Einfach Selbstvirstellung vum Drocktransmitter
Als Drocksensor, deem säin Ausgang e Standardsignal ass, ass en Drocktransmitter en Instrument, deen eng Drockvariabel akzeptéiert an se proportional an e Standardausgangssignal ëmwandelt. Hie kann déi physikalesch Drockparameter vu Gas, Flëssegkeet, etc., déi vum Lastzellsensor gefillt ginn, a Standard elektresch Signaler (wéi 4-20mADC, etc.) ëmwandelen, fir sekundär Instrumenter wéi Indikatiounsalarmer, Opzeechnungen, Reguléierer, etc. fir Miessung an Indikatioun a Prozessreguléierung ze bidden.
D'Klassifikatioun vun Drocktransmitteren
Normalerweis ginn d'Drocktransmitter, iwwer déi mir schwätzen, no dem Prinzip opgedeelt:
Kapazitiv Drocktransmitter, resistiv Drocktransmitter, induktiv Drocktransmitter, Hallefleeder-Drocktransmitter a piezoelektresch Drocktransmitter fir Héichfrequenzmiessungen. Dorënner sinn resistiv Drocktransmitter am meeschte benotzt. De kapazitive Drocktransmitter ass de Rosemount 3051S Transmitter e Vertrieder vun High-End-Produkter.
Drocktransmitter kënnen no den drockempfindlechen Komponenten a Metall, Keramik, diffus Silizium, monokristallint Silizium, Saphir, Sputterfilm usw. opgedeelt ginn.
- En Drocktransmitter aus Metall huet eng schlecht Genauegkeet, awer wéineg Temperaturafloss, an ass gëeegent fir Beräicher mat engem breede Temperaturberäich a geréngen Ufuerderunge fir Genauegkeet.
- Keramik-Drocksensoren hunn eng besser Genauegkeet, awer si gi méi vun der Temperatur beaflosst. Keramik huet och de Virdeel vun der Schlagfestigkeit a Korrosiounsbeständegkeet, déi am Beräich vun der Reaktioun kënne benotzt ginn.
- D'Drocktransmissiounsgenauegkeet vum diffuséierte Silizium ass ganz héich, an d'Temperaturdrift ass och grouss, dofir ass eng Temperaturkompensatioun am Allgemengen noutwendeg, ier et benotzt ka ginn. Ausserdeem kann den Drock iwwer 125°C och net no der Temperaturkompensatioun gemooss ginn. Bei Raumtemperatur ass de Sensitivitéitskoeffizient vum diffuséierte Silizium awer 5 Mol sou héich wéi dee vu Keramik, dofir gëtt et allgemeng am Beräich vun der héichpräziser Miessung benotzt.
- Den Eenkristall-Silizium-Drocktransmitter ass dee geneeëste Sensor an der industrieller Praxis. Et ass eng verbessert Versioun vum diffusen Silizium. Natierlech ass de Präis och eropgaang. Aktuell ass Yokogawa a Japan de Vertrieder am Beräich vum monokristalline Silizium-Drock.
- Den Saphir-Drocktransmitter ass net empfindlech op Temperaturännerungen a weist gutt Aarbechtseigenschaften och ënner héijen Temperaturen op; Saphir huet eng extrem staark Stralungsbeständegkeet; keng PN-Drift; e kann ënner de schlëmmste Aarbechtsbedingungen normal funktionéieren an ass zouverlässeg. Héich Leeschtung, gutt Genauegkeet, minimale Temperaturfehler a héich Gesamtkäschteleistung.
- Den Dënnfilm-Sputter-Drocktransmitter enthält kee Klebstoff a weist eng méi héich laangfristeg Stabilitéit a Zouverlässegkeet wéi de Klebedehnungsmesssensor; hie gëtt manner vun der Temperatur beaflosst: wann d'Temperatur ëm 100 ℃ ännert, ass d'Nulldrift nëmmen 0,5%. Seng Temperaturleistung ass wäit besser wéi déi vum Diffusiounssilizium-Drocktransmitter; zousätzlech kann e direkten Kontakt mat allgemenge korrosive Medien hunn.
Prinzipie vun ënnerschiddlechen Aarte vun Drocktransmitter
- De Prinzip vum kapazitive Drocktransmitter.
Wann den Drock direkt op d'Uewerfläch vun der Miessmembran wierkt, produzéiert d'Membran eng kleng Deformatioun. De Präzisiounsschaltkrees op der Miessmembran transforméiert dës kleng Deformatioun an eng héich linear Spannung, déi proportional zum Drock a proportional zu der Anregungsspannung ass. Signal, an dann benotzt en dedizéierten Chip fir dëst Spannungssignal an en Industriestandard 4-20mA Stroumsignal oder 1-5V Spannungssignal ëmzewandelen.
- De Prinzip vum diffusen Silizium-Drocktransmitter
Den Drock vum gemoossene Medium wierkt direkt op d'Membran vum Sensor (normalerweis eng 316L Membran), wouduerch d'Membran eng Mikroverrécklung produzéiert, déi proportional zum Drock vum Medium ass, wouduerch de Widderstandswäert vum Sensor ännert an en mat engem Wheatstone-Schaltkrees detektéiert gëtt. Dës Ännerung konvertéiert an e Standardmiesssignal ausgëtt, dat dësem Drock entsprécht.
- Prinzip vum monokristalline Silizium-Drocktransmitter
Piezoresistiv Drocksensore gi mat dem piezoresistiven Effekt vum Eenkristallsilizium konstruéiert. Eenkristallsiliziumwafer gëtt als elastescht Element benotzt. Wann den Drock ännert, produzéiert den Eenkristallsilizium eng Verspannung, sou datt de Verspannungswiderstand, deen direkt drop diffuséiert gëtt, eng Ännerung proportional zum gemoossenen Drock produzéiert, an dann gëtt dat entspriechend Spannungsausgangssignal vum Bréckekrees kritt.
- Prinzip vum Keramik-Drocktransmitter
Den Drock wierkt direkt op d'Frontfläch vun der Keramikmembran, wouduerch eng liicht Deformatioun vun der Membran verursaacht gëtt. Den Déckfilmwidderstand ass op der Récksäit vun der Keramikmembran gedréckt a wéinst dem piezoresistiven Effekt vum Varistor mat enger Wheatstone-Bréck (zougemaachter Bréck) verbonnen. D'Bréck generéiert e ganz lineart Spannungssignal, dat proportional zum Drock a proportional zu der Anregungsspannung ass. Allgemeng fir d'Drockmiessung vu Loftkompressoren benotzt, gëtt méi Keramik benotzt.
- Prinzip vum Dehnungsmessgerät
Déi am meeschte verbreet Dehnungsmessere fir Drock sinn Metallwiderstandsdessmesser a Hallefleeder-Dehnungsmessere. E Metallwiderstandsdessmesser ass eng Zort sensibelt Apparat, dat d'Dehnungsännerung um Teststéck an en elektrescht Signal ëmwandelt. Et gëtt zwou Zorte vu Dehnungsmessere: Drotdessmessere a Metallfoliedessmesser. Normalerweis ass de Dehnungsmessere fest mat der mechanescher Dehnungsmatrix verbonnen. Wann d'Matrix enger Spannungsännerung ausgesat ass, deforméiert sech och de Widderstandsdessmesser, sou datt de Widderstandswäert vum Dehnungsmessere ännert, sou datt d'Spannung, déi um Widderstand ugewannt gëtt, ännert sech. Dehnungsmessere fir Drock sinn relativ rar um Maart.
- Saphir-Drocktransmitter
De Saphir-Drocktransmitter benotzt de Prinzip vun der Dehnungswiderstandsfäegkeet, adoptéiert héichpräzis Silizium-Saphir-sensibel Komponenten a konvertéiert den Drocksignal iwwer e speziellen Verstärkerkrees an e Standardelektrescht Signal.
- Sputterfilmdrocktransmitter
Dat Sputterdrockempfindlecht Element gëtt mat Hëllef vu Mikroelektronik hiergestallt a bildt eng fest a stabil Wheatstone-Bréck op der Uewerfläch vun der elastescher Edelstahlmembran. Wann den Drock vum gemoossene Medium op déi elastesch Edelstahlmembran wierkt, produzéiert d'Wheatstone-Bréck op der anerer Säit en elektrescht Ausgangssignal, dat proportional zum Drock ass. Wéinst hirer gudder Schlagfestigkeit ginn Sputterfolien dacks a Fäll mat heefegen Drockschléi benotzt, wéi zum Beispill bei hydrauleschen Ausrüstungen.
Virsiichtsmoossnamen fir d'Auswiel vum Drocktransmitter
- Auswiel vum Wäert vum Transmitterdrockberäich:
Als éischt musst Dir de maximalen Wäert vum gemoossenen Drock am System bestëmmen. Am Allgemengen musst Dir en Transmitter mat engem Drockberäich auswielen, deen ongeféier 1,5 Mol méi grouss ass wéi de maximalen Wäert, oder den normalen Drockberäich um Drocktransmitter fale loossen. 1/3~2/3 vum normalen Beräich ass och eng üblech Method.
- Wat fir eng Zort Drockmëttel:
Viskos Flëssegkeeten a Schlamm blockéieren d'Drocköffnungen. Léisungsmëttel oder korrosiv Substanzen zerstéieren d'Materialien am Transmitter, déi a direkten Kontakt mat dëse Medien sinn.
D'Material vum allgemengen Drocktransmitter, deen a Kontakt mam Medium kënnt, ass Edelstol 316. Wann de Medium net korrosiv op Edelstol 316 ass, dann sinn am Fong all Drocktransmitter gëeegent fir den Drock vum Medium ze moossen;
Wann de Medium korrosiv fir 316 Edelstol ass, soll eng chemesch Dichtung benotzt ginn, an indirekt Miessung soll gemaach ginn. Wann d'Kapillarröhrchen, dat mat Silikonueleg gefëllt ass, fir den Drock ze leeden, kann dat d'Korrosioun vum Drocktransmitter verhënneren an d'Liewensdauer vum Drocktransmitter verlängeren.
- Wéi vill Genauegkeet den Transmitter brauch:
D'Genauegkeet gëtt bestëmmt duerch: Netlinearitéit, Hysterese, Net-Widderhuelbarkeet, Temperatur, Null-Offset-Skala an Temperatur. Wat méi héich d'Genauegkeet ass, wat méi héich de Präis ass. Am Allgemengen ass d'Genauegkeet vum diffuséierte Silizium-Drocktransmitter 0,5 oder 0,25, an de kapazitive oder monokristalline Silizium-Drocktransmitter huet eng Genauegkeet vun 0,1 oder souguer 0,075.
- Prozessverbindung vum Transmitter:
Generell ginn Drocktransmitter op Päifen oder Tanks installéiert. Natierlech gëtt en klengen Deel vun hinnen mat Duerchflussmesser installéiert a benotzt. Et gëtt normalerweis dräi Installatiounsforme vun Drocktransmitter: Gewënn, Flansch a Klemm. Dofir muss, ier den Drocktransmitter ausgewielt gëtt, och d'Prozessverbindung berécksiichtegt ginn. Wann et Gewënn ass, ass et néideg d'Gewënnspezifikatioun ze bestëmmen. Fir Flanschen ass et néideg d'Flanschspezifikatioune vum nominellen Duerchmiesser ze berücksichtegen.
Aféierung an der Industrie vum Drocktransmitter
Ongeféier 40 Länner weltwäit si mat der Fuerschung a Produktioun vu Sensoren beschäftegt, dovun d'USA, Japan an Däitschland déi Regioune mat der gréisster Sensorproduktioun sinn. Déi dräi Länner maachen zesummen méi wéi 50% vum weltwäite Sensormaart aus.
Hautdesdaags ass de Maart fir Drocktransmitter a mengem Land e reife Maart mat héijer Maartkonzentratioun. Déi dominant Positioun ass awer d'Ausland, vertrueden duerch Emerson, Yokogawa, Siemens, etc. Markenprodukter maachen ongeféier 70% vum Maartundeel aus a si hunn en absoluten Virdeel bei groussen a mëttelgrousse Ingenieursprojeten.
Dëst ass wéinst de Konsequenze vun der fréier Adoptioun vun der "Maart fir Technologie"-Strategie a mengem Land, déi d'staatlech Betriber vu mengem Land staark betraff huet a fréier am Echec war, awer gläichzäiteg erschéngen e puer Hiersteller, vertrueden duerch chinesesch privat Betriber, roueg a méi staark ginn. De chinesesche zukünftege Maart fir Drocktransmitter ass voller neien Onbekannten.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 15. Dezember 2021