Các loại máy phát áp suất

Tự giới thiệu máy phát áp suất đơn giản

Là một cảm biến áp suất có đầu ra là tín hiệu tiêu chuẩn, máy phát áp suất là một thiết bị chấp nhận một biến áp suất và chuyển đổi nó thành tín hiệu đầu ra tiêu chuẩn theo tỷ lệ.Nó có thể chuyển đổi các thông số áp suất vật lý của khí, chất lỏng, v.v. được cảm biến cảm biến lực thành tín hiệu điện tiêu chuẩn (chẳng hạn như 4-20mADC, v.v.) để cung cấp các công cụ thứ cấp như chỉ báo cảnh báo, bộ ghi, bộ điều chỉnh, v.v. cho đo lường và chỉ định Và quy định quá trình.

Phân loại máy phát áp suất

Thông thường các bộ truyền áp suất mà chúng ta nói đến được chia theo nguyên tắc:
Bộ truyền áp suất điện dung, bộ truyền áp suất điện trở, bộ truyền áp suất cảm ứng, bộ truyền áp suất bán dẫn và bộ truyền áp suất áp điện để đo tần số cao.Trong số đó, bộ truyền áp suất điện trở được sử dụng nhiều nhất.Máy phát áp suất điện dung lấy máy phát 3051S của Rosemount làm đại diện cho dòng sản phẩm cao cấp.

Bộ truyền áp suất có thể được chia thành kim loại, gốm, silicon khuếch tán, silicon đơn tinh thể, sapphire, màng phún xạ, v.v. theo các thành phần nhạy cảm với áp suất.

• Máy phát áp suất kim loại có độ chính xác kém, nhưng ít ảnh hưởng đến nhiệt độ, thích hợp cho các khu vực có dải nhiệt độ rộng và yêu cầu độ chính xác thấp.
• Cảm biến áp suất gốm có độ chính xác tốt hơn, nhưng bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi nhiệt độ.Gốm sứ còn có ưu điểm là chống va đập và chống ăn mòn, có thể được sử dụng trong lĩnh vực ứng phó.
• Độ chính xác truyền áp suất của silicon khuếch tán là rất cao, và độ chênh lệch nhiệt độ cũng lớn, vì vậy thường cần phải bù nhiệt độ trước khi sử dụng.Hơn nữa, ngay cả sau khi bù nhiệt độ, áp suất trên 125 ° C vẫn không thể đo được.Tuy nhiên, ở nhiệt độ phòng, hệ số nhạy cảm của silicon khuếch tán gấp 5 lần so với gốm sứ, vì vậy nó thường được sử dụng trong lĩnh vực đo lường chính xác cao.
• Máy phát áp suất silicon đơn tinh thể là cảm biến chính xác nhất trong thực tế công nghiệp.Nó là một phiên bản nâng cấp của silicon khuếch tán.Tất nhiên, giá cũng được nâng cấp.Hiện nay, Yokogawa của Nhật Bản là đại diện tiêu biểu trong lĩnh vực ép silicon đơn tinh thể.
• Bộ truyền áp suất sapphire không nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ, và có đặc tính hoạt động tốt ngay cả trong điều kiện nhiệt độ cao;sapphire có khả năng chống bức xạ cực mạnh;không trôi pn;nó có thể hoạt động bình thường trong điều kiện làm việc tồi tệ nhất và đáng tin cậy Hiệu suất cao, độ chính xác tốt, sai số nhiệt độ tối thiểu và hiệu suất chi phí tổng thể cao.
• Bộ truyền áp suất màng mỏng phún xạ không chứa bất kỳ chất kết dính nào và nó cho thấy độ ổn định lâu dài và độ tin cậy cao hơn so với cảm biến đo biến dạng dính;nó ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ: khi nhiệt độ thay đổi 100 ℃, độ lệch 0 chỉ là 0,5%.Hiệu suất nhiệt độ của nó vượt trội hơn nhiều so với cảm biến áp suất silicon khuếch tán;Ngoài ra, nó có thể tiếp xúc trực tiếp với các phương tiện ăn mòn nói chung.

Nguyên lý của các loại bộ truyền áp suất

• Nguyên lý của máy phát áp suất điện dung.

Khi áp suất tác dụng trực tiếp lên bề mặt của màng đo, màng ngăn sẽ tạo ra một biến dạng nhỏ.Mạch độ chính xác cao trên màng ngăn đo biến dạng nhỏ này thành một điện áp tuyến tính cao tỷ lệ với áp suất và tỷ lệ với điện áp kích thích.Tín hiệu, sau đó sử dụng chip chuyên dụng để chuyển đổi tín hiệu điện áp này thành tín hiệu dòng điện 4-20mA tiêu chuẩn công nghiệp hoặc tín hiệu điện áp 1-5V.

• Nguyên lý của máy phát áp suất silicon khuếch tán

Áp suất của môi trường được đo tác động trực tiếp lên màng ngăn của cảm biến (thường là màng chắn 316L), làm cho màng ngăn tạo ra một dịch chuyển vi mô tỷ lệ với áp suất của môi trường, làm thay đổi giá trị điện trở của cảm biến và phát hiện nó bằng một Mạch Wheatstone Sự thay đổi này, đồng thời chuyển đổi và xuất ra tín hiệu đo tiêu chuẩn tương ứng với áp suất này.

• Nguyên lý của máy phát áp suất silicon đơn tinh thể

Cảm biến áp suất điện áp được chế tạo bằng cách sử dụng hiệu ứng điện áp của silicon đơn tinh thể.Tấm wafer silicon đơn tinh thể được sử dụng làm phần tử đàn hồi.Khi áp suất thay đổi, silicon đơn tinh thể tạo ra biến dạng, do đó điện trở biến dạng khuếch tán trực tiếp lên nó tạo ra sự thay đổi tỷ lệ với áp suất đo được, và sau đó mạch cầu thu được tín hiệu đầu ra điện áp tương ứng.

• Nguyên lý của máy phát áp suất gốm

Áp lực tác động trực tiếp lên bề mặt trước của màng ngăn gốm, làm cho màng ngăn bị biến dạng nhẹ.Điện trở màng dày được in ở mặt sau của màng ngăn gốm và được kết nối với cầu Wheatstone (cầu kín) do hiệu ứng điện áp của biến trở, Cầu tạo ra tín hiệu điện áp tuyến tính cao tỷ lệ với áp suất và tỷ lệ với điện áp kích thích .Thường được sử dụng để đo áp suất của máy nén khí, gốm sứ được sử dụng nhiều hơn.

• Nguyên lý của máy phát áp suất đo biến dạng

Máy phát áp suất đo biến dạng được sử dụng phổ biến nhất là đồng hồ đo biến dạng điện trở kim loại và đồng hồ đo biến dạng bán dẫn.Máy đo biến dạng điện trở kim loại là một loại thiết bị nhạy cảm biến sự thay đổi biến dạng trên mẫu thử thành tín hiệu điện.Có hai loại máy đo độ căng dây và máy đo độ căng lá kim loại.Thông thường thiết bị đo biến dạng được liên kết chặt chẽ với ma trận biến dạng cơ học thông qua một chất kết dính đặc biệt.Khi ma trận chịu sự thay đổi ứng suất, máy đo biến dạng điện trở cũng biến dạng, do đó giá trị điện trở của máy đo biến dạng thay đổi, do đó điện áp đặt vào điện trở thay đổi.Máy phát áp suất đo biến dạng tương đối hiếm trên thị trường.

• Máy phát áp suất sapphire

Bộ truyền áp suất sapphire sử dụng nguyên lý hoạt động chống biến dạng, sử dụng các thành phần nhạy cảm silicon-sapphire có độ chính xác cao và chuyển đổi tín hiệu áp suất thành tín hiệu điện tiêu chuẩn thông qua một mạch khuếch đại chuyên dụng.

• Máy phát áp suất phim phún xạ

Phần tử nhạy cảm với áp suất phún xạ được sản xuất bằng công nghệ vi điện tử, tạo thành cầu Wheatstone chắc chắn và ổn định trên bề mặt của màng ngăn đàn hồi bằng thép không gỉ.Khi áp suất của môi trường đo tác dụng lên màng ngăn bằng thép không gỉ đàn hồi, cầu Wheatstone ở phía bên kia tạo ra tín hiệu điện đầu ra tỷ lệ với áp suất.Do khả năng chống va đập tốt, màng phún thường được sử dụng trong những trường hợp có tác động áp suất thường xuyên, chẳng hạn như thiết bị thủy lực.

Các lưu ý khi lựa chọn máy phát áp suất

• Lựa chọn giá trị dải áp suất máy phát:

Đầu tiên xác định giá trị lớn nhất của áp suất đo được trong hệ thống.Nói chung, bạn cần chọn máy phát có dải áp lớn hơn giá trị lớn nhất khoảng 1,5 lần, hoặc để dải áp bình thường rơi vào máy phát áp suất.1/3 ~ 2/3 phạm vi bình thường cũng là một phương pháp phổ biến.

• Loại môi trường áp suất:

Chất lỏng nhớt và bùn sẽ làm tắc các cổng áp suất.Liệu dung môi hoặc chất ăn mòn có phá hủy các vật liệu trong máy phát tiếp xúc trực tiếp với các phương tiện này không.
Vật liệu của bộ truyền áp suất chung tiếp xúc với môi chất là thép không gỉ 316.Nếu môi chất không ăn mòn thép không gỉ 316, thì về cơ bản tất cả các thiết bị truyền áp suất đều thích hợp để đo áp suất của môi chất;
Nếu môi trường ăn mòn thép không gỉ 316, thì nên sử dụng con dấu hóa học và nên sử dụng phép đo gián tiếp.Nếu ống mao dẫn chứa đầy dầu silicon được sử dụng để dẫn áp suất, nó có thể ngăn chặn sự ăn mòn của bộ truyền áp suất và kéo dài tuổi thọ của bộ truyền áp suất.

• Máy phát cần độ chính xác bao nhiêu:

Độ chính xác được xác định bởi: độ không tuyến tính, độ trễ, độ không lặp lại, nhiệt độ, thang đo độ lệch 0 và nhiệt độ.Độ chính xác càng cao thì giá càng cao.Nói chung, độ chính xác của máy phát áp suất silicon khuếch tán là 0,5 hoặc 0,25, và máy phát áp suất silicon điện dung hoặc đơn tinh thể có độ chính xác 0,1 hoặc thậm chí 0,075.

• Quá trình kết nối máy phát:

Nói chung, bộ truyền áp suất được lắp đặt trên đường ống hoặc bể chứa.Tất nhiên, một phần nhỏ trong số đó được lắp đặt và sử dụng đồng hồ đo lưu lượng.Thường có ba hình thức lắp đặt bộ truyền áp suất: ren, mặt bích và kẹp.Vì vậy, trước khi lựa chọn máy phát áp lực, kết nối quá trình cũng phải được xem xét.Nếu là ren, cần xác định thông số kỹ thuật của ren.Đối với mặt bích, cần phải xem xét các thông số kỹ thuật của mặt bích là đường kính danh nghĩa.

Giới thiệu ngành máy phát áp suất

Khoảng 40 quốc gia trên thế giới đang tham gia nghiên cứu và sản xuất cảm biến, trong đó Hoa Kỳ, Nhật Bản và Đức là những khu vực có sản lượng cảm biến lớn nhất.Ba quốc gia này cùng nhau chiếm hơn 50% thị trường cảm biến trên thế giới.

Ngày nay, thị trường máy phát áp suất ở nước tôi là một thị trường đã trưởng thành với mức độ tập trung thị trường cao.Tuy nhiên, vị trí chủ đạo vẫn là nước ngoài với đại diện là Emerson, Yokogawa, Siemens, ... Các sản phẩm có thương hiệu chiếm khoảng 70% thị phần và có lợi thế tuyệt đối trong các dự án cơ khí quy mô vừa và lớn.

Điều này là do di chứng của việc nước tôi sớm áp dụng chiến lược “thị trường cho công nghệ”, chiến lược này đã ảnh hưởng rất nhiều đến các doanh nghiệp nhà nước của nước tôi và đã từng rơi vào tình trạng thất bại, nhưng đồng thời, một số nhà sản xuất, đại diện bởi các doanh nghiệp tư nhân của Trung Quốc, lặng lẽ Xuất hiện và phát triển mạnh mẽ hơn.Thị trường máy phát áp suất trong tương lai của Trung Quốc còn nhiều ẩn số mới.