如何針對特定應用選擇正確的壓力變送器？
壓力變送器是一種廣泛使用的工業傳感裝置，設計用來量測氣體、液體或蒸氣的壓力，並將其轉換成標準的電子訊號（例如 4-20mA、0-10V）。.
然而，不同的工作環境對壓力變送器提出了不同的要求。防爆型壓力變送器和一般型壓力變送器是兩大類型，各自針對特定的應用需求量身打造。本報告將全面分析兩者在設計理念、結構特性、工作原理、應用場景、認證標準、成本及維護等方面的差異，提供讀者深入的技術參考。.
防爆壓力變送器 vs. 一般壓力變送器
| 比較項目 | 防爆壓力變送器 | 一般壓力變送器 |
|---|---|---|
| 設計理念 | 專為爆炸性環境設計，可防止電火花或高溫引燃，以安全為優先。. | 專注於壓力量測準確度與成本效益，而不考慮爆炸風險。. |
| 材料結構 | 高強度外殼 (如 316L 不鏽鋼、鋁合金)、高密封性能 (IP66-IP68) 及可抵抗內部爆炸壓力。. | 塑膠或標準金屬等常見材質，具有中等密封性能 (IP54-IP65)。. |
| 工作原理 | 壓力測量 + 防爆技術 (例如：防爆 Ex d、本質安全 Ex i)，限制能量或火花。. | 測量壓力並輸出標準的電子訊號（例如 4-20mA），無防爆設計。. |
| 認證標準 | 必須符合國際防爆標準 (例如 ATEX、IECEx)，分區分類 (0/1/2 區) 和氣體群組分類 (IIB/IIC)。. | 符合基本工業標準（如 CE、UL），無防爆認證要求。. |
| 應用範圍 | 高風險環境：油氣管道、化學反應爐、煤礦（瓦斯監控）、製藥（易燃溶劑）。. | 一般環境：水處理、HVAC、食品加工、機械製造（液壓系統）。. |
1.設計理念與安全考量
1.1 防爆壓力變送器的用途
防爆壓力變送器是專為存在易燃氣體（如甲烷、氫氣）、蒸氣或可燃粉塵的危險環境而開發。其主要目的是在不引發爆炸的情況下安全操作。.
例如，在石油煉製廠或煤礦通風系統中，即使是微小的電火花或過度的溫度都可能導致災難性的後果。因此，防爆壓力變送器不僅要滿足壓力測量要求，還要防止爆炸擴散。.
防爆設計通常遵循兩個原則：
防火（防爆，Ex d） - 將潛在火源封閉在堅固的外殼內，防止爆炸影響外部環境。.
本質安全 (Ex i) - 限制電流和電壓，以防止能量等級達到點火臨界值，即使在故障條件下也是如此。.
1.2 一般壓力變送器的用途
相比之下，一般壓力變送器著重於成本效益，適用於非爆炸性環境，例如水處理廠、空調系統或機械車間。這些裝置專為標準工業應用而設計，無需考慮防爆問題。.
1.3 安全差異的影響
由於其獨特的設計理念，防爆壓力變送器需要比一般型號更嚴格的安全措施。例如，防爆型號 (Ex d) 中的每個電路元件都要經過嚴格的測試，以確保它不會成為火源。相比之下，一般壓力變送器的優先考量是機械耐用性 (例如耐壓性和耐腐蝕性)，而非防爆保護。.
2.結構和材料差異
2.1 防爆壓力變送器的結構特性
防爆壓力變送器採用高強度、高度密封的結構。其外殼通常由不鏽鋼（如 316L）或鋁合金製成，經特別設計可承受內部爆炸。某些型號（例如 SJ MS 系列、Emerson 3051 系列）的外殼具備防火功能，可阻隔任何潛在的火源。.
這些裝置的密封等級一般達到 IP65 至 IP68，可有效防止外部氣體或灰塵滲入。此外，防爆型號採用特殊的連接元件，例如防爆電纜接頭，以維持氣密性。.
在內部，這些變送器整合了隔離隔膜、防靜電塗層和能量限制模組等功能，以防止在高壓或故障情況下產生危險的火花或熱量。.
(瞭解更多： 先進的變送器系列)
2.2 一般壓力變送器的結構特性
一般壓力變送器有更靈活的材料選擇，包括塑料（如聚碳酸酯）或標準金屬外殼，但強度和密封要求較低。例如，塑料外殼足以應付低壓應用，而標準不鏽鋼外殼則用於中等壓力環境。這些裝置通常符合 IP54 到 IP65 的防塵防水標準，但缺乏防爆能力。.
2.3 材料和結構對性能的影響
防爆壓力變送器在極端環境 (例如高溫、高濕或腐蝕性氣體) 中具有更高的耐用性，但成本較高。相比之下，一般壓力變送器的設計較輕，較易安裝和更換，但在惡劣環境下的耐用性可能較低。.
(瞭解更多： 金屬接頭壓力錶耐腐蝕圖表)
3.工作原理的技術差異
3.1 防爆壓力變送器的工作原理
防爆變送器透過將壓力轉換為電子信號，其操作方式與一般型號相似。然而，它們的主要差異在於整合了防爆技術：
防爆 (Ex d) - 外殼可承受內部爆炸壓力，並透過特殊通道（如阻焰器）散熱。.
本質安全 (Ex i) - 電氣電路包含齊納二極體或限流電阻等元件，可將能量限制在 1W 以下，以確保不會燃燒。.
3.2 一般壓力變送器的工作原理
一般的壓力變送器只是測量壓力並將其轉換為電子信號。例如，壓阻變送器利用矽晶體的壓阻效應偵測壓力變化，透過惠斯通電橋將電阻變化轉換為電壓信號。這些裝置不需要能量限制措施或火花保護。.
3.3 技術實施的複雜性
防爆壓力變送器需要額外的技術，例如安全屏障 (Ex i) 或嚴格的隔爆測試 (Ex d)，使其設計和生產更加複雜。另一方面，一般壓力變送器遵循標準化製造流程，安全限制較少。.
4.認證標準
4.1 防爆壓力變送器認證
防爆壓力變送器必須符合國際或地區安全標準，包括
ATEX (歐洲) - 定義了危險區域分類和氣體類型。.
IECEx (Global) - 全球防爆認證系統。.
FM/UL (USA) - 適用於北美市場的認證。.
這些標準指定了安全等級（例如 Ex d IIC T4），以確保在危險條件下的安全操作。.
4.2 一般壓力變送器標準
一般壓力變送器必須符合 CE (歐洲合格認證) 和 ISO 9001 (品質管理) 等基本工業規範，這些規範的重點在於性能而非爆炸安全。.
5.應用場景
5.1 使用防爆壓力變送器的場所
需要防爆變送器的產業包括
石油與天然氣 - 井口與管道壓力監控。.
化學工廠 - 反應器和儲存槽壓力測量。.
礦業 - 氣體壓力監控，防止爆炸。.
製藥 - 用於揮發性溶劑環境。.
5.2 使用一般壓力變送器的場所
常見的應用包括
水處理 - 監控幫浦和管道壓力。.
HVAC 系統 - 測量空氣或管道壓力。.
食品加工 - 在壓榨或充填作業中控制壓力。.
機械製造 - 液壓與氣壓系統監控。.
6.總結
防爆壓力變送器以危險環境中的安全性為優先考量，結合了堅固的外殼、專門的電路和嚴格的認證。一般型號著重於標準工業應用的成本效益與量測精準度。.
選擇合適的變送器取決於環境風險：如果存在易燃氣體或粉塵，則需要防爆型號。否則，一般型號是較經濟的選擇。.
