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文檔簡介
DL/TXXXXX—20XX
陶瓷電容式壓力傳感器
1范圍
本文件規(guī)定了陶瓷電容式壓力傳感器的產品規(guī)格、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則和標志、包裝、
運輸、貯存的要求。
本文件適用于大壩及巖土工程安全監(jiān)測中測量液體壓力的陶瓷電容式壓力傳感器。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，
僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本
文件。
GB/T191包裝儲運圖示標志
GB/T6388運輸包裝收發(fā)貨標志
GB/T9969工業(yè)產品使用說明書總則
GB/T13384機電產品包裝通用技術條件
3術語和定義
下列術語和定義適用于本文件。
3.1
陶瓷電容式壓力傳感器ceramiccapacitivepiezometer
基于陶瓷電容感應技術，測量水壓力的儀器。
4產品結構原理與規(guī)格
4.1產品結構
陶瓷電容式壓力傳感器主要由陶瓷電容壓力敏感部件、變送電路、殼體、通氣電纜及透水板組成，
其結構示意見圖1，其中敏感部件由陶瓷膜片、陶瓷基座、膜片電極及同軸電極組成。
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圖1陶瓷電容式壓力傳感器結構示意圖
4.2工作原理
陶瓷電容式壓力傳感器采用陶瓷膜片作為傳感元件，當液體壓力作用于陶瓷膜片時，膜片產生變形，
引起膜片電極（公共電極）與同軸電極1、同軸電極2的電容量變化，通過變送電路將電容量變化轉換
成電信號輸出，利用輸出信號與壓力的函數(shù)關系得到液體壓力。其工作原理示意見圖2。
圖2陶瓷電容式壓力傳感器工作原理示意圖
4.3產品規(guī)格
陶瓷電容式壓力傳感器的基本規(guī)格參數(shù)及主要部件材質見表1。
表1陶瓷電容式壓力傳感器基本規(guī)格參數(shù)及主要部件材質
儀器名稱測量范圍（kPa）輸出信號工作電源殼體材質
0～4
0～7
0～10
陶瓷電容式DC0～5V或電壓：DC12V不銹鋼或其他
0～15
壓力傳感器EIA-RS-485電流：<10mA抗腐蝕材料
0～20
0～50
0～100
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5技術要求
5.1環(huán)境條件
5.1.1正常工作條件
a)環(huán)境溫度：-20℃～60℃；
b)大氣壓力：53kPa～106kPa。
5.1.2仲裁試驗條件
a)環(huán)境溫度：20℃±2℃；
b)相對濕度：60%～70%；
c)大氣壓力：86kPa～106kPa。
5.1.3正常試驗條件
a)環(huán)境溫度：15℃～35℃；
b)相對濕度：60%～70%；
c)大氣壓力：86kPa～106kPa。
5.2外觀
陶瓷電容式壓力傳感器外表面應無變形及明顯劃痕；商標、型號等標志清晰；緊固件無松動，引出
電纜無損傷。
5.3性能參數(shù)
陶瓷電容式壓力傳感器的性能參數(shù)應滿足下列要求：
a)非線性度δ1不大于0.2%FS；
b)不重復度δ2不大于0.1%FS；
c)滯后δ3不大于0.1%FS；
d)綜合誤差δ不大于0.25%FS。
5.4耐壓密封性
陶瓷電容式壓力傳感器在1.2倍滿量程的水壓力下，其電纜芯線與外殼間的絕緣電阻應不小于50M
Ω。在恢復至正常工作條件后，試驗前后的讀數(shù)差應不大于0.25%FS。
5.5溫度附加誤差
陶瓷電容式壓力傳感器的溫度附加誤差δt不大于0.02%FS/°C。
5.6過范圍限
陶瓷電容式壓力傳感器應能承受不小于2倍滿量程的壓力，當壓力恢復至不大于滿量程后，在正常
工作條件下，其性能應符合5.3條規(guī)定。
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5.7穩(wěn)定性
陶瓷電容式壓力傳感器在正常試驗條件下，30天的零點漂移及滿量程輸出變化應不大于0.25%FS。
5.8耐運輸顛震性能
在運輸包裝狀態(tài)下，設置振動系統(tǒng)的掃頻振動頻率為10Hz～150Hz～10Hz，掃頻速度為1倍頻程/min，
加速度為2g，對陶瓷電容式壓力傳感器進行循環(huán)3個周期的單軸振動試驗。試驗后其性能參數(shù)仍應滿足
5.3要求，且外觀符合5.2要求。
6試驗方法
6.1主要試驗設備
a)壓力容器，0.4級壓力表及加壓設備；
b)0.02級壓力控制器/校驗儀；
c)測量范圍0～5V、準確度不低于0.05%FS的讀數(shù)儀表，或傳感器配套的讀數(shù)裝置；
d)100V直流絕緣電阻表；
e)溫度偏差不大于±2℃、相對濕度偏差不大于±5%的環(huán)境試驗箱；
f)最大加速度20g、頻率范圍2Hz～600Hz的振動試驗臺。
6.2外觀檢查
在正常試驗條件下，通過目測和手感檢驗，應符合5.2要求。
6.3性能參數(shù)試驗
在正常試驗條件下，按如下步驟進行試驗：
a)將傳感器連接到壓力控制器上，按滿量程壓力值加載、卸載3次，然后進行正式試驗；
b)將滿量程等分成4～10檔（測試點），從零點壓力開始，按檔位逐級加壓至滿量程壓力值，用
讀數(shù)儀表讀取各檔位的輸出值；
c)加壓至滿量程壓力值后，再按檔位逐級卸壓至零點壓力，用讀數(shù)儀表讀取各檔位的輸出值；
d)按2）～3）的步驟，進行3次試驗；
e)按附錄B.2～B.4計算非線性度、不重復度及滯后誤差等參數(shù)，應符合5.3要求。
6.4耐壓密封性試驗
將陶瓷電容式壓力傳感器放入壓力容器內，信號電纜從帶密封部件的孔中引出，用讀數(shù)儀表讀取傳
感器的輸出值并記錄。由加壓設備將壓力容器內水壓加壓至1.2倍滿量程的壓力，壓力值由壓力容器上
的壓力表讀出，保持恒定4h后，將傳感器電纜所有芯線短接，使用絕緣電阻表測量芯線與傳感器外殼
間的絕緣電阻值并記錄，然后卸壓至正常狀態(tài)，再次讀取傳感器的輸出值并記錄，試驗結果應符合5.4
要求。
6.5溫度附加誤差試驗
將陶瓷電容式壓力傳感器放入環(huán)境試驗箱內，分別在-20℃、20℃、60℃三檔進行試驗。試驗箱以不
超過1℃/min的變化率升降溫，先從常溫開始降溫至-20℃，保持2h，用讀數(shù)儀表讀取傳感器的輸出值
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Dt-20，然后再升溫至20℃及60℃，到達每檔溫度后保持2h，再讀取傳感器相應的輸出值Dt20、Dt60，按附
錄B.5計算其溫度附加誤差，應符合5.5要求。
6.6過范圍限試驗
在正常試驗條件下，將陶瓷電容式壓力傳感器連接到壓力控制器上，加壓至2倍滿量程的壓力，保
持2h。卸壓后按6.3試驗，其性能應符合5.6要求。
6.7穩(wěn)定性試驗
在正常試驗條件下，按6.3方法測試傳感器的零點及滿量程輸出，然后將傳感器靜置30天，再次
按6.3方法測試傳感器的零點及滿量程輸出，扣除環(huán)境溫度影響后，按附錄B.6、B.7計算零點穩(wěn)定性
及滿量程穩(wěn)定性，結果應符合5.7要求。
6.8耐運輸顛震性能試驗
將包裝好的陶瓷電容式壓力傳感器固定在振動試驗臺上，按5.8規(guī)定的要求進行試驗，結束后進行
外觀檢查及儀器性能參數(shù)試驗，結果應滿足5.8要求。
7檢驗規(guī)則
7.1檢驗分類
陶瓷電容式壓力傳感器檢驗分為出廠檢驗和型式試驗兩種，檢驗項目見表2。
表2陶瓷電容式壓力傳感器出廠檢驗及型式試驗項目
序號檢驗項目技術要求試驗方法出廠檢驗型式試驗
1外觀5.26.2√√
2性能參數(shù)5.36.3√√
3耐壓密封性5.46.4√√
4溫度附加誤差5.56.5-√
5過范圍限5.66.6-√
6穩(wěn)定性5.76.7-√
7耐運輸顛震性能5.86.8-√
注：“√”為必檢項目，“-”為不檢項目。
7.2出廠檢驗
7.2.1陶瓷電容式壓力傳感器應逐臺進行出廠檢驗，檢驗項目見表2。
7.2.2陶瓷電容式壓力傳感器經質量檢驗部門檢驗合格并附合格證及出廠檢驗資料后，方可出廠。
7.2.3合格證內容應包括：廠商名稱、產品名稱、型號規(guī)格、出廠編號、檢驗員、檢驗日期。
7.2.4出廠檢驗資料至少應包括：
a)產品名稱、型號規(guī)格、出廠編號；
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b)性能參數(shù)試驗結果；
c)制造日期、檢驗員標識。
7.3型式試驗
7.3.1凡遇下列情況之一，應進行型式試驗：
a)新產品定型或老產品轉廠生產或停產1年后又恢復生產時；
b)連續(xù)批量生產時，每5年1次；
c)設計、工藝、材料、元件有較大改變，可能影響產品性能時；
d)出廠檢驗結果與上次型式試驗有較大差異時；
e)國家質量技術監(jiān)督機構提出要求時。
7.3.2型式試驗應從出廠檢驗合格產品中隨機抽取不少于3支樣品，若總數(shù)少于3支，則應全檢。
7.3.3型式試驗項目見表2。
7.3.4型式試驗未發(fā)現(xiàn)不合格項，則判定該批產品合格。如有不合格項，則進行加倍抽樣，重復進行
型式試驗，如未發(fā)現(xiàn)不合格項，仍判定該批產品合格；如第二次抽取的樣品仍存在不合格項，則判定該
批產品不合格。
8標志、說明書、包裝、運輸、貯存
8.1標志
8.1.1產品標志
每支陶瓷電容式壓力傳感器上的標志內容至少應包含商標、產品名稱、型號規(guī)格、出廠編號等內容。
8.1.2包裝標志
產品包裝箱外壁應使用防水標記，包裝標志包括：
a)到站、收貨單位和地址；
b)發(fā)站、供貨單位和地址；
c)產品名稱、型號和數(shù)量；
d)標明“精密儀器”、“小心輕放”、“防震”及放置標記“↑”標識。
8.1.3產品的包裝儲運標志和收發(fā)貨標志應按照GB/T191和GB/T6388的有關規(guī)定執(zhí)行。
8.2說明書
說明書編寫參照GB/T9969執(zhí)行。
8.3包裝
8.3.1產品的內包裝為入庫包裝，宜采用紙盒及隔震泡沫組合包裝。
8.3.2產品的外包裝是為出廠運輸進行的包裝?？啥嗯_儀器組合包裝，宜采用木箱及隔震泡沫組合包
裝。防震、防潮、防塵等包裝防護按GB/T13384中的有關規(guī)定進行。
8.3.3外包裝箱內隨產品提供的技術文件應包括：
a)裝箱清單；
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b)使用說明書；
c)產品合格證；
d)出廠檢驗資料；
e)產品技術條件規(guī)定的其他文件。
隨帶技術文件應裝入塑料袋中并放置在外包裝箱內表層。
8.4運輸
按有關包裝標準及本文件的規(guī)定進行包裝的產品應能適應各種運輸方式。
8.5貯存
包裝狀態(tài)下的陶瓷電容式壓力傳感器應能適應以下貯存環(huán)境條件：
a）溫度：-40℃～60℃；
b）濕度不大于85%；
c）長期貯存狀態(tài)下，貯存場所應選擇通風、干燥的室內，附近應無酸性、堿性及其他腐蝕性物質
存在。
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附錄A
（規(guī)范性）
陶瓷電容式壓力傳感器壓力計算方法
A.1測量壓力Pi按公式（A.1）計算：
Pi=k(Di?D0)（A.1）
式中：
k——傳感器輸出值Di與承受壓力Pi的換算系數(shù)，計算見公式（B.9），單位kPa/V；
Di——第i次測量時傳感器的輸出值，單位V；
D0——零壓力（P=0）時傳感器的輸出值，單位V。
A.2零壓力輸出均值D0按公式（A.2）計算：
1m
DD（A.2）
0=∑0j
mj=1
式中：
——試驗循環(huán)的次數(shù)（m=6）；
m
D0j——第j次加壓，然后卸壓至零壓力時傳感器的輸出值，單位V或mA。
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附錄B
（規(guī)范性）
陶瓷電容式壓力傳感器性能指標與參數(shù)計算方法
B.1滿量程輸出均值U按公式（B.1）計算：
UDD（B.1）
=n?0
式中：
——滿量程壓力時傳感器輸出均值；
Dn
——零壓力時傳感器輸出均值。
D0
B.2非線性度δ