隨著技術(shù)的不斷進步,當今的壓力傳感器變得比以往更加精確、可靠和堅固。即使在高溫、高濕、振動的極端環(huán)境內(nèi),它們也能長期工作。工業(yè)壓力傳感器在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)應用非常廣泛,涵蓋從暖通空調(diào)/制冷壓縮機、制冷和調(diào)速泵到液壓、石油和水務。例如,它們可用于測量:
? 碳氟化合物制冷劑的壓力,用于在工業(yè)制冷應用中優(yōu)化制冷劑流量
? 制冷系統(tǒng)中的冷熱水壓力
? 重型工程裝載機和叉車的液壓壓力
? 整座大型車廠的車間氣壓,為氣動工具提供氣源
? 機車的剎車系統(tǒng)壓力
? 壓縮機或泵機的抽排壓力
? 消防車的水壓
傳感器可以用于任何設有管道或腔室的地方。它的作用是感測壓力并將其轉(zhuǎn)換為一個比例電氣輸出信號,然后發(fā)送給監(jiān)測或控制系統(tǒng)。這些傳感器監(jiān)測系統(tǒng)的性能和效率,幫助優(yōu)化其運行。因此,為新應用挑選和安裝合適的傳感器是一個非常重要的決策。選擇錯誤就會導致一系列系統(tǒng)問題。
首個也是最重要的因素是壓力。為確保正確的傳感器選型,必須先明確一些問題:壓力測量范圍多大、最高壓力多少、系統(tǒng)過壓概率有多少。 在明確上述與您的應用緊密相關(guān)的問題后,建議您繼續(xù)查閱壓力傳感器的規(guī)格參數(shù)表并針對下列問題找到相應參數(shù)值:耐受壓力(不會降低傳感器性能指標的最大作用壓力)、破裂壓力(會破壞傳感器膜片或外殼并引起泄漏的壓力)。根據(jù)廠家的技術(shù)參數(shù)表可以在網(wǎng)上很容易地找到這些問題的解答,但正規(guī)廠家一般都會有應用工程師與您深入探討應用要求。 傳感器的任何接液表面都必須與介質(zhì)兼容,如機油、制動液、制冷劑、液壓油、海水、廢水、自來水、氧氣、壓縮空氣和氮氣等。還要特別注意一些侵蝕性介質(zhì),如氨水、離子水、鹽水、氫氣、酸和航空煤油。另外,還要確保膜片、接頭和焊縫都與介質(zhì)兼容。這些信息一般在產(chǎn)品參數(shù)表中都有說明,但知名廠家都會安排技術(shù)支持人員幫助您解答可能遇到的其他問題。 溫度因素包括環(huán)境溫度和過程介質(zhì)溫度。傳感器能否在大部分環(huán)境和過程介質(zhì)溫度下工作,這是一定要清楚的。當應用涉及到高溫,導致一些安裝似乎很棘手甚至不可能時,建議用戶咨詢傳感器廠家尋求解決方案。比如,您的應用涉及到300°F的蒸汽,但您只能找到最高工作溫度不超過150°F的傳感器。這時可以在蒸汽管線和傳感器之間跨接管道(甚至短至12英寸,具體取決于環(huán)境)來予以解決,這樣高溫就可以散發(fā)到大氣中去了。 在探討新傳感器安裝和壓力、介質(zhì)、溫度及環(huán)境的關(guān)系后,現(xiàn)在是看一下傳感器結(jié)構(gòu)的時候了。首先,應首選具有整體焊接結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,這有助于實現(xiàn)堅固設計。其次,還要注意連接器在傳感器外殼上的焊接牢固度。再者,確保廠家能提供種類齊全的壓力接頭,包括標準1/4"和1/8" NPT和定制的過程接頭。市售工業(yè)標準電氣連接器種類也很多。由于傳感器一般不帶與之配套的電氣連接器,務必確保另購的電氣連接器能夠與現(xiàn)場連接器相匹配。根據(jù)傳感器相鄰設備的噪聲等級,所選電氣連接器還要能夠保證傳感器信號完整性。 一些傳感器為避免連接器針腳生銹需要防潮處理,而一些更堅固的傳感器設計則能適應潮濕環(huán)境。要隔離表壓傳感器(以大氣壓為基準的傳感器)時,可以將產(chǎn)品從潮濕的環(huán)境中移走,放置到附近的密封接線盒中,再通過線管與大氣相連通。在接線盒中放置干燥劑可以進一步防止傳感器受潮。 如果擔心在惡劣環(huán)境中傳感器保護不力,則所選產(chǎn)品的外殼防護等級 (IP) 要能滿足安裝需求。傳感器防護等級類別很多。例如,IP65型完全防塵防噴水,IP67型防塵、防短時間浸水,而IP69K型號則適用于高壓、高溫場合。若存在液體滲入風險,則必須使用密封電纜。 對于工業(yè)制冷等戶外應用,還必須滿足OEM提出的額外要求以提供連續(xù)、精確的測量結(jié)果。在一個冰凍/解凍循環(huán)后,傳感器必須能夠恢復正常工作狀態(tài)并提供精確的測量結(jié)果。 此外,產(chǎn)品還應通過EMC認證,能夠耐受諸如大型發(fā)電機產(chǎn)生的電磁干擾,避免出現(xiàn)感應電壓并產(chǎn)生錯誤輸出。而且,傳感器結(jié)構(gòu)還應具有較高的耐振動沖擊性能。盡量避免使用環(huán)氧樹脂、內(nèi)部彈性體和O形圈來密封傳感器,否則它們會與某些過程介質(zhì)(如制冷劑)產(chǎn)生不良反應。同樣還要避免使用壓接或螺紋密封外殼以避免出現(xiàn)滲水問題。最后,產(chǎn)品焊點要越少越好。在某些環(huán)境(例如極端的振動)中焊點可能會出現(xiàn)接觸不良的問題。由于很難保證焊接質(zhì)量一致性,并且在投入應用前往往很難找到不良焊點,所以要避免手動焊接。 型號配置越多越好,必要時可訂購除壓力外還有多種輸出選項的型號,例如溫度、psi或bar壓力范圍、復合壓、表壓或密封表壓類型。傳感器規(guī)格參數(shù)表上還有一些信息可能對應用很重要。例如是否符合CE和RoHS標準以及是否通過UL認證。參數(shù)表還會列出疲勞壽命,一般約為108次循環(huán)。還要了解傳感器的長期穩(wěn)定性 – 在相對較長時間內(nèi)保持性能特性的能力,例如優(yōu)于±0.1% FS/年。充油傳感器添加了具有不同熱力系數(shù)的材料,可能會降低穩(wěn)定性,宜盡量避免使用。隨著油溫的波動,傳感特性會因膜片而發(fā)生變化。當溫度升高時油液膨脹,向膜片施加壓力,導致不準確的壓力讀數(shù)。更嚴重的是,一旦膜片破裂,介質(zhì)就會被油液污染。高壓傳感器不得使用陶瓷技術(shù),盡管它們具有極好的線性度,但陶瓷易碎且其破裂壓力低于其他類型的傳感器。 當前,濺射薄膜應變計技術(shù)被視為是工業(yè)應用領(lǐng)域的最新科技。這類傳感器使用成熟的惠斯通電橋原理(見下圖)。這種設計的原理是將分子層濺射到17-4 PH不銹鋼膜片上,蝕刻出具有出色電阻特征和均勻性的電路。濺射薄膜技術(shù)將應變計沉積在傳感膜片背面,直接接觸介質(zhì),使之具有結(jié)構(gòu)簡單、高度精確、外形緊湊的特點。 該方法幾乎消除了漂移,同時提高了靈敏度。這種技術(shù)將緊湊的設計和良好的溫度穩(wěn)定性有機結(jié)合在一起。由于電路是蝕刻而成的,不含易分解易脫落的膠水或環(huán)氧樹脂,因此測量精度更好。 在運行過程中,應變計與彈性圓形膜片合二為一,接線至惠斯通電橋來測量壓力變化。膜片在受到系統(tǒng)壓力而發(fā)生位移時將與壓力成比例的表面應力作用在應變計上,由此產(chǎn)生一個線性比例模擬電氣輸出信號,一般是通過兩根導線輸出4-20 mA。 這種電路設計還具有其他特性。例如線性溫度補償。因為極端溫度波動會對傳感器輸出信號產(chǎn)生不利影響,所以溫度是個很重要的影響因素。為避免這類問題,帶溫度補償能力的傳感器通過對輸出信號進行電子調(diào)節(jié)來抵消介質(zhì)中的已知溫度誤差。產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)表會詳細說明補償溫度范圍。 該設計還縮短了從膜片到中間電路板和從電路板到連接器的電路連接。連接更短意味著可能會引起故障的振動更小。模塊化傳感器設計的額外好處是縮短設計周期,滿足客戶的個性化要求。由于傳感器是模塊化的,其各種組件–外殼、電路板、膜片、端子、壓力端口、過程連接、接頭等都能夠很快地從庫存中獲得,實現(xiàn)快速裝配和發(fā)貨。 最后,在確定OEM壓力傳感器之前,應選擇一家會對每個傳感器進行校準并在整個工作范圍內(nèi)進行穩(wěn)定性和線性度測試的供應商。供應商的供應鏈和設計控制市場上從事工業(yè)OEM壓力傳感器的設計與制造的供應商參次不齊。深圳現(xiàn)代豪方作為中國工業(yè)備品備件供應商。我們的使命:用比較低的價格和比較多的選擇,讓中國企業(yè)用上來自世界各地合適的工業(yè)設備、工具及備件,促進中國企業(yè)的正常、高效運作和發(fā)展。大多數(shù)情況下,可以從供應商的樣本或網(wǎng)站上選擇傳感器(我們的網(wǎng)站:http://www.bh482.cn/)。但是如果沒有明確把握,例如涉及到極端溫度、壓力或環(huán)境,明智的做法是先聯(lián)系我們對系統(tǒng)進行評估。盡管用戶或許會認為應用過于特殊,棘手甚至根本無法實現(xiàn),但壓力傳感器廠家肯定以前多次碰到過,從而能夠向您推薦可行的方案。我們既能幫助客戶分析以前的問題、現(xiàn)場細節(jié)及過去的故障,又能提供熱線服務、技術(shù)文檔、疑難解答及指導,確保傳感器長期正常運行。