Tipi di trasmettitori di pressione

Semplice autointroduzione di u trasmettitore di pressione

Cum'è un sensore di pressione chì a so uscita hè un signale standard, un trasmettitore di pressione hè un strumentu chì accetta una variabile di pressione è a cunverte in un signale di uscita standard in proporzione. Pò cunvertisce i parametri di pressione fisica di gas, liquidu, ecc. sentiti da u sensore di a cella di carica in signali elettrici standard (cum'è 4-20mADC, ecc.) per furnisce strumenti secundarii cum'è allarmi indicatori, registratori, regulatori, ecc. per a misurazione è l'indicazione è a regulazione di u prucessu.

A classificazione di i trasmettitori di pressione

Di solitu i trasmettitori di pressione di i quali parlemu sò divisi secondu u principiu:
Trasmettitori di pressione capacitivi, trasmettitori di pressione resistivi, trasmettitori di pressione induttivi, trasmettitori di pressione à semiconduttori è trasmettitori di pressione piezoelettrici per a misurazione di alta frequenza. Frà questi, i trasmettitori di pressione resistivi sò i più usati. U trasmettitore di pressione capacitivu piglia u trasmettitore 3051S di Rosemount cum'è rappresentante di i prudutti di alta gamma.

I trasmettitori di pressione ponu esse divisi in metallu, ceramica, siliciu diffusu, siliciu monocristallinu, zaffiro, film sputtered, ecc. secondu i cumpunenti sensibili à a pressione.

• U trasmettitore di pressione metallica hà una scarsa precisione, ma hà poca influenza di a temperatura, è hè adattatu per e zone cù una larga gamma di temperature è esigenze di precisione basse.
• I sensori di pressione ceramichi anu una precisione megliu, ma sò più affettati da a temperatura. A ceramica hà ancu u vantaghju di a resistenza à l'impattu è à a resistenza à a corrosione, chì pò esse aduprata in u campu di risposta.
• A precisione di trasmissione di pressione di u siliciu diffusu hè assai alta, è a deriva di temperatura hè ancu grande, dunque a compensazione di a temperatura hè generalmente necessaria prima di pudè esse aduprata. Inoltre, ancu dopu a compensazione di a temperatura, a pressione sopra à 125 ° C ùn pò esse misurata. Tuttavia, à temperatura ambiente, u coefficientu di sensibilità di u siliciu diffusu hè 5 volte quellu di a ceramica, dunque hè generalmente adupratu in u campu di a misurazione di alta precisione.
• U trasmettitore di pressione in siliciu monocristallinu hè u sensore u più precisu in a pratica industriale. Hè una versione aghjurnata di u siliciu diffusu. Benintesa, u prezzu hè ancu aghjurnatu. Attualmente, Yokogawa di u Giappone hè u rappresentante in u campu di a pressione in siliciu monocristallinu.
• U trasmettitore di pressione di zaffiro ùn hè micca sensibile à i cambiamenti di temperatura, è hà bone caratteristiche di funziunamentu ancu in cundizioni di alta temperatura; u zaffiro hà una resistenza à a radiazione estremamente forte; nisuna deriva pn; pò funziunà nurmalmente in e peghju cundizioni di travagliu è hè affidabile Alte prestazioni, bona precisione, errore di temperatura minimu è prestazioni di costu generale elevate.
• U trasmettitore di pressione à film sottile per sputtering ùn cuntene micca adesivo, è mostra una stabilità è una affidabilità à longu andà più elevate cà u sensore di estensimetri appiccicaticciu; hè menu affettatu da a temperatura: quandu a temperatura cambia di 100 ℃, a deriva zero hè solu di 0,5%. E so prestazioni di temperatura sò assai superiori à u sensore di pressione di silicone di diffusione; in più, pò esse in cuntattu direttu cù i mezi currusivi generali.

Principii di i sfarenti tipi di trasmettitori di pressione

• U principiu di u trasmettitore di pressione capacitiva.

Quandu a pressione agisce direttamente nantu à a superficia di u diafragma di misurazione, u diafragma produce una piccula deformazione. U circuitu d'alta precisione nantu à u diafragma di misurazione trasforma sta piccula deformazione in una tensione altamente lineare proporzionale à a pressione è proporzionale à a tensione d'eccitazione. Signale, è dopu aduprà un chip dedicatu per cunvertisce stu signale di tensione in un signale di corrente standard di l'industria 4-20mA o un signale di tensione 1-5V.

• U principiu di u trasmettitore di pressione di silicone diffusu

A pressione di u mediu misuratu agisce direttamente nantu à u diafragma di u sensore (di solitu un diafragma 316L), pruvucendu à u diafragma di pruduce un microspostamentu proporzionale à a pressione di u mediu, cambiendu u valore di resistenza di u sensore, è rilevendulu cù un circuitu di Wheatstone. Stu cambiamentu, è cunverte è emette un signale di misurazione standard currispondente à sta pressione.

• Principiu di u trasmettitore di pressione di siliciu monocristallinu

I sensori di pressione piezoresistivi sò custruiti aduprendu l'effettu piezoresistivu di u siliciu monocristallinu. Una fetta di siliciu monocristallinu hè aduprata cum'è elementu elasticu. Quandu a pressione cambia, u siliciu monocristallinu produce una deformazione, in modu chì a resistenza à a deformazione diffusa direttamente nantu à ellu produce un cambiamentu proporzionale à a pressione misurata, è dopu u signale di uscita di tensione currispundente hè ottenutu da u circuitu di u ponte.

• Principiu di u trasmettitore di pressione ceramica

A pressione agisce direttamente nantu à a superficia frontale di u diafragma ceramicu, pruvucendu una ligera deformazione di u diafragma. A resistenza di film grossu hè stampata nantu à u spinu di u diafragma ceramicu è cunnessa à un ponte di Wheatstone (ponte chjusu) per via di l'effettu piezoresistivu di u varistore. U ponte genera un signale di tensione altamente lineare proporzionale à a pressione è proporzionale à a tensione d'eccitazione. Generalmente adupratu per a misurazione di a pressione di i compressori d'aria, si usa più ceramica.

• Principiu di u trasmettitore di pressione di l'estensimetru

I trasmettitori di pressione di estensimetri i più cumunimenti usati sò l'estensimetri di resistenza metallica è l'estensimetri à semiconduttori. L'estensimetru di resistenza metallica hè un tipu di dispusitivu sensibile chì cunverte u cambiamentu di deformazione nantu à u pezzu di prova in un signale elettricu. Ci sò dui tipi di estensimetri à filu è estensimetri à foglia metallica. Di solitu l'estensimetru hè strettamente ligatu à a matrice di deformazione meccanica per mezu di un adesivo speciale. Quandu a matrice hè sottumessa à un cambiamentu di stress, l'estensimetru di resistenza si deforma ancu, in modu chì u valore di resistenza di l'estensimetru cambia, in modu chì a tensione applicata à a resistenza cambia. I trasmettitori di pressione di l'estensimetru sò relativamente rari nantu à u mercatu.

• Trasmettitore di pressione zaffiro

U trasmettitore di pressione in zaffiro utilizza u principiu di funziunamentu di a resistenza à a deformazione, adotta cumpunenti sensibili à u siliciu-zaffiro d'alta precisione è cunverte u signale di pressione in un signale elettricu standard attraversu un circuitu amplificatore dedicatu.

• Trasmettitore di pressione di film per sputtering

L'elementu sensibile à a pressione di sputtering hè fabbricatu da a tecnulugia microelettronica, furmendu un ponte di Wheatstone fermu è stabile nantu à a superficia di u diafragma elasticu in acciaio inox. Quandu a pressione di u mediu misuratu agisce nantu à u diafragma elasticu in acciaio inox, u ponte di Wheatstone da l'altra parte produce un signale di output elettricu proporzionale à a pressione. A causa di a so bona resistenza à l'impattu, i filmi sputterizzati sò spessu aduprati in occasioni cù impatti di pressione frequenti, cum'è l'attrezzature idrauliche.

Precauzioni per a selezzione di u trasmettitore di pressione

• Selezzione di u valore di a gamma di pressione di u trasmettitore:

Prima, determinate u valore massimu di a pressione misurata in u sistema. In generale, avete bisognu di selezziunà un trasmettitore cù una gamma di pressione chì hè circa 1,5 volte più grande di u valore massimu, o lascià chì a gamma di pressione nurmale caschi nantu à u trasmettitore di pressione. 1/3 ~ 2/3 di a gamma nurmale hè ancu un metudu cumunu.

• Chì tipu di mediu di pressione:

I liquidi viscosi è i fanghi bluccanu i porti di pressione. I solventi o e sustanze currusive distrughjenu i materiali in u trasmettitore chì sò in cuntattu direttu cù questi mezi.
U materiale di u trasmettitore di pressione generale chì cuntatta u mediu hè l'acciaio inox 316. Sè u mediu ùn hè micca currusivu per l'acciaio inox 316, allora basicamente tutti i trasmettitori di pressione sò adatti per misurà a pressione di u mediu;
Sè u mediu hè currusivu per l'acciaiu inox 316, si deve aduprà una guarnizione chimica, è si deve aduprà una misurazione indiretta. Sè u tubu capillare pienu d'oliu di silicone hè adupratu per guidà a pressione, pò impedisce a currusione di u trasmettitore di pressione è prulungà a vita di u trasmettitore di pressione.

• Quanta precisione hà bisognu u trasmettitore:

A precisione hè determinata da: non linearità, isteresi, non ripetibilità, temperatura, scala di offset zero è temperatura. Più alta hè a precisione, più altu hè u prezzu. In generale, a precisione di u trasmettitore di pressione in siliciu diffusu hè 0,5 o 0,25, è u trasmettitore di pressione in siliciu capacitivu o monocristallinu hà una precisione di 0,1 o ancu 0,075.

• Cunnessione di prucessu di u trasmettitore:

In generale, i trasmettitori di pressione sò stallati nantu à tubi o serbatoi. Benintesa, una piccula parte di elli sò stallati è aduprati cù misuratori di flussu. Ci sò di solitu trè forme d'installazione di trasmettitori di pressione: filettatura, flangia è morsetto. Dunque, prima di selezziunà u trasmettitore di pressione, a cunnessione di u prucessu deve ancu esse cunsiderata. S'ellu hè filettatu, hè necessariu determinà a specificazione di a filettatura. Per e flange, hè necessariu cunsiderà e specificazioni di a flangia di u diametru nominale.

Introduzione à l'industria di i trasmettitori di pressione

Circa 40 paesi in u mondu sò impegnati in a ricerca è a pruduzzione di sensori, di i quali i Stati Uniti, u Giappone è a Germania sò e regioni cù a più grande pruduzzione di sensori. I trè paesi inseme rapprisentanu più di u 50% di u mercatu mundiale di i sensori.

Oghje ghjornu, u mercatu di i trasmettitori di pressione in u mo paese hè un mercatu maturu cù una alta cuncentrazione di u mercatu. Tuttavia, a pusizione dominante hè quella di i paesi stranieri rapprisentati da Emerson, Yokogawa, Siemens, ecc. I prudutti di marca rapprisentanu circa u 70% di a quota di mercatu è anu un vantaghju assolutu in i prughjetti d'ingegneria di grande è media dimensione.

Questu hè duvutu à e cunsequenze di l'adopzione precoce da parte di u mo paese di a strategia di "mercatu per a tecnulugia", chì hà colpitu assai l'imprese statali di u mo paese è era una volta in un statu di fallimentu, ma à u listessu tempu, certi pruduttori, rapprisentati da l'imprese private cinesi, appariscenu tranquillamente è si rinfurzanu. U futuru mercatu di i trasmettitori di pressione di a Cina hè pienu di nuove incognite.