Monokrystalický křemíkový tlakový vysílač je tlakový senzor založený na monokrystalickém křemíkovém čipu, vyrobený pomocí německé technologie MEMS a celosvařovaného modulu senzoru. Převádí změny tlaku na standardizované elektrické signály, jako je 4-20 mA HART prostřednictvím piezorezistivního efektu, a je široce používán v petrochemickém, farmaceutickém a leteckém průmyslu k měření tlaku, hladiny a hustoty kapalin, plynů nebo par.
Jádrem tohoto zařízení je monokrystalický křemíkový piezorezistivní senzor, integrující teplotní kompenzaci a dvojitou membránovou strukturu ochrany proti přetížení, poskytující odolnost proti elektromagnetickému rušení. Díky využití nano-monokrystalického křemíkového materiálu a vysoce{2}}čisté konstrukci dvojitého{3}}paprskového závěsu dosahuje přesnosti 0,075 %FS, maximální poměr dosahu 200:1, podporuje provoz v širokém teplotním rozsahu (-40~120 stupňů) a má krytí IP66/IP67. S vestavěným-protokolem HART jej lze použít pro nastavování parametrů a komunikaci přes HART375 a další zařízení, takže je vhodný pro komplexní průmyslová prostředí, jako jsou aplikace v nevýbušném provedení a hygienické aplikace.
Pracovní princip
Senzorový modul využívá veškerou-svařovanou technologii a uvnitř obsahuje integrovanou přetěžovací membránu, tlakový senzor a teplotní senzor. Teplotní čidlo slouží jako referenční hodnota pro teplotní kompenzaci. Přetlaková strana tlakového snímače je připojena k vysokotlaké komoře -skříně membrány snímače a podtlaková strana je připojena k nízkotlaké -komoře. Tlak je přenášen přes izolační membránu a plnicí kapalinu na křemíkový čip uvnitř senzoru, což způsobuje změnu odporu čipu tlakového senzoru, což má za následek změnu výstupního napětí detekčního systému. Toto výstupní napětí je úměrné změně tlaku a je poté pomocí adaptéru a zesilovače převedeno na standardizovaný výstup signálu.
Pracovní principMonokrystalický křemíkový piezorezistivní tlakový senzor
Piezorezistivní tlakový senzor využívá piezorezistivní efekt monokrystalického křemíku. Jako elastický prvek je použit monokrystalický křemíkový plátek. Pomocí technologie integrovaných obvodů je sada ekvivalentních rezistorů rozptýlena ve specifickém směru na monokrystalické křemíkové membráně a zapojena do můstkového obvodu. Monokrystalický křemíkový plátek je umístěn uvnitř dutiny snímače. Při změně tlaku se monokrystalický křemík namáhá, což způsobí, že se na něm přímo difundované odpory úměrně mění měřenému tlaku. Odpovídající výstupní napěťový signál je pak získán můstkovým obvodem.
Struktura monokrystalického křemíkového tlakového senzoru: Hlavními součástmi jsou dvě procesní membrány, křemíkový senzor uprostřed a plnicí olej a procesní přípojky.
Funkce
Monokrystalické křemíkové snímače tlaku/diferenčního tlaku se používají k měření hladiny, hustoty a tlaku kapalin, plynů nebo par a poté je převádějí na výstupní proudový signál 4-20mA HART. Mohou také komunikovat s HART375 nebo BST modemem pro nastavení parametrů a řízení procesu. Rozdíl mezi nimi a tradičními snímači tlaku je v tom, že jako materiál senzoru používají nano-monokrystalický křemík.
Odstraňování problémů
Kontrola úseku měření vysílačů
1. Odstraňte přírubu a zkontrolujte membránu citlivé součásti, zda není zdeformovaná, poškozená nebo zda neuniká olej.
2. Odstraňte kompenzační desku bez demontáže citlivé součásti a zkontrolujte izolační odpor kolíků k pouzdru. Při napětí nepřesahujícím 100V by izolační odpor neměl být menší než 100MΩ.
Připojte okruh a přívod vzduchu. Když je tlakový signál na horní hranici rozsahu, vypněte přívod vzduchu. Výstupní napětí a čtení by měly zůstat stabilní. Pokud výstupní napětí klesne, znamená to netěsnost ve vysílači. Únik lze lokalizovat pomocí mýdlové vody.
Kontrola obvodu
1. Připojte napájení a zkontrolujte stav napěťového signálu na výstupní svorce vysílače. Pokud není výstupní napětí, nejprve zkontrolujte, zda je napájecí napětí normální a splňuje požadavky na napájení; zkontrolujte chyby zapojení mezi napájecím zdrojem, vysílačem a zátěžovým zařízením. Žádné napětí na svorkách vysílače nebo obrácená polarita může způsobit, že na výstupu nebude žádný napěťový signál. Po vyloučení těchto příčin dále zkontrolujte, zda nejsou poškozené součásti v obvodu desky zesilovače; zkontrolujte špatný kontakt v konektorech desky plošných spojů. Místo poruchy lze určit porovnáním naměřeného napětí normálního přístroje s odpovídajícím naměřeným napětím vadného přístroje. V případě potřeby vyměňte vadnou desku zesilovače. Při kontrole průtokových-vysílačů je třeba věnovat zvláštní pozornost provedení anti-statických opatření pro desky zesilovačů typu J{9}}.
2. Připojte napájecí zdroj. Pokud je po odeslání signálu vstupního tlaku výstup vysílače příliš vysoký (větší než 10 V DC) nebo příliš nízký (méně než 2,0 V DC) a při změně signálu vstupního tlaku nebo nastavování šroubů nulového bodu a rozsahu nedochází k žádné reakci, pak je výstup vysílače vadný. U tohoto typu závady by se kromě kontroly abnormalit v citlivých součástech měřicí části vysílače měla zkontrolovat správná funkce "obvodu řízení oscilace" na desce zesilovače vysílače. Normální špičkové napětí mezi vysoko-frekvenčními transformátory T1-12 by mělo být 25~35VP-P; frekvence je přibližně 32 kHz. Dále zkontrolujte provozní stav každého operačního zesilovače na desce zesilovače; zkontrolujte, zda nedošlo k poškození součástí atd. Tento typ závady vyžaduje výměnu desky zesilovače.
Odstraňování problémů na-stránkách
1. Primární součásti jsou zablokovány nebo nesprávně nainstalovány; tlakové kohouty nejsou správně umístěny.
2. Tlaková odbočná vedení netěsní nebo jsou ucpaná; zbytkový plyn nebo kapalina zůstává v nabíjecím potrubí; v procesní přírubě převodníku se vyskytují usazeniny, které vytvářejí mrtvou zónu měření.
3. Kabeláž vysílače je nesprávná; napájecí napětí je příliš vysoké nebo příliš nízké; špatný kontakt na spojení mezi svorkami indikátoru a přístroje.
4. Nedostatečná instalace podle technických požadavků; způsob instalace a prostředí staveniště nesplňují technické požadavky.
