长野计器 NAGANO 压力仪表技术原理

一、机械式压力表原理

1. 波登管（布尔登管）包含 C 型、螺旋型、盘簧型结构，管体为空心弹性金属管，一端固定封入被测压力，另一端封闭为自由端。通入压力后，管截面趋向圆形，管体产生舒展形变，自由端发生位移，通过连杆、齿轮机构带动指针旋转，在刻度盘显示压力值。C 型波登管覆盖常规低压至中压；螺旋波登管用于高压工况，形变行程更大，精度更稳定。

2. 膜盒元件由两片波纹金属薄板对焊形成密闭空腔，压力通入空腔内部，压力差驱动膜盒产生轴向位移，传动机构带动指针，专门用于微压、低差压测量，量程很小，灵敏度高，洁净车间压差、燃气微压检测常用。

3. 波纹管元件薄壁褶皱圆筒结构，受压后沿轴向伸缩，依靠伸缩量反映压力，适合低压、差压场景，行程大、阻尼特性好，多用于低压压力表与压力开关。

4. 膜片结构单层弹性膜片，两侧承受不同压力，膜片向低压侧凸起产生形变，可直接用于隔膜压力表，隔离腐蚀性、粘稠、易结晶介质，介质只接触隔离膜片，保护内部机芯。

二、电子式压力传感器 / 变送器原理

1. 半导体应变片式（SS 传感器，主力型号 KP、ZT 系列）

在金属隔离膜片表面，采用 PCVD 工艺沉积半导体应变片，组成惠斯通电桥。压力作用在膜片使其发生微量形变，应变片同步形变，电阻值随之改变，电桥输出微弱电压信号，后端 ASIC 电路放大、温度补偿、线性修正，最终转换成标准 4-20mA 或者电压信号输出。优势：耐压范围宽，是半导体高纯管路、通用工业变送器主流方案。

2. 金属薄膜应变式（MS 传感器）

采用溅射工艺制备金属薄膜应变计，同样构成惠斯通电桥。相比半导体应变片，耐高温、抗电磁干扰能力更强，长期温漂更小，适合环境复杂、温度波动大的工业现场。

3. 厚膜陶瓷应变式（CS 陶瓷传感器，KL 系列）

陶瓷膜片表面丝网印刷厚膜应变电阻与桥路。陶瓷本身绝缘、耐腐蚀，不需要额外隔离，介质兼容性强，成本适中，多用于气体低压、普通流体测量。另有陶瓷电容型方案，依靠膜片受压后电容极板间距变化检测压力，重复性优异。

4. 特殊高温熔体压力传感器（KF 系列）

采用蓝宝石膜片无充油结构，蓝宝石耐高温，压力直接传递到传感芯片，压力与温度同步采集，适用于挤出、注塑等 400℃级高温熔体工况，规避充油介质高温老化问题。

三、压力开关原理

机械式压力开关依托波登管、膜盒、波纹管形变，推动微动触点，到达设定压力时触点通断；电子式压力开关在传感芯片采集压力后，单片机比对设定阈值，驱动继电器输出开关信号，支持多点设置、迟滞可调。

四、配套补偿与校正机制

长野电子式产品内置温度补偿电路，抵消应变元件的温度漂移；出厂做多点线性校准，修正非线性误差；隔膜款式采用充油隔离结构，压力均匀传递至传感芯片，实现强腐蚀介质的压力测量。

五、检漏仪附属原理（长野检漏设备）

空气式泄漏测试仪：向密闭工件充入稳压气源，关闭进气后监测腔体内压力衰减速率，压力下降量换算泄漏量；氦检产品依靠氦气示踪，质谱检测氦浓度判定泄漏。