压力传感器可用于许多具有挑战性的环境，在这些环境中，它们可能暴露在极端温度下，但期望可靠且可预测地运行。
这些具有挑战性的温度暴露可能来自几个来源，例如周围环境(环境温度)、辐射(阳光)或正在测量的过程介质的温度(介质温度)。
介质温度可以有很大的和不必要的影响的可靠性压力传感器这并不总是显而易见的。那么，我们可以做些什么来减少这些影响，并使这些仪器免受损害呢?
在Ashcroft工作的近20年里，我见过很多客户遇到这个问题。本文将带您了解过程介质温度如何影响压力传感器，并讨论可以帮助最大限度地减少不必要影响的方法，以保持传感器和设备的工作。
介质温度对压力传感器的影响
为了直接感知介质压力，压力传感器必须以某种方式暴露于或与介质接触。许多压力传感器利用传感隔膜，响应(偏转)介质压力的变化。
由于介质与传感隔膜接触，因此可以测量压力。感应隔膜也暴露在介质中，因此也暴露在介质温度中。
高温或低温将分别引起金属膨胀或收缩，这可以引起传感隔膜的可测量变化。
在应变片式压力传感器中，温度可以改变应变片的电阻，影响传感器的输出。在电容式传感器中，电容器本身的特性(如介电介质)会影响传感器的输出。
图1:
我以前听到过很多次的一个问题是，“压力传感器可以进行温度补偿吗?”
是的，它可以!让我们看看是如何做到的。
温度补偿
当高温或低温影响压力仪器时，制造商利用温度补偿来抵消影响。温度不仅会影响传感元件，还会影响传感器PC板上电子元件的精度。
温度补偿的过程包括将一个电子信号放入设备中，该设备将感知内部温度，并提供一个抵消信号来抵消温度的影响。
虽然它有很大的帮助，但当整个压力传感器的温度不相同时，温度补偿可能是不完美的。在换能器不同部分的温度快速变化可能会产生不准确性，直到达到一致和均匀的温度分布。
在温度变化需要很长时间(数小时，数天)的应用中，即使温度变化非常大，也更有可能实现一致和均匀的温度分布，并且温度补偿工作良好。
在周围环境保持不变的情况下，介质温度迅速发生巨大变化的应用中，各种解决方案可以减轻极端温度影响。
平均故障间隔时间
温度变化和极端温度会对可靠性产生不利影响。温度循环对机械和电子元件产生应力。高工作温度也会降低电子元件的长期可靠性。
平均故障间隔时间(MTBF)计算通常用于估计设备在发生故障前的平均持续时间。一个常见的经验法则是，工作温度每变化10摄氏度，MTBF就会减半。
为了减轻温度的影响，您需要找到一种解决方案，使设备更接近环境温度，这将有助于准确性和可靠性。
缓解温度效应
介质温度不应超过产品规定的工作温度，但这些测量仪器附件可以帮助保护您的仪器免受损坏:
毛细血管
一个毛细提供过程和传感器之间的距离，使其远离危险的温度。
毛细管的一部分连接到过程，另一部分连接到传感器，允许您将传感器安装在安全的地方，远离过程的极端温度。
毛细血管通过最小化介质体积，同时最大化暴露在周围(环境)温度下的表面积，帮助降低(或提高)介质的温度。
几英寸/厘米可以使介质温度相对较快地恢复到安全工作范围(见下图2)。
图2:
C毛细管在涉及气体或液体的应用中工作良好，这些气体或液体的压力不会发生快速变化，也不会有大量的介质流入/流出。当预计会有流量或快速变化时，需要考虑其他解决方案。
隔膜密封
隔膜密封当需要过程兼容性时，用于保护压力测量仪器，如压力传感器。它们密封和隔离连接，以防止过程介质通过，但仍然允许测量压力。
但是，请记住，隔膜密封可能会影响读数的准确性，因为它们需要额外的压力来取代其流体。
如果膜片密封具有较高的弹簧速率，填充具有较高热膨胀系数的流体，以及压力范围较低的仪器，则对精度的影响将更大。
在预期的工作介质温度下，重新校准带有膜片密封的压力传感器是最佳做法。
蒸汽虹吸管
当需要测量蒸汽过程管路压力时，应考虑特殊的预防措施。蒸汽携带大量的能量，像长毛细管这样的附件可能由于蒸汽流动而无法降低温度。
蒸汽虹吸管是为这些应用程序设计的。它们通过创建冷凝水屏障并将仪器与外部隔离，帮助保护换能器免受高温蒸汽的影响由于直接暴露于蒸汽而引起的快速温度变化。
我们不想给你压力，但我们有更多信息。
现在您已经了解了介质温度对测量仪器的影响，您可以研究适合您应用的解决方案。
如果您想了解更多有关测量仪器配件和设计组件的信息，请查看我们的装配指导。
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