壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器,其廣泛應(yīng)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、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè),壓力傳感器有如此多的應(yīng)用主要是因為壓力傳感器是能感受壓力信號,并能按照一定的規(guī)律將壓力信號轉(zhuǎn)換成可用的輸出的電信號的器件或裝置。壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。而按不同的測試壓力類型,壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。
簡創(chuàng)傳感小編給大家簡單介紹一些常用的傳感器原理以及他們的應(yīng)用。
1、壓力傳感器在石化行業(yè)中的應(yīng)用
壓力傳感器是石化行業(yè)自動控制中使用最多的測量裝置之一。在大型的化工項目中,幾乎包含了所有壓力傳感器的應(yīng)用:差壓、絕壓、表壓、高壓、微差壓、高溫、低溫,以及各種材質(zhì)及特殊加工的遠(yuǎn)傳法蘭式壓力傳感器。幾乎石化行業(yè)對壓力傳感器的需求主要集中在可靠性、穩(wěn)定性和高精度3個方面。其中,可靠性和許多附加需求,如,量程比、總線類型等,依賴變送器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、機械加工工藝水平和結(jié)構(gòu)材料。壓力變送器的穩(wěn)定性和高精度則主要由壓力傳感器的穩(wěn)定性和測量精度保證。
與壓力變送器的測量精度相對應(yīng)的是壓力傳感器的測量精度和響應(yīng)速度,與壓力變送器的穩(wěn)定性相對應(yīng)的是壓力傳感器的溫度特性和靜壓特性以及長期穩(wěn)定性。石化行業(yè)對壓力傳感器的需求就體現(xiàn)在測量精度、快速響應(yīng)、溫度特性和靜壓特性、長期穩(wěn)定性4個方面。
2、壓力傳感器在水處理中的應(yīng)用
我國的環(huán)保水處理行業(yè),近些年得到快速的發(fā)展,并且未來前景廣闊。在供水和污水處理工藝中有賴于使用壓力傳感器為系統(tǒng)保護和質(zhì)量保證提供重要控制和監(jiān)測手段。
壓力傳感器將壓力轉(zhuǎn)換為電信號輸出,該壓力電信號也可進而用于測量靜態(tài)流體的液位,因此可用來測量液位。壓力傳感器的敏感組件主要有硅杯敏感元件、硅油、隔離膜片和導(dǎo)氣管組成,被測介質(zhì)壓力P通過隔離膜片和硅油傳遞到硅杯元件的一側(cè),大氣參考壓po通過導(dǎo)氣管作用到硅杯元件的另一側(cè),硅杯元件是一個底部加工得很薄的杯形單晶硅片。杯底膜片在壓力P和Po做用下產(chǎn)生位移極小的彈性變形,單晶硅是理想的彈性體,其變形與壓力成嚴(yán)格的正比關(guān)系,而且復(fù)原性能又極好。
硅膜片上用半導(dǎo)體擴散工藝形成的四個橋路電阻布置成方形,當(dāng)硅膜片受到壓力產(chǎn)生變形時,處于對角線上的二電阻受壓應(yīng)力,而另為二個電阻受張應(yīng)力,由于擴散硅的壓阻效應(yīng),使相對的二個電阻阻值增大,二另為二個電阻阻值減小。如果在A-A二端上加上電壓,則C-D間就有一個P-Po差壓成正比的電壓信號輸出。
3、壓力傳感器在稱重系統(tǒng)中的應(yīng)用
在工業(yè)控制技術(shù)的商用稱重系統(tǒng)中,壓力傳感技術(shù)越來越多的被應(yīng)用。在很多壓力控制過程中,經(jīng)常需要采集壓力信號,轉(zhuǎn)換成能夠進行自動化控制的電信號。以壓力傳感器制作的壓力控制裝置一般稱為電子稱重系統(tǒng),電子稱重系統(tǒng)作為各種工業(yè)過程中物料流動的在線控制工具顯得越來越重要。電子稱重系統(tǒng)既能組合在產(chǎn)品制造過程中優(yōu)化生產(chǎn),提高產(chǎn)品質(zhì)量,又能把有關(guān)生產(chǎn)過程中物料流動的數(shù)據(jù)加以采集并傳送到數(shù)據(jù)處理中心,作為在線庫存控制和財務(wù)結(jié)算之用。
在稱重的過程自動化控制中,要求壓力傳感器不僅能感知重力信號,而且其性能必須可靠、動態(tài)響應(yīng)性要好、抗干擾性能要好;壓力傳感器提供的信號經(jīng)檢測系統(tǒng)可以直接顯示、記錄打印、存儲或用于反饋調(diào)節(jié)控制。通過集成技術(shù)將壓力傳感器與測量線路集成在一起,使得整個裝置的體積大大減??;另外屏蔽技術(shù)的發(fā)展,也將使得稱重壓力傳感器的抗干擾能力得到保障,使得稱重過程的自動化控制程度進一步得到提高。