Монокристалічний кремнієвий передавач тиску – це датчик тиску на основі монокристалічного кремнієвого чіпа, виготовленого за німецькою технологією MEMS і суціль-зварного модуля датчика. Він перетворює зміни тиску в стандартизовані електричні сигнали, такі як 4-20 мА HART за допомогою п’єзорезистивного ефекту, і широко використовується в нафтохімічній, фармацевтичній та аерокосмічній промисловості для вимірювання тиску, рівня та щільності рідин, газів або парів.
Ядром цього пристрою є монокристалічний кремнієвий п’єзорезистивний датчик, який включає температурну компенсацію та подвійну діафрагмову структуру захисту від перевантаження, що забезпечує стійкість до електромагнітних перешкод. Використовуючи нано-монокристалічний кремнієвий матеріал і високо{2}}дизайн подвійної{3}}променевої підвіски, він досягає точності 0,075% FS, максимального співвідношення діапазону 200:1, підтримує роботу в широкому діапазоні температур (-40~120 градусів) і клас захисту IP66/IP67. Завдяки вбудованому -протоколу HART його можна використовувати для налаштування параметрів і зв’язку через HART375 та інші пристрої, що робить його придатним для складних промислових середовищ, таких як вибухозахищені та гігієнічні програми.
Принцип роботи
Модуль датчика використовує повністю-зварну технологію та містить інтегровану діафрагму перевантаження, датчик тиску та датчик температури. Датчик температури служить опорним значенням для температурної компенсації. Сторона позитивного тиску датчика тиску з’єднана з камерою високого-тиску корпусу діафрагми датчика, а сторона негативного тиску — з камерою низького{4}}тиску. Тиск передається через ізоляційну діафрагму та наповнювальну рідину на кремнієвий чіп усередині датчика, спричиняючи зміну опору чіпа датчика тиску, що призводить до зміни вихідної напруги системи виявлення. Ця вихідна напруга пропорційна зміні тиску, а потім перетворюється в стандартизований вихідний сигнал блоком адаптера та підсилювачем.
Принцип роботиMонокристалічний кремнієвий п'єзорезистивний датчик тиску
П'єзорезистивний датчик тиску використовує п'єзорезистивний ефект монокристалічного кремнію. Як пружний елемент використовується пластина монокристалічного кремнію. Використовуючи технологію інтегральної схеми, набір еквівалентних резисторів розсіюється в певному напрямку на монокристалічній кремнієвій діафрагмі та з’єднується в мостову схему. Пластина монокристалічного кремнію розміщена всередині порожнини датчика. Коли тиск змінюється, монокристалічний кремній зазнає деформації, внаслідок чого резистори деформації, безпосередньо розсіяні на ньому, змінюються пропорційно виміряному тиску. Відповідний вихідний сигнал напруги потім отримується мостовою схемою.
Структура монокристалічного кремнієвого датчика тиску: Основними компонентами є дві технологічні діафрагми, кремнієвий датчик посередині, а також з’єднання для наповнення масла та процесу.
функція
Монокристалічні кремнієві датчики тиску/диференціального тиску використовуються для вимірювання рівня, щільності та тиску рідин, газів або парів, а потім перетворюють їх у вихідний сигнал струму HART 4-20 мА. Вони також можуть спілкуватися з модемом HART375 або BST для налаштування параметрів і керування процесом. Різниця між ними та традиційними датчиками тиску полягає в тому, що вони використовують наномонокристалічний кремній як матеріал датчика.
Усунення несправностей
Перевірка секції вимірювання передавача
1. Зніміть фланець і перевірте діафрагму чутливого компонента на предмет деформації, пошкодження або витоку масла.
2. Зніміть компенсаційну пластину, не знімаючи чутливий компонент, і перевірте опір ізоляції штифтів до корпусу. При напрузі, що не перевищує 100 В, опір ізоляції не повинен бути менше 100 МОм.
Підключіть контур і подачу повітря. Коли сигнал тиску буде на верхній межі діапазону, вимкніть подачу повітря. Вихідна напруга та показники повинні залишатися стабільними. Якщо вихідна напруга падає, це вказує на витік в трансмітері. Місце витоку можна знайти за допомогою мильної води.
Перевірка ланцюга
1. Підключіть джерело живлення та перевірте стан сигналу напруги на вихідному терміналі передавача. Якщо вихідна напруга відсутня, спочатку перевірте, чи напруга джерела живлення є нормальною та відповідає вимогам джерела живлення; перевірити наявність помилок у проводці між джерелом живлення, передавачем і навантажувальним обладнанням. Відсутність напруги на клемах передавача або зворотна полярність можуть призвести до відсутності вихідного сигналу напруги. Після виключення цих причин додатково перевірте наявність пошкоджених компонентів у схемі плати підсилювача; перевірте поганий контакт у роз’ємах друкованої плати. Точку несправності можна визначити шляхом порівняння виміряної напруги нормального приладу з відповідною виміряною напругою несправного приладу. При необхідності замініть несправну плату підсилювача. Під час перевірки передавачів проточного-типу слід звернути особливу увагу на вжиття анти-статичних заходів для підсилювачів J-типу.
2. Підключіть джерело живлення. Якщо після подачі вхідного сигналу тиску вихідний сигнал передавача занадто високий (більше 10 В постійного струму) або занадто низький (менше 2,0 В постійного струму), і немає відповіді на зміну сигналу вхідного тиску або регулювання нульової точки та гвинтів діапазону, то вихід передавача несправний. Для цього типу несправності, окрім перевірки на наявність аномалій у чутливих компонентах вимірювальної секції передавача, слід перевірити належну роботу «схеми керування коливаннями» на платі підсилювача передавача. Нормальна пікова напруга між високочастотними трансформаторами T1-12 має становити 25~35VP-P; частота приблизно 32 кГц. Потім перевірте робочий стан кожного операційного підсилювача на платі підсилювача; перевірте, чи немає пошкоджень компонентів тощо. Цей тип несправності вимагає заміни плати підсилювача.
Усунення несправностей на-сайті
1. Первинні компоненти заблоковані або неправильно встановлені; крани тиску розташовані неправильно.
2. Лінії відведення тиску протікають або заблоковані; залишки газу або рідини в зарядній лінії; у технологічному фланці трансмітера є відкладення, що створює мертву зону вимірювання.
3. Неправильна проводка передавача; напруга джерела живлення занадто висока або занадто низька; поганий контакт в місці з'єднання клем індикатора і приладу.
4. Недостатній монтаж згідно технічних вимог; спосіб встановлення та середовище на місці не відповідають технічним вимогам.
