Віды датчыкаў ціску

Простае самастойнае ўвядзенне перадатчыка ціску

У якасці датчыка ціску, выхад якога з'яўляецца стандартным сігналам, перадатчык ціску - гэта прыбор, які прымае зменнае ціск і прапарцыйна пераўтворыць яго ў стандартны выхадны сігнал.Ён можа пераўтвараць параметры фізічнага ціску газу, вадкасці і г.д., якія адчуваюцца датчыкам датчыка нагрузкі, у стандартныя электрычныя сігналы (напрыклад, 4-20mADC і г.д.), каб забяспечыць дадатковыя прыборы, такія як сігналізацыйныя сігналы, запісвальнікі, рэгулятары і г.д. вымярэнне і індыкацыя І рэгуляванне працэсу.

Класіфікацыя датчыкаў ціску

Звычайна датчыкі ціску, пра якія мы гаворым, дзеляцца па прынцыпе:
Ёмістыя перадатчыкі ціску, рэзістыўныя датчыкі ціску, індуктыўныя перадатчыкі ціску, паўправадніковыя перадатчыкі ціску і п'езаэлектрычныя перадатчыкі ціску для высокачашчыннага вымярэння.Сярод іх найбольш выкарыстоўваюцца рэзістыўныя датчыкі ціску.Ёмісты перадатчык ціску прымае перадатчык 3051S Rosemount як прадстаўнік высакакласных прадуктаў.

Датчыкі ціску можна падзяліць на металічныя, керамічныя, дыфузны крэмній, монакрышталічны крэмній, сапфір, напыленую плёнку і г.д. у залежнасці ад кампанентаў, адчувальных да ціску.

• Металічны датчык ціску мае нізкую дакладнасць, але мае невялікі ўплыў тэмпературы, і падыходзіць для абласцей з шырокім дыяпазонам тэмператур і нізкімі патрабаваннямі да дакладнасці.
• Керамічныя датчыкі ціску маюць больш высокую дакладнасць, але больш падвяргаюцца ўплыву тэмпературы.Кераміка таксама мае перавагу ўстойлівасці да ўздзеяння і карозіі, што можа быць выкарыстана ў сферы рэагавання.
• Дакладнасць перадачы ціску дыфузнага крэмнію вельмі высокая, і тэмпературны дрэйф таксама вялікі, таму, як правіла, патрабуецца тэмпературная кампенсацыя, перш чым яго можна будзе выкарыстоўваць.Больш за тое, нават пасля тэмпературнай кампенсацыі ціск вышэй за 125°C немагчыма вымераць.Аднак пры пакаёвай тэмпературы каэфіцыент адчувальнасці дыфузнага крэмнію ў 5 разоў больш, чым у керамікі, таму ён звычайна выкарыстоўваецца ў галіне высокадакладных вымярэнняў.
• Монакрысталічны крэмніевы перадатчык ціску - самы дакладны датчык у прамысловай практыцы.Гэта мадэрнізаваная версія дыфузнага крэмнія.Вядома, цана таксама павышана.У цяперашні час прадстаўніком у галіне ціску монакрышталічнага крэмнія з'яўляецца японская Ёкагава.
• Сапфіравы перадатчык ціску не адчувальны да перападаў тэмператур, і мае добрыя працоўныя характарыстыкі нават пры высокіх тэмпературах;сапфір мае надзвычай моцную радыяцыйную ўстойлівасць;няма дрэйфу pn;ён можа нармальна працаваць у горшых працоўных умовах і надзейны Высокая прадукцыйнасць, добрая дакладнасць, мінімальная тэмпературная памылка і высокі агульны кошт.
• Тонкаплёнкавы перадатчык ціску для распылення не ўтрымлівае клею, і ён паказвае больш высокую доўгатэрміновую стабільнасць і надзейнасць, чым ліпкі тензодатчик;на яго менш уплывае тэмпература: калі тэмпература змяняецца на 100 ℃, дрэйф нуля складае ўсяго 0,5%.Яго тэмпературныя характарыстыкі значна пераўзыходзяць дыфузійны крэмніевы датчык ціску;акрамя таго, ён можа непасрэдна кантактаваць з агульнымі агрэсіўнымі асяроддзямі.

Прынцыпы розных тыпаў датчыкаў ціску

• Прынцып ёмістага перадатчыка ціску.

Калі ціск непасрэдна дзейнічае на паверхню вымяральнай дыяфрагмы, дыяфрагма вырабляе невялікую дэфармацыю.Высокадакладная схема на вымяральнай дыяфрагме пераўтварае гэтую невялікую дэфармацыю ў вельмі лінейнае напружанне, прапарцыйнае ціску і прапарцыйнае напружанню ўзбуджэння.Падайце сігнал, а затым выкарыстоўвайце спецыяльны чып, каб пераўтварыць гэты сігнал напружання ў стандартны для прамысловасці сігнал 4-20 мА або сігнал напружання 1-5 В.

• Прынцып дыфузнага крэмніевага перадатчыка ціску

Ціск вымяранага асяроддзя непасрэдна дзейнічае на дыяфрагму датчыка (звычайна дыяфрагму 316L), у выніку чаго дыяфрагма вырабляе мікразрушэнне, прапарцыйнае ціску асяроддзя, змяняючы значэнне супраціву датчыка і выяўляючы яго з дапамогай Схема Уитстона Гэта змяненне, а таксама пераўтварэнне і выхад стандартнага сігналу вымярэння, які адпавядае гэтаму ціску.

• Прынцып перадатчыка ціску з манакрышталічнага крэмнію

П'езарэзістыўныя датчыкі ціску пабудаваны з выкарыстаннем п'езарэзістыўнага эфекту монакрышталічнага крэмнію.У якасці пругкага элемента выкарыстоўваецца монакрышталічная крэмніевая пласціна.Калі ціск змяняецца, монокристаллический крэмній стварае дэфармацыю, так што супраціў дэфармацыі, непасрэдна дыфузійны на ім, вырабляе змяненне, прапарцыйнае вымеранаму ціску, а затым маставой ланцугам атрымліваецца адпаведны сігнал выхаднога напружання.

• Прынцып керамічнага перадатчыка ціску

Ціск непасрэдна дзейнічае на пярэднюю паверхню керамічнай дыяфрагмы, выклікаючы нязначную дэфармацыю дыяфрагмы.Тоўстапленкавы рэзістар надрукаваны на задняй частцы керамічнай дыяфрагмы і падлучаны да моста Уітстона (закрыты мост) з-за п'езарэзістыўнага эфекту варыстара. Мост генеруе высокалінейны сігнал напружання, прапарцыйны ціску і прапарцыйны напрузе ўзбуджэння. .Звычайна выкарыстоўваецца для вымярэння ціску ў паветраных кампрэсарах, часцей выкарыстоўваецца кераміка.

• Прынцып перадатчыка тензометрического ціску

Найбольш часта выкарыстоўваюцца тензодатчики ціску - гэта металічныя тензодатчики і паўправадніковыя тензодатчики.Металічны тензодатчик - гэта своеасаблівая адчувальная прылада, якая пераўтворыць змяненне дэфармацыі на доследным дэталі ў электрычны сігнал.Ёсць два віды тензодатчиков і металічнай фальгі.Звычайна тензодатчик шчыльна злучаны з механічнай дэфармацыйнай матрыцай праз спецыяльны клей.Калі матрыца падвяргаецца змене напружання, тензодатчик супраціву таксама дэфармуецца, так што значэнне супраціву тензодатчика змяняецца, так што змяняецца напружанне, прыкладзенае да рэзістара.Датчыкі тензометрического ціску адносна рэдкія на рынку.

• Сапфіравы перадатчык ціску

Сапфіравы перадатчык ціску выкарыстоўвае прынцып працы супраціўлення дэфармацыі, прымае высокадакладныя кампаненты, адчувальныя да крэмнію і сапфіру, і пераўтворыць сігнал ціску ў стандартны электрычны сігнал праз адмысловую схему ўзмацняльніка.

• Датчык ціску напыленне плёнкі

Элемент, адчувальны да ціску напылення, вырабляецца па тэхналогіі мікраэлектронікі, утвараючы трывалы і стабільны мост Уітстона на паверхні эластычнай дыяфрагмы з нержавеючай сталі.Калі ціск вымяранай асяроддзя дзейнічае на пругкую дыяфрагму з нержавеючай сталі, мост Уітстона з іншага боку вырабляе электрычны выхадны сігнал, прапарцыйны ціску.Дзякуючы добрай ударатрываласці, напыленыя плёнкі часта выкарыстоўваюцца ў выпадках з частым уздзеяннем ціску, напрыклад, гідраўлічнага абсталявання.

Меры засцярогі пры выбары датчыка ціску

• Выбар значэння дыяпазону ціску перадатчыка:

Спачатку вызначыце максімальнае значэнне вымяранага ціску ў сістэме.Наогул кажучы, вам трэба выбраць перадатчык з дыяпазонам ціску, які прыкладна ў 1,5 разы перавышае максімальнае значэнне, або дазволіць нармальным дыяпазонам ціску падаць на перадатчык ціску.1/3 ~ 2/3 ад нармальнага дыяпазону таксама з'яўляецца распаўсюджаным метадам.

• Што за асяроддзе ціску:

Глейкія вадкасці і бруд заблакуюць напорныя адтуліны.Ці будуць растваральнікі або агрэсіўныя рэчывы разбураць матэрыялы ў перадатчыку, якія знаходзяцца ў непасрэдным кантакце з гэтымі асяроддзямі.
Матэрыял агульнага перадатчыка ціску, які кантактуе з асяроддзем, - нержавеючая сталь 316.Калі асяроддзе не з'яўляецца агрэсіўным для нержавеючай сталі 316, то ў асноўным усе датчыкі ціску падыходзяць для вымярэння ціску асяроддзя;
Калі асяроддзе з'яўляецца агрэсіўным для нержавеючай сталі маркі 316, варта выкарыстоўваць хімічнае ўшчыльненне і выкарыстоўваць ускоснае вымярэнне.Калі капілярная трубка, напоўненая сіліконавым маслам, выкарыстоўваецца для кіравання ціскам, гэта можа прадухіліць карозію перадатчыка ціску і падоўжыць тэрмін службы перадатчыка ціску.

• Якая дакладнасць патрэбна перадатчыку:

Дакладнасць вызначаецца: нелінейнасцю, гістэрэзісам, непаўтараемнасцю, тэмпературай, шкалой зрушэння нуля і тэмпературай.Чым вышэй дакладнасць, тым вышэй цана.Як правіла, дакладнасць перадатчыка ціску дыфузнага крэмнія складае 0,5 або 0,25, а ёмістны або монакрышталічны крэмніевы перадатчык ціску мае дакладнасць 0,1 ці нават 0,075.

• Працэс падключэння перадатчыка:

Як правіла, датчыкі ціску ўсталёўваюцца на трубах або ёмістасцях.Вядома, невялікая іх частка ўсталёўваецца і выкарыстоўваецца з расходамерамі.Звычайна існуе тры формы ўстаноўкі датчыкаў ціску: разьба, фланец і заціск.Такім чынам, перад выбарам перадатчыка ціску неабходна таксама ўлічваць падключэнне да працэсу.Калі ён з разьбой, то неабходна вызначыць спецыфікацыю разьбы.Для фланцаў неабходна ўлічваць тэхнічныя характарыстыкі фланца намінальнага дыяметра.

Увядзенне ў прамысловасці перадатчыкаў ціску

Каля 40 краін свету займаюцца даследаваннем і вытворчасцю датчыкаў, з якіх ЗША, Японія і Германія з'яўляюцца рэгіёнамі з найбольшай прадукцыйнасцю датчыкаў.На гэтыя тры краіны разам прыпадае больш за 50% сусветнага рынку датчыкаў.

У цяперашні час рынак перадатчыкаў ціску ў маёй краіне - гэта спелы рынак з высокай канцэнтрацыяй рынку.Аднак дамінуючае становішча займаюць замежныя краіны, у якіх прадстаўлены Emerson, Yokogawa, Siemens і інш. Прадукцыя брэндаў займае каля 70% долі рынку і мае абсалютную перавагу ў буйных і сярэдніх інжынерных праектах.

Гэта звязана з наступствамі ранняга прыняцця маёй краінай стратэгіі «рынку тэхналогій», якая моцна ўдарыла па дзяржаўных прадпрыемствах маёй краіны і калісьці была ў стане адмовы, але ў той жа час некаторыя вытворцы прадстаўлялі прыватнымі прадпрыемствамі Кітая, ціха з'яўляюцца і становяцца мацней.Будучы кітайскі рынак перадатчыкаў ціску поўны новых невядомых.