Painelähettimien tyypit

Yksinkertainen painelähettimen käyttöönotto

Paineanturina, jonka lähtö on vakiosignaali, painelähetin on instrumentti, joka hyväksyy painemuuttujan ja muuntaa sen suhteessa vakiolähtösignaaliksi.Se voi muuntaa punnituskennoanturin tuntemat kaasun, nesteen jne. fyysiset paineparametrit tavallisiksi sähköisiksi signaaleiksi (kuten 4-20 mADC jne.) tarjotakseen toissijaisia ​​instrumentteja, kuten hälytyksiä, tallentimia, säätimiä jne. mittaus ja näyttö Ja prosessin säätely.

Painelähettimien luokitus

Yleensä painelähettimet, joista puhumme, jaetaan periaatteen mukaan:
Kapasitiiviset painelähettimet, resistiiviset painelähettimet, induktiiviset painelähettimet, puolijohdepainelähettimet ja pietsosähköiset painelähettimet korkeataajuiseen mittaukseen.Niistä resistiiviset painelähettimet ovat eniten käytettyjä.Kapasitiivinen painelähetin edustaa Rosemountin 3051S-lähetintä huippuluokan tuotteiden edustajana.

Painelähettimet voidaan jakaa paineherkkien komponenttien mukaan metalliin, keraamisiin, hajapiiin, yksikiteiseen piiin, safiiriin, sputteroituun kalvoon jne.

• Metallipainelähettimen tarkkuus on heikko, mutta sillä on vähän lämpötilavaikutusta, ja se sopii alueille, joilla on laaja lämpötila-alue ja alhaiset tarkkuusvaatimukset.
• Keraamisten paineanturien tarkkuus on parempi, mutta lämpötila vaikuttaa niihin enemmän.Keramiikan etuna on myös iskunkestävyys ja korroosionkestävyys, joita voidaan käyttää vastealalla.
• Diffundoidun piin paineensiirtotarkkuus on erittäin korkea, ja lämpötilapoikkeama on myös suuri, joten lämpötilan kompensointi vaaditaan yleensä ennen kuin sitä voidaan käyttää.Lisäksi lämpötilakompensoinnin jälkeenkään yli 125°C:n painetta ei voida mitata.Kuitenkin huoneenlämpötilassa hajapiin herkkyyskerroin on 5 kertaa keramiikan herkkyyskerroin, joten sitä käytetään yleensä korkean tarkkuuden mittauksen alalla.
• Yksikiteinen piipainelähetin on teollisuuden tarkin anturi.Se on hajautetun piin päivitetty versio.Tietysti myös hintaa nostetaan.Tällä hetkellä japanilainen Yokogawa on yksikiteisen piin paineen edustaja.
• Safiiripainelähetin ei ole herkkä lämpötilan muutoksille, ja sillä on hyvät toimintaominaisuudet jopa korkeissa lämpötiloissa;safiirilla on erittäin vahva säteilynkestävyys;ei pn-ajoa;se voi toimia normaalisti pahimmissakin työolosuhteissa ja on luotettava Korkea suorituskyky, hyvä tarkkuus, minimaalinen lämpötilavirhe ja korkea kokonaiskustannustehokkuus.
• Sputteroiva ohutkalvopainelähetin ei sisällä liimaa, ja se osoittaa parempaa pitkäaikaista vakautta ja luotettavuutta kuin tahmea venymämittarin anturi;lämpötila vaikuttaa siihen vähemmän: kun lämpötila muuttuu 100 ℃, nollapoikkeama on vain 0,5 %.Sen lämpötilan suorituskyky on paljon parempi kuin diffuusiopiin paineanturi;Lisäksi se voi joutua suoraan kosketukseen yleisen syövyttävän väliaineen kanssa.

Erityyppisten painelähettimien periaatteet

• Kapasitiivisen painelähettimen periaate.

Kun paine vaikuttaa suoraan mittauskalvon pintaan, kalvo tuottaa pienen muodonmuutoksen.Mittauskalvon korkean tarkkuuden piiri muuttaa tämän pienen muodonmuutoksen erittäin lineaariseksi jännitteeksi, joka on verrannollinen paineeseen ja verrannollinen herätejännitteeseen.Anna signaali ja käytä sitten erillistä sirua tämän jännitesignaalin muuntamiseen alan standardinmukaiseksi 4-20 mA virtasignaaliksi tai 1-5 V jännitesignaaliksi.

• Hajautetun piipainelähettimen periaate

Mitattavan väliaineen paine vaikuttaa suoraan anturin kalvoon (yleensä 316 litran kalvo), jolloin kalvo tuottaa väliaineen paineeseen verrannollisen mikrosiirtymän, muuttaa anturin vastusarvoa ja havaitsee sen Wheatstone-piiri Tämä muuttaa, muuntaa ja tulostaa tätä painetta vastaavan vakiomittaussignaalin.

• Yksikiteisen piin painelähettimen periaate

Pietsoresistiiviset paineanturit on rakennettu käyttämällä yksikiteisen piin pietsoresistiivistä vaikutusta.Elastisena elementtinä käytetään yksikiteistä piikiekkoa.Kun paine muuttuu, yksikidepii tuottaa jännitystä, jolloin siihen suoraan leviävä venytysvastus tuottaa mitattuun paineeseen verrannollisen muutoksen, jonka jälkeen siltapiiri saa vastaavan jännitteen lähtösignaalin.

• Keraamisen painelähettimen periaate

Paine vaikuttaa suoraan keraamisen kalvon etupintaan aiheuttaen kalvon lievää muodonmuutosta.Paksukalvovastus on painettu keraamisen kalvon takaosaan ja kytketty Wheatstonen siltaan (suljettu silta) varistorin pietsoresistiivisen vaikutuksen vuoksi. Silta tuottaa erittäin lineaarisen jännitesignaalin, joka on verrannollinen paineeseen ja verrannollinen herätejännitteeseen .Yleisesti käytetty paineilmakompressoreiden paineen mittaamiseen, käytetään enemmän keramiikkaa.

• Venymämittarin painelähettimen periaate

Yleisimmin käytetyt venymämittarin painelähettimet ovat metalliresistanssivenymämittarit ja puolijohdevenymämittarit.Metallivastusvenymäanturi on eräänlainen herkkä laite, joka muuntaa koekappaleen venymän muutoksen sähköiseksi signaaliksi.Langan venymämittaria ja metallikalvon venymämittaria on kahdenlaisia.Yleensä venymämittari kiinnitetään tiukasti mekaaniseen jännitysmatriisiin erityisellä liimalla.Kun matriisiin kohdistuu jännityksen muutos, myös vastusvenymäanturi muuttaa muotoaan, jolloin venymämittarin resistanssiarvo muuttuu siten, että vastukseen syötetty jännite muuttuu.Venymämittarin painelähettimet ovat markkinoilla suhteellisen harvinaisia.

• Safiiripainelähetin

Safiiripainelähetin käyttää jännityskestävyyden toimintaperiaatetta, ottaa käyttöön erittäin tarkkoja pii-safiiriherkkiä komponentteja ja muuntaa painesignaalin tavalliseksi sähkösignaaliksi erillisen vahvistinpiirin kautta.

• Sputtering kalvon painelähetin

Sputterointipaineherkkä elementti on valmistettu mikroelektroniikkatekniikalla muodostaen kiinteän ja vakaan Wheatstone-sillan elastisen ruostumattoman teräskalvon pintaan.Kun mitattavan väliaineen paine vaikuttaa elastiseen ruostumattomaan teräskalvoon, Wheatstonen silta toisella puolella tuottaa paineeseen verrannollisen sähköisen lähtösignaalin.Hyvän iskunkestävyyden ansiosta sputteroituja kalvoja käytetään usein tilanteissa, joissa paineiskut esiintyvät usein, kuten hydraulisissa laitteissa.

Varotoimet painelähettimen valinnassa

• Lähettimen painealueen arvon valinta:

Määritä ensin järjestelmän mitatun paineen maksimiarvo.Yleisesti ottaen sinun on valittava lähetin, jonka painealue on noin 1,5 kertaa suurempi kuin maksimiarvo, tai anna normaalin painealueen pudota painelähettimeen.1/3-2/3 normaalialueesta on myös yleinen menetelmä.

• Millainen paineväliaine:

Viskoosit nesteet ja muta tukkivat paineaukot.Tuhoavatko liuottimet tai syövyttävät aineet lähettimen materiaalit, jotka ovat suorassa kosketuksessa näiden välineiden kanssa.
Väliaineeseen koskettavan yleisen painelähettimen materiaali on 316 ruostumatonta terästä.Jos väliaine ei syövytä 316 ruostumatonta terästä, niin periaatteessa kaikki painelähettimet soveltuvat väliaineen paineen mittaamiseen;
Jos väliaine syövyttää 316 ruostumatonta terästä, tulee käyttää kemiallista tiivistettä ja epäsuoraa mittausta.Jos silikoniöljyllä täytettyä kapillaariputkea käytetään paineen ohjaamiseen, se voi estää painelähettimen korroosiota ja pidentää painelähettimen käyttöikää.

• Kuinka paljon tarkkuutta lähetin tarvitsee:

Tarkkuuden määräävät: epälineaarisuus, hystereesi, ei-toistettavuus, lämpötila, nollapoikkeamaasteikko ja lämpötila.Mitä suurempi tarkkuus, sitä korkeampi hinta.Yleensä diffuusoidun piipainelähettimen tarkkuus on 0,5 tai 0,25 ja kapasitiivisen tai yksikiteisen piipainelähettimen tarkkuus on 0,1 tai jopa 0,075.

• Lähettimen prosessiliitäntä:

Yleensä painelähettimet asennetaan putkiin tai säiliöihin.Tietysti pieni osa niistä asennetaan ja käytetään virtausmittareiden kanssa.Painelähettimiä on yleensä kolme asennustapaa: kierre, laippa ja puristin.Siksi ennen painelähettimen valintaa on myös prosessiliitäntä harkittava.Jos se on kierteinen, on tarpeen määrittää kierteen erittely.Laippojen osalta on otettava huomioon nimellishalkaisijan laipan tiedot.

Painelähetinteollisuuden esittely

Noin 40 maata ympäri maailmaa harjoittaa anturien tutkimusta ja tuotantoa, joista Yhdysvallat, Japani ja Saksa ovat suurimmat anturituotannon alueet.Näiden kolmen maan yhteenlaskettu osuus maailman anturimarkkinoista on yli 50 %.

Nykyään kotimaani painelähetinmarkkinat ovat kypsät markkinat, joilla on korkea markkinapitoisuus.Hallitseva asema on kuitenkin ulkomailla, joita edustavat Emerson, Yokogawa, Siemens jne. Merkkituotteiden osuus markkinaosuudesta on noin 70 % ja niillä on ehdoton etu suurissa ja keskisuurissa suunnitteluprojekteissa.

Tämä johtuu kotimaani "teknologiamarkkinoiden" -strategian varhaisen käyttöönoton seurauksista, jotka koettivat suuresti maani valtion omistamia yrityksiä ja olivat kerran epäonnistuneet, mutta samaan aikaan jotkut valmistajat edustivat. Kiinan yksityisten yritysten, hiljaa ilmestyä ja vahvistua.Kiinan tulevaisuuden painelähetinmarkkinat ovat täynnä uusia tuntemattomia.