A monokristályos szilícium nyomástávadó egy monokristályos szilícium chipen alapuló nyomásérzékelő, amelyet német MEMS technológiával és teljesen{0}}hegesztett érzékelőmodullal gyártanak. A nyomásváltozásokat szabványos elektromos jelekké alakítja át, mint például a 4-20 mA HART a piezorezisztív effektus révén, és széles körben használják a petrolkémiai, gyógyszeripari és repülőgépiparban folyadékok, gázok vagy gőzök nyomásának, szintjének és sűrűségének mérésére.
Ennek az eszköznek a magja egy monokristályos szilícium piezorezisztív érzékelő, amely integrálja a hőmérséklet-kompenzációt és a kettős túlterhelés elleni védelmi membránszerkezetet, amely elektromágneses zavaró ellenállást biztosít. A nano-monokristályos szilícium anyag és a nagy-tisztaságú dupla-sugaras felfüggesztés révén 0,075%-os FS pontosságot, 200:1 maximális tartományarányt ér el, támogatja a széles hőmérsékleti tartományú működést (-40-120/IP 6-os védettség) és IP66-os védettséget. A beépített -HART protokollnak köszönhetően paraméterezésre és kommunikációra használható HART375-ön és más eszközökön keresztül, így alkalmas összetett ipari környezetekben, például robbanásbiztos és higiénikus alkalmazásokban.
Működési elv
Az érzékelőmodul az összes{0}}hegesztett technológiát alkalmazza, és belül egy beépített túlterhelési membránt, egy nyomásérzékelőt és egy hőmérséklet-érzékelőt tartalmaz. A hőmérséklet-érzékelő referenciaértékként szolgál a hőmérséklet-kompenzációhoz. A nyomásérzékelő túlnyomásos oldala az érzékelő membránházának nagy-nyomású kamrájához, a negatív nyomású oldala pedig az alacsony-nyomású kamrához csatlakozik. A nyomás a szigetelő membránon és a töltőfolyadékon keresztül az érzékelő belsejében lévő szilícium chiphez jut, változást okozva a nyomásérzékelő chip ellenállásában, ezáltal megváltozik az érzékelőrendszer kimeneti feszültsége. Ez a kimeneti feszültség arányos a nyomásváltozással, majd az adapter egység és az erősítő szabványos jelkimenetté alakítja.
Működési elveMonokristályos szilícium piezorezisztív nyomásérzékelő
A piezorezisztív nyomásérzékelő a monokristályos szilícium piezorezisztív hatását használja fel. Elasztikus elemként monokristályos szilícium ostyát használnak. Integrált áramköri technológiát alkalmazva egyenértékű ellenálláskészletet diffundálnak meghatározott irányba a monokristályos szilícium membránon, és egy hídáramkörbe kapcsolják. A monokristályos szilícium lapka az érzékelő üregében van elhelyezve. Amikor a nyomás megváltozik, a monokristályos szilícium feszültség alá kerül, aminek következtében a közvetlenül rádiffundált alakváltozási ellenállások a mért nyomással arányosan változnak. A megfelelő feszültség kimeneti jelet ezután a hídáramkör kapja meg.
A monokristályos szilícium nyomásérzékelő felépítése: A fő alkotóelemek két technológiai membrán, a közepén egy szilícium érzékelő, valamint a töltőolaj és a folyamatcsatlakozások.
Funkció
Monokristályos szilícium nyomás/nyomáskülönbség-távadók folyadékok, gázok vagy gőzök szintjének, sűrűségének és nyomásának mérésére szolgálnak, majd 4-20 mA-es HART áramjel kimenetté alakítják át azokat. A paraméterek beállításához és a folyamatvezérléshez a HART375-tel vagy a BST modemmel is kommunikálhatnak. A különbség a hagyományos nyomástávadóktól az, hogy nano-monokristályos szilíciumot használnak érzékelő anyagként.
Hibaelhárítás
A távadó mérési szakaszának ellenőrzése
1. Távolítsa el a karimát, és ellenőrizze az érzékeny alkatrész membránját deformáció, sérülés vagy olajszivárgás szempontjából.
2. Távolítsa el a kompenzációs lemezt anélkül, hogy eltávolítaná az érzékeny alkatrészt, és ellenőrizze a csapok szigetelési ellenállását a házhoz. 100 V-ot meg nem haladó feszültség alatt a szigetelési ellenállás nem lehet kevesebb 100 MΩ-nál.
Csatlakoztassa az áramkört és a levegőellátást. Amikor a nyomásjel a tartomány felső határán van, kapcsolja ki a levegőellátást. A kimeneti feszültségnek és a leolvasásnak stabilnak kell maradnia. Ha a kimeneti feszültség csökken, az szivárgást jelez a távadóban. A szivárgást szappanos vízzel lehet lokalizálni.
Áramkör ellenőrzése
1. Csatlakoztassa a tápegységet, és ellenőrizze a feszültségjel állapotát az adó kimeneti terminálján. Ha nincs kimeneti feszültség, először ellenőrizze, hogy a tápfeszültség normális-e, és megfelel-e a tápellátási követelményeknek; ellenőrizze a vezetékezési hibákat a tápegység, a távadó és a terhelési berendezés között. Ha nincs feszültség a távadó kivezetésein, vagy a polaritás fordítottja, az nem okozhat feszültségjelet. Miután kizárta ezeket az okokat, ellenőrizze tovább, hogy nem sérültek-e meg az erősítőkártya áramkörében lévő alkatrészek; ellenőrizze, hogy nincs-e rossz érintkezés az áramköri lap csatlakozóiban. A hibapont úgy határozható meg, hogy összehasonlítjuk egy normál műszer mért feszültségét a hibás műszer megfelelő mért feszültségével. Ha szükséges, cserélje ki a hibás erősítőkártyát. Az áramlási -típusú távadók vizsgálatakor különös figyelmet kell fordítani a J- típusú erősítőkártyák an-antisztatikusságára.
2. Csatlakoztassa a tápegységet. A bemeneti nyomásjel adása után, ha a távadó kimenete túl magas (10 VDC-nél nagyobb) vagy túl alacsony (2,0 VDC-nél kisebb), és nincs válasz a bemeneti nyomásjel megváltoztatásakor vagy a nullapont és a tartomány csavarjainak beállításakor, akkor a távadó kimenete hibás. Az ilyen típusú hibák esetén a távadó mérőszakaszának érzékeny alkatrészeinek rendellenességeinek ellenőrzése mellett ellenőrizni kell az adóerősítő kártyáján lévő "oszcillációvezérlő áramkör" megfelelő működését. A normál csúcsfeszültségnek a T1-12 nagyfrekvenciás transzformátorok között 25-35VP-P; a frekvencia körülbelül 32 kHz. Ezután ellenőrizze az egyes műveleti erősítők működési állapotát az erősítőkártyán; ellenőrizze, hogy nem sérültek-e meg az alkatrészek stb. Az ilyen típusú hibák az erősítőkártya cseréjét igénylik.
Hibaelhárítás a webhelyen-
1. Az elsődleges alkatrészek blokkoltak vagy helytelenül vannak beszerelve; a nyomócsapok nincsenek megfelelően elhelyezve.
2. A nyomásleeresztő vezetékek szivárognak vagy eltömődtek; maradék gáz vagy folyadék marad a töltővezetékben; lerakódások vannak a távadó folyamatperemében, ami mérési holtzónát hoz létre.
3. A távadó huzalozása nem megfelelő; a tápfeszültség túl magas vagy túl alacsony; rossz érintkezés a kijelző és a műszer kivezetései között.
4. Nem megfelelő beépítés a műszaki követelményeknek megfelelően; a telepítés módja és a helyszíni környezet nem felel meg a műszaki követelményeknek.
