Typer av tryckgivare

Enkel självintroduktion av tryckgivare

Som en trycksensor vars utgång är en standardsignal, är en tryckgivare ett instrument som accepterar en tryckvariabel och omvandlar den till en standardutgångssignal i proportion.Den kan omvandla de fysiska tryckparametrarna för gas, vätska etc. som känns av lastcellssensorn till elektriska standardsignaler (som 4-20mADC, etc.) för att tillhandahålla sekundära instrument som indikering av larm, inspelare, regulatorer, etc. för mätning och indikering Och processreglering.

Klassificeringen av tryckgivare

Vanligtvis är tryckgivarna vi talar om indelade enligt principen:
Kapacitiva tryckgivare, resistiva tryckgivare, induktiva tryckgivare, halvledartryckgivare och piezoelektriska tryckgivare för högfrekvensmätning.Bland dem är resistiva tryckgivare de mest använda.Den kapacitiva trycktransmittern tar Rosemounts 3051S-sändare som en representant för avancerade produkter.

Tryckgivare kan delas in i metall, keramik, diffust kisel, monokristallint kisel, safir, sputterad film etc. beroende på tryckkänsliga komponenter.

• Metalltryckgivare har dålig noggrannhet, men har liten temperaturpåverkan och är lämplig för områden med ett brett temperaturområde och låga noggrannhetskrav.
• Keramiska trycksensorer har bättre noggrannhet, men påverkas mer av temperaturen.Keramik har också fördelen av slagtålighet och korrosionsbeständighet, som kan användas inom responsområdet.
• Trycköverföringsnoggrannheten för diffust kisel är mycket hög, och temperaturdriften är också stor, så temperaturkompensation krävs vanligtvis innan den kan användas.Dessutom, även efter temperaturkompensationen, kan trycket över 125°C inte mätas.Men vid rumstemperatur är känslighetskoefficienten för diffust kisel 5 gånger den för keramik, så det används vanligtvis inom området för högprecisionsmätning.
• En kristall kiseltrycksändare är den mest exakta sensorn i industriell praxis.Det är en uppgraderad version av diffust kisel.Priset är givetvis också uppgraderat.För närvarande är Yokogawa från Japan representanten inom området för monokristallint kiseltryck.
• Safirtrycksgivaren är inte känslig för temperaturförändringar och har goda arbetsegenskaper även under höga temperaturförhållanden;safir har extremt stark strålningsmotstånd;ingen pn-drift;den kan fungera normalt under de värsta arbetsförhållandena och är pålitlig. Hög prestanda, bra noggrannhet, minimalt temperaturfel och hög totalkostnadsprestanda.
• Den sputtrande tunnfilmstrycksändaren innehåller inget lim och den visar högre långsiktig stabilitet och tillförlitlighet än den klibbiga töjningsmätarsensorn;den påverkas mindre av temperaturen: när temperaturen ändras 100 ℃ är nolldriften endast 0,5 %.Dess temperaturprestanda är vida överlägsen diffusionskiseltrycksensorn;Dessutom kan den komma i direkt kontakt med allmänna frätande medier.

Principer för olika typer av tryckgivare

• Principen för kapacitiv tryckgivare.

När trycket direkt verkar på ytan av mätmembranet ger membranet en liten deformation.Högprecisionskretsen på mätmembranet omvandlar denna lilla deformation till en mycket linjär spänning proportionell mot trycket och proportionell mot magnetiseringsspänningen.Signal, och använd sedan ett dedikerat chip för att konvertera denna spänningssignal till en industristandard 4-20mA strömsignal eller 1-5V spänningssignal.

• Principen för diffus kisel tryckgivare

Trycket från det uppmätta mediet verkar direkt på sensorns membran (vanligtvis ett 316L membran), vilket gör att membranet producerar en mikroförskjutning proportionell mot mediets tryck, vilket ändrar sensorns motståndsvärde och detekterar det med en Wheatstone-krets Denna ändrar och konverterar och matar ut en standardmätsignal som motsvarar detta tryck.

• Principen för monokristallin kiseltryckgivare

Piezoresistiva trycksensorer är konstruerade med den piezoresistiva effekten av enkristallkisel.Enkristallkiselwafer används som det elastiska elementet.När trycket ändras, producerar enkristallkislet töjning, så att töjningsmotståndet som direkt sprids på det producerar en förändring som är proportionell mot det uppmätta trycket, och sedan erhålls motsvarande spänningsutgångssignal av bryggkretsen.

• Principen för keramisk tryckgivare

Trycket verkar direkt på framsidan av det keramiska membranet, vilket orsakar en liten deformation av membranet.Tjockfilmsmotståndet är tryckt på baksidan av det keramiska membranet och anslutet till en Wheatstone-brygga (sluten brygga) på grund av varistorns piezoresistiva effekt. Bryggan genererar en mycket linjär spänningssignal proportionell mot trycket och proportionell mot excitationsspänningen .Vanligtvis används för tryckmätning av luftkompressorer, mer keramik används.

• Principen för töjningsgivare tryckgivare

De vanligast använda töjningsmätarna är töjningsmätare av metall och halvledartöjningsgivare.Metallresistanstöjningsmätare är en slags känslig anordning som omvandlar töjningsförändringen på provbiten till en elektrisk signal.Det finns två typer av trådtöjningsmätare och metallfolietöjningsmätare.Vanligtvis är töjningsmätaren tätt bunden till den mekaniska töjningsmatrisen genom ett speciellt lim.När matrisen utsätts för en spänningsförändring deformeras också motståndstöjningsmätaren, så att motståndsvärdet på töjningsmätaren ändras, så att spänningen som läggs på motståndet ändras.Töjningsmätare är relativt sällsynta på marknaden.

• Safir tryckgivare

Safirtrycksgivaren använder töjningsmotståndets arbetsprincip, antar högprecisionskomponenter som är känsliga för kisel och safir och omvandlar trycksignalen till en elektrisk standardsignal genom en dedikerad förstärkarkrets.

• Sputtering film tryckgivare

Det sputtrande tryckkänsliga elementet är tillverkat med mikroelektronikteknologi, vilket bildar en fast och stabil Wheatstone-bro på ytan av det elastiska membranet av rostfritt stål.När trycket från det uppmätta mediet verkar på det elastiska membranet av rostfritt stål, producerar Wheatstone-bryggan på andra sidan en elektrisk utsignal som är proportionell mot trycket.På grund av sin goda slaghållfasthet används sputterade filmer ofta vid tillfällen med frekventa tryckpåverkan, såsom hydraulisk utrustning.

Försiktighetsåtgärder vid val av tryckgivare

• Val av värde för sändarens tryckområde:

Bestäm först maxvärdet för det uppmätta trycket i systemet.Generellt sett måste du välja en givare med ett tryckområde som är cirka 1,5 gånger större än maxvärdet, eller låta det normala tryckområdet falla på tryckgivaren.1/3~2/3 av normalområdet är också en vanlig metod.

• Vilken typ av tryckmedium:

Viskösa vätskor och lera blockerar tryckportarna.Kommer lösningsmedel eller frätande ämnen att förstöra materialen i sändaren som är i direkt kontakt med dessa medier.
Materialet i den allmänna tryckgivaren som kommer i kontakt med mediet är 316 rostfritt stål.Om mediet inte är korrosivt för 316 rostfritt stål är i princip alla tryckgivare lämpliga för att mäta mediets tryck;
Om mediet är frätande för 316 rostfritt stål ska en kemisk tätning användas och indirekt mätning ska användas.Om kapillärröret fyllt med silikonolja används för att styra trycket kan det förhindra att tryckgivaren korrosion och förlänga livslängden på tryckgivaren.

• Hur mycket noggrannhet behöver sändaren:

Noggrannheten bestäms av: icke-linjäritet, hysteres, icke-repeterbarhet, temperatur, nollförskjutningsskala och temperatur.Ju högre noggrannhet, desto högre pris.I allmänhet är noggrannheten hos den diffusa kiseltryckgivaren 0,5 eller 0,25, och den kapacitiva eller monokristallina kiseltryckgivaren har en noggrannhet på 0,1 eller till och med 0,075.

• Processanslutning av sändaren:

I allmänhet installeras tryckgivare på rör eller tankar.Naturligtvis är en liten del av dem installerade och används med flödesmätare.Det finns vanligtvis tre installationsformer av tryckgivare: gänga, fläns och klämma.Därför måste även processkopplingen beaktas innan du väljer tryckgivare.Om den är gängad är det nödvändigt att bestämma gängspecifikationen.För flänsar är det nödvändigt att överväga flänsspecifikationerna för den nominella diametern.

Introduktion av trycktransmitterindustrin

Ett 40-tal länder runt om i världen är engagerade i forskning och produktion av sensorer, varav USA, Japan och Tyskland är de regioner som har störst sensorproduktion.De tre länderna står tillsammans för mer än 50 % av världens sensormarknad.

Nuförtiden är trycktransmittermarknaden i mitt land en mogen marknad med hög marknadskoncentration.Den dominerande ställningen är dock utlandet som representeras av Emerson, Yokogawa, Siemens, etc. Märkesprodukter står för cirka 70 % av marknadsandelen och har en absolut fördel i stora och medelstora ingenjörsprojekt.

Detta beror på följderna av mitt lands tidiga antagande av strategin för "marknaden för teknik", som drabbade mitt lands statsägda företag mycket och en gång var i ett tillstånd av misslyckande, men samtidigt representerade vissa tillverkare, av Kinas privata företag, tyst visas och växa sig starkare.Kinas framtida trycksändarmarknad är full av nya okända.