Tipos de transmisores de presión

Transmisor de presión de autointrodución sinxela

Como un sensor de presión cuxa saída é un sinal estándar, un transmisor de presión é un instrumento que acepta unha variable de presión e a converte nun sinal de saída estándar en proporción.Pode converter os parámetros de presión física de gas, líquido, etc. que sente o sensor da célula de carga en sinais eléctricos estándar (como 4-20 mADC, etc.) para proporcionar instrumentos secundarios como indicar alarmas, gravadores, reguladores, etc. medición e indicación E regulación do proceso.

Clasificación dos transmisores de presión

Normalmente os transmisores de presión dos que falamos están divididos segundo o principio:
Transmisores de presión capacitivos, transmisores de presión resistivas, transmisores de presión indutivos, transmisores de presión de semicondutores e transmisores de presión piezoeléctricos para medición de alta frecuencia.Entre eles, os transmisores de presión resistivos son os máis utilizados.O transmisor de presión capacitivo toma o transmisor 3051S de Rosemount como representante dos produtos de gama alta.

Os transmisores de presión pódense dividir en metal, cerámica, silicio difuso, silicio monocristalino, zafiro, película pulverizada, etc. segundo os compoñentes sensibles á presión.

• O transmisor de presión metálico ten pouca precisión, pero ten pouca influencia na temperatura e é axeitado para áreas cun amplo rango de temperatura e esixencias de precisión baixas.
• Os sensores de presión de cerámica teñen unha mellor precisión, pero están máis afectados pola temperatura.A cerámica tamén ten a vantaxe da resistencia ao impacto e á corrosión, que se poden usar no campo da resposta.
• A precisión de transmisión da presión do silicio difuso é moi alta e a deriva da temperatura tamén é grande, polo que xeralmente é necesaria unha compensación de temperatura antes de poder usar.Ademais, mesmo despois da compensación de temperatura, non se pode medir a presión superior a 125 °C.Non obstante, a temperatura ambiente, o coeficiente de sensibilidade do silicio difundido é 5 veces o da cerámica, polo que adoita utilizarse no campo da medición de alta precisión.
• O transmisor de presión de silicio monocristal é o sensor máis preciso na práctica industrial.É unha versión actualizada de silicio difuso.Por suposto, o prezo tamén se actualiza.Actualmente, Yokogawa de Xapón é o representante no campo da presión de silicio monocristalino.
• O transmisor de presión de zafiro non é sensible aos cambios de temperatura e ten boas características de traballo mesmo en condicións de alta temperatura;o zafiro ten unha resistencia á radiación moi forte;sen deriva pn;pode funcionar normalmente nas peores condicións de traballo e é fiable. Alto rendemento, boa precisión, erro mínimo de temperatura e alto rendemento global dos custos.
• O transmisor de presión de película fina de pulverización non contén ningún adhesivo e mostra unha maior estabilidade e fiabilidade a longo prazo que o sensor de calibre de tensión pegajoso;é menos afectado pola temperatura: cando a temperatura cambia 100 ℃, a deriva cero é só do 0,5%.O seu rendemento de temperatura é moi superior ao sensor de presión de silicio de difusión;ademais, pode contactar directamente con medios corrosivos xerais.

Principios dos distintos tipos de transmisores de presión

• O principio do transmisor de presión capacitivo.

Cando a presión actúa directamente sobre a superficie do diafragma de medición, o diafragma produce unha pequena deformación.O circuíto de alta precisión do diafragma de medición transforma esta pequena deformación nunha tensión altamente lineal proporcional á presión e proporcional á tensión de excitación.Sinal e, a continuación, use un chip dedicado para converter este sinal de tensión nun sinal de corrente de 4-20 mA estándar da industria ou sinal de tensión de 1-5 V.

• O principio do transmisor de presión de silicio difuso

A presión do medio medido actúa directamente sobre o diafragma do sensor (normalmente un diafragma 316L), facendo que o diafragma produza un micro desprazamento proporcional á presión do medio, cambiando o valor de resistencia do sensor e detectándoo cun Circuíto de Wheatstone Este cambia, converte e emite un sinal de medida estándar correspondente a esta presión.

• Principio do transmisor de presión de silicio monocristalino

Os sensores de presión piezoresistivos constrúense usando o efecto piezoresistivo do silicio monocristal.Como elemento elástico úsase a oblea de silicio de cristal único.Cando a presión cambia, o silicio monocristal produce tensión, de xeito que a resistencia á tensión directamente difundida nel produce un cambio proporcional á presión medida e, a continuación, o sinal de saída de tensión correspondente obtén o circuíto da ponte.

• Principio de transmisor de presión cerámico

A presión actúa directamente sobre a superficie frontal do diafragma cerámico, provocando unha lixeira deformación do diafragma.A resistencia de película grosa está impresa na parte traseira do diafragma de cerámica e está conectada a unha ponte de Wheatstone (ponte pechada) debido ao efecto piezoresistivo do varistor. A ponte xera un sinal de tensión altamente lineal proporcional á presión e proporcional á tensión de excitación. .Xeralmente usado para medir a presión dos compresores de aire, utilízase máis cerámica.

• Principio do transmisor de presión extensométrica

Os transmisores de presión extensométricas máis utilizados son os extensímetros de resistencia metálica e os medidores de tensión de semicondutores.O medidor de tensión de resistencia metálica é unha especie de dispositivo sensible que converte o cambio de tensión da probeta nun sinal eléctrico.Hai dous tipos de extensómetros de fío e de folla metálica.Normalmente, a galga de tensión está firmemente unida á matriz de tensión mecánica mediante un adhesivo especial.Cando a matriz está sometida a un cambio de tensión, a galga extensométrica de resistencia tamén se deforma, polo que o valor da resistencia da galga extensométrica cambia, de xeito que cambia a tensión aplicada á resistencia.Os transmisores de presión extensométrica son relativamente raros no mercado.

• Transmisor de presión de zafiro

O transmisor de presión de zafiro usa o principio de traballo da resistencia á tensión, adopta compoñentes sensibles ao silicio-zafiro de alta precisión e converte o sinal de presión nun sinal eléctrico estándar a través dun circuíto amplificador dedicado.

• Transmisor de presión de película de pulverización catódica

O elemento sensible á presión de pulverización está fabricado mediante tecnoloxía microelectrónica, formando unha ponte Wheatstone firme e estable na superficie do diafragma elástico de aceiro inoxidable.Cando a presión do medio medido actúa sobre o diafragma elástico de aceiro inoxidable, a ponte de Wheatstone do outro lado produce un sinal de saída eléctrica proporcional á presión.Debido á súa boa resistencia ao impacto, as películas pulverizadas adoitan usarse en ocasións con frecuentes impactos de presión, como equipos hidráulicos.

Precaucións de selección do transmisor de presión

• Selección do valor do rango de presión do transmisor:

Primeiro determine o valor máximo da presión medida no sistema.En xeral, cómpre seleccionar un transmisor cun rango de presión que sexa aproximadamente 1,5 veces maior que o valor máximo, ou deixar caer o rango de presión normal sobre o transmisor de presión.1/3 ~ 2/3 do intervalo normal tamén é un método común.

• Que tipo de medio de presión:

Os líquidos viscosos e os lodos bloquearán os portos de presión.Os disolventes ou substancias corrosivas destruirán os materiais do transmisor que están en contacto directo con estes medios.
O material do transmisor de presión xeral que entra en contacto co medio é de aceiro inoxidable 316.Se o medio non é corrosivo para o aceiro inoxidable 316, basicamente todos os transmisores de presión son axeitados para medir a presión do medio;
Se o medio é corrosivo para o aceiro inoxidable 316, debe usarse un selo químico e debe usarse medición indirecta.Se o tubo capilar cheo de aceite de silicona se usa para guiar a presión, pode evitar a corrosión do transmisor de presión e prolongar a vida útil do transmisor de presión.

• Canta precisión necesita o transmisor:

A precisión está determinada por: a non linealidade, a histérese, a non repetibilidade, a temperatura, a escala de compensación cero e a temperatura.Canto maior sexa a precisión, maior será o prezo.Xeralmente, a precisión do transmisor de presión de silicio difuso é de 0,5 ou 0,25, e o transmisor de presión de silicio capacitivo ou monocristalino ten unha precisión de 0,1 ou incluso 0,075.

• Conexión ao proceso do transmisor:

Xeralmente, os transmisores de presión están instalados en tubos ou tanques.Por suposto, unha pequena parte deles instálanse e úsanse con medidores de caudal.Normalmente hai tres formas de instalación de transmisores de presión: rosca, brida e abrazadeira.Polo tanto, antes de seleccionar o transmisor de presión, tamén se debe considerar a conexión ao proceso.Se é rosca, é necesario determinar a especificación do fío.Para as bridas, é necesario ter en conta as especificacións da brida do diámetro nominal.

Introdución á industria de transmisores de presión

Uns 40 países de todo o mundo dedícanse á investigación e produción de sensores, dos cales Estados Unidos, Xapón e Alemaña son as rexións con maior produción de sensores.Os tres países en conxunto representan máis do 50% do mercado mundial de sensores.

Hoxe en día, o mercado de transmisores de presión no meu país é un mercado maduro con alta concentración de mercado.Non obstante, a posición dominante son os países estranxeiros representados por Emerson, Yokogawa, Siemens, etc. Os produtos de marca supoñen preto do 70% da cota de mercado e teñen unha vantaxe absoluta en proxectos de enxeñería de grande e mediana dimensión.

Isto débese ás secuelas da adopción precoz do meu país da estratexia do "mercado da tecnoloxía", que afectou moito ás empresas estatais do meu país e que estivo nun estado de fracaso, pero ao mesmo tempo, algúns fabricantes representaron por empresas privadas de China, en silencio aparecer e facerse máis fortes.O futuro mercado de transmisores de presión de China está cheo de novas incógnitas.