Tipus de transmissors de pressió

Autointroducció senzilla del transmissor de pressió

Com a sensor de pressió la sortida del qual és un senyal estàndard, un transmissor de pressió és un instrument que accepta una variable de pressió i la converteix en un senyal de sortida estàndard en proporció.Pot convertir els paràmetres físics de pressió de gas, líquid, etc. sentit pel sensor de la cèl·lula de càrrega en senyals elèctrics estàndard (com ara 4-20 mADC, etc.) per proporcionar instruments secundaris com ara alarmes d'indicació, gravadors, reguladors, etc. mesura i indicació I regulació del procés.

Classificació dels transmissors de pressió

Normalment els transmissors de pressió dels quals parlem es divideixen segons el principi:
Transmissors de pressió capacitius, transmissors de pressió resistiva, transmissors de pressió inductius, transmissors de pressió de semiconductors i transmissors de pressió piezoelèctrics per a mesurament d'alta freqüència.Entre ells, els transmissors resistius de pressió són els més utilitzats.El transmissor de pressió capacitiu pren el transmissor 3051S de Rosemount com a representant dels productes de gamma alta.

Els transmissors de pressió es poden dividir en metall, ceràmica, silici difús, silici monocristal·lí, safir, pel·lícula sputtered, etc. segons components sensibles a la pressió.

• El transmissor de pressió metàl·lica té poca precisió, però té poca influència sobre la temperatura i és adequat per a zones amb un ampli rang de temperatures i requisits de precisió baixos.
• Els sensors de pressió de ceràmica tenen una millor precisió, però es veuen més afectats per la temperatura.Les ceràmiques també tenen l'avantatge de la resistència a l'impacte i la resistència a la corrosió, que es poden utilitzar en el camp de la resposta.
• La precisió de transmissió de pressió del silici difós és molt alta i la deriva de la temperatura també és gran, de manera que generalment es requereix una compensació de temperatura abans de poder utilitzar-la.A més, fins i tot després de la compensació de temperatura, no es pot mesurar la pressió superior a 125 °C.Tanmateix, a temperatura ambient, el coeficient de sensibilitat del silici difós és 5 vegades superior al de la ceràmica, de manera que s'utilitza generalment en el camp de la mesura d'alta precisió.
• El transmissor de pressió de silici d'un sol cristall és el sensor més precís de la pràctica industrial.És una versió millorada de silici difús.Per descomptat, el preu també s'actualitza.Actualment, Yokogawa del Japó és el representant en el camp de la pressió de silici monocristal·lí.
• El transmissor de pressió de safir no és sensible als canvis de temperatura i té bones característiques de treball fins i tot en condicions d'alta temperatura;el safir té una resistència a la radiació extremadament forta;cap deriva pn;pot funcionar normalment en les pitjors condicions de treball i és fiable Alt rendiment, bona precisió, error de temperatura mínim i alt rendiment global de costos.
• El transmissor de pressió de pel·lícula fina de pulverització no conté cap adhesiu i mostra una estabilitat i fiabilitat a llarg termini més grans que el sensor de calibre de tensió enganxós;es veu menys afectat per la temperatura: quan la temperatura canvia 100 ℃, la deriva zero és només del 0,5%.El seu rendiment de temperatura és molt superior al del sensor de pressió de silici de difusió;a més, pot contactar directament amb mitjans corrosius generals.

Principis dels diferents tipus de transmissors de pressió

• El principi del transmissor de pressió capacitiu.

Quan la pressió actua directament sobre la superfície del diafragma de mesura, el diafragma produeix una petita deformació.El circuit d'alta precisió del diafragma de mesura transforma aquesta petita deformació en una tensió altament lineal proporcional a la pressió i proporcional a la tensió d'excitació.Senyal i, a continuació, utilitzeu un xip dedicat per convertir aquest senyal de tensió en un senyal de corrent de 4-20 mA estàndard de la indústria o un senyal de tensió d'1-5 V.

• El principi del transmissor de pressió de silici difús

La pressió del medi mesurat actua directament sobre el diafragma del sensor (normalment un diafragma de 316L), fent que el diafragma produeixi un micro desplaçament proporcional a la pressió del medi, canviant el valor de resistència del sensor i detectant-lo amb un Circuit de Wheatstone Aquest canvi, converteix i emet un senyal de mesura estàndard corresponent a aquesta pressió.

• Principi del transmissor de pressió de silici monocristal·lí

Els sensors de pressió piezoresistius es construeixen utilitzant l'efecte piezoresistiu del silici monocristal.L'hòstia de silici d'un sol cristall s'utilitza com a element elàstic.Quan la pressió canvia, el silici monocristal·lí produeix tensió, de manera que la resistència a la tensió que s'hi difon directament produeix un canvi proporcional a la pressió mesurada i, a continuació, el circuit del pont obté el senyal de sortida de tensió corresponent.

• Principi del transmissor de pressió ceràmica

La pressió actua directament sobre la superfície frontal del diafragma ceràmic, provocant una lleugera deformació del diafragma.La resistència de pel·lícula gruixuda s'imprimeix a la part posterior del diafragma ceràmic i es connecta a un pont de Wheatstone (pont tancat) a causa de l'efecte piezoresistiu del varistor, el pont genera un senyal de tensió altament lineal proporcional a la pressió i proporcional a la tensió d'excitació. .Generalment s'utilitza per mesurar la pressió dels compressors d'aire, s'utilitza més ceràmica.

• Principi del transmissor de pressió extensomètric

Els transmissors de pressió extensomètrics més utilitzats són els extensòmetres de resistència metàl·lica i els extensòmetres de semiconductors.L'extensímetre de resistència metàl·lica és una mena de dispositiu sensible que converteix el canvi de tensió de la peça de prova en un senyal elèctric.Hi ha dos tipus d'extensímetre de filferro i d'extensímetre de làmina metàl·lica.Normalment, l'extensímetre està estretament unit a la matriu de tensió mecànica mitjançant un adhesiu especial.Quan la matriu està sotmesa a un canvi de tensió, la resistència extensomètrica també es deforma, de manera que el valor de la resistència de l'extensímetre canvia, de manera que la tensió aplicada a la resistència canvia.Els transmissors de pressió amb galàmetres extensos són relativament rars al mercat.

• Transmissor de pressió de safir

El transmissor de pressió de safir utilitza el principi de treball de resistència a la tensió, adopta components sensibles al silici-safir d'alta precisió i converteix el senyal de pressió en un senyal elèctric estàndard mitjançant un circuit amplificador dedicat.

• Transmissor de pressió de pel·lícula de pulverització

L'element sensible a la pressió de pulverització es fabrica mitjançant tecnologia microelectrònica, formant un pont Wheatstone ferm i estable a la superfície del diafragma elàstic d'acer inoxidable.Quan la pressió del medi mesurat actua sobre el diafragma elàstic d'acer inoxidable, el pont de Wheatstone de l'altre costat produeix un senyal elèctric de sortida proporcional a la pressió.A causa de la seva bona resistència a l'impacte, les pel·lícules sputtered s'utilitzen sovint en ocasions amb impactes de pressió freqüents, com ara equips hidràulics.

Precaucions de selecció del transmissor de pressió

• Selecció del valor del rang de pressió del transmissor:

Primer determineu el valor màxim de la pressió mesurada en el sistema.En termes generals, cal seleccionar un transmissor amb un rang de pressió aproximadament 1,5 vegades més gran que el valor màxim, o deixar que el rang de pressió normal caigui al transmissor de pressió.1/3 ~ 2/3 del rang normal també és un mètode comú.

• Quin tipus de mitjà de pressió:

Els líquids viscosos i els fangs bloquejaran els ports de pressió.Els dissolvents o les substàncies corrosives destruiran els materials del transmissor que estan en contacte directe amb aquests mitjans.
El material del transmissor de pressió general que contacta amb el medi és acer inoxidable 316.Si el medi no és corrosiu per a l'acer inoxidable 316, bàsicament tots els transmissors de pressió són adequats per mesurar la pressió del medi;
Si el medi és corrosiu per a l'acer inoxidable 316, s'ha d'utilitzar un segell químic i s'ha d'utilitzar la mesura indirecta.Si el tub capil·lar ple d'oli de silicona s'utilitza per guiar la pressió, pot evitar la corrosió del transmissor de pressió i allargar la vida útil del transmissor de pressió.

• Quanta precisió necessita el transmissor:

La precisió ve determinada per: la no linealitat, la histèresi, la no repetibilitat, la temperatura, l'escala de compensació zero i la temperatura.Com més alta sigui la precisió, més alt serà el preu.En general, la precisió del transmissor de pressió de silici difús és de 0,5 o 0,25, i el transmissor de pressió de silici capacitiu o monocristal·lí té una precisió de 0,1 o fins i tot 0,075.

• Connexió de procés del transmissor:

Generalment, els transmissors de pressió s'instal·len en canonades o dipòsits.Per descomptat, una petita part d'ells s'instal·len i s'utilitzen amb mesuradors de cabal.Normalment hi ha tres formes d'instal·lació de transmissors de pressió: rosca, brida i pinça.Per tant, abans de seleccionar el transmissor de pressió, també s'ha de tenir en compte la connexió del procés.Si està roscat, cal determinar l'especificació del fil.Per a les brides, cal tenir en compte les especificacions de la brida del diàmetre nominal.

Introducció a la indústria del transmissor de pressió

Uns 40 països d'arreu del món es dediquen a la investigació i producció de sensors, dels quals els Estats Units, el Japó i Alemanya són les regions amb la major producció de sensors.Els tres països junts representen més del 50% del mercat mundial de sensors.

Avui en dia, el mercat de transmissors de pressió al meu país és un mercat madur amb una alta concentració de mercat.Tanmateix, la posició dominant són els països estrangers representats per Emerson, Yokogawa, Siemens, etc. Els productes de marca representen al voltant del 70% de la quota de mercat i tenen un avantatge absolut en projectes d'enginyeria grans i mitjanes.

Això es deu a les seqüeles de l'adopció primerenca del meu país de l'estratègia del "mercat de la tecnologia", que va afectar molt a les empreses estatals del meu país i que alguna vegada va estar en un estat de fracàs, però al mateix temps, alguns fabricants van representar per les empreses privades de la Xina, apareixen en silenci i es fan més forts.El futur mercat de transmissors de pressió de la Xina està ple de noves incògnites.