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对于制药行业来说，制药用水系统的重要性不仅是制药行业法规和产品质量的要求，也是科学技术发展的必然，是人们认识药品质量提高规律的结果，风险控制。

——《制药用水系统》

本期我们介绍传感器中的压力传感器。 书中介绍了压力传感器的分类，分别介绍了表压传感器、绝压传感器、差压传感器的分类和原理，如下图所示。 具体原理请参考书中的文字。

自动控制系统中的传感器也俗称变送器，其基本功能类似于人的眼睛、耳朵或其他感觉器官。 各种传感器起着不同的作用，但它们的作用是相同的，即采集系统中的各种信息，然后将这些信息通过电流或数字信号传送到系统控制中心，帮助自动控制系统完成各种任务。 一种行动。

制药行业的洁净流体工艺系统是与药品直接接触的关键系统。 因此，在选择仪器和传感器时必须使用卫生元件，以保证系统的无菌要求。 大多数仪器和传感器都是在纯化水/注射用水和纯蒸汽系统中使用，因此可能还需要考虑传感器的耐温性。 制药用水系统涉及的传感器主要有压力传感器、温度传感器、流量传感器、液位传感器、电导率传感器、pH分析仪、ORP分析仪、余氯分析仪、TOC分析仪、称重模块传感器、臭氧传感器、在线微生物检测器和在线红锈检测器等。表12.4是制药用水系统中常用的传感器类型。

12.2.1 压力传感器

压力传感器是一种接受压力变量，并将压力变化经传感器转换后按一定比例转换为标准输出信号的现场仪表。 分为插入式和流通式两种设计形式。 传感器的输出信号传送到中央控制室进行压力指示、记录或控制。

压力传感器按工作原理可分为电容式压力传感器、电感式压力传感器和电阻式压力传感器。 电容式压力传感器一般分为金属电容式压力传感器、陶瓷电容式压力传感器和硅电容式压力传感器； 电感式压力传感器一般分为线圈式电感式压力传感器和硅谐振式压力传感器； 电阻式压力传感器一般指硅电阻压力传感器。 按测量精度等级，压力传感器可分为低精度压力传感器、普通精密压力传感器和高精度压力传感器。 一般精度等级超过0.5%为低精度压力传感器，精度等级为0.1%、0.2%、0.25%。 普通级压力传感器，0.075%、0.05级为高精度压力传感器。 压力传感器按测量条件可分为表压传感器、绝压传感器和差压传感器。 压力传感器按通讯方式可分为数字通讯压力传感器和模拟信号压力传感器。

压力变送器的抗干扰性能越来越受到用户的关注。 具有优越电磁兼容性的压力变送器往往适用于各种工况条件下的应用，能够很好地保证长期的可靠性和准确性。 表12.5是压力变送器常用的电磁兼容标准要求。

(1) 表压传感器

表压传感器一般以大气压为基准，被测压力值是减去大气压得到的。 表压传感器常用于测量管道的压力、敞口罐体的液位等。图12.13是表压传感器的工作原理图。 压力传感器的负压室与大气相连。 压力传感器的传感器膜片（正室）充满硅油。 通过隔离膜片和过程连接获得测量介质的压力，然后将获得的信号经微处理器的电子元件处理后，从信号端子输出信号。

根据通讯方式，表压传感器可分为数字通讯表压传感器和模拟信号表压传感器。 对于数字通讯表压传感器，根据工作量程的不同，一般分为微压数显通讯表压传感器、中压数显通讯表压传感器和高压数显通讯表压传感器。 数字通讯压力传感器一般具有较高的精度等级，其精度等级一般优于0.2%。 传感器可以配备液晶显示器，量程和测量范围一般都比较低，最低可达0~0.6kPa或0~6kPa压力范围。 模拟信号式压力传感器一般精度等级较低，其精度等级一般高于0.2%。 传感器一般不带液晶显示数字接触式液位传感器数字接触式液位传感器，量程和测量范围一般较高，其最小量程一般为0~25kPa。 与模拟信号式压力传感器相比，数字通讯式压力传感器的量程可以随时调整和改变，因此更适用于测量要求高的场合，而模拟信号式压力传感器的量程一般不能现场修改。 之前已经完成量程的设置和校准，适用于对测量要求不高的场合（图12.14）。

对于卫生卡箍连接的表压传感器，除本体安装外，还可采用毛细管分体安装。 这种带有毛细管夹头的传感器可以将传感器主体自由安装在合适的位置，便于操作和观察（图12.15）。

由于毛细管内部充满硅油，硅油的体积会随温度变化，所以毛细管的长度会受到卡盘尺寸的限制。 一般来说，如果卡盘直径大，毛细管可以配置长的，如果卡盘直径小，毛细管可以配置短。 表 12.6 是常用毛细管长度对照表，其中 X 代表“不推荐”。

(2) 绝对压力传感器

绝对压力传感器一般以内部真空室为基准，通过减去真空压力得到被测压力值。 绝对压力传感器一般可以测量真空管道的压力、真空罐的液位和大气压力。 图12.16是绝对压力传感器的工作原理图。 绝对压力传感器的负压室与外界隔绝。 绝对压力传感器的膜片（正腔）内充满硅油。 通过隔离膜片和过程连接获得测量介质的压力，然后将获得的信号经微处理器的电子元件处理后，从信号端子输出信号。

根据通信方式，绝对压力传感器可分为数字通信型绝对压力传感器和模拟信号型绝对压力传感器。 对于数字通讯绝压传感器，一般根据工作量程的不同分为低压绝对压力数字通讯传感器和中等绝对压力数字通讯传感器。 数字通讯型和模拟信号型绝对压力传感器的外形一般与表压传感器相同。 数字通讯式绝对压力传感器一般具有较高的精度等级，其精度等级一般优于0.2%。 传感器可配备液晶显示器，测量范围和测量范围一般较低，最低可达0~0.6kPa或0~6kPa绝对压力范围。 模拟式绝对压力传感器一般精度等级较低，其精度等级一般高于0.2%。 传感器一般没有液晶显示，量程和测量范围一般都比较高。 最低量程一般为0~1bar。 与模拟信号式绝对压力传感器相比，数字通讯式压力传感器的量程可以随时调整和改变，因此更适用于测量要求高的场合，而模拟信号式绝对压力传感器的量程传感器一般不能在现场修改。 厂家在出厂前完成量程的设置和校准，适用于测量要求不高的场合。

(3) 压差传感器

差压传感器同时具有两个测压口。 一般高压侧为测量压力口，低压侧为参考压力口。 高压侧和低压侧的压力值相减后得到差压信号。 根据工作范围的不同，差压传感器可分为微压差压传感器和中压差压传感器。 差压传感器一般可以测量管道的压差、密闭罐体的液位、节流装置两侧的压差等。图12.17为差压传感器的工作原理。

差压传感器正极通过充液和隔离膜片与传感器正极过程法兰相连，差压传感器负极通过隔离膜片与传感器负极过程法兰相连。填充液和隔离膜片。 差压传感器可以直接采集正负过程法兰之间的压差，从而实现差压的测量。 通过传感器内部的微处理电子元器件，对信息进行处理，并以通用标准信号向外界传输。

卫生级差压传感器是差压传感器的衍生产品（图12.18）。 它在制药行业有广泛的应用，特别是在测量密封或半密封罐体的液位时。 传感器的连接方式是通过卫生卡箍连接，可以很好的保证传感器的无菌性。