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SMC壓力傳感器是使用為廣泛的一種傳感器。傳統的壓力傳感器以機械結構型的器件為主,以彈性元件的形變指示壓力,但這種結構尺寸大、質量重,不能提供電學輸出。隨著半導體技術的發展,半導體壓力傳感器也應運而生。
SMC壓力傳感器誤差分析:
SMC壓力傳感器四個無法避免的誤差,這是SMC傳感器的初始誤差。
*,偏移量誤差:由于壓力傳感器在整個壓力范圍內垂直偏移保持恒定,因此變換器擴散和激光調節修正的變化將產生偏移量誤差。
第二,靈敏度誤差:產生誤差大小與壓力成正比。如果設備的靈敏度高于典型值,靈敏度誤差將是壓力的遞增函數。如果靈敏度低于典型值,那么靈敏度誤差將是壓力的遞減函數。該誤差的產生原因在于擴散過程的變化。
第三,線性誤差:這是一個對壓力傳感器初始誤差影響較小的因素,該誤差的產生原因在于硅片的物理非線性,但對于帶放大器的傳感器,還應包括放大器的非線性。線性誤差曲線可以是凹形曲線,也可以是凸形曲線稱重傳感器。
第四,滯后誤差:在大多數情形中,壓力傳感器的滯后誤差*可以忽略不計,因為硅片具有很高的機械剛度。一般只需在壓力變化很大的情形中考慮滯后誤差。
SMC壓力傳感器的這個四個誤差是無法避免的,我們只能選擇高精度的生產設備,利用高新技術來降低這些誤差,還可以在出廠的時候進行一定的誤差校準,盡大的可能來降低誤差以滿足客戶的需要。
SMC壓力傳感器接線方法:
SMC傳感器的接線一向是客戶采購過程咨詢得多的問題之一,很多客戶都不知道傳感器如何連線,其實各種傳感器的接線方式基本都是一樣的,壓力傳感器一般有兩線制、三線制、四線制,有的還有五線制的。
SMC壓力傳感器兩線制比較簡單,一般客戶都知道怎么接線,一根線連接電源正極,另一個線也就是信號線經過儀器連接到電源負極,這種是簡單的,壓力傳感器三線制是在兩線制基礎上加了一個線,這根線直接連接到電源的負極,較兩線制麻煩一點。四線制壓力傳感器肯定是兩個電源輸入端,另外兩個是信號輸出端。四線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,多數做成兩線制的。壓力傳感器的信號輸出有些是沒有經過放大的,滿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。五線制壓力傳感器與四線制相差不大,市面上五線制的傳感器也比較少。
SMC壓力傳感器安裝方法:
1. SMC壓力傳感器正確安裝方法:
(1) 通過適當的儀表, 在普通大氣壓和標準溫度條件下,核實SMC壓力傳感器的頻率反應值。
(2) 核實SMC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SMC壓力傳感器的編號和具體安裝位置, 需按充氣網的各個充氣段來考慮。
(1) SMC壓力傳感器必須沿著線纜進行安裝, 安裝在線纜接頭處。
(2) 每條線纜裝設SMC壓力傳感器不少于4個, 靠近局的兩個SMC壓力傳感器, 相距不應大干200m。
(3) 每條線纜的始端和末端分別安裝1個。
(4) 每條線纜的分支點應裝1個, 如果兩個分支點相距較近(小于100 m),可只裝1個。
(5) 線纜敷設方式(架空、地下)改變處應裝1個
(6) 對無分支的線纜, 因壘線的線纜程式一致, SMC壓力傳感器的安裝隔距不大干500m, 并使其總數不少于4個。
(7) 為了便于確定SMC壓力傳感器故障點, 除在起點安裝壓力傳感器外,距起點150~200m處,還要另外安裝1個當然在設計中, 一定要考慮經濟與技術的因素, 在不需要安裝SMC壓力傳感器的地方,則應不必安裝。
SMC壓力傳感器防腐技巧:
SMC壓力傳感器被應用于各行各業,尤其是工業上應用非常多的壓力傳感器,但是工業上一般要求SMC壓力傳感器能夠防腐蝕,SMC壓力傳感器接頭和腔體采用進口不銹鋼整體加工,作為壓力變送器彈體的不銹鋼材料耐蝕性高、衰減性能好,可以監測任何與316L相兼容的介質。下面我們還來介紹一下壓力傳感器的防腐技巧。
首先,了解被測介質是否與316L相兼容:316,317L合金在100小時5%鹽霧測試中,都沒有出現腐蝕。其次,在選購傳感器產品時,向供應商咨詢介質對壓力傳感器是否有影響;通過對彈體耐腐蝕材料的選擇,以便達到用戶使用的需求。后,我們可以采用隔離辦法:壓力變送器前有鉬2鈦和鉭片,膜片與彈道管之間用甲基硅油傳送壓力,小量程可做到0~100kPa,如果膜片材料還不耐腐,則可加一層F46膜片,但儀表靈敏底有所降低。也可直接用F46作隔離膜片,傳遞液可選用氟油,則可起雙重隔離作用。
壓力傳感器在使用過程中一旦發現其不能與介質兼容就必須馬上更換傳感器,對應一些特殊的介質我們可以采用特殊的材質或者特殊的結構來進行測量,壓力傳感器未來肯定會得到更加廣泛的應用,所以作為廠家我們要積極開發新型壓力傳感器來適應需要。
SMC壓力傳感器常見故障及排查方法:
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,檢查接線方式和檢查電源,如電源正常則進行簡單加壓看輸出是否變化,或者察看傳感器零位是否有輸出,若無變化則傳感器已損壞,可能是儀表損壞或者整個系統的其他環節的問題;
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題。常見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,加壓時壓力介質進不去,但在壓力大時突然沖開密封圈,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,若零位正常可更換密封圈再試;
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題。壓力源本身是一個不穩定的壓力,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;
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影響到微差壓變送器的輸出。安裝時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。
零點漂移
造成壓力傳感器的零點漂移的主要有以下幾個原因:
1.應變片膠層有氣泡或者有雜質
2.應變片本身性能不穩定
3.電路中有虛焊點
4.彈性體的應力釋放不*;此外還和磁場,頻率,溫度等很多有關系。電漂或一些漂移都會存在,但我們可以通過一些方式縮小其范圍或修正。
零點熱漂移是影響壓力傳感器性能的重要指標,受到廣泛重視。上認為零點熱漂移僅取決于力敏電阻的不等性及其溫度非線性,其實零點熱漂移還與力敏電阻的反向漏電有關。在這點上,多晶硅可以吸除襯底中的重金屬雜質,從而減小力敏電阻的反向漏電、改善零點熱漂移,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?
利用零點電漂移可以消除壓力傳感器的熱零點漂移,所謂零點漂移,是指當放大器的輸入端短路時,在輸入端有不規律的、變化緩慢的電壓產生的現象。產生零點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等,在多數放大器中,前級的零點漂移影響大,級數越多和放大倍數越大,則零點漂移越嚴重。
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,會生產出不同效果的應變值,關鍵也在于通過一些老化等調節后,電橋值的穩定或程規律的變化。
漂移的調節手段很多,大都根據廠家的條件或生產需求所決定,大多數廠家對零點漂移都控制得很好。溫度調節可通過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選用好的元器件和設計更合適的電路來補償。
應變材料要選靈敏系數高、溫度變化小的材料。
故障檢測
檢查施工現場出現的故障,絕大多數是由于壓力傳感器使用和安裝方法不當引起的,歸納起來有幾個方面。
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,變送器過程法蘭中存有沉積物,形成測量死區。
3、變送器接線不正確,電源電壓過高或過低,指示表頭與儀表接線端子連接處接觸不良。
4、沒有嚴格按照技術要求安裝,安裝方式和現場環境不符合技術要求。
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