Pilnīgs difūzā silīcija spiediena raidītāja izvēles ceļvedis
Ekspertu vadlīnijas rūpniecisko mērījumu lietojumprogrammām
Pārskats
Spiediena devēji tiek klasificēti pēc to uztveršanas tehnoloģijām, tostarp difūzā silīcija, keramikas, kapacitatīvā un monokristāliskā silīcija. Starp tiem difūzā silīcija spiediena devēji ir visplašāk izmantotie dažādās nozarēs. Tie ir pazīstami ar savu stabilo veiktspēju, uzticamību un izmaksu efektivitāti, un tie ir ideāli piemēroti spiediena uzraudzībai un kontrolei naftas un gāzes ieguvē, ķīmiskajā pārstrādē, tērauda ražošanā, enerģijas ražošanā, vides inženierijā un citur.
Šie raidītāji atbalsta manometriskā, absolūtā un negatīvā spiediena mērījumus — pat korozīvos, augsta spiediena vai bīstamos apstākļos.
Bet kā šī tehnoloģija attīstījās, un kādi faktori jāņem vērā, izvēloties pareizo modeli?
Izkliedētās silīcija tehnoloģijas pirmsākumi
Deviņdesmitajos gados NovaSensor (ASV) ieviesa jaunas paaudzes difūzus silīcija sensorus, izmantojot progresīvas mikroapstrādes un silīcija savienošanas tehnoloģijas.
Princips ir vienkāršs, bet efektīvs: procesa spiedienu izolē diafragma un caur noslēgtu silikona eļļu pārnes uz jutīgu silikona membrānu. Pretējā pusē kā atskaites punkts tiek pielikts atmosfēras spiediens. Šī diferenciāļa dēļ membrāna deformējas — viena puse stiepjas, otra saspiežas. Iebūvētie tenzometriskie sensori uztver šo deformāciju, pārveidojot to precīzā elektriskā signālā.
8 galvenie parametri difūzā silīcija spiediena raidītāja izvēlei
1. Vidēja raksturlieluma
Procesa šķidruma ķīmiskās un fizikālās īpašības tieši ietekmē sensoru saderību.
Piemērots:Gāzes, eļļas, tīri šķidrumi — parasti apstrādā ar standarta 316L nerūsējošā tērauda sensoriem.
Nepiemērots:Ļoti kodīgi, viskozi vai kristalizējoši materiāli — tie var aizsprostot vai sabojāt sensoru.
Ieteikumi:
- Viskozi/kristalizējoši šķidrumi (piemēram, suspensijas, sīrupi): Lai novērstu aizsērēšanu, izmantojiet skalojamās diafragmas raidītājus.
- Higiēnas pielietojumi (piemēram, pārtikas, farmācijas nozarē): Izvēlieties trīs skavu skalošanas diafragmas modeļus (≤4 MPa drošai montāžai).
- Smagi izturīgi materiāli (piemēram, dubļi, bitumens): Izmantojiet skalošanas diafragmas bez dobumiem ar minimālo darba spiedienu ~2 MPa.
⚠️ Uzmanību: Neaiztieciet un nesaskrāpējiet sensora diafragmu — tā ir ārkārtīgi trausla.
2. Spiediena diapazons
Standarta mērīšanas diapazons: no –0,1 MPa līdz 60 MPa.
Drošības un precizitātes labad vienmēr izvēlieties raidītāju, kura nominālais spiediens ir nedaudz virs jūsu maksimālā darba spiediena.
Spiediena mērvienības atsauce:
1 MPa = 10 bāri = 1000 kPa = 145 psi = 760 mmHg ≈ 100 metru ūdens stabs
Manometriskais spiediens pret absolūto spiedienu:
- Manometriskais spiediens: attiecībā pret apkārtējās vides atmosfēras spiedienu.
- Absolūtais spiediens: attiecībā pret perfektu vakuumu.
Piezīme: Augstkalnu reģionos izmantojiet ventilētus mērinstrumentu raidītājus (ar ventilācijas caurulēm), lai kompensētu vietējo atmosfēras spiedienu, ja ir svarīga precizitāte (
3. Temperatūras saderība
Tipisks darbības diapazons: no –20 °C līdz +80 °C.
Augstas temperatūras vidēm (līdz 300 °C) ņemiet vērā:
- Dzesēšanas ribas vai siltuma izlietnes
- Attālinātas diafragmas blīves ar kapilāriem
- Impulsa caurule sensora izolēšanai no tieša karstuma
4. Barošanas avots
Standarta barošanas avots: 24 V līdzstrāva.
Lielākā daļa modeļu pieņem 5–30 V līdzstrāvu, taču izvairieties no ieejas sprieguma, kas ir zemāks par 5 V, lai novērstu signāla nestabilitāti.
5. Izejas signālu veidi
- 4–20 mA (2 vadu): nozares standarts tālsatiksmes un traucējumu izturīgai pārraidei
- 0–5 V, 1–5 V, 0–10 V (3 vadu): ideāli piemērots neliela darbības rādiusa lietojumprogrammām
- RS485 (digitāls): seriālajai komunikācijai un tīkla sistēmām
6. Procesa savienojuma vītnes
Bieži sastopamie pavedienu veidi:
- M20×1,5 (metriskā)
- G1/2, G1/4 (BSP)
- M14×1,5
Pielāgojiet vītnes tipu nozares normām un jūsu sistēmas mehāniskajām prasībām.
7. Precizitātes klase
Tipiski precizitātes līmeņi:
- ±0,5 % no pilnās temperatūras – standarts
- ±0,3 % FS — augstākai precizitātei
⚠️ Izvairieties norādīt ±0,1 % FS precizitāti difūzā silīcija raidītājiem. Tie nav optimizēti īpaši precīzam darbam šādā līmenī. Tā vietā šādiem lietojumiem izmantojiet monokristāliskā silīcija modeļus.
8. Elektriskie savienojumi
Izvēlieties atbilstoši savām instalēšanas vajadzībām:
- DIN43650 (Hirschmann): Labs blīvējums, bieži izmantots
- Aviācijas spraudnis: vienkārša uzstādīšana un nomaiņa
- Tiešais kabeļa pievads: kompakts un mitrumizturīgs
Lietošanai ārpus telpām izvēlieties 2088 stila korpusu, lai nodrošinātu uzlabotu izturību pret laikapstākļiem.
Īpašu gadījumu apsvērumi
1. jautājums: Vai es varu izmērīt amonjaka gāzi?
Jā, bet tikai ar atbilstošiem materiāliem (piemēram, Hastelloy diafragmu, PTFE blīvēm). Turklāt amonjaks reaģē ar silikona eļļu — kā uzpildes šķidrumu izmantojiet fluorētu eļļu.
2. jautājums: Kā ar viegli uzliesmojošiem vai sprādzienbīstamiem materiāliem?
Izvairieties no standarta silikona eļļas. Izmantojiet fluorētas eļļas (piemēram, FC-70), kas nodrošina labāku ķīmisko stabilitāti un sprādzienizturību.
Secinājums
Pateicoties to pārbaudītajai uzticamībai, pielāgojamībai un izmaksu efektivitātei, difūzā silīcija spiediena devēji joprojām ir ieteicamais risinājums dažādās nozarēs.
Rūpīga izvēle, kuras pamatā ir vide, spiediens, temperatūra, savienojuma veids un precizitāte, nodrošina optimālu veiktspēju un ilgtermiņa izturību.
Vai nepieciešama palīdzība pareizā modeļa izvēlē?
Pastāstiet mums savu pieteikumu — mēs palīdzēsim jums atrast ideālo kandidātu.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 3. jūnijs