راهنمای جامع انتخاب یک ترانسمیتر فشار سیلیکونی دیفیوز شده
راهنمایی تخصصی برای کاربردهای اندازه‌گیری صنعتی
نمای کلی
ترانسمیترهای فشار بر اساس فناوری‌های حسگری خود، از جمله سیلیکون پخش‌شده، سرامیک، خازنی و سیلیکون تک‌بلوری، طبقه‌بندی می‌شوند. در میان این موارد، ترانسمیترهای فشار سیلیکون پخش‌شده بیشترین کاربرد را در صنایع دارند. این ترانسمیترها که به دلیل عملکرد قوی، قابلیت اطمینان و مقرون‌به‌صرفه بودنشان شناخته می‌شوند، برای نظارت و کنترل فشار در نفت و گاز، فرآوری شیمیایی، تولید فولاد، تولید برق، مهندسی محیط زیست و موارد دیگر ایده‌آل هستند.
این ترانسمیترها از اندازه‌گیری‌های فشار گیج، مطلق و منفی پشتیبانی می‌کنند - حتی در شرایط خورنده، فشار بالا یا خطرناک.
اما این فناوری چگونه توسعه یافت و هنگام انتخاب مدل مناسب باید چه عواملی را در نظر بگیرید؟
ریشه‌های فناوری سیلیکون پراکنده
در دهه ۱۹۹۰، شرکت NovaSensor (ایالات متحده آمریکا) نسل جدیدی از حسگرهای سیلیکونی پخش‌شده را با استفاده از فناوری‌های پیشرفته میکروماشین‌کاری و پیوند سیلیکونی معرفی کرد.
اصل کار ساده اما مؤثر است: فشار فرآیند توسط یک دیافراگم ایزوله شده و از طریق روغن سیلیکون آب‌بندی شده به یک غشای سیلیکونی حساس منتقل می‌شود. در طرف مقابل، فشار اتمسفر به عنوان مرجع اعمال می‌شود. این اختلاف فشار باعث تغییر شکل غشا می‌شود - یک طرف کشیده و طرف دیگر فشرده می‌شود. کرنش‌سنج‌های تعبیه شده این تغییر شکل را تشخیص داده و آن را به یک سیگنال الکتریکی دقیق تبدیل می‌کنند.
8 پارامتر کلیدی برای انتخاب یک فرستنده فشار سیلیکونی دیفیوز شده
۱. ویژگی‌های متوسط
ماهیت شیمیایی و فیزیکی سیال فرآیند مستقیماً بر سازگاری حسگر تأثیر می‌گذارد.
مناسب:گازها، روغن‌ها، مایعات تمیز - معمولاً با سنسورهای استاندارد فولاد ضد زنگ 316L کار می‌کنند.
نامناسب:محیط‌های بسیار خورنده، چسبناک یا کریستالی - این موارد ممکن است حسگر را مسدود یا به آن آسیب برسانند.
توصیه‌ها:
- مایعات چسبناک/متبلور (مانند دوغاب، شربت): برای جلوگیری از گرفتگی، از فرستنده‌های دیافراگمی همسطح استفاده کنید.
- کاربردهای بهداشتی (مانند مواد غذایی، دارویی): مدل‌های دیافراگم سه گیره‌ای (≤4 مگاپاسکال برای نصب ایمن) را انتخاب کنید.
- محیط‌های سنگین (مانند گل و لای، قیر): از دیافراگم‌های بدون حفره با حداقل فشار کاری حدود ۲ مگاپاسکال استفاده کنید.
⚠️ احتیاط: دیافراگم حسگر را لمس یا خراش ندهید - بسیار ظریف است.
۲. محدوده فشار
محدوده اندازه‌گیری استاندارد: -0.1 مگاپاسکال تا 60 مگاپاسکال.
برای ایمنی و دقت، همیشه ترانسمیتری را انتخاب کنید که کمی بالاتر از حداکثر فشار کاری شما باشد.
مرجع واحد فشار:
۱ مگاپاسکال = ۱۰ بار = ۱۰۰۰ کیلوپاسکال = ۱۴۵ psi = ۷۶۰ میلی‌متر جیوه ≈ ۱۰۰ متر ستون آب
گیج در مقابل فشار مطلق:
- فشار گیج: به فشار اتمسفر محیط اشاره دارد.
- فشار مطلق: به خلاء کامل اشاره دارد.
توجه: در مناطق مرتفع، در مواقعی که دقت اهمیت دارد، از فرستنده‌های گیج دریچه‌دار (با لوله‌های دریچه) برای جبران فشار اتمسفر محلی استفاده کنید (
۳. سازگاری دما
محدوده عملیاتی معمول: -20°C تا +80°C.
برای محیط‌های با دمای بالا (تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد)، موارد زیر را در نظر بگیرید:
- پره‌های خنک‌کننده یا هیت سینک‌ها
- آب‌بندی‌های دیافراگمی از راه دور با لوله‌های مویین
- لوله ضربه‌ای برای جداسازی حسگر از گرمای مستقیم
۴. منبع تغذیه
منبع تغذیه استاندارد: DC 24V.
بیشتر مدل‌ها ۵ تا ۳۰ ولت DC را می‌پذیرند، اما برای جلوگیری از ناپایداری سیگنال، از ورودی‌های کمتر از ۵ ولت اجتناب کنید.
۵. انواع سیگنال خروجی
- ۴–۲۰ میلی‌آمپر (دو سیمه): استاندارد صنعتی برای انتقال در فواصل طولانی و مقاوم در برابر تداخل
- 0-5 ولت، 1-5 ولت، 0-10 ولت (سه سیمه): ایده‌آل برای کاربردهای برد کوتاه
- RS485 (دیجیتال): برای ارتباط سریال و سیستم‌های شبکه‌ای
۶. نخ‌های اتصال فرآیند
انواع رزوه‌های رایج:
- M20×1.5 (متریک)
- G1/2، G1/4 (BSP)
- M14×1.5
نوع رزوه را با هنجارهای صنعتی و الزامات مکانیکی سیستم خود مطابقت دهید.
۷. کلاس دقت
سطوح دقت معمول:
- ±0.5% FS – استاندارد
- ±0.3% FS – برای دقت بالاتر
⚠️ از تعیین دقت ±0.1% FS برای فرستنده‌های سیلیکونی پخش‌شده خودداری کنید. آن‌ها برای کارهای فوق‌العاده دقیق در این سطح بهینه نشده‌اند. در عوض، از مدل‌های سیلیکونی تک‌بلوری برای چنین کاربردهایی استفاده کنید.
۸. اتصالات الکتریکی
بر اساس نیازهای نصب خود انتخاب کنید:
- DIN43650 (هیرشمن): آب‌بندی خوب، معمولاً استفاده می‌شود
- پلاگین هوانوردی: نصب و تعویض آسان
- کابل مستقیم: جمع و جور و مقاوم در برابر رطوبت
برای استفاده در فضای باز، محفظه مدل ۲۰۸۸ را برای افزایش مقاومت در برابر آب و هوا انتخاب کنید.
ملاحظات مورد خاص
Q1: آیا می‌توانم گاز آمونیاک را اندازه‌گیری کنم؟
بله، اما فقط با مواد مناسب (مثلاً دیافراگم Hastelloy، آب‌بندهای PTFE). همچنین، آمونیاک با روغن سیلیکون واکنش می‌دهد - از روغن فلوئوره به عنوان مایع پرکننده استفاده کنید.
س ۲: در مورد مواد قابل اشتعال یا انفجار چطور؟
از روغن سیلیکون استاندارد اجتناب کنید. از روغن‌های فلوئوردار (مثلاً FC-70) استفاده کنید که پایداری شیمیایی و مقاومت انفجاری بهتری دارند.
نتیجه‌گیری
به لطف قابلیت اطمینان، سازگاری و مقرون به صرفه بودن اثبات شده، ترانسمیترهای فشار سیلیکونی پخش شده همچنان یک راه حل محبوب در صنایع مختلف هستند.
انتخاب دقیق بر اساس سیال، فشار، دما، نوع اتصال و دقت، عملکرد بهینه و دوام طولانی مدت را تضمین می‌کند.
برای انتخاب مدل مناسب به کمک نیاز دارید؟
درخواست خود را به ما بگویید - ما به شما کمک خواهیم کرد تا مورد مناسب را پیدا کنید.
زمان ارسال: ژوئن-03-2025