Opas diffuusoidun piisirun painelähettimen valintaan
Asiantuntijan ohjausta teollisuuden mittaussovelluksiin
Yleiskatsaus
Painelähettimet luokitellaan niiden mittaustekniikoiden mukaan, mukaan lukien diffuusiopii-, keraaminen, kapasitiivinen ja monokiteinen pii. Näistä diffuusiopii-painelähettimet ovat yleisimmin käytettyjä eri teollisuudenaloilla. Ne tunnetaan vankasta suorituskyvystään, luotettavuudestaan ja kustannustehokkuudestaan, ja ne sopivat ihanteellisesti paineen valvontaan ja säätöön öljy- ja kaasuteollisuudessa, kemianteollisuudessa, teräksen valmistuksessa, energiantuotannossa, ympäristötekniikassa ja muissa aloissa.
Nämä lähettimet tukevat manometri-, absoluuttisen ja negatiivisen paineen mittauksia – jopa syövyttävissä, korkeapaineisissa tai vaarallisissa olosuhteissa.
Mutta miten tämä teknologia kehittyi, ja mitä tekijöitä sinun tulisi ottaa huomioon valitessasi oikeaa mallia?
Diffusoidun piiteknologian alkuperä
1990-luvulla NovaSensor (USA) esitteli uuden sukupolven diffuusoituun piipohjaan perustuvia antureita, jotka käyttivät edistynyttä mikrotyöstö- ja piisidostustekniikkaa.
Periaate on yksinkertainen mutta tehokas: prosessipaine eristetään kalvolla ja siirretään suljetun silikoniöljyn läpi herkälle silikonikalvolle. Vastakkaisella puolella käytetään referenssinä ilmakehän painetta. Tämä paine-ero aiheuttaa kalvon muodonmuutoksen – toinen puoli venyy, toinen puristuu. Sisäänrakennetut venymäanturit havaitsevat tämän muodonmuutoksen ja muuntavat sen tarkaksi sähköiseksi signaaliksi.
8 keskeistä parametria diffuusoidun piisirupainelähettimen valintaan
1. Keskitason ominaisuudet
Prosessinesteen kemiallinen ja fysikaalinen luonne vaikuttaa suoraan anturien yhteensopivuuteen.
Sopii:Kaasut, öljyt, puhtaat nesteet – tyypillisesti käsitellään vakiomallisilla 316L ruostumattomasta teräksestä valmistetuilla antureilla.
Sopimaton:Erittäin syövyttävät, viskoosit tai kiteytyvät aineet – ne voivat tukkia tai vahingoittaa anturia.
Suositukset:
- Viskoosit/kiteytyvät nesteet (esim. lietteet, siirapit): Käytä huuhtelevia kalvolähettimiä tukkeutumisen estämiseksi.
- Hygieniasovellukset (esim. elintarvike- ja lääketeollisuus): Valitse kolmiosainen huuhtelukalvomalli (≤4 MPa turvallisen asennuksen varmistamiseksi).
- Raskaat aineet (esim. muta, bitumi): Käytä ontelottomia huuhtelukalvoja, joiden vähimmäiskäyttöpaine on ~2 MPa.
⚠️ Varoitus: Älä koske tai naarmuta anturin kalvoa – se on erittäin herkkä.
2. Painealue
Vakiomittausalue: –0,1 MPa - 60 MPa.
Valitse aina lähetin, jonka nimellispaine on hieman käyttäjän suurinta sallittua käyttöpainetta suurempi turvallisuuden ja tarkkuuden varmistamiseksi.
Paineyksikön viite:
1 MPa = 10 bar = 1000 kPa = 145 psi = 760 mmHg ≈ 100 metriä vesipatsasta
Mittaripaine vs. absoluuttinen paine:
- Ylipaine: suhteessa ympäröivään ilmanpaineeseen.
- Absoluuttinen paine: viitataan täydelliseen tyhjiöön.
Huomautus: Korkealla merenpinnasta olevilla alueilla on käytettävä tuuletettuja mittarilähettimiä (tuuletusputkilla) paikallisen ilmanpaineen kompensoimiseksi, kun tarkkuudella on merkitystä (
3. Lämpötilan yhteensopivuus
Tyypillinen käyttöalue: –20 °C - +80 °C.
Korkean lämpötilan (jopa 300 °C) väliaineiden kohdalla on otettava huomioon:
- Jäähdytysrivat tai jäähdytyselementit
- Etäkalvotiivisteet kapillaareilla
- Impulssiletku anturin eristämiseksi suoralta lämmöltä
4. Virtalähde
Vakiosyöttö: DC 24V.
Useimmat mallit hyväksyvät 5–30 V tasavirtaa, mutta alle 5 V:n tulojännitteitä kannattaa välttää signaalin epävakauden estämiseksi.
5. Lähtösignaalityypit
- 4–20 mA (2-johdin): Alan standardi pitkän matkan ja häiriöttömälle tiedonsiirrolle
- 0–5 V, 1–5 V, 0–10 V (3-johtiminen): Ihanteellinen lyhyen kantaman sovelluksiin
- RS485 (digitaalinen): Sarjaliikennettä ja verkotettuja järjestelmiä varten
6. Prosessiyhteyskierteet
Yleisiä lankatyyppejä:
- M20×1,5 (metrinen)
- G1/2, G1/4 (BSP)
- M14 × 1,5
Sovita kierretyyppi alan normien ja järjestelmäsi mekaanisten vaatimusten mukaiseksi.
7. Tarkkuusluokka
Tyypilliset tarkkuustasot:
- ±0,5 % FS – vakio
- ±0,3 % FS – suurempaa tarkkuutta varten
⚠️ Vältä määrittämästä ±0,1 %:n FS-tarkkuutta diffuusipiirilähettimille. Niitä ei ole optimoitu tämän tason ultratarkkuustyöhön. Käytä sen sijaan tällaisiin sovelluksiin monokiteisiä piimalleja.
8. Sähköliitännät
Valitse asennustarpeidesi mukaan:
- DIN43650 (Hirschmann): Hyvä tiivistys, yleisesti käytetty
- Lentokonepistoke: Helppo asennus ja vaihto
- Suora kaapeliliitäntä: Kompakti ja kosteutta kestävä
Ulkokäyttöön valitse 2088-tyyppinen kotelo paremman säänkestävyyden saavuttamiseksi.
Erityistapauksia koskevat näkökohdat
K1: Voinko mitata ammoniakkikaasua?
Kyllä, mutta vain sopivien materiaalien (esim. Hastelloy-kalvo, PTFE-tiivisteet) kanssa. Lisäksi ammoniakki reagoi silikoniöljyn kanssa – käytä täyttönesteenä fluorattua öljyä.
K2: Entä syttyvät tai räjähtävät aineet?
Vältä tavallista silikoniöljyä. Käytä fluorattuja öljyjä (esim. FC-70), jotka tarjoavat paremman kemiallisen stabiilisuuden ja räjähdyskestävyyden.
Johtopäätös
Todistetun luotettavuutensa, mukautuvuutensa ja kustannustehokkuutensa ansiosta diffuusista piipohjaisista painelähettimistä on edelleen ensisijainen ratkaisu eri toimialoilla.
Huolellinen valinta väliaineen, paineen, lämpötilan, liitäntätyypin ja tarkkuuden perusteella varmistaa optimaalisen suorituskyvyn ja pitkäaikaisen kestävyyden.
Tarvitsetko apua oikean mallin valinnassa?
Kerro meille hakemuksesi – autamme sinua löytämään täydellisen kumppanin.
Julkaisun aika: 03.06.2025