Guia definitiva per seleccionar un transmissor de pressió de silici difús
Guia experta per a aplicacions de mesurament industrial
Visió general
Els transmissors de pressió es classifiquen segons les seves tecnologies de detecció, incloent-hi silici difús, ceràmic, capacitiu i silici monocristal·lí. Entre aquests, els transmissors de pressió de silici difús són els més àmpliament adoptats en totes les indústries. Coneguts pel seu rendiment robust, fiabilitat i rendibilitat, són ideals per a la monitorització i el control de la pressió en petroli i gas, processament químic, fabricació d'acer, generació d'energia, enginyeria ambiental i més.
Aquests transmissors admeten mesures de pressió manomètrica, absoluta i negativa, fins i tot en condicions corrosives, d'alta pressió o perilloses.
Però, com es va desenvolupar aquesta tecnologia i quins factors cal tenir en compte a l'hora de triar el model adequat?
Orígens de la tecnologia del silici difús
A la dècada del 1990, NovaSensor (EUA) va introduir una nova generació de sensors de silici difús utilitzant tecnologies avançades de micromecanitzat i unió de silici.
El principi és simple però eficaç: la pressió del procés s'aïlla mitjançant un diafragma i es transfereix a través d'oli de silicona segellat a una membrana de silicona sensible. Al costat oposat, s'aplica la pressió atmosfèrica com a referència. Aquest diferencial fa que la membrana es deformi: un costat s'estira i l'altre es comprimeix. Els extensometres integrats detecten aquesta deformació i la converteixen en un senyal elèctric precís.
8 paràmetres clau per seleccionar un transmissor de pressió de silici difús
1. Característiques del medi
La naturalesa química i física del fluid de procés afecta directament la compatibilitat dels sensors.
Adequat:Gasos, olis, líquids nets, normalment manipulats amb sensors estàndard d'acer inoxidable 316L.
No apte:Medis altament corrosius, viscosos o cristal·litzants: poden obstruir o danyar el sensor.
Recomanacions:
- Fluids viscosos/cristal·litzants (per exemple, suspensions, xarops): utilitzeu transmissors de diafragma enrasats per evitar obstruccions.
- Aplicacions higièniques (per exemple, alimentació, farmacèutica): seleccioneu models de diafragma enrasat de triple brida (≤4 MPa per a un ajust segur).
- Mitjans pesants (per exemple, fang, betum): utilitzeu diafragmes enrasats sense cavitats, amb una pressió mínima de treball de ~2 MPa.
⚠️ Precaució: No toqueu ni ratlleu el diafragma del sensor; és extremadament delicat.
2. Rang de pressió
Rang de mesura estàndard: de –0,1 MPa a 60 MPa.
Trieu sempre un transmissor amb una pressió nominal lleugerament superior a la vostra pressió màxima de treball per a la seguretat i la precisió.
Referència de la unitat de pressió:
1 MPa = 10 bar = 1000 kPa = 145 psi = 760 mmHg ≈ 100 metres de columna d'aigua
Pressió manomètrica vs. pressió absoluta:
- Pressió manomètrica: referida a la pressió atmosfèrica ambient.
- Pressió absoluta: referida a un buit perfecte.
Nota: En regions d'alta altitud, utilitzeu transmissors de mesurador ventilats (amb tubs de ventilació) per compensar la pressió atmosfèrica local quan la precisió sigui important (
3. Compatibilitat de temperatura
Rang de funcionament típic: de –20 °C a +80 °C.
Per a medis d'alta temperatura (fins a 300 °C), tingueu en compte:
- Aletes de refrigeració o dissipadors de calor
- Segells de diafragma remots amb capil·lars
- Tub d'impuls per aïllar el sensor de la calor directa
4. Font d'alimentació
Alimentació estàndard: 24 V CC.
La majoria de models accepten 5–30 V CC, però eviteu entrades inferiors a 5 V per evitar la inestabilitat del senyal.
5. Tipus de senyal de sortida
- 4–20 mA (2 fils): Estàndard de la indústria per a transmissió de llarga distància i resistent a interferències
- 0–5V, 1–5V, 0–10V (3 fils): Ideal per a aplicacions de curt abast
- RS485 (digital): Per a comunicació en sèrie i sistemes en xarxa
6. Fils de connexió de procés
Tipus de fils comuns:
- M20×1.5 (mètric)
- G1/2, G1/4 (BSP)
- M14×1.5
Feu coincidir el tipus de rosca amb les normes de la indústria i els requisits mecànics del vostre sistema.
7. Classe de precisió
Nivells de precisió típics:
- ±0,5% FS – estàndard
- ±0,3% FS – per a una major precisió
⚠️ Eviteu especificar una precisió de ±0,1% FS per a transmissors de silici difús. No estan optimitzats per a treballs d'ultraprecisió a aquest nivell. En comptes d'això, utilitzeu models de silici monocristal·lí per a aquestes aplicacions.
8. Connexions elèctriques
Trieu en funció de les vostres necessitats d'instal·lació:
- DIN43650 (Hirschmann): Bon segellat, d'ús comú
- Endoll d'aviació: fàcil instal·lació i substitució
- Cable directe: Compacte i resistent a la humitat
Per a ús a l'aire lliure, seleccioneu una carcassa d'estil 2088 per a una millor resistència a les inclemències del temps.
Consideracions de casos especials
P1: Puc mesurar el gas amoníac?
Sí, però només amb materials adequats (per exemple, diafragma de Hastelloy, segells de PTFE). A més, l'amoníac reacciona amb l'oli de silicona; utilitzeu oli fluorat com a fluid d'ompliment.
P2: Què passa amb els mitjans inflamables o explosius?
Eviteu l'oli de silicona estàndard. Feu servir olis fluorats (per exemple, FC-70), que ofereixen una millor estabilitat química i resistència a les explosions.
Conclusió
Gràcies a la seva fiabilitat, adaptabilitat i rendibilitat provades, els transmissors de pressió de silici difús continuen sent una solució ideal en diverses indústries.
Una selecció acurada basada en el medi, la pressió, la temperatura, el tipus de connexió i la precisió garanteix un rendiment òptim i una durabilitat a llarg termini.
Necessites ajuda per triar el model adequat?
Explica'ns la teva sol·licitud: t'ajudarem a trobar la parella perfecta.
Data de publicació: 03 de juny de 2025