在石油、化工等領(lǐng)域，對油罐及化學(xué)品儲罐的液位進行監(jiān)測，是一項廣泛而關(guān)鍵的應(yīng)用需求。采用壓力傳感器實現(xiàn)該功能，其基本原理是通過測量液體柱產(chǎn)生的靜壓，來間接且精確地推算液位高度。

場景一：敞口儲罐（液面上方為大氣壓）

這是最簡單的情況，儲罐頂部與大氣相通。

安裝方式：

投入式：將壓力傳感器直接投入罐底。

引壓式：在罐底安裝一個引壓閥，通過導(dǎo)壓管連接到安裝在側(cè)面的壓力傳感器。

測量原理：

傳感器測量的是該點的表壓，即靜水壓力（ρgh），它自動排除了大氣壓的影響。

直接公式：液位高度 h = 傳感器讀數(shù) P / (ρ × g)

在變送器（智能壓力傳感器）中，可以預(yù)先設(shè)定好液體密度ρ，使其直接輸出液位值（米、厘米等）。

場景二：帶壓密閉儲罐（需消除內(nèi)部氣壓影響）

這是最常見的工業(yè)場景。儲罐內(nèi)液面上方存在氣體或蒸汽，其壓力（P?）會變化（如呼吸、工藝過程），這個壓力會傳遞到罐底，干擾純液柱壓力的測量。

解決方案：使用差壓變送器

安裝方式：

在罐底安裝引壓口，連接到差壓變送器的“高壓側(cè)（H）”。

在罐頂安裝引壓口，連接到差壓變送器的“低壓側(cè)（L）”。

測量原理：

高壓側(cè)壓力= 氣相壓力 P? + 液柱靜壓 ρgh

低壓側(cè)壓力= 氣相壓力 P?

差壓變送器輸出：ΔP = (P? + ρgh) - P? =ρgh

關(guān)鍵作用：差壓測量完美地抵消了罐內(nèi)氣相壓力P?波動的影響，無論P?如何變化，測得的始終是純凈的液柱靜壓。

關(guān)鍵設(shè)置與技術(shù)要點

無論哪種方式，在實際應(yīng)用中都必須處理好以下幾點：

零點遷移

原因：傳感器安裝的物理位置（如支架高度）與液位測量零點（如罐底）不在同一水平面。

操作：在變送器設(shè)置中，通過設(shè)置一個偏移量，使液位為零時，變送器輸出也為4mA（或0%）。

密度補償

溫度補償：增加溫度傳感器，根據(jù)溫度-密度關(guān)系曲線實時修正。

混合補償：對于更復(fù)雜的系統(tǒng)，可能需要采用多傳感器數(shù)據(jù)融合的先進算法。

問題：如果液體密度（ρ）隨溫度或組分變化（如油品、化學(xué)品），按固定密度計算液位會產(chǎn)生誤差。

解決方案：

量程校準

在液位為空（0%）和液位為滿（100%）時，分別對應(yīng)變送器的下限值（L和上限值?，F(xiàn)場調(diào)試時必須正確設(shè)置。

總而言之，探測儲罐液位的壓力傳感器方案是：對于敞口罐，直接用壓力變送器測量底部表壓；對于更普遍、更復(fù)雜的帶壓密閉儲罐，則使用差壓變送器來獲得純凈的液柱壓力。工程師會根據(jù)具體的介質(zhì)特性、工藝條件和精度要求選擇最合適的安裝與配置方式。

89BSD是TE推出的一款介質(zhì)兼容的壓阻式硅壓力傳感器，該傳感器外形小巧，直徑僅為9mm，可用于腐蝕性液體和氣體、油罐液位、歧管壓力等的檢測與測量及潛水電腦中。

89BSD壓力傳感器密封在316L不銹鋼殼體中，具有優(yōu)秀的耐腐蝕性能，適于各種特殊環(huán)境下的壓力測量。同時，該壓力傳感器支持密封表壓和絕壓測量，壓力測量量程范圍為6-30psi，適合高性能、低壓應(yīng)用。此外，89BSD采用螺紋O型環(huán)安裝，并具有1/4-18NPT，1/4-19BSP，1/8-27NPT等多種螺紋接頭，可供用戶進行選擇。

89BSD壓力傳感器的電源電壓范圍為1.8-3.6Vdc，工作溫度范圍為-40℃-85℃，可滿足較廣溫度范圍的要求。另外，該傳感器峰值供電電流僅為1.4mA，能夠滿足絕大部分便攜式設(shè)備的低功耗設(shè)計要求。同時，其過載壓力最大為額定負載的2倍，為傳感器的穩(wěn)定使用提供了可靠保障。89BSD傳感器利用硅油將壓力從316L不銹鋼隔離膜傳遞到感應(yīng)元件上，避免了感應(yīng)元件與外部發(fā)生直接接觸，提高測量一致性，延長產(chǎn)品壽命。

此外，該低功耗24位DSADC數(shù)字輸出壓力傳感器支持I2C接口協(xié)議，并且定制的ASIC具有溫度補償和偏移校正功能，為用戶提供更高的精度。同時，89BSD采用柔性PCB線纜，可連接至對尺寸要求較高的終端，避免了空間對電氣連接的限制。

應(yīng)用

?電平控制

?油罐液位測量

?腐蝕性液體和氣體測量系統(tǒng)

?密封系統(tǒng)

?歧管壓力測量

?氣壓測量

?潛水電腦