德國TURCK圖爾克壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中zui為常用的一種傳感器,其廣泛應用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè),下面就簡(jiǎn)單介紹一些常用傳感器原理及其應用。另有醫用壓力傳感器。 德國TURCK圖爾克壓力傳感器的接線(xiàn)方法: 傳感器的接線(xiàn)一向是客戶(hù)采購過(guò)程咨詢(xún)得zui多的問(wèn)題之一,很多客戶(hù)都不知道傳感器如何連線(xiàn),其實(shí)各種傳感器的接線(xiàn)方式基本都是一樣的,壓力傳感器一般有兩線(xiàn)制、三線(xiàn)制、四線(xiàn)制,有的還有五線(xiàn)制的。 德國TURCK圖爾克壓力傳感器兩線(xiàn)制比較簡(jiǎn)單,一般客戶(hù)都知道怎么接線(xiàn),一根線(xiàn)連接電源正極,另一個(gè)線(xiàn)也就是信號線(xiàn)經(jīng)過(guò)儀器連接到電源負極,這種是zui簡(jiǎn)單的,壓力傳感器三線(xiàn)制是在兩線(xiàn)制基礎上加了一個(gè)線(xiàn),這根線(xiàn)直接連接到電源的負極,較兩線(xiàn)制麻煩一點(diǎn)。四線(xiàn)制壓力傳感器肯定是兩個(gè)電源輸入端,另外兩個(gè)是信號輸出端。四線(xiàn)制的多半是電壓輸出而不是4~20mA輸出,4~20mA的叫壓力變送器,多數做成兩線(xiàn)制的。壓力傳感器的信號輸出有些是沒(méi)有經(jīng)過(guò)放大的,滿(mǎn)量程輸出只有幾十毫伏,而有些壓力傳感器在內部有放大電路,滿(mǎn)量程輸出為0~2V。至于怎么接到顯示儀表,要看儀表的量程是多大,如果有和輸出信號相適應的檔位,就可以直接測量,否則要加信號調整電路。五線(xiàn)制壓力傳感器與四線(xiàn)制相差不大,市面上五線(xiàn)制的傳感器也比較少。 螺紋類(lèi)型 德國TURCK圖爾克壓力傳感器的螺紋有很多種,常見(jiàn)的有NPT、PT、G、M,都是管螺紋。NPT 是 National (American) Pipe Thread 的縮寫(xiě),屬於美國壓力傳感器標準的 60 度錐管螺紋,用于北美地區.國家標準可查閱 GB/T12716-1991PT 是 Pipe Thread 的縮寫(xiě),是 55 度密封圓錐管螺紋,屬惠氏壓力傳感器螺紋家族,多用於歐洲及英聯(lián)邦國家.常用於水及煤氣管行業(yè),錐度規定為 1:16。國家標準可查閱GB/T7306-2000G 是 55 度非螺紋密封管螺紋,屬惠氏壓力傳感器螺紋家族.標記為 G 代表圓柱螺紋。國家標準可查閱GB/T7307-2001M 是公制普通螺紋,如M20*1.5表示直徑為20mm,螺距為1.5,如客戶(hù)無(wú)特殊要求,壓力傳感器一般為M20*1.5螺紋。另外螺紋中的1/4、1/2、1/8 標記是指螺紋尺寸的直徑,單位是英寸。行內人通常用分來(lái)稱(chēng)呼螺紋尺寸,一寸等于8分,1/4 寸就是2分,如此類(lèi)推。G 好像就是管螺紋的統稱(chēng)(Guan),55、60度的劃分屬于功能性的,俗稱(chēng)管圓。螺紋由一圓柱面加工而成。ZG俗稱(chēng)管錐,即螺紋由一圓錐面加工而成,一般的水管壓力接頭都是這樣的,老國標標注為Rc公制螺紋用螺距來(lái)表示,美英制螺紋用每英寸內的螺紋牙數來(lái)表示,這是壓力傳感器螺紋zui大的區別,公制螺紋是60度等邊牙型,英制螺紋是等腰55度牙型,美制螺紋60度。公制螺紋用公制單位,美英制螺紋用英制單位。管螺紋主要用來(lái)進(jìn)行壓力管道的連接,其內外螺紋的配合緊密,壓力傳感器管螺紋有直管與錐管兩種。公稱(chēng)直徑是指所連接的壓力管道直徑,顯然螺紋大徑比公稱(chēng)直徑大。 1/4,1/2,1/8是英制螺紋的公稱(chēng)直徑,單位是英寸。 德國TURCK圖爾克壓力傳感器的安裝問(wèn)題: 通常高溫熔體壓力傳感器的損壞都是由于其安裝位置不恰當而引起的,如果將傳感器強行安裝在過(guò)小的孔或形狀不規則的孔中,就有可能造成傳感器的震動(dòng)膜受到?jīng)_擊而損壞,選擇合適的工具加工安裝孔,有利于控制安裝孔的尺寸,另外,合適的安裝扭矩有利于形成良好的密封,但是如果安裝扭矩過(guò)高就容易引起高溫熔體壓力傳感器的滑脫,為防止這種現象發(fā)生,通常在傳感器安裝之前在其螺紋部分上涂抹防脫化合物。 1. 德國TURCK圖爾克壓力傳感器正確安裝方法: (1) 通過(guò)適當的儀表, 在普通大氣壓和標準溫度條件下,核實(shí)壓力傳感器的頻率反應值。 (2) 核實(shí)壓力傳感器的編碼與相應的頻率反應信號的正確性。 2. 確定具體安裝位置 為了確定德國TURCK圖爾克壓力傳感器的編號和具體安裝位置, 需按充氣網(wǎng)的各個(gè)充氣段來(lái)考慮。 (1) 壓力傳感器必須沿著(zhù)線(xiàn)纜進(jìn)行安裝, 安裝在線(xiàn)纜接頭處。 (2) 每條線(xiàn)纜裝設壓力傳感器不少于4個(gè), 靠近局的兩個(gè)壓力傳感器, 相距不應大干200m。 (3) 每條線(xiàn)纜的始端和末端分別安裝1個(gè)。 (4) 每條線(xiàn)纜的分支點(diǎn)應裝1個(gè), 如果兩個(gè)分支點(diǎn)相距較近(小于100 m),可只裝1個(gè)。 (5) 線(xiàn)纜敷設方式(架空、地下)改變處應裝1個(gè) (6) 對無(wú)分支的線(xiàn)纜, 因壘線(xiàn)的線(xiàn)纜程式一致, 壓力傳感器的安裝隔距不大干500m, 并使其總數不少于4個(gè)。 (7) 為了便于確定壓力傳感器故障點(diǎn), 除在起點(diǎn)安裝壓力傳感器外,距起點(diǎn)150~200m處,還要另外安裝1個(gè)當然在設計中, 一定要考慮經(jīng)濟與技術(shù)的因素, 在不需要安裝壓力傳感器的地方,則應不必安裝。 德國TURCK圖爾克壓力傳感器的檢查尺寸: 如果安裝孔的尺寸不合適,高溫熔體壓力傳感器在安裝過(guò)程中,其螺紋部分就很容易受到磨損,這不僅會(huì )影響設備的密封性能,而且使傳感器不能充分發(fā)揮作用,甚至還可能產(chǎn)生安全隱患。只有合適的安裝孔才能夠避免螺紋的磨損(螺紋工業(yè)標準1/2-20UNF2B),通??梢圆捎冒惭b孔測量?jì)x對安裝孔進(jìn)行檢測,以做出適當的調整。 德國TURCK圖爾克壓力傳感器的工作原理: 1、壓阻式力傳感器 電阻應變片是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產(chǎn)生阻值變化的現象,俗稱(chēng)為電阻應變效應。 2、陶瓷壓力傳感器 陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應,壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產(chǎn)生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個(gè)惠斯通電橋,由于壓敏電阻的壓阻效應,使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線(xiàn)性、與激勵電壓也成正比的電壓信號,標準的信號根據壓力量程的不同標定為2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和應變式傳感器相兼容。 3、擴散硅壓力傳感器: 擴散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應,利用壓阻效應原理,被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)生變化,利用電子線(xiàn)路檢測這一變化,并轉換輸出一個(gè)對應于這一壓力的標準測量信號。 4、藍寶石壓力傳感器: 利用應變電阻式工作原理,采用硅-藍寶石作為半導體敏感元件,具有的計量特性。因此,利用硅-藍寶石制造的半導體敏感元件,對溫度變化不敏感,即使在高溫條件下,也有著(zhù)很好的工作特性;藍寶石的抗輻射特性*;另外,硅-藍寶石半導體敏感元件,無(wú)p-n漂移。 5、壓電式壓力傳感器: 壓電效應是壓電傳感器的主要工作原理,壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量,因為經(jīng)過(guò)外力作用后的電荷,只有在回路具有無(wú)限大的輸入阻抗時(shí)才得到保存。實(shí)際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動(dòng)態(tài)的應力。 德國TURCK圖爾克壓力傳感器的應用領(lǐng)域: 壓力傳感器主要應用于:增壓缸、增壓器、氣液增壓缸、氣液增壓器、壓力機,壓縮機,空調制冷設備等領(lǐng)域。 1、應用于液壓系統 德國TURCK圖爾克壓力傳感器在液壓系統中主要是來(lái)完成力的閉環(huán)控制。當控制閥芯突然移動(dòng)時(shí),在極短的時(shí)間內會(huì )形成幾倍于系統工作壓力的尖峰壓力。在典型的行走機械和工業(yè)液壓中,如果設計時(shí)沒(méi)有考慮到這樣的工況,任何壓力傳感器很快就會(huì )被破壞。需要使用抗沖擊的壓力傳感器,壓力傳感器實(shí)現抗沖擊主要有2種方法,一種是換應變式芯片,另一種方法是外接盤(pán)管,一般在液壓系統中采用*種方法,主要是因為安裝方便。此外還有一個(gè)原因是壓力傳感器還要承受來(lái)自液壓泵不間斷的壓力脈動(dòng)。 2.應用于安全控制系統 德國TURCK圖爾克壓力傳感器在安全控制系統中經(jīng)常應用,主要針對的領(lǐng)域是空壓機自身的安全管理系統。在安全控制領(lǐng)域有很多傳感器應用,壓力傳感器作為一種非常常見(jiàn)的傳感器,在安全控制系統中應用也不足為奇。 在安全控制領(lǐng)域應用一般從性能方面來(lái)考慮,從價(jià)格上的考慮,還有從實(shí)際操作的安全性方便性來(lái)考慮,實(shí)際證明選擇壓力傳感器的效果非常好。壓力傳感器利用機械設備的加工技術(shù)將一些元件以及信號調節器等裝置安裝在一塊很小的芯片上面。所以體積小也是它的優(yōu)點(diǎn)之一,除此之外,價(jià)格便宜也是它的另一大優(yōu)點(diǎn)。在一定程度上它能夠提高系統測試的準確度。在安全控制系統中,通過(guò)在出氣口的管道設備中安裝壓力傳感器來(lái)在一定程度上控制壓縮機帶來(lái)的壓力,這算是一定的保護措施,也是非常有效的控制系統。當壓縮機正常啟動(dòng)后,如果壓力值未達到上限,那么控制器就會(huì )打開(kāi)進(jìn)氣口通過(guò)調整來(lái)使得設備達到zui大功率。 3.應用于注塑模具 德國TURCK圖爾克壓力傳感器在注塑模具中有著(zhù)重要的作用。壓力傳感器可被安裝在注塑機的噴嘴、熱流道系統、冷流道系統和模具的模腔內,它能夠測量出塑料在注模、充模、保壓和冷卻過(guò)程中從注塑機的噴嘴到模腔之間某處的塑料壓力。 4.應用于監測礦山壓力 德國TURCK圖爾克壓力傳感器技術(shù)作為礦山壓力監控的關(guān)鍵性技術(shù)之一。一方面,我們應該正確應用已有的各種傳感器來(lái)為采礦行業(yè)服務(wù);另一方面,作為傳感器廠(chǎng)家還要研制和開(kāi)發(fā)新型壓力傳感器來(lái)適應更多的采礦行業(yè)應用。壓力傳感器有多種,而基于礦山壓力監測的特殊環(huán)境,礦用壓力傳感器主要有:振弦式壓力傳感器、半導體壓阻式壓力傳感器、金屬應變片式壓力傳感器、差動(dòng)變壓器式壓力傳感器等。這些傳感器在礦產(chǎn)行業(yè)都有廣泛的應用,具體使用哪種傳感器還有根據具體的采礦環(huán)境進(jìn)行選擇。 5.應用于促進(jìn)睡眠 德國TURCK圖爾克壓力傳感器本身無(wú)法促進(jìn)睡眠,我們只是將壓力傳感器放在床墊地下,由于壓力傳感器具有高靈敏度,當人發(fā)生翻身、心跳以及呼吸等有關(guān)的動(dòng)作時(shí),傳感器會(huì )分析這一系列信息,去推斷睡眠人睡覺(jué)處于一個(gè)什么狀態(tài),然后通過(guò)對傳感器的分析,收集傳感器的信號得到心跳和呼吸節奏等睡眠的數據,zui后將所有數據處理譜成一首段的曲目,當然能將你一個(gè)晚上的睡眠壓縮成一首幾分鐘的音樂(lè )。 6.應用于壓縮機,空調冷設備 德國TURCK圖爾克壓力傳感器常用于空氣壓力機,以及空調制冷設備,這類(lèi)傳感器產(chǎn)品外形小巧、安裝方便、導壓口一般采用閥針式設計。 德國TURCK圖爾克壓力傳感器我們經(jīng)常使用,我們在使用過(guò)程中一定要注意保護壓力傳感器,因為壓力傳感器雖然有不銹鋼保護,但是壓力傳感器還是很容易損壞的,尤其的使用不當很容易造成壓力傳感器損壞導致?lián)p失。 首先肯定是傳感器超量程使用,不要施加超過(guò)額定耐壓力的壓力。若施加了耐壓力以上的壓力,可能引起破損。其次是使用環(huán)境,避免在有可燃性和爆炸性氣體的環(huán)境下使用。還有就是電源電壓和負載短路,使用時(shí)請不要超過(guò)使用電壓范圍。若施加了使用電壓范圍以上的電壓,則可能引起破裂或燒毀。避免使負載短路。否則可能引起破裂或燒毀。還有一點(diǎn)比較少見(jiàn)就是誤布線(xiàn),避免對電源的極性等進(jìn)行錯誤布線(xiàn)。否則可能引起破裂或燒毀。 德國TURCK圖爾克壓力傳感器再在使用的時(shí)候一定要學(xué)會(huì )如何保護它,否則它很容易被損壞從而造成生產(chǎn)上的損失,當然只要我們按廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)正確操作,避免上述的幾個(gè)問(wèn)題,壓力傳感器還是可以長(cháng)時(shí)間工作的。有些壓力傳感器能用到幾年甚至十幾年。主要是要學(xué)會(huì )如何保護它。 德國TURCK圖爾克壓力傳感器的故障與檢測: 常見(jiàn)故障 德國TURCK圖爾克壓力傳感器容易出現的故障主要有以下幾種: *種是壓力上去,變送器輸也上不去。此種情況,先應檢查壓力接口是否漏氣或者被堵住,如果確認不是,檢查接線(xiàn)方式和檢查電源,如電源正常則進(jìn)行簡(jiǎn)單加壓看輸出是否變化,或者察看傳感器零位是否有輸出,若無(wú)變化則傳感器已損壞,可能是儀表?yè)p壞或者整個(gè)系統的其他環(huán)節的問(wèn)題; 第二種是加壓變送器輸出不變化,再加壓變送器輸出突然變化,泄壓變送器零位回不去,很有可能是壓力傳感器密封圈的問(wèn)題。常見(jiàn)的是由于密封圈規格原因,傳感器擰緊之后密封圈被壓縮到傳感器引壓口里面堵塞傳感器,加壓時(shí)壓力介質(zhì)進(jìn)不去,但在壓力大時(shí)突然沖開(kāi)密封圈,壓力傳感器受到壓力而變化。排除這種故障的*方法是將傳感器卸下,直接察看零位是否正常,若零位正??筛鼡Q密封圈再試; 第三種是變送器輸出信號不穩。這種故障有可能是壓力源的問(wèn)題。壓力源本身是一個(gè)不穩定的壓力,很有可能是儀表或壓力傳感器抗干擾能力不強、傳感器本身振動(dòng)很厲害和傳感器故障;第四種是變送器與指針式壓力表對照偏差大。出現偏差是正常的現象,確認正常的偏差范圍即可; zui后一種易出現的故障是微差壓變送器安裝位置對零位輸出的影響。微差壓變送器由于其測量范圍很小,變送器中傳感元件會(huì )影響到微差壓變送器的輸出。安裝時(shí)應使變送器的壓力敏感件軸向垂直于重力方向,安裝固定后調整變送器零位到標準值。 零點(diǎn)漂移 造成德國TURCK圖爾克壓力傳感器的零點(diǎn)漂移的主要有以下幾個(gè)原因: 1.應變片膠層有氣泡或者有雜質(zhì) 2.應變片本身性能不穩定 3.電路中有虛焊點(diǎn) 4.彈性體的應力釋放不*;此外還和磁場(chǎng),頻率,溫度等很多有關(guān)系。電漂或一些漂移都會(huì )存在,但我們可以通過(guò)一些方式縮小其范圍或修正。 零點(diǎn)熱漂移是影響壓力傳感器性能的重要指標,受到廣泛重視。上認為零點(diǎn)熱漂移僅取決于力敏電阻的不等性及其溫度非線(xiàn)性,其實(shí)零點(diǎn)熱漂移還與力敏電阻的反向漏電有關(guān)。在這點(diǎn)上,多晶硅可以吸除襯底中的重金屬雜質(zhì),從而減小力敏電阻的反向漏電、改善零點(diǎn)熱漂移,提高傳感器的性能。 縮小電漂移和修正電漂移還有哪些方式呢?零點(diǎn)電漂移除了影響壓力傳感器的測量精度和降低靈敏度之外,還有哪些重要影響呢? 利用零點(diǎn)電漂移可以消除壓力傳感器的熱零點(diǎn)漂移,所謂零點(diǎn)漂移,是指當放大器的輸入端短路時(shí),在輸入端有不規律的、變化緩慢的電壓產(chǎn)生的現象。產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的主要原因是溫度的變化對晶體管參數的影響以及電源電壓的波動(dòng)等,在多數放大器中,前級的零點(diǎn)漂移影響zui大,級數越多和放大倍數越大,則零點(diǎn)漂移越嚴重。 漂移的大小主要在于應變材料的選用,材料的結構或是組成決定其穩定性或是熱敏性。 材料選好后的加工制成也很重要,工藝不同,會(huì )生產(chǎn)出不同效果的應變值,關(guān)鍵也在于通過(guò)一些老化等調節后,電橋值的穩定或程規律的變化。 漂移的調節手段很多,大都根據廠(chǎng)家的條件或生產(chǎn)需求所決定,大多數廠(chǎng)家對零點(diǎn)漂移都控制得很好。溫度調節可通過(guò)內部溫度電阻和制熱零敏度電阻補償、老化等。 對于采用電路轉換的變壓器中,電路部份的漂移可用通過(guò)選用好的元器件和設計更合適的電路來(lái)補償。 應變材料要選靈敏系數高、溫度變化小的材料。 德國TURCK圖爾克壓力傳感器的故障檢測: 檢查施工現場(chǎng)出現的故障,絕大多數是由于壓力傳感器使用和安裝方法不當引起的,歸納起來(lái)有幾個(gè)方面。 1、一次元件(孔板、遠傳測量接頭等)堵塞或安裝形式不對,取壓點(diǎn)不合理。 2、引壓管泄漏或堵塞,充液管里有殘存氣體或充氣管里有殘存液體,變送器過(guò)程法蘭中存有沉積物,形成測量死區。 3、變送器接線(xiàn)不正確,電源電壓過(guò)高或過(guò)低,指示表頭與儀表接線(xiàn)端子連接處接觸不良。 4、沒(méi)有嚴格按照技術(shù)要求安裝,安裝方式和現場(chǎng)環(huán)境不符合技術(shù)要求。
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