Yksikiteisen piin painelähetin on monokiteiseen piisiruun perustuva paineanturi, joka on valmistettu saksalaisella MEMS-tekniikalla ja täysin{0}}hitsatulla anturimoduulilla. Se muuntaa paineen muutokset standardoiduiksi sähköisiksi signaaleiksi, kuten 4-20 mA HART, pietsoresistiivisen vaikutuksen kautta, ja sitä käytetään laajalti petrokemian-, lääke- ja ilmailuteollisuudessa mittaamaan nesteiden, kaasujen tai höyryjen painetta, tasoa ja tiheyttä.
Tämän laitteen ydin on monokiteinen piin pietsoresistiivinen anturi, joka integroi lämpötilan kompensoinnin ja kaksoisylikuormitussuojakalvorakenteen, joka tarjoaa sähkömagneettisen häiriön vastuksen. Nano-monokiteistä piimateriaalia ja korkean{2}}puhtausasteen kaksois-jousituksen ansiosta se saavuttaa 0,075 % FS:n tarkkuuden, maksimialueen suhteen 200:1, tukee laajaa lämpötila-aluetta (-40-120 astetta) ja IP6-suojausluokitusta. Sisäänrakennetun -HART-protokollan ansiosta sitä voidaan käyttää parametrien asettamiseen ja tiedonsiirtoon HART375:n ja muiden laitteiden kautta, mikä tekee siitä sopivan monimutkaisiin teollisuusympäristöihin, kuten räjähdyssuojattuihin ja hygieenisiin sovelluksiin.
Toimintaperiaate
Anturimoduuli käyttää kaikkea-hitsattua tekniikkaa ja sisältää sisäisesti integroidun ylikuormituskalvon, paineanturin ja lämpötila-anturin. Lämpötila-anturi toimii lämpötilakompensoinnin viitearvona. Paineanturin ylipainepuoli on yhdistetty anturin kalvokotelon korkeapaine-kammioon ja alipainepuoli matalapaineiseen-painekammioon. Paine välittyy eristyskalvon ja täyttönesteen kautta anturin sisällä olevalle piisirulle aiheuttaen muutoksen paineanturisirun resistanssissa, jolloin seurauksena on muutos ilmaisinjärjestelmän lähtöjännitteessä. Tämä lähtöjännite on verrannollinen paineen muutokseen ja muunnetaan sitten sovitinyksikön ja vahvistimen standardoiduksi signaalilähdöksi.
ToimintaperiaateMonokiteinen piipii pietsoresistiivinen paineanturi
Pietsoresistiivinen paineanturi hyödyntää monokiteisen piin pietsoresistiivistä vaikutusta. Elastisena elementtinä käytetään yksikiteistä piikiekkoa. Integroidun piiritekniikan avulla joukko vastaavia vastuksia hajotetaan tiettyyn suuntaan monokiteiselle piikalvolle ja yhdistetään siltapiiriin. Yksikiteinen piikiekko sijoitetaan anturionteloon. Kun paine muuttuu, yksikiteinen pii joutuu jännitykseen, jolloin siihen suoraan hajotetut jännitysvastukset muuttuvat suhteessa mitattuun paineeseen. Siltapiiri saa sitten vastaavan jännitteen lähtösignaalin.
Yksikiteisen piipaineanturin rakenne: Pääkomponentit ovat kaksi prosessikalvoa, piianturi keskellä sekä täyttööljy- ja prosessiliitännät.
Toiminto
Yksikiteisen piin paine-/paine-erolähettimiä käytetään nesteiden, kaasujen tai höyryjen tason, tiheyden ja paineen mittaamiseen ja muuntaa ne sitten 4-20 mA HART-virtasignaaliksi. Ne voivat myös kommunikoida HART375- tai BST-modeemin kanssa parametrien asettelua ja prosessin ohjausta varten. Niiden ero perinteisiin painelähettimiin on se, että ne käyttävät nanomonokiteistä piitä anturimateriaalina.
Vianetsintä
Lähettimen mittausosan tarkastus
1. Irrota laippa ja tarkista herkän osan kalvo vääntymien, vaurioiden tai öljyvuotojen varalta.
2. Irrota kompensointilevy irrottamatta herkkää komponenttia ja tarkista kotelon tappien eristysvastus. Kun jännite ei ylitä 100 V, eristysresistanssi ei saa olla pienempi kuin 100 MΩ.
Liitä piiri ja ilmansyöttö. Kun painesignaali on alueen ylärajalla, sulje ilmansyöttö. Lähtöjännitteen ja lukeman tulee pysyä vakaina. Jos lähtöjännite laskee, se tarkoittaa vuotoa lähettimessä. Vuoto voidaan paikantaa saippuavedellä.
Piirin tarkastus
1. Kytke virtalähde ja tarkista jännitesignaalin tila lähettimen lähtöliittimestä. Jos lähtöjännitettä ei ole, tarkista ensin, että virtalähdejännite on normaali ja täyttääkö virransyöttövaatimukset; Tarkista virtalähteen, lähettimen ja kuormalaitteiden väliset johdotusvirheet. Lähettimen liittimissä ei ole jännitettä tai käänteinen napaisuus ei voi aiheuttaa jännitesignaalin ulostuloa. Kun olet sulkenut pois nämä syyt, tarkista edelleen, onko vahvistinkortin piirissä vaurioituneet komponentit. tarkista, onko piirilevyn liittimissä huono kontakti. Vikakohta voidaan määrittää vertaamalla normaalin instrumentin mitattua jännitettä viallisen instrumentin vastaavaan mitattuun jännitteeseen. Vaihda tarvittaessa viallinen vahvistinkortti. Virtaus-tyyppisiä lähettimiä tarkasteltaessa tulee kiinnittää erityistä huomiota anti-staattisiin toimenpiteisiin J--tyypin vahvistinlevyillä.
2. Kytke virtalähde. Jos lähettimen lähtö on tulopainesignaalin antamisen jälkeen liian korkea (yli 10 VDC) tai liian alhainen (alle 2,0 VDC) eikä reagoida tulopainesignaalia muuttaessa tai nollapisteen ja alueen ruuveja säädettäessä, lähettimen lähtö on viallinen. Tämän tyyppisissä vioissa lähettimen mittausosan herkkien komponenttien poikkeavuuksien tarkistamisen lisäksi lähettimen vahvistinlevyn "värähtelyn ohjauspiirin" toiminta on tarkistettava. Korkeataajuisten-muuntajien T1-12 välisen normaalin huippujännitteen tulee olla 25-35VP-P; taajuus on noin 32 kHz. Tarkista seuraavaksi kunkin operaatiovahvistimen toimintatila vahvistinkortilla; Tarkista komponenttien tms. vaurioiden varalta. Tämäntyyppinen vika edellyttää vahvistinkortin vaihtamista.
Sivuston vianetsintä-
1. Pääkomponentit ovat tukossa tai asennettu väärin; painehanat eivät ole kunnolla paikoillaan.
2. Paineenottolinjat vuotavat tai tukossa; jäännöskaasua tai nestettä jää latauslinjaan; Lähettimen prosessilaipassa on kerrostumia, jotka muodostavat mittauskuolleen alueen.
3. Lähettimen johdotus on virheellinen; virtalähdejännite on liian korkea tai liian matala; huono kontakti ilmaisimen ja instrumentin liittimien välisessä liitännässä.
4. Riittämätön asennus teknisten vaatimusten mukaisesti; asennustapa ja paikkaympäristö eivät täytä teknisiä vaatimuksia.
