Врсте предајника притиска

Једноставно самостално представљање предајника притиска

Као сензор притиска чији је излаз стандардизовани сигнал, предајник притиска је инструмент који прихвата променљиву притиска и пропорционално је претвара у стандардни излазни сигнал. Може да претвори физичке параметре притиска гаса, течности итд. које детектује сензор мерне ћелије у стандардне електричне сигнале (као што је 4-20mADC, итд.) како би обезбедио секундарне инструменте као што су индикативни аларми, рекордери, регулатори итд. за мерење и индикацију и регулацију процеса.

Класификација предајника притиска

Обично се предајници притиска о којима говоримо деле према принципу:
Капацитивни предајници притиска, отпорни предајници притиска, индуктивни предајници притиска, полупроводнички предајници притиска и пиезоелектрични предајници притиска за мерење високе фреквенције. Међу њима, отпорни предајници притиска су најчешће коришћени. Капацитивни предајник притиска представља Rosemount-ов предајник 3051S као представник врхунских производа.

Предајници притиска могу се поделити на металне, керамичке, дифузно силицијумске, монокристалне силицијумске, сафирне, распршене филмске итд. према компонентама осетљивим на притисак.

• Метални предајник притиска има лошу тачност, али има мали утицај температуре и погодан је за подручја са широким температурним опсегом и ниским захтевима за тачношћу.
• Керамички сензори притиска имају бољу тачност, али су више под утицајем температуре. Керамика такође има предност отпорности на ударце и отпорности на корозију, што се може користити у области одзива.
• Тачност преноса притиска дифузованог силицијума је веома висока, а температурно одступање је такође велико, тако да је генерално потребна температурна компензација пре него што се може користити. Штавише, чак и након температурне компензације, притисак изнад 125°C се не може измерити. Међутим, на собној температури, коефицијент осетљивости дифузованог силицијума је 5 пута већи од керамике, па се генерално користи у области високопрецизних мерења.
• Монокристални силицијумски предајник притиска је најтачнији сензор у индустријској пракси. То је надограђена верзија дифузног силицијума. Наравно, цена је такође надограђена. Тренутно је Јокогава из Јапана представник у области монокристалног силицијумског притиска.
• Сафирни предајник притиска није осетљив на промене температуре и има добре радне карактеристике чак и под високим температурама; сафир има изузетно јаку отпорност на зрачење; нема пн дрифта; може нормално да ради под најгорим радним условима и поуздан је. Високе перформансе, добра тачност, минимална температурна грешка и висока укупна цена.
• Предајник притиска са танким филмом распршивања не садржи лепак и показује већу дугорочну стабилност и поузданост од лепљивог сензора мерног напрезања; на њега мање утиче температура: када се температура промени за 100 ℃, нулто померање је само 0,5%. Његове температурне перформансе су далеко боље од дифузионог силицијумског сензора притиска; поред тога, може директно да дође у контакт са општим корозивним медијима.

Принципи различитих типова предајника притиска

• Принцип капацитивног предајника притиска.

Када притисак директно делује на површину мерне дијафрагме, дијафрагма производи малу деформацију. Високо прецизно коло на мерној дијафрагми трансформише ову малу деформацију у високо линеарни напон пропорционалан притиску и пропорционалан напону побуде. Затим се помоћу посебног чипа овај напонски сигнал претвара у индустријски стандардни струјни сигнал од 4-20mA или напонски сигнал од 1-5V.

• Принцип дифузног силицијумског предајника притиска

Притисак мереног медијума директно делује на дијафрагму сензора (обично дијафрагму од 316L), узрокујући да дијафрагма производи микро померање пропорционално притиску медијума, мењајући вредност отпора сензора и детектујући је помоћу Витстоновог кола. Ова промена се конвертује и емитује стандардни мерни сигнал који одговара овом притиску.

• Принцип монокристалног силицијумског предајника притиска

Пиезорезистивни сензори притиска конструисани су коришћењем пиезорезистивног ефекта монокристалног силицијума. Монокристална силицијумска плочица се користи као еластични елемент. Када се притисак промени, монокристални силицијум производи напрезање, тако да отпор на напрезање који директно дифузује на њега производи промену пропорционалну измереном притиску, а затим се одговарајући излазни сигнал напона добија помоћу мостовног кола.

• Принцип керамичког предајника притиска

Притисак директно делује на предњу површину керамичке дијафрагме, узрокујући благу деформацију дијафрагме. Дебелослојни отпорник је одштампан на задњој страни керамичке дијафрагме и повезан је са Витстоновим мостом (затворени мост) због пиезорезистивног ефекта варистора. Мост генерише високо линеарни напонски сигнал пропорционалан притиску и пропорционалан напону побуде. Генерално се користи за мерење притиска ваздушних компресора, а више се користи керамика.

• Принцип предајника притиска тензометром

Најчешће коришћени предајници притиска са мерним мерачима напрезања су метални отпорни мерни мерачи напрезања и полупроводнички мерни мерачи напрезања. Метални отпорни мерни мерач напрезања је врста осетљивог уређаја који претвара промену напона на испитном узорку у електрични сигнал. Постоје две врсте жичаних мерних мерача напрезања и металних фолијских мерних мерача напрезања. Обично је мерни мерач напрезања чврсто везан за механичку матрицу напрезања помоћу посебног лепка. Када је матрица изложена промени напона, мерни мерач напрезања отпора се такође деформише, тако да се вредност отпора мерног мерача напрезања мења, па се тако мења и напон примењен на отпорник. Предајници притиска са мерним мерачима напрезања су релативно ретки на тржишту.

• Сафирни предајник притиска

Сафирни предајник притиска користи принцип рада отпорности на напрезање, усваја високопрецизне компоненте осетљиве на силицијум и сафир и претвара сигнал притиска у стандардни електрични сигнал путем посебног кола појачавача.

• Предајник притиска распршивања филма

Елемент осетљив на притисак распршивања произведен је микроелектронском технологијом, формирајући чврст и стабилан Витстонов мост на површини еластичне дијафрагме од нерђајућег челика. Када притисак мереног медијума делује на еластичну дијафрагму од нерђајућег челика, Витстонов мост на другој страни производи електрични излазни сигнал пропорционалан притиску. Због добре отпорности на ударце, распршени филмови се често користе у приликама са честим ударцима притиска, као што је хидраулична опрема.

Мере предострожности при избору предајника притиска

• Избор вредности опсега притиска предајника:

Прво одредите максималну вредност измереног притиска у систему. Генерално говорећи, потребно је да изаберете предајник са опсегом притиска који је око 1,5 пута већи од максималне вредности или да дозволите да нормални опсег притиска падне на предајник притиска. 1/3~2/3 нормалног опсега је такође уобичајена метода.

• Која врста медијума притиска:

Вискозне течности и блато ће блокирати прикључке под притиском. Да ли ће растварачи или корозивне супстанце уништити материјале у предајнику који су у директном контакту са овим медијумима?
Материјал општег предајника притиска који је у контакту са медијумом је нерђајући челик 316. Ако медијум није корозиван за нерђајући челик 316, онда су у основи сви предајници притиска погодни за мерење притиска медијума;
Ако је медијум корозиван за нерђајући челик 316, треба користити хемијско заптивање и индиректно мерење. Ако се капиларна цев напуњена силиконским уљем користи за вођење притиска, то може спречити корозију предајника притиска и продужити век трајања предајника притиска.

• Колика је тачност потребна предајнику:

Тачност је одређена: нелинеарношћу, хистерезисом, непоновљивошћу, температуром, скалом нултог померања и температуром. Што је већа тачност, то је већа цена. Генерално, тачност дифузног силицијумског предајника притиска је 0,5 или 0,25, а капацитивни или монокристални силицијумски предајник притиска има тачност од 0,1 или чак 0,075.

• Процесна веза предајника:

Генерално, предајници притиска се инсталирају на цеви или резервоаре. Наравно, мали део њих се инсталира и користи са мерачима протока. Обично постоје три облика инсталације предајника притиска: навој, прирубница и стезаљка. Стога, пре избора предајника притиска, мора се узети у обзир и процесни прикључак. Ако је навојни, потребно је одредити спецификацију навоја. За прирубнице је потребно узети у обзир спецификације прирубнице номиналног пречника.

Увод у индустрију предајника притиска

Око 40 земаља широм света бави се истраживањем и производњом сензора, од којих су Сједињене Америчке Државе, Јапан и Немачка региони са највећом производњом сензора. Три земље заједно чине више од 50% светског тржишта сензора.

Данас је тржиште предајника притиска у мојој земљи зрело тржиште са високом концентрацијом тржишта. Међутим, доминантну позицију имају стране земље које представљају Emerson, Yokogawa, Siemens итд. Производи познатих брендова чине око 70% тржишног удела и имају апсолутну предност у великим и средњим инжењерским пројектима.

То је због последица раног усвајања стратегије „тржишта за технологију“ у мојој земљи, која је у великој мери погодила државна предузећа у мојој земљи и која су некада била у стању пропасти, али истовремено, неки произвођачи, које представљају кинеска приватна предузећа, тихо се појављују и јачају. Будуће кинеско тржиште предајника притиска пуно је нових непознаница.