Transmițătorul de presiune din siliciu monocristalin este un senzor de presiune bazat pe un cip de siliciu monocristalin, fabricat folosind tehnologia germană MEMS și un modul de senzor complet-sudat. Convertește schimbările de presiune în semnale electrice standardizate, cum ar fi 4-20mA HART prin efectul piezoresistiv și este utilizat pe scară largă în industriile petrochimice, farmaceutice și aerospațiale pentru a măsura presiunea, nivelul și densitatea lichidelor, gazelor sau vaporilor.
Miezul acestui dispozitiv este un senzor piezoresistiv din siliciu monocristalin, care integrează compensarea temperaturii și o structură dublă cu diafragmă de protecție la suprasarcină, oferind rezistență la interferența electromagnetică. Folosind material de siliciu nano-monocristalin și un design de suspensie cu fascicul dublu-de-puritate înaltă-, acesta atinge o precizie de 0,075% FS, un raport maxim al intervalului de 200:1, acceptă funcționarea cu o gamă largă de temperaturi (-40~120 grade) și gradul de protecție IP66/IP67. Cu un protocol-HART încorporat, acesta poate fi utilizat pentru setarea parametrilor și comunicarea prin HART375 și alte dispozitive, făcându-l potrivit pentru medii industriale complexe, cum ar fi aplicațiile antiexplozive și igienice.
Principiul de lucru
Modulul senzor utilizează toată-tehnologia sudată și conține în interior o diafragmă de suprasarcină integrată, un senzor de presiune și un senzor de temperatură. Senzorul de temperatură servește ca valoare de referință pentru compensarea temperaturii. Partea de presiune pozitivă a senzorului de presiune este conectată la camera de-înaltă presiune a carcasei diafragmei senzorului, iar partea de presiune negativă este conectată la camera de-joasă presiune. Presiunea este transmisă prin diafragma de izolare și fluidul de umplere către cipul de siliciu din interiorul senzorului, provocând o modificare a rezistenței cipul senzorului de presiune, rezultând astfel o modificare a tensiunii de ieșire a sistemului de detectare. Această tensiune de ieșire este proporțională cu schimbarea presiunii și este apoi convertită într-un semnal standardizat de ieșire de către unitatea adaptor și amplificator.
Principiul de lucru alMSenzor de presiune piezorezistiv din siliciu onocristalin
Senzorul de presiune piezoresistiv utilizează efectul piezoresistiv al siliciului monocristalin. Ca element elastic este folosită o placă de siliciu monocristalin. Folosind tehnologia circuitelor integrate, un set de rezistențe echivalente este difuzat într-o direcție specifică pe diafragma de siliciu monocristalin și conectat într-un circuit în punte. Placa de siliciu monocristalin este plasată în interiorul cavității senzorului. Când presiunea se modifică, siliciul monocristalin este supus unei tensiuni, determinând ca rezistențele de deformare difuzate direct pe acesta să se schimbe proporțional cu presiunea măsurată. Semnalul de ieșire de tensiune corespunzător este apoi obținut de către circuitul de punte.
Structura unui senzor de presiune din siliciu monocristalin: Componentele principale sunt două diafragme de proces, un senzor de siliciu în mijloc și ulei de umplere și conexiuni de proces.
Funcţie
Transmițătoarele de presiune/presiune diferențială din siliciu monocristalin sunt utilizate pentru a măsura nivelul, densitatea și presiunea lichidelor, gazelor sau vaporilor, apoi le convertesc într-o ieșire de semnal HART de 4-20mA. De asemenea, pot comunica cu modemul HART375 sau BST pentru setarea parametrilor și controlul procesului. Diferența dintre ele și transmițătoarele de presiune tradiționale este că folosesc siliciu nano-monocristalin ca material pentru senzor.
Depanare
Inspecția secțiunii de măsurare a emițătorului
1. Scoateți flanșa și verificați diafragma componentei sensibile pentru deformare, deteriorare sau scurgeri de ulei.
2. Scoateți placa de compensare, fără a îndepărta componenta sensibilă și verificați rezistența de izolație a știfturilor la carcasă. Sub tensiune care nu depășește 100V, rezistența de izolație nu trebuie să fie mai mică de 100MΩ.
Conectați circuitul și alimentarea cu aer. Când semnalul de presiune este la limita superioară a intervalului, opriți alimentarea cu aer. Tensiunea de ieșire și citirea ar trebui să rămână stabile. Dacă tensiunea de ieșire scade, indică o scurgere în transmițător. Scurgerea poate fi localizată folosind apă cu săpun.
Inspecția circuitului
1. Conectați sursa de alimentare și verificați starea semnalului de tensiune la terminalul de ieșire al transmițătorului. Dacă nu există tensiune de ieșire, verificați mai întâi dacă tensiunea de alimentare este normală și îndeplinește cerințele de alimentare; verificați erorile de cablare între sursa de alimentare, transmițător și echipamentul de încărcare. Lipsa tensiunii la bornele transmițătorului sau polaritatea inversă pot cauza lipsa semnalului de tensiune. După excluderea acestor cauze, verificați în continuare dacă există componente deteriorate în circuitul plăcii amplificatorului; verificați dacă există un contact slab în conectorii plăcii de circuite. Punctul de eroare poate fi determinat comparând tensiunea măsurată a unui instrument normal cu tensiunea măsurată corespunzătoare a instrumentului defect. Dacă este necesar, înlocuiți placa de amplificare defectă. La inspectarea transmițătoarelor de tip-debit, trebuie acordată o atenție deosebită luării de măsuri anti-statice pentru plăcile de amplificatoare de tip J{-.
2. Conectați sursa de alimentare. După ce a dat un semnal de presiune de intrare, dacă ieșirea transmițătorului este prea mare (mai mare de 10VDC) sau prea scăzută (mai puțin de 2,0VDC) și nu există niciun răspuns la schimbarea semnalului de presiune de intrare sau ajustarea șuruburilor punctului zero și intervalului, atunci ieșirea transmițătorului este defectă. Pentru acest tip de defecțiune, pe lângă verificarea anomaliilor componentelor sensibile ale secțiunii de măsurare a emițătorului, trebuie verificat „circuitul de control al oscilației” de pe placa amplificatorului emițătorului pentru funcționarea corectă. Tensiunea de vârf normală între transformatoarele de înaltă frecvență T1-12 ar trebui să fie 25~35VP-P; frecvența este de aproximativ 32 kHz. Apoi, verificați starea de funcționare a fiecărui amplificator operațional de pe placa amplificatorului; verificați dacă există deteriorări ale componentelor etc. Acest tip de defecțiune necesită înlocuirea plăcii amplificatorului.
Depanare pe-site-ul
1. Componentele primare sunt blocate sau instalate incorect; robinetele de presiune nu sunt poziționate corect.
2. Conductele de preluare a presiunii au scurgeri sau sunt blocate; gaz rezidual sau lichid rămâne în linia de încărcare; există depozite în flanșa procesului emițătorului, creând o zonă moartă de măsurare.
3. Cablajul emițătorului este incorect; tensiunea de alimentare este prea mare sau prea scăzută; contact slab la conexiunea dintre bornele indicatorului și instrumentului.
4. Instalare insuficientă conform cerințelor tehnice; metoda de instalare și mediul amplasamentului nu îndeplinesc cerințele tehnice.
