早在1590年代左右，人们就着迷于测量压力变化。描述压力波动的最初尝试始于玻璃管和气压计实验。这些简单的仪器测量了压力变化推动或拉动了其中的流体量。

距现在已过去500年，我们距离测量管内流体的上升和下降有很长的路要走。现在，我们还了解了压力变化对材料物理和电气性能的影响。如今，借助高度先进的压力传感器，可以轻松以惊人的精度和准确度测量压力波动。

什么是压力传感器？

压力传感器是感测和测量压力的装置。在这种情况下，压力定义为在一个区域上施加的力的大小。压力传感器允许采用更专业的维护策略，例如预测性维护。这些设备收集有关设备状况的实时数据。根据可用信息，传感器可以预测并为故障模式做准备。

通过将压力传感器安装到某些储罐和其他加压资产上，当压力超出指定水平时，传感器可以向维护团队发出警报。这使团队可以立即解决该问题。维护中压力传感器的典型示例是一个传感器，该传感器在施加压力时会拾取信号。

压力传感器如何工作

压力传感器通过测量发生的物理变化（对压力差的反应）来工作。在测量了这些物理变化之后，信息被转换为电信号。然后可以将这些信号显示为团队可以解释的可用数据。此过程的示例将在以下步骤中工作：

1.应变计将压力转换为电信号

压力传感器最常见的类型是使用  应变计。它是一种机械设备，在施加或释放压力时，允许小的膨胀和收缩。传感器测量并校准物理变形，以显示在设备或储罐上施加了多少压力。然后，它将这些变化转换为电压或电信号。

2.测量并记录电信号

传感器产生电信号后，设备即可记录压力读数。这些信号的强度会增加或减少，具体取决于传感器感受到的压力。根据信号频率，可以在非常接近的时间间隔之间执行压力读数。

3. CMMS接收电信号

现在，电信号采用压力读数的形式，单位为磅/平方英寸（psi）或帕斯卡（Pa）。传感器发出读数，然后由您的CMMS实时接收。通过在各种资产中安装多个传感器，CMMS系统充当了跟踪整个设施的中央枢纽。CMMS提供者可以协助确保所有传感器的连接性。例如，UpKeep CMMS提供了传感器和资产无缝集成的选项。

4. CMMS提醒维护团队

有了传感器，当压力测量值过高或过低时，维护团队都会收到警报。压力额定值过高可能表示存在部件破裂或设备损坏的风险。另一方面，压力损失可能是泄漏的迹象，尤其是在压力容器上。实时数据与移动功能相结合，使您的团队可以随时查看设施的状态。

7种压力传感器

压力传感器可以根据其感测压力变化的方法进行分类。传感器可以观察和测量各种物理反应。下面列出了一些最常见的压力传感器类型：

1.应变片

应变定义为当物体施加力时材料的比例膨胀或收缩。顾名思义，应变计利用弹簧尺寸的这些明显变化来测量压力。

应变计传感器具有一个弹簧元件，该弹簧元件会在施加力时变形。该材料的电阻随其结构的变化而成比例地变化。随着压力的变化，电阻和电压读数的波动被视为电信号。然后将它们校准到等效压力读数并由传感器显示。

应变计传感器特别适合于长期监控任务。由于它们的可用性和多功能性，它们是最常用的传感器类型。

2.压电

压电传感器通过利用压电效应来工作。的  压电效应描述为向材料的物理变化的响应的电荷的产生。在某些材料中，这种效果在可以测量的程度上更加明显。产生的电荷与所施加的力成比例。传感器可以测量和校准充气变化，并显示相应的压力测量值。

压电传感器的尺寸非常小-使其成为空间受限应用的理想选择。它们通常还可以在接收数据时允许高频。对于需要短时间间隔在数据点之间进行动态测量的读数而言，这是一个优势。

3.电容式

电容器是用于存储电荷的设备。它们的工作原理是使两个导体之间彼此隔开一个很小的间隙。传感器可以测量两个板之间的电容。两块板之间的距离决定了电容值，电容值随周围压力而变化。

电容式压力传感器的应用包括测量喷气发动机，汽车轮胎和其他容器中的压力变化。它们具有简单的机械设计，使其能够承受恶劣的环境。

4.压力计

最早的用于测量压力的设备由充满液体的玻璃管组成。压力计本质上就是–用液体运动来比较其两个表面承受的压力的管。最基本的压力计为U形，内部带有液体，该液体会因压力差的变化而移位。

压力计可用于校准其他设备。它们仍然是实验室设置中常见的仪器。由于它们的响应较慢且压力范围有限，因此不适用于动态压力传感应用。

5.真空压力

先前的压力传感器通常通过测量施加到机械设备上的力来工作。当压力低于大气压时，尤其是极端真空压力时，这些机械方法会变得更加复杂。对于真空压力应用，测量较少依赖于机械反应。取而代之的是，传感器观察并测量对材料特性的影响。

用于真空压力测量的最著名的传感器是  Pirani传感器，以其发明者Marcello Stefano Pirani的名字命名。皮拉尼传感器的工作原理是测量量规室内的加热丝电阻。随着液位计腔室暴露于周围的真空压力下，该腔室感受到的温度下降。温度的这种变化成比例地改变了灯丝的电导率。然后可以将其作为对所承受压力的间接测量。

6.波登管

从以前的传感器类型中，我们已经看到了由于施加的力引起的物理变形如何测量压力。该布尔登管是使用物理移动一个巧妙的机械装置。它利用周围的力来驱动刻度盘，该刻度盘经过校准以显示压力读数。

波登管由盘绕成C形的管制成。一端是封闭的，而另一端则暴露于正在测量的环境中。随着管子一端感受到的压力增加，线圈会试图拉直。耦合到主轴上的线圈的这种物理运动会移动指针，以显示百分表上的压力读数。

由于其简单性和耐用性，Bourdon管规通常价格便宜，但经久耐用。它们为高压应用提供了准确性。但是，由于其纯机械性质，读数容易受到冲击和振动。不建议在需要精确测量的低压下使用它们。

7.无液气压计

一个  空盒气压表是另一种类型的用于测量压力的纯机械装置。该仪器具有一个类似于胶囊的气密金属圆筒。该胶囊响应周围压力而压缩和膨胀。可以测量这些小的差异并将其连接到刻度盘，然后显示相应的压力读数。

无液气压计通常用于测量大气压力。由于其耐用和方便的设计，它们通常用于飞机。对于飞机应用，它们还可用于基于大气压力的变化来测量高度。

压力传感器的流行用例

随着市场上各种压力传感器的推出，您设施中出现了广泛的应用。几乎感觉每个资产都可以使用！以下是一些压力传感器的常用用法示例：

管道或液压软管压力

管道或液压系统可以在极高的压力下运行。例如，天然气管道通常在200至1500 psi的压力下运行。

另一个例子是钢丝编织的液压软管，其典型工作压力为6000 psi。压力传感器可以帮助确保这些系统在其极限以下运行，以维持可接受的安全系数。

电子发射器设定规范

监视整个设施的压力读数可确保符合标准。这不仅适用于生产标准，还包括安全标准。电子发送器允许在设施的远程位置之间发送数据。

低至高真空压力

真空技术是一些最先进的工业和科学过程的基础。它用于复合成型生产，半导体加工，飞行仪表制造以及各种医疗应用。此类过程可能需要专门的压力传感器，以允许进行高达10000 psi的真空压力测量。

节能应用

压力传感器的最早应用与环境有关，特别是在天气预报方面。今天，这些环境应用可以扩展到还包括节能。压力测量设备还可以用于排放测试，污染设备和风力管理系统。

科技行业的应用

高科技设备的兴起为高精度制造铺平了道路。精密测量需要跟上每天都在改进的生产过程。气流测量，无尘室，激光系统等需要使用压力传感器，以便进行更灵敏的测量。

制造应用

制造过程需要对流体进行操纵，例如在液压和气动系统中。压力传感器可以检测这些系统中的任何异常情况-不断检查是否存在泄漏，压缩问题以及任何潜在故障的迹象。

压力传感器可以节省您的业务时间和金钱

想象一下，有能力展望未来。现在，想象一下使用该电源及时制定维护计划以防止发生故障。本质上，这就是压力传感器作为预测性维护工具正在尝试做的事情。

压力传感器不会停止感应压力变化。通过将数据发送到CMMS，它们使信息变得有用。这使您可以鸟瞰设施的各个自治部分。通过具有发送实时数据的传感器，可以在发生任何异常行为时通知您的维护团队。为什么要在压力传感器时停下来呢？UpKeep CMMS  通过根据需要提供多种传感器，可以帮助您自定义资产监控方式。

在执行维护时具有预测性策略确实会有所收获。实际上，美国能源部估计，与预防性维护相比，可以节省大约8-12％的  费用，而与被动性维护相比，最多可以节省40％的费用。将这些节省视为除了巨大的安全优势和更高的可靠性之外的额外奖励。在这些  故障的主要原因的压力容器是上述允许压力，应力，和疲劳操作。通过使用可24/7全天候进入您的工作场所的传感器系统来降低风险。

结论

大多数现代设施都依赖使用高压容器的设备。设备故障可能由于存储的高能量而导致灾难性故障。压力传感器通过将与理想工作条件之间的任何异常偏差通知维护团队来帮助及早发现风险。结合预测性维护策略，传感器使维护团队能够在发生任何故障之前执行纠正措施。