膜片式感壓元件的缺點主要源于其 “機械彈性形變" 的核心工作原理,在測量精度、動態(tài)響應(yīng)、高壓耐受、介質(zhì)適應(yīng)性等場景存在明顯局限性,具體可分為以下四類:
響應(yīng)時間長:膜片的形變依賴彈性恢復(fù),響應(yīng)時間通常為 幾十毫秒至幾百毫秒(ms),無法捕捉高頻瞬時壓力(如內(nèi)燃機氣缸內(nèi)的爆發(fā)壓力、沖擊波壓力、航空發(fā)動機進氣道的高頻壓力波動)。這類場景需選擇壓電式元件(響應(yīng)時間達微秒級)。
易受共振干擾:在高頻壓力波動下,膜片可能與壓力頻率產(chǎn)生共振,導(dǎo)致形變量失真,甚至因長期共振引發(fā)膜片疲勞損壞,無法穩(wěn)定監(jiān)測動態(tài)壓力。
耐壓上限低:膜片的彈性形變存在極限(超過彈性極限會發(fā)生yong久變形),常規(guī)金屬膜片的耐壓上限多在 20MPa 以內(nèi),遠低于彈簧管式元件(可耐受 100MPa 以上高壓)。
高壓下靈敏度驟降:為適配較高壓力,需增厚膜片或采用高硬度材質(zhì),會導(dǎo)致膜片形變靈敏度顯著下降,難以兼顧 “高壓耐受" 與 “測量準確性",因此不適合液壓系統(tǒng)高壓段、高壓氣瓶(如 CNG 氣瓶)等超高壓場景。
怕高粘度、含雜質(zhì)介質(zhì):若測量介質(zhì)為高粘度液體(如潤滑油、糖漿)或含固體顆粒(如污水、礦漿),介質(zhì)易附著在膜片表面、堵塞感壓通道,或卡滯膜片形變,導(dǎo)致測量誤差甚至元件失效。
需額外防護措施:雖可通過 “充油隔離膜"“過濾裝置" 解決介質(zhì)兼容性問題,但會進一步降低響應(yīng)速度、增加維護成本(如定期更換隔離液、清理過濾器),且無法wan全消除介質(zhì)對測量精度的影響.