如何选择合适的压力传感器

一、明确核心测量需求

（一）测量范围与类型

1. 量程确定原则：需先明确被测压力的最小值、最大值及波动峰值，为避免传感器过载损坏，建议选型量程为实际最大压力的 1.2~1.5 倍。

2. 压力类型及适配场景

| 压力类型 | 参考基准 | 适用场景 |

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| 表压 | 当地大气压 | 通风管道风压监测、储罐液位换算（基于液体静压力）、普通管道压力检测等 |

| 绝压 | 绝对真空 | 海拔高度测量（通过大气压力变化计算）、真空镀膜机真空度监测、航天环境压力检测等 |

| 差压 | 两个压力点的差值 | 流量计（如孔板流量计）配套测量、过滤器堵塞监测（通过前后压差判断）、 HVAC 系统新风与回风压差控制等 |

| 密封表压 | 标准大气压（电子偏移模拟）| 高压液压系统、深海探测设备（不受外部大气压变化影响）等 |

| 复合压力 | 无固定基准（可测正负表压）| 真空泵抽真空与泄压过程监测、容器内正负压力交替场景（如某些反应釜）等 |

（二）精度与分辨率要求

1. 精度分级选择：精度以非线性、迟滞、重复性的综合误差表示（单位：% FS，FS 为满量程），需根据场景需求匹配：

◦ 高精度场景（实验室 / 计量）：选择 ±0.1% FS 及更高精度，确保数据校准或科研实验的准确性；

◦ 中精度场景（工业过程控制）：选择 ±0.25%~±0.5% FS，满足生产流程中压力闭环控制需求；

◦ 一般场景（常规监测）：选择 ±1% FS 即可，如普通储罐压力有无异常的简单监测。

1. 分辨率匹配原则：分辨率指传感器能识别的最小压力变化，高精度测量需求（如微量泄漏检测）需搭配高分辨率传感器，避免因分辨率不足遗漏关键压力波动。

（三）测量介质与材质适配

1. 介质特性分析：需明确介质是否具有腐蚀性（如酸碱溶液、盐雾）、粘稠性（如泥浆、润滑油）、导电性（如水、电解液）、含颗粒性（如粉尘、浆液），这些特性直接决定传感器接触材质。

2. 材质兼容性推荐

| 材质 | 兼容介质 | 典型应用案例 |

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|17-4 PH 不锈钢 | 液压油、空气（氮气 / 氧气）、天然气、氟利昂、油漆、蒸汽、柴油、二氧化碳 | 工程机械液压系统压力监测，如挖掘机液压油缸压力检测，耐受液压油侵蚀且抗振动 |

|316L 不锈钢 | 氢、氯化水、氨制冷剂、石油产品（原油 / 成品油）、食品级液体（如牛奶、果汁）| 食品饮料厂果汁罐装线压力监测，符合食品卫生标准；石油管道原油输送压力检测，抵御轻度腐蚀 |

| 合金 718 / 哈氏合金 C276 | 高硫化氢气体、盐水、海水、高温液体（300℃以上）、强腐蚀性溶液（如硫酸、盐酸）| 海上石油平台含硫天然气管道压力监测；化工企业强酸反应釜压力检测，耐受极端腐蚀与高温 |

| 钛 | 人体体液、医药中间体（如无菌药液）| 医疗领域心脏介入手术压力导丝，与人体组织相容；制药厂无菌药液输送管道压力监测 |

二、适配现场工况条件

（一）温度环境适配

1. 温度参数确认：需同时明确介质温度和安装环境温度，若超出传感器常规工作温度范围（常见范围：-40℃~85℃），需选择带温度补偿功能的传感器，或加装散热片（高温场景）、隔热套（低温场景）。

2. 特殊温度场景处理：如高温锅炉蒸汽压力监测，需选择耐温≥200℃的高温型传感器；低温冷链仓储压力监测，需确保传感器在 - 30℃以下仍能稳定工作。

（二）安装环境防护

1. 振动 / 冲击防护：工业设备（如机床、压缩机）、工程机械（如压路机）等场景，需选择抗振动等级≥10g、抗冲击等级≥50g 的传感器，必要时加装减震支架，避免振动导致数据漂移或硬件损坏。

2. 湿度 / 粉尘防护：潮湿（如浴室、地下管道）、多尘（如水泥厂、面粉厂）环境，需选择防护等级≥IP65 的传感器；户外露天（如气象站）、水下（如水下机器人）场景，需升级至 IP68 防护等级。

3. 防爆要求适配：易燃易爆环境（如石油储罐区、化工车间），需选择带防爆认证的传感器，隔爆型（Ex d）适用于中度危险区域，本质安全型（Ex ia）适用于高度危险区域，且需匹配现场防爆等级（如 Ex d IIB T4 Ga）。

（三）安装方式与接口选择

1. 安装方式适配场景

| 安装方式 | 核心优势 | 适用场景 | 典型应用案例 |

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| 螺纹安装 | 安装便捷、密封性好 | 常规管道、设备接口（无粘稠 / 颗粒介质）| 自来水管道压力监测、空压机出口压力检测 |

| 法兰安装 | 防堵塞、易维护 | 粘稠介质（如沥青、糖浆）、含颗粒介质（如矿浆）| 食品厂糖浆输送管道压力监测、矿山矿浆管道压力检测 |

| 齐平膜安装 | 无死角清洁、防粘黏 | 食品 / 医药无菌场景、易结垢介质 | 制药厂无菌反应釜压力监测、乳制品厂酸奶罐装压力检测 |

2. 常见标准螺纹接口：1/4-19 BSPP、G3/8 JIS B2351、7/16-20 UNF（SAE J1926-2/ J513）、1/4-18 NPT、1/8-27 NPT、M10×1.0mm ISO 6149-2、M12×1.5mm ISO 6149-2、M20×1.5mm ISO 6149-2，选型时需与现场设备接口匹配，避免额外加工适配件。

三、匹配输出与系统兼容性

（一）输出信号类型选择

（二）供电电压适配

1. 常见供电类型：

◦ 两线制 4~20mA 变送器：通常需 DC 12~36V 供电，可通过信号线同时供电（省布线）；

◦ 三线制 / 四线制传感器：以 DC 24V 为主，部分工业级产品支持 AC 220V（需确认现场供电类型）。

1. 供电稳定性要求：需确保现场供电电压波动≤±10%，避免电压过高烧毁传感器或电压过低导致信号异常，必要时加装稳压电源。

四、附加功能与行业特殊要求

（一）关键附加功能选择

1. 过载保护：选择具备超压保护功能的传感器（如 2 倍满量程过载保护），防止误操作（如突然增压）导致传感器损坏，尤其适用于高压场景（如液压系统）。

2. 零点 / 量程可调：支持现场校准（如通过电位器或软件），方便后期维护时修正漂移误差，避免频繁拆卸返厂校准。

3. 温漂补偿：宽温度范围（如 - 40℃~125℃）场景需选择带温漂补偿的传感器，确保温度变化时测量精度不受影响，如户外气象站、汽车发动机舱等场景。

（二）行业认证与专用传感器

1. 行业认证适配

| 行业 | 核心认证要求 | 材质 / 功能补充 | 典型应用案例 |

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| 食品医药 | FDA（美国）、3A（国际）、GMP（中国）| 接触材质为食品级不锈钢（316L）、表面抛光（Ra≤0.8μm）| 乳制品厂牛奶杀菌罐压力监测、制药厂无菌药液输送管道压力检测 |

| 化工 | ATEX（欧盟）、IECEx（国际）、GB 3836（中国）防爆认证 | 耐腐蚀材质（哈氏合金 C276、合金 718）、防爆结构 | 石化厂丙烯储罐压力监测、氯碱厂氯气管道压力检测 |

| 汽车 | ISO/TS 16949（质量管理体系）、耐高低温（-40℃~150℃）、抗振动（≥20g）| 轻量化材质、小型化设计 | 汽车刹车系统压力监测、变速箱液压压力检测 |

2. 专用传感器选型

| 传感器类型 | 核心特点 | 适用场景 | 典型应用案例 |

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| 工业级压力传感器 | 抗干扰强、耐恶劣环境、寿命长（≥5 年）| 工业生产线、重型设备 | 钢铁厂高炉热风炉压力监测、水泥厂回转窑压力检测 |

| 无线压力传感器 | 无需布线、支持电池供电（续航≥2 年）| 不便布线场景、移动设备 | 古建筑结构压力监测（避免布线破坏建筑）、油罐车罐内压力实时传输 |

| 小型压力传感器 | 体积小（≤10mm）、重量轻（≤5g）| 安装空间有限场景 | 智能手表血压监测、无人机气压高度检测 |

| 投入式压力传感器 | 可直接浸入介质、量程大（可达 10MPa）| 液位测量、深液压力监测 | 城市供水储水罐液位监测（通过水压换算）、深海探测设备压力检测 |

五、选型注意事项

1. 性价比优先：避免盲目追求高精度或多功能，如普通通风管道监测无需选择 ±0.1% FS 精度的传感器，选择 ±1% FS 即可降低成本；

2. 品牌与售后保障：优先选择成熟品牌（如西门子、ABB、贺德克等），确保备件供应及时（如密封圈、校准工具），且提供技术支持（如现场安装指导、故障排查）；

3. 模拟测试验证：条件允许时，先采购样品进行现场模拟测试（测试周期建议≥72 小时），验证传感器在实际工况下的精度、稳定性及兼容性，避免批量采购后出现适配问题。