Поўнае кіраўніцтва па выбары дыфузнага крэмніевага пераўтваральніка ціску
Экспертныя кансультацыі па прамысловых вымярэннях
Агляд
Датчыкі ціску класіфікуюцца па тэхналогіях вымярэння, у тым ліку дыфузныя крэмніевыя, керамічныя, ёмістныя і монакрышталічныя крэмніевыя. Сярод іх дыфузныя крэмніевыя датчыкі ціску найбольш шырока выкарыстоўваюцца ў розных галінах прамысловасці. Вядомыя сваёй высокай прадукцыйнасцю, надзейнасцю і эканамічнай эфектыўнасцю, яны ідэальна падыходзяць для маніторынгу і кіравання ціскам у нафтагазавай прамысловасці, хімічнай перапрацоўцы, вытворчасці сталі, вытворчасці электраэнергіі, экалагічнай інжынерыі і г.д.
Гэтыя перадатчыкі падтрымліваюць вымярэнні манометрычнага, абсалютнага і адмоўнага ціску — нават у агрэсіўных, пад высокім ціскам або небяспечных умовах.
Але як развівалася гэтая тэхналогія, і якія фактары варта ўлічваць пры выбары патрэбнай мадэлі?
Паходжанне тэхналогіі дыфузнага крэмнію
У 1990-х гадах кампанія NovaSensor (ЗША) прадставіла новае пакаленне дыфузных крэмніевых датчыкаў з выкарыстаннем перадавых тэхналогій мікраапрацоўкі і крэмніевага злучэння.
Прынцып просты, але эфектыўны: працэсны ціск ізалюецца дыяфрагмай і перадаецца праз герметычны сіліконавы алей на адчувальную крэмніевую мембрану. З процілеглага боку ў якасці эталона ўжываецца атмасферны ціск. Гэтая розніца прыводзіць да дэфармацыі мембраны — адзін бок расцягваецца, другі сціскаецца. Убудаваныя тэнзаметры выяўляюць гэтую дэфармацыю, пераўтвараючы яе ў дакладны электрычны сігнал.
8 ключавых параметраў для выбару дыфузнага крэмніевага пераўтваральніка ціску
1. Характарыстыкі асяроддзя
Хімічная і фізічная прырода тэхналагічнай вадкасці непасрэдна ўплывае на сумяшчальнасць датчыкаў.
Падыходзіць:Газы, алеі, чыстыя вадкасці — звычайна апрацоўваюцца стандартнымі датчыкамі з нержавеючай сталі 316L.
Непрыдатны:Моцна каразійныя, глейкія або крышталізуючыяся асяроддзі — яны могуць закаркаваць або пашкодзіць датчык.
Рэкамендацыі:
- Вязкія/крышталізуючыяся вадкасці (напрыклад, суспензіі, сіропы): выкарыстоўвайце прамыўныя мембранныя перадатчыкі, каб прадухіліць засмечванне.
- Гігіенічныя прымянення (напрыклад, харчовая, фармацэўтычная): выбірайце мадэлі з троххамутной дыяфрагмай употай (≤4 МПа для надзейнай фіксацыі).
- Цяжкія асяроддзя (напрыклад, бруд, бітум): выкарыстоўвайце прамыўныя дыяфрагмы без поласцей з мінімальным рабочым ціскам ~2 МПа.
⚠️ Увага: Не дакранайцеся да дыяфрагмы датчыка і не драпайце яе — яна надзвычай далікатная.
2. Дыяпазон ціску
Стандартны дыяпазон вымярэнняў: ад –0,1 МПа да 60 МПа.
Заўсёды выбірайце перадатчык з намінальным ціскам крыху вышэйшым за ваш максімальны працоўны ціск для бяспекі і дакладнасці.
Спасылка на адзінку вымярэння ціску:
1 МПа = 10 бар = 1000 кПа = 145 фунтаў на квадратны дюйм = 760 мм рт.сл. ≈ 100 метраў вадзянога слупа
Манометр супраць абсалютнага ціску:
- Манометрычны ціск: адносіцца да атмасфернага ціску навакольнага асяроддзя.
- Абсалютны ціск: адносна ідэальнага вакууму.
Заўвага: У высакагорных раёнах выкарыстоўвайце вентыляваныя манометры (з вентыляцыйнымі трубкамі) для кампенсацыі мясцовага атмасфернага ціску, калі дакладнасць мае значэнне (
3. Тэмпературная сумяшчальнасць
Тыповы дыяпазон эксплуатацыі: ад –20°C да +80°C.
Для высокатэмпературных асяроддзяў (да 300°C) варта ўлічваць наступнае:
- Астуджальныя рэбры або радыятары
- Дыстанцыйныя мембранныя ўшчыльняльнікі з капілярамі
- Імпульсная трубка для ізаляцыі датчыка ад прамога цяпла
4. Блок харчавання
Стандартнае сілкаванне: пастаяннае напружанне 24 В.
Большасць мадэляў прымаюць пастаянны напружанне 5–30 В, але пазбягайце ўваходных сігналаў ніжэй за 5 В, каб пазбегнуць нестабільнасці.
5. Тыпы выходных сігналаў
- 4–20 мА (2-правадны): прамысловы стандарт для перадачы на вялікія адлегласці і ўстойлівай да перашкод
- 0–5 В, 1–5 В, 0–10 В (3-правадны): ідэальна падыходзіць для прымянення на кароткія адлегласці
- RS485 (лічбавы): для паслядоўнай сувязі і сеткавых сістэм
6. Разьба падключэння да працэсу
Распаўсюджаныя тыпы разьбы:
- M20×1,5 (метрычная)
- G1/2, G1/4 (BSP)
- М14×1,5
Падбярыце тып разьбы ў адпаведнасці з галіновымі нормамі і механічнымі патрабаваннямі вашай сістэмы.
7. Клас дакладнасці
Тыповыя ўзроўні дакладнасці:
- ±0,5% поўнага дыяпазону – стандарт
- ±0,3% ад поўнага дыяпазону — для больш высокай дакладнасці
⚠️ Пазбягайце ўказання дакладнасці ±0,1% ад поўнага дыяпазону для дыфузных крэмніевых перадатчыкаў. Яны не аптымізаваны для звышдакладнай працы на гэтым узроўні. Замест гэтага выкарыстоўвайце мадэлі з монакрышталічнага крэмнію для такіх ужыванняў.
8. Электрычныя падключэнні
Выбірайце ў залежнасці ад вашых патрэб у ўсталёўцы:
- DIN43650 (Хіршман): Добрае ўшчыльненне, шырока выкарыстоўваецца
- Авіяцыйная разетка: лёгкая ўстаноўка і замена
- Прамое падключэнне кабеля: кампактны і вільгацятрывалы
Для выкарыстання на вуліцы выбірайце корпус у стылі 2088 для палепшанай абароны ад непагадзі.
Асаблівая ўвага да выпадкаў
Пытанне 1: Ці магу я вымераць газападобны аміяк?
Так, але толькі з адпаведнымі матэрыяламі (напрыклад, дыяфрагма з хастэлоя, ушчыльненні з PTFE). Акрамя таго, аміяк рэагуе з сіліконавым алеем — выкарыстоўвайце фтарыраваны алей у якасці вадкасці для запаўнення.
Пытанне 2: А як наконт лёгкаўзгаральных або выбуховых асяроддзяў?
Пазбягайце выкарыстання стандартнага сіліконавага алею. Выкарыстоўвайце фторзмяшчальныя алеі (напрыклад, FC-70), якія забяспечваюць лепшую хімічную стабільнасць і выбухаўстойлівасць.
Выснова
Дзякуючы сваёй праверанай надзейнасці, адаптыўнасці і эканамічнай эфектыўнасці, дыфузныя крэмніевыя пераўтваральнікі ціску застаюцца папулярным рашэннем у розных галінах прамысловасці.
Старанны выбар у залежнасці ад асяроддзя, ціску, тэмпературы, тыпу злучэння і дакладнасці забяспечвае аптымальную прадукцыйнасць і доўгатэрміновую даўгавечнасць.
Патрэбна дапамога ў выбары патрэбнай мадэлі?
Раскажыце нам пра сваю заяўку — мы дапаможам вам знайсці ідэальны варыянт.
Час публікацыі: 03 чэрвеня 2025 г.