Трансмитерът за налягане от монокристален силиций е сензор за налягане, базиран на чип от монокристален силиций, произведен чрез немска технология MEMS и изцяло-заварен сензорен модул. Той преобразува промените в налягането в стандартизирани електрически сигнали като 4-20 mA HART чрез пиезорезистивен ефект и се използва широко в нефтохимическата, фармацевтичната и космическата промишленост за измерване на налягането, нивото и плътността на течности, газове или пари.
Ядрото на това устройство е монокристален силициев пиезорезистивен сензор, интегриращ температурна компенсация и двойна диафрагмена структура за защита от претоварване, осигуряваща устойчивост на електромагнитни смущения. Използвайки нано-монокристален силициев материал и високо{2}}дизайн на окачване с двоен-лъч, той постига точност от 0,075%FS, съотношение на максимален обхват 200:1, поддържа работа в широк температурен диапазон (-40~120 градуса) и степен на защита IP66/IP67. С вграден -протокол HART, той може да се използва за настройка на параметри и комуникация чрез HART375 и други устройства, което го прави подходящ за сложни промишлени среди, като например взривобезопасни и хигиенни приложения.
Принцип на работа
Сензорният модул използва изцяло-заварена технология и вътрешно съдържа интегрирана диафрагма срещу претоварване, сензор за налягане и сензор за температура. Температурният сензор служи като референтна стойност за температурна компенсация. Страната на положителното налягане на сензора за налягане е свързана към камерата за високо-налягане на корпуса на диафрагмата на сензора, а страната на отрицателното налягане е свързана към камерата за ниско-налягане. Налягането се предава през изолиращата диафрагма и течността за пълнене към силициевия чип вътре в сензора, причинявайки промяна в съпротивлението на чипа на сензора за налягане, като по този начин води до промяна в изходното напрежение на системата за откриване. Това изходно напрежение е пропорционално на промяната на налягането и след това се преобразува в стандартизиран изходен сигнал от адаптера и усилвателя.
Принцип на работа наMонокристален силициев пиезорезистивен сензор за налягане
Пиезорезистивният сензор за налягане използва пиезорезистивния ефект на монокристалния силиций. Като еластичен елемент се използва монокристална силициева пластина. Използвайки технологията на интегралната схема, набор от еквивалентни резистори се разпръсква в определена посока върху монокристалната силициева диафрагма и се свързва в мостова верига. Монокристалната силициева пластина се поставя вътре в кухината на сензора. Когато налягането се промени, монокристалният силиций претърпява напрежение, което кара резисторите на напрежение, директно разпръснати върху него, да се променят пропорционално на измереното налягане. След това съответният изходен сигнал за напрежение се получава от мостовата верига.
Структурата на монокристален силициев сензор за налягане: Основните компоненти са две технологични диафрагми, силициев сензор в средата и връзки за пълнене на масло и процес.
функция
Трансмитерите за налягане/диференциално налягане от монокристален силиций се използват за измерване на нивото, плътността и налягането на течности, газове или пари и след това ги преобразуват в 4-20mA HART токов изходен сигнал. Те могат също да комуникират с HART375 или BST модем за настройка на параметри и контрол на процеса. Разликата между тях и традиционните трансмитери за налягане е, че те използват нано-монокристален силиций като сензорен материал.
Отстраняване на неизправности
Проверка на секция за измерване на трансмитер
1. Отстранете фланеца и проверете диафрагмата на чувствителния компонент за деформация, повреда или теч на масло.
2. Отстранете компенсационната пластина, без да отстранявате чувствителния компонент, и проверете съпротивлението на изолацията на щифтовете към корпуса. При напрежение, което не надвишава 100 V, съпротивлението на изолацията не трябва да бъде по-малко от 100 MΩ.
Свържете веригата и подаването на въздух. Когато сигналът за налягане е на горната граница на диапазона, изключете подаването на въздух. Изходното напрежение и показанията трябва да останат стабилни. Ако изходното напрежение падне, това показва теч в трансмитера. Течът може да се открие с помощта на сапунена вода.
Проверка на веригата
1. Свържете захранването и проверете състоянието на сигнала на напрежението на изходния терминал на трансмитера. Ако няма изходно напрежение, първо проверете дали захранващото напрежение е нормално и отговаря на изискванията за захранване; проверете за грешки в окабеляването между захранването, предавателя и товарното оборудване. Липсата на напрежение на клемите на предавателя или обратната полярност може да доведе до липса на изходящ сигнал за напрежение. След като изключите тези причини, проверете допълнително за повредени компоненти във веригата на платката на усилвателя; проверете за лош контакт в конекторите на печатната платка. Точката на повреда може да се определи чрез сравняване на измереното напрежение на нормален уред със съответното измерено напрежение на дефектния уред. Ако е необходимо, сменете дефектната платка на усилвателя. Когато проверявате трансмитери тип -, трябва да се обърне специално внимание на вземането на анти{8}}статични мерки за усилвателни платки тип J-.
2. Свържете захранването. След подаване на сигнал за входно налягане, ако изходът на трансмитера е твърде висок (по-голям от 10 VDC) или твърде нисък (по-малко от 2,0 VDC) и няма реакция при промяна на сигнала за входно налягане или регулиране на винтовете за нулева точка и диапазон, тогава изходът на трансмитера е дефектен. За този тип повреда, в допълнение към проверката за аномалии в чувствителните компоненти на измервателната секция на трансмитера, трябва да се провери правилното функциониране на "веригата за контрол на трептенията" на платката на усилвателя на трансмитера. Нормалното пиково напрежение между високо-честотните трансформатори T1-12 трябва да бъде 25~35VP-P; честотата е приблизително 32 kHz. След това проверете работното състояние на всеки операционен усилвател на платката на усилвателя; проверете за повреди на компонентите и т.н. Този тип повреда изисква подмяна на платката на усилвателя.
Отстраняване на неизправности на-сайта
1. Основните компоненти са блокирани или неправилно инсталирани; крановете за налягане не са правилно позиционирани.
2. Тръбопроводите за кранове под налягане изтичат или са запушени; остатъци от газ или течност в линията за зареждане; във фланеца на трансмитера има отлагания, създаващи мъртва зона на измерване.
3. Окабеляването на предавателя е неправилно; захранващото напрежение е твърде високо или твърде ниско; лош контакт при връзката между клемите на индикатора и инструмента.
4. Недостатъчен монтаж съгласно техническите изисквания; методът на инсталиране и средата на обекта не отговарят на техническите изисквания.
