Пълно ръководство за избор на дифузен силициев предавател за налягане
Експертно ръководство за приложения в промишлените измервания
Общ преглед
Предавателите за налягане се класифицират според използваните от тях сензорни технологии, включително дифузен силиций, керамика, капацитивен и монокристален силиций. Сред тях дифузните силициеви предаватели за налягане са най-широко разпространени в различните индустрии. Известни със своята стабилна производителност, надеждност и икономическа ефективност, те са идеални за наблюдение и контрол на налягането в нефтената и газовата промишленост, химическата преработка, производството на стомана, производството на електроенергия, екологичното инженерство и други.
Тези предаватели поддържат измервания на манометрично, абсолютно и отрицателно налягане – дори в корозивни, високонапорни или опасни условия.
Но как се е развила тази технология и какви фактори трябва да вземете предвид при избора на правилния модел?
Произход на дифузната силициева технология
През 90-те години на миналия век NovaSensor (САЩ) представи ново поколение дифузни силициеви сензори, използващи усъвършенствани технологии за микрообработка и силициево свързване.
Принципът е прост, но ефективен: технологичното налягане се изолира от диафрагма и се предава през запечатано силиконово масло към чувствителна силиконова мембрана. От противоположната страна се прилага атмосферно налягане като отправна точка. Тази разлика кара мембраната да се деформира – едната страна се разтяга, другата се свива. Вградените тензодатчици откриват тази деформация, преобразувайки я в прецизен електрически сигнал.
8 ключови параметъра за избор на дифузен силициев предавател за налягане
1. Характеристики на средата
Химическата и физичната природа на технологичния флуид влияе пряко върху съвместимостта на сензорите.
Подходящо:Газове, масла, чисти течности — обикновено се обработват със стандартни сензори от неръждаема стомана 316L.
Неподходящо:Силно корозивни, вискозни или кристализиращи среди — те могат да запушат или повредят сензора.
Препоръки:
- Вискозни/кристализиращи течности (напр. суспензии, сиропи): Използвайте преобразуватели с промивна диафрагма, за да предотвратите запушване.
- Хигиенни приложения (напр. хранително-вкусова промишленост, фармацевтика): Изберете модели с триколесна диафрагма с промиване (≤4 MPa за сигурно закрепване).
- Тежки среди (напр. кал, битум): Използвайте диафрагми без кухини, с минимално работно налягане от ~2 MPa.
⚠️ Внимание: Не докосвайте и не драскайте диафрагмата на сензора — тя е изключително деликатна.
2. Диапазон на налягането
Стандартен обхват на измерване: от –0,1 MPa до 60 MPa.
Винаги избирайте предавател с номинално налягане малко над максималното ви работно налягане, за безопасност и точност.
Референтна единица за налягане:
1 MPa = 10 bar = 1000 kPa = 145 psi = 760 mmHg ≈ 100 метра воден стълб
Манометър срещу абсолютно налягане:
- Манометрично налягане: спрямо околното атмосферно налягане.
- Абсолютно налягане: спрямо перфектен вакуум.
Забележка: В райони с голяма надморска височина използвайте вентилирани манометрични предаватели (с вентилационни тръби), за да компенсирате локалното атмосферно налягане, когато точността е от значение (
3. Температурна съвместимост
Типичен работен диапазон: от –20°C до +80°C.
За високотемпературни среди (до 300°C) имайте предвид:
- Охлаждащи ребра или радиатори
- Дистанционни диафрагмени уплътнения с капиляри
- Импулсна тръба за изолиране на сензора от директна топлина
4. Захранване
Стандартно захранване: DC 24V.
Повечето модели приемат 5–30V DC, но избягвайте входове под 5V, за да предотвратите нестабилност на сигнала.
5. Видове изходни сигнали
- 4–20 mA (2-проводен): Индустриален стандарт за предаване на дълги разстояния и устойчиво на смущения
- 0–5V, 1–5V, 0–10V (3-проводник): Идеален за приложения с малък обхват
- RS485 (цифров): За серийна комуникация и мрежови системи
6. Резби за технологично свързване
Често срещани видове нишки:
- M20×1.5 (метрична)
- G1/2, G1/4 (BSP)
- М14×1.5
Съобразете типа резба с индустриалните норми и механичните изисквания на вашата система.
7. Клас на точност
Типични нива на точност:
- ±0,5% от пълния диапазон – стандартно
- ±0,3% от FS – за по-висока прецизност
⚠️ Избягвайте да задавате точност от ±0,1% от FS за дифузни силициеви предаватели. Те не са оптимизирани за ултрапрецизна работа на това ниво. Вместо това използвайте монокристални силициеви модели за такива приложения.
8. Електрически връзки
Изберете въз основа на вашите нужди от инсталация:
- DIN43650 (Hirschmann): Добро уплътнение, често използвано
- Авиационен щепсел: Лесен монтаж и подмяна
- Директно кабелно свързване: Компактно и влагоустойчиво
За употреба на открито изберете корпус тип 2088 за подобрена защита от атмосферни влияния.
Съображения за специални случаи
В1: Мога ли да измервам амонячен газ?
Да, но само с подходящи материали (напр. диафрагма от хастелой, PTFE уплътнения). Също така, амонякът реагира със силиконово масло — използвайте флуорирано масло като пълнежна течност.
В2: Ами запалими или експлозивни среди?
Избягвайте стандартно силиконово масло. Използвайте флуорирани масла (напр. FC-70), които предлагат по-добра химическа стабилност и експлозивоустойчивост.
Заключение
Благодарение на доказаната си надеждност, адаптивност и икономическа ефективност, дифузните силициеви предаватели за налягане остават предпочитано решение в различни индустрии.
Внимателният подбор въз основа на средата, налягането, температурата, вида на свързването и точността осигурява оптимална производителност и дълготрайна издръжливост.
Нуждаете се от помощ при избора на правилния модел?
Споделете с нас вашата кандидатура – ние ще ви помогнем да намерите идеалното съвпадение.
Време на публикуване: 03 юни 2025 г.