LEEG单晶硅差压变送器如何在苛刻现场把“微弱差压”变成精准信号

在大型流程工业、烟气监测、流量计量、液位测量等场景中，我们真正关心的往往不是绝对压力，而是两点之间的“差压”——比如孔板流量计前后的压差、过滤器前后压差、反应釜液位产生的压差、烟囱或风机的微压差等。LEEG单晶硅差压变送器，就是利用单晶硅压阻传感器技术，把这些微小的差压信号转换成4–20 mA、HART或Modbus等标准信号的高性能变送器。

下面我们从技术原理、核心优势、关键参数、型号体系和应用案例几个角度，系统了解这款“隐形但关键”的工业仪表。

一、什么是单晶硅差压变送器？与传统金属膜片/电容式相比有什么不同？

1）单晶硅压力传感器的物理基础

单晶硅压阻传感器利用硅材料的压阻效应：在单晶硅膜片上通过扩散或离子注入形成电阻条，当膜片在压力作用下发生形变时，电阻条的阻值发生变化，组成惠斯通电桥即可输出与压力成正比的电信号。其特点包括：

硅材料的弹性模量高、疲劳寿命长，适合长期工作；

压阻系数大，灵敏度高；

与现代微电子工艺兼容，易于批量生产和性能一致性好。

2）与电容式、金属膜片式差压变送器的对比

传统差压变送器多采用金属膜片+电容检测，或者金属应变片等方案，而单晶硅差压变送器的主要区别在于：

灵敏度与精度更高：单晶硅压阻灵敏度高，配合24位Σ‑ΔADC，可实现0.05%或0.075%F.S.的参考精度；

抗电磁干扰能力更强：LEEG采用全隔离封装技术，传感器元件远离介质接触面，玻璃烧结引线实现高强度电气绝缘，有效抑制EMC干扰；

抗过载和抗静压能力强：双膜片过载结构和高静压设计，可以在高静压、小差压条件下可靠工作。

总体来说，单晶硅差压变送器更适合精度要求高、现场工况苛刻（高静压、强电磁干扰、温度变化剧烈）的应用。

二、LEEG单晶硅差压变送器家族：从DMP305X到SMP858‑NST

LEEG（立格）推出了多款单晶硅差压变送器，按安装方式和结构不同，主要可分为：

DMP305X系列单晶硅差压变送器：通用工业型，适用于流量、液位、差压、密度、界面等测量，量程范围从200 Pa（或更低）一直到10 MPa，参考精度可达±0.05%或±0.075%URL，输出支持4–20 mA、4–20 mA+HART、Modbus‑RTU/RS485等；

SMP858‑NST单晶硅侧装差压变送器：采用平齐式延伸结构，便于在管道或容器侧面安装，常用于差压、液位、密度、界面、流量等测量，量程10 kPa～1 MPa，参考精度约±0.2%URL，可选±0.5%URL；

SMP131‑DSD等紧凑型单晶硅差压变送器：体积更小，适合空间受限的场合，量程范围约1 kPa～3 MPa，精度±0.5%F.S.左右。

不同型号在量程、精度、过程连接形式和防爆认证上有所区别，用户可以根据具体工况选择。

三、核心技术与设计亮点：为什么LEEG单晶硅变送器能在“苛刻环境”中生存？

1）单晶硅压力传感器位于本体顶部，远离介质接触面

在DMP305X等型号中，单晶硅压力传感器位于金属本体顶部，通过充硅油与隔离膜片传递压力，实现机械与热的双重隔离：

机械隔离：介质直接接触的是金属隔离膜片，传感器本体远离冲击与振动；

热隔离：高温介质通过隔离膜片和硅油传递，传感器本体温度波动较小，有利于降低温漂。

2）玻璃烧结一体的传感器引线，提高电气绝缘与抗浪涌能力

传感器引线采用玻璃烧结封装，与金属基体之间形成高强度电气绝缘，这种结构带来两个明显好处：

优异的抗电磁干扰性能，减少现场强电磁设备对信号的影响；

更强的耐瞬变电压冲击能力，配合整体绝缘设计，应对浪涌和雷击环境。

3）双膜片过载结构，应对高过压与单向冲击

对于差压应用，容易出现单向过载（例如一侧压力突然升高），双膜片过载结构可以有效保护传感器元件，使得变送器在一定单向过载压力下不损坏。

4）24位高精度ADC与强大信号处理模块

LEEG单晶硅差压变送器内部采用集成电路与表面贴装技术的变送模块，配合高性能24位ADC，实现：

高分辨率采样与线性化处理；

温度补偿（补偿温度范围–10～80℃，介质温度–40～120℃）；

可调阻尼时间常数（0～100 s电子阻尼，传感膜盒通常≤0.2 s），适应不同过程动态特性。

5）隔爆设计、坚固壳体和防护等级

外壳常用铝合金，部分型号采用不锈钢，配合加强结构，可承受高静压和高机械负荷；

防护等级通常为IP65或IP67，适应潮湿、多尘环境；

部分型号通过ATEX、CE、CNEx（Ex d/Ex ia）等防爆认证，适用于危险场合。

四、关键性能参数：从量程与精度到环境适应性

以DMP305X系列为例，其主要技术参数如下：

测量类型：差压（DP），部分型号也可用于表压、绝压；

量程范围：200 Pa～10 MPa（DMP305X），最小量程可达5 kPa（部分资料）；

参考精度：±0.075%URL，可选±0.05%URL；

输出信号：4–20 mA两线制，4–20 mA+HART，Modbus‑RTU/RS485等总线；

电源电压：12～30 VDC（标准型），4–20 mA两线制典型供电约10.5～55 VDC；

补偿温度：–10～80℃，介质温度–40～120℃（充硅油版本）；

温度影响：约0.02%F.S./10℃；

防护等级：IP65/IP67；

抗振动性：20 g，20～5000 Hz；

抗冲击性：100 g，11 ms；

电气连接：接线端子，部分型号支持可旋转显示模块（355°）和按键操作。

对于SMP858‑NST这类侧装差压变送器，其量程为10 kPa～1 MPa，参考精度为±0.2%URL，可选±0.5%URL，适用差压、液位、密度、界面和流量等测量。

五、典型应用：从微小差压到高静压流量的多场景覆盖

1）工业流程控制中的流量测量

配合孔板、文丘里管、喷嘴等一次元件，测量气体和液体流量；

在高静压、小差压条件下，LEEG单晶硅差压变送器能提供稳定且精确的差压信号，是流量计理想配套仪表。

2）液位与界面测量

通过差压法测量容器液位（如密闭罐液位=ΔP+ρgh）；

在双相介质中，通过双法兰差压变送器测量油水界面或液液界面。

3）密度测量

通过固定高度差产生的差压计算介质密度，对过程控制和质量监测具有重要意义；

在一些浆料、溶液和乳化液密度在线监测中，单晶硅差压变送器的高精度和长期稳定性优势明显。

4）过滤器堵塞监测与测漏系统

通过监测过滤器前后的差压，判断滤芯是否堵塞，给出更换提示；

在测漏系统中，通过监测不同位置的差压变化及时发现泄漏。

5）烟气在线监测与环保系统

烟气流量、颗粒物采样流量等需要高精度差压测量；

在烟囱负压监测和脱硫脱硝系统差压控制中，单晶硅差压变送器的高精度和抗干扰能力非常关键。

六、选型与配置要点：如何为你的工况选对LEEG单晶硅差压变送器？

1）量程与静压匹配

量程选择应覆盖正常工作范围，同时留有适当安全裕度；

注意静压范围和过载压力，尤其是高压容器、蒸汽系统和长输管道。

2）精度与稳定性需求

对贸易交接、高精度流量计量，建议选用±0.05%或±0.075%URL等级；

对一般过程控制，±0.2%URL往往即可满足要求。

3）输出信号类型与总线协议

传统系统多使用4–20 mA或4–20 mA+HART；

新建或改造系统若希望直接接入数字网络，可选择支持Modbus‑RTU/RS485的型号。

4）过程连接与隔离膜片材质

根据介质腐蚀性选择316L、哈氏合金、钽等隔离膜片材质；

法兰规格（如DN50 PN40等）要与现场法兰匹配。

5）防爆与环境认证

石油化工等危险区域需确认防爆标志和适用组别（如IIC T4、IIB T6等）；

对船舶、海上平台等需考虑船级社认证。

七、安装与调试中的注意事项

1）导压管路设计与排气排液

差压变送器的导压管要尽量短而直，避免出现积液、积气，影响差压测量准确度；

在测量气体时要注意导压管走向，防止凝结液积聚；在测量液体时要防止气体滞留。

2）零点校准与清零功能

安装完毕后，要在实际工况下进行零点校准，部分型号支持一键清零，以补偿安装高度差和初始误差；

带显示模块的型号可通过按键或HART手操器进行零点/量程微调。

3）阻尼时间设置

根据过程波动和控制周期调整电子阻尼时间常数（0～100 s），避免信号抖动影响控制。

4）防雷与接地

配合系统端SPD使用，确保变送器与仪表系统共地良好；

避免双端接地造成地回路干扰。

5）防爆安装与操作

隔爆型号要严格按照防爆规范安装，不得损伤隔爆面；

在危险区域进行任何开盖操作前必须断电，并确认环境安全。

八、总结：一块单晶硅，撑起了高精度差压测量的一片天

LEEG单晶硅差压变送器通过单晶硅压阻传感器、双膜片过载结构、全隔离封装和强大的信号处理模块，实现了高精度、高稳定性和强抗干扰能力。从微小差压的流量计量到高静压的液位测量，从烟气在线监测到过滤器堵塞监测，它几乎可以在流程工业中所有“差压即信息”的环节找到用武之地。

在选型时只要清楚量程、静压、精度、输出信号和防爆要求；在安装和使用时注意导压管路、零点校准、阻尼设置和防雷接地，LEEG单晶硅差压变送器就能在恶劣的工业现场长期稳定运行，把“微弱差压”精准转换成控制系统可信赖的标准信号，真正成为流程工业里“看不见但非常重要”的感知节点。