Végső útmutató a diffúz szilícium nyomástávadó kiválasztásához
Szakértői útmutatás ipari mérési alkalmazásokhoz
Áttekintés
A nyomástávadókat érzékelési technológiájuk szerint osztályozzák, beleértve a diffúz szilícium, kerámia, kapacitív és monokristályos szilícium nyomástávadókat. Ezek közül a diffúz szilícium nyomástávadók a legszélesebb körben elterjedtek az iparágakban. Robusztus teljesítményükről, megbízhatóságukról és költséghatékonyságukról ismertek, ideálisak nyomásfigyelésre és -szabályozásra az olaj- és gáziparban, a vegyiparban, az acélgyártásban, az energiatermelésben, a környezetmérnöki iparban és egyebekben.
Ezek a távadók támogatják a nyomáskülönbség, az abszolút nyomás és a negatív nyomás mérését – még korrozív, nagynyomású vagy veszélyes körülmények között is.
De hogyan fejlődött ki ez a technológia, és milyen tényezőket kell figyelembe venni a megfelelő modell kiválasztásakor?
A diffúz szilícium technológia eredete
Az 1990-es években a NovaSensor (USA) bemutatta a diffúz szilíciumérzékelők új generációját, fejlett mikromegmunkálási és szilíciumkötési technológiákat alkalmazva.
Az elv egyszerű, de hatékony: a folyamatnyomást egy membrán izolálja, és lezárt szilikonolajon keresztül egy érzékeny szilikon membránra továbbítja. Az ellenkező oldalon légköri nyomást alkalmaznak referenciaként. Ez a különbség a membrán deformálódását okozza – az egyik oldal nyúlik, a másik összenyomódik. A beágyazott nyúlásmérők érzékelik ezt a deformációt, és pontos elektromos jellé alakítják.
8 kulcsfontosságú paraméter a diffúz szilícium nyomástávadó kiválasztásához
1. Közepes jellemzők
A technológiai folyadék kémiai és fizikai tulajdonságai közvetlenül befolyásolják az érzékelők kompatibilitását.
Alkalmas:Gázok, olajok, tiszta folyadékok – jellemzően szabványos 316L rozsdamentes acél érzékelőkkel kezelik.
Alkalmatlan:Erősen korrozív, viszkózus vagy kristályosodó közegek – ezek eltömíthetik vagy károsíthatják az érzékelőt.
Ajánlások:
- Viszkózus/kristályosodó folyadékok (pl. szuszpenziók, szirupok): Az eltömődés elkerülése érdekében öblítőmembrános távadókat használjon.
- Higiéniai alkalmazások (pl. élelmiszeripar, gyógyszeripar): Válasszon háromszoros bilincsű öblítőmembrános modelleket (≤4 MPa a biztonságos illeszkedés érdekében).
- Nagy teherbírású közegek (pl. sár, bitumen): Használjon üregmentes öblítőmembránokat, legalább ~2 MPa üzemi nyomással.
⚠️ Figyelem: Ne érintse meg és ne karcolja meg az érzékelő membránját – rendkívül sérülékeny.
2. Nyomástartomány
Standard mérési tartomány: –0,1 MPa-tól 60 MPa-ig.
A biztonság és a pontosság érdekében mindig olyan távadót válasszon, amelynek névleges nyomása valamivel meghaladja a maximális üzemi nyomását.
Nyomás mértékegység referencia:
1 MPa = 10 bar = 1000 kPa = 145 psi = 760 Hgmm ≈ 100 méter vízoszlop
Nyomáskülönbség vs. abszolút nyomás:
- Túlnyomás: a környezeti légköri nyomásra vonatkoztatva.
- Abszolút nyomás: tökéletes vákuumra vonatkoztatva.
Megjegyzés: Nagy tengerszint feletti magasságban olyan területeken, ahol a pontosság fontos, szellőzőcsövekkel ellátott, szellőzőnyílással ellátott nyomástávadókat kell használni a helyi légköri nyomás kompenzálására.
3. Hőmérséklet-kompatibilitás
Tipikus üzemi tartomány: –20°C és +80°C között.
Magas hőmérsékletű közegek esetén (akár 300°C-ig) vegye figyelembe:
- Hűtőbordák vagy hűtőbordák
- Távoli membrános tömítések kapillárisokkal
- Impulzusvezeték az érzékelő közvetlen hőhatástól való elkülönítésére
4. Tápegység
Standard tápfeszültség: DC 24V.
A legtöbb modell 5–30 V egyenfeszültséget fogad el, de a jel instabilitásának elkerülése érdekében kerülje az 5 V alatti bemeneteket.
5. Kimeneti jeltípusok
- 4–20 mA (2 vezetékes): Ipari szabvány a nagy távolságú és zavarálló átvitelhez
- 0–5 V, 1–5 V, 0–10 V (3 vezetékes): Ideális rövid hatótávolságú alkalmazásokhoz
- RS485 (digitális): Soros kommunikációhoz és hálózati rendszerekhez
6. Folyamatcsatlakozási szálak
Gyakori száltípusok:
- M20×1,5 (metrikus)
- G1/2, G1/4 (BSP)
- M14×1,5
A menettípust az iparági normáknak és a rendszer mechanikai követelményeinek megfelelően válassza.
7. Pontossági osztály
Tipikus pontossági szintek:
- ±0,5% teljes tartomány – standard
- ±0,3% FS – nagyobb pontosság érdekében
⚠️ Kerülje a ±0,1%-os FS pontosság megadását diffúz szilícium távadóknál. Ezek nincsenek optimalizálva ilyen szintű ultraprecíziós munkára. Ehelyett használjon monokristályos szilícium modelleket ilyen alkalmazásokhoz.
8. Elektromos csatlakozások
Válasszon a telepítési igényei alapján:
- DIN43650 (Hirschmann): Jó tömítés, általánosan használt
- Repülési csatlakozó: Egyszerű telepítés és csere
- Közvetlen kábelkivezetés: Kompakt és nedvességálló
Kültéri használatra válasszon 2088 stílusú házat a fokozott időjárásállóság érdekében.
Különleges esetek megfontolásai
1. kérdés: Mérhetem az ammóniagázt?
Igen, de csak megfelelő anyagokkal (pl. Hastelloy membrán, PTFE tömítések). Az ammónia továbbá reakcióba lép a szilikonolajjal – töltőfolyadékként fluorozott olajat használjon.
2. kérdés: Mi a helyzet a gyúlékony vagy robbanásveszélyes közegekkel?
Kerülje a hagyományos szilikonolajat. Használjon fluorozott olajokat (pl. FC-70), amelyek jobb kémiai stabilitást és robbanásállóságot biztosítanak.
Következtetés
Bizonyított megbízhatóságuknak, alkalmazkodóképességüknek és költséghatékonyságuknak köszönhetően a diffúz szilícium nyomástávadók továbbra is a legkedveltebb megoldást jelentik a különböző iparágakban.
A közeg, a nyomás, a hőmérséklet, a csatlakozás típusa és a pontosság alapján történő gondos kiválasztás biztosítja az optimális teljesítményt és a hosszú távú tartósságot.
Segítségre van szüksége a megfelelő modell kiválasztásához?
Mondd el a jelentkezésedet – segítünk megtalálni a tökéletes partnert.
Közzététel ideje: 2025. június 3.