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选择压力变送器时忽略了设计考虑因素

来源:上海自动化仪表有限公司作者:发表时间:2018-06-04

    首次为新项目或设备选择压力变送器时,设计人员通常关注关键设计参数,如压力范围,电气输出,介质兼容性和环境条件。但是,在为应用程序做出明智选择时,这些参数并不是唯一需要考虑的参数。选择压力变送器时常常会忽略三个设计考虑事项:传输介质(充油或非充油),结构和传感技术类型。


1)转印介质(充油与非充油)

    在压力变送器行业,有许多不同的变送器技术,但是所有的变送器都可以分成两类:充油,不充油。充油变送器指的是使用油作为隔膜和传感元件(通常是基于电子变送器)之间的传输介质的变送器。


    充油变送器由于其材料兼容性,低成本以及易于实施到完整的变送器设计而对许多制造应用具有吸引力。虽然这些变送器正变得越来越普遍,但是在非充油变送器上选择充油变送器有几个缺点。


    充油设计的最大缺点是故障成本高。如果传感膜片由于过压或制造缺陷而破裂,则油可能泄漏到应用中并污染系统。如果油进入系统,它可能损坏成本数千美元的关键部件,如果不是数百万美元,则取决于应用(即燃料电池)。不幸的是,一旦受到石油污染,许多系统都无法修复。非充油设计消除了由于故障造成污染的可能性,并且可以承受更高的过压尖峰。


2)结构坚固

    选择压力变送器时,换能器在应用中持续的时间长短是一个关键问题。选择具有全焊接结构的变送器可实现坚固的设计,可在困难的应用中提供较长的使用寿命。另外,请考虑焊接在壳体上的连接器的坚固性。在现场,这些装置经常暴露于不理想的情况下,这会损害换能器的操作。 


    确保制造商提供多种压力接头,包括1/4“和1/8”NPT等标准,以及在需要时提供定制过程接头的能力。某些变送器需要防潮,以防止连接器中引脚周围的腐蚀,同时更坚固的变送器设计可能会受到潮湿环境的影响。


    如果要保护变送器免受恶劣环境的影响,请找到满足安装要求的防护等级(IP)。变送器有各种额定值。IP65防护等级的变送器可以完全防止灰尘渗入和喷嘴喷出的水。


    防护等级为IP67的变送器可防止灰尘和临时浸入水的影响。IP69K等级适用于高压,高温应用。如果液体进入有风险,则必须使用密封电缆。在可能的情况下,避免使用充油换能器,因为它会增加一种具有不同热系数的附加材料,从而增加换能器的不稳定性。



3)强大的传感技术薄膜变送器图

    强大的电路设计对不同的人可能意味着不同的事情,但总的来说,最重要的因素是可靠性,稳定性和防止受到极端环境条件的影响。今天,溅射薄膜和可变电容技术被认为是工业应用的最新技术。


    薄膜变送器采用成熟的惠斯通电桥原理。在这种设计中,分子层被溅射到17-4或316L不锈钢膜片上,电路被蚀刻以提供出色的电阻器分辨率和均匀性。溅射薄膜技术允许设计简单,高度精确和紧凑的应变计沉积在传感膜片的背面。 


可变电容式变送器图 


    上海自动化仪表四厂的电容式压力变送器是由专家设计了一个简单,耐用的改编和从根本上稳定的器件:所述电电容器。在典型的塞特拉配置中,紧凑的外壳包含两个紧密间隔的平行电绝缘金属表面,其中一个基本上是能够在压力下轻微弯曲的隔膜。


    这些牢固固定的表面(或板)被安装成使得由施加压力的微小变化引起的组件的轻微机械弯曲改变它们之间的间隙(实际上产生可变电容器)。由敏感的线性比较器电路(采用专有定制设计的ASIC)检测电容变化,放大并输出比例高电平信号。


    两种测量原理实际上消除了漂移,同时提高了灵敏度。这些技术结合了紧凑的设计和良好的温度稳定性。薄膜和基于电容的变送器都提供了线性的模拟输出,并且与高精度和高性能的压力输入成比例。 


    最后一条建议:选择一家提供多种技术的供应商。每个应用程序都有不同的设计考虑因素,这可能会决定使用一种技术而不是另一种。例如,对于较低的压力范围和较高的超压应用,电容是理想的选择。但是,对于更高压力和更高振动的应用,设计工程师可能会倾向于薄膜式变送器。


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