Tipos de transmissores de pressão

Auto-introdução simples do transmissor de pressão

Como um sensor de pressão cuja saída é um sinal padrão, um transmissor de pressão é um instrumento que aceita uma variável de pressão e a converte em um sinal de saída padrão proporcionalmente.Ele pode converter os parâmetros de pressão física de gás, líquido, etc. sentidos pelo sensor da célula de carga em sinais elétricos padrão (como 4-20mADC, etc.) medição e indicação E regulação do processo.

A classificação dos transmissores de pressão

Normalmente os transmissores de pressão de que falamos são divididos de acordo com o princípio:
Transmissores de pressão capacitivos, transmissores de pressão resistivos, transmissores de pressão indutivos, transmissores de pressão semicondutores e transmissores de pressão piezoelétricos para medição de alta frequência.Dentre eles, os transmissores de pressão resistivos são os mais utilizados.O transmissor de pressão capacitivo usa o transmissor 3051S da Rosemount como representante de produtos de ponta.

Os transmissores de pressão podem ser divididos em metal, cerâmica, silício difuso, silício monocristalino, safira, filme pulverizado, etc. de acordo com os componentes sensíveis à pressão.

• O transmissor de pressão de metal tem baixa precisão, mas tem pouca influência de temperatura e é adequado para áreas com ampla faixa de temperatura e requisitos de baixa precisão.
• Os sensores de pressão cerâmicos têm melhor precisão, mas são mais afetados pela temperatura.A cerâmica também tem a vantagem de resistência ao impacto e resistência à corrosão, que pode ser utilizada no campo da resposta.
• A precisão da transmissão de pressão do silício difundido é muito alta e o desvio de temperatura também é grande, portanto, a compensação de temperatura geralmente é necessária antes de poder ser usado.Além disso, mesmo após a compensação de temperatura, a pressão acima de 125°C não pode ser medida.No entanto, à temperatura ambiente, o coeficiente de sensibilidade do silício difundido é 5 vezes maior do que a cerâmica, por isso é geralmente usado no campo de medição de alta precisão.
• O transmissor de pressão de silício de cristal único é o sensor mais preciso na prática industrial.É uma versão atualizada do silício difuso.Claro, o preço também é atualizado.Atualmente, a Yokogawa do Japão é a representante na área de pressão de silício monocristalino.
• O transmissor de pressão de safira não é sensível a mudanças de temperatura e possui boas características de trabalho mesmo sob condições de alta temperatura;a safira tem uma resistência à radiação extremamente forte;sem desvio de pn;ele pode funcionar normalmente sob as piores condições de trabalho e é confiável Alto desempenho, boa precisão, erro mínimo de temperatura e alto desempenho de custo geral.
• O transmissor de pressão de filme fino de pulverização catódica não contém nenhum adesivo e mostra maior estabilidade e confiabilidade a longo prazo do que o sensor de medidor de tensão adesivo;é menos afetado pela temperatura: quando a temperatura muda 100 ℃, o desvio zero é de apenas 0,5%.Seu desempenho de temperatura é muito superior ao sensor de pressão de silício de difusão;além disso, pode entrar em contato direto com meios corrosivos em geral.

Princípios de diferentes tipos de transmissores de pressão

• O princípio do transmissor de pressão capacitivo.

Quando a pressão atua diretamente na superfície do diafragma de medição, o diafragma produz uma pequena deformação.O circuito de alta precisão no diafragma de medição transforma esta pequena deformação em uma tensão altamente linear proporcional à pressão e proporcional à tensão de excitação.Signal e, em seguida, use um chip dedicado para converter esse sinal de tensão em um sinal de corrente de 4-20mA padrão da indústria ou em um sinal de tensão de 1-5V.

• O princípio do transmissor de pressão de silício difuso

A pressão do meio medido atua diretamente no diafragma do sensor (geralmente um diafragma de 316L), fazendo com que o diafragma produza um micro deslocamento proporcional à pressão do meio, alterando o valor da resistência do sensor e detectando-o com um Circuito de Wheatstone Esta mudança e converter e emitir um sinal de medição padrão correspondente a esta pressão.

• Princípio do transmissor de pressão de silício monocristalino

Sensores de pressão piezoresistivos são construídos usando o efeito piezoresistivo de silício de cristal único.O wafer de silício de cristal único é usado como elemento elástico.Quando a pressão muda, o silício monocristalino produz tensão, de modo que a resistência à deformação diretamente difundida sobre ele produz uma mudança proporcional à pressão medida, e então o sinal de saída de tensão correspondente é obtido pelo circuito em ponte.

• Princípio do transmissor de pressão de cerâmica

A pressão atua diretamente na superfície frontal do diafragma cerâmico, causando uma leve deformação do diafragma.O resistor de filme espesso é impresso na parte traseira do diafragma cerâmico e conectado a uma ponte de Wheatstone (ponte fechada) devido ao efeito piezoresistivo do varistor, A ponte gera um sinal de tensão altamente linear proporcional à pressão e proporcional à tensão de excitação .Geralmente usado para medição de pressão de compressores de ar, mais cerâmicas são usadas.

• Princípio do transmissor de pressão do medidor de tensão

Os transmissores de pressão de medidor de deformação mais comumente usados ​​são medidores de tensão de resistência de metal e medidores de tensão semicondutores.O medidor de tensão de resistência de metal é um tipo de dispositivo sensível que converte a mudança de tensão na peça de teste em um sinal elétrico.Existem dois tipos de medidor de tensão de fio e medidor de tensão de folha de metal.Normalmente, o medidor de tensão é firmemente ligado à matriz de tensão mecânica através de um adesivo especial.Quando a matriz é submetida a uma mudança de tensão, o extensômetro de resistência também se deforma, de modo que o valor da resistência do extensômetro muda, de modo que a tensão aplicada ao resistor muda.Transmissores de pressão de medidor de tensão são relativamente raros no mercado.

• Transmissor de pressão de safira

O transmissor de pressão de safira usa o princípio de trabalho de resistência à deformação, adota componentes sensíveis à safira de silício de alta precisão e converte o sinal de pressão em um sinal elétrico padrão através de um circuito amplificador dedicado.

• Transmissor de pressão de filme sputtering

O elemento sensível à pressão de pulverização é fabricado por tecnologia de microeletrônica, formando uma ponte de Wheatstone firme e estável na superfície do diafragma elástico de aço inoxidável.Quando a pressão do meio medido atua no diafragma elástico de aço inoxidável, a ponte de Wheatstone do outro lado produz um sinal elétrico de saída proporcional à pressão.Devido à sua boa resistência ao impacto, os filmes sputtered são frequentemente utilizados em ocasiões com impactos de pressão frequentes, como equipamentos hidráulicos.

Precauções de seleção do transmissor de pressão

• Seleção do valor da faixa de pressão do transmissor:

Primeiro determine o valor máximo da pressão medida no sistema.De um modo geral, você precisa selecionar um transmissor com uma faixa de pressão cerca de 1,5 vezes maior que o valor máximo, ou deixar a faixa de pressão normal cair no transmissor de pressão.1/3~2/3 da faixa normal também é um método comum.

• Que tipo de meio de pressão:

Líquidos viscosos e lamas bloquearão as portas de pressão.Os solventes ou substâncias corrosivas destroem os materiais no transmissor que estão em contato direto com esses meios?
O material do transmissor de pressão geral que entra em contato com o meio é aço inoxidável 316.Se o meio não for corrosivo ao aço inoxidável 316, então basicamente todos os transmissores de pressão são adequados para medir a pressão do meio;
Se o meio for corrosivo para o aço inoxidável 316, deve ser usado um selo químico e a medição indireta deve ser usada.Se o tubo capilar preenchido com óleo de silicone for usado para guiar a pressão, ele pode evitar a corrosão do transmissor de pressão e prolongar a vida útil do transmissor de pressão.

• Quanta precisão o transmissor precisa:

A precisão é determinada por: não linearidade, histerese, não repetibilidade, temperatura, escala de deslocamento zero e temperatura.Quanto maior a precisão, maior o preço.Geralmente, a precisão do transmissor de pressão de silício difuso é de 0,5 ou 0,25, e o transmissor de pressão de silício capacitivo ou monocristalino tem uma precisão de 0,1 ou mesmo 0,075.

• Conexão de processo do transmissor:

Geralmente, os transmissores de pressão são instalados em tubulações ou tanques.Claro, uma pequena parte deles é instalada e usada com medidores de vazão.Normalmente existem três formas de instalação de transmissores de pressão: rosca, flange e braçadeira.Portanto, antes de selecionar o transmissor de pressão, a conexão do processo também deve ser considerada.Se for rosqueado, é necessário determinar a especificação do fio.Para flanges, é necessário considerar as especificações do diâmetro nominal do flange.

Introdução à indústria de transmissores de pressão

Cerca de 40 países ao redor do mundo estão envolvidos na pesquisa e produção de sensores, dos quais Estados Unidos, Japão e Alemanha são as regiões com maior produção de sensores.Os três países juntos respondem por mais de 50% do mercado mundial de sensores.

Atualmente, o mercado de transmissores de pressão no meu país é um mercado maduro com alta concentração de mercado.No entanto, a posição dominante são os países estrangeiros representados pela Emerson, Yokogawa, Siemens, etc. Os produtos de marca representam cerca de 70% do mercado e têm uma vantagem absoluta em projetos de engenharia de grande e médio porte.

Isso se deve às sequelas da adoção precoce da estratégia de “mercado de tecnologia” pelo meu país, que atingiu muito as empresas estatais do meu país e já esteve em estado de fracasso, mas, ao mesmo tempo, alguns fabricantes, representados pelas empresas privadas da China, silenciosamente Aparecem e se fortalecem.O futuro mercado de transmissores de pressão da China está cheio de novas incógnitas.