Tek kristalli silikon basınç vericisi, Alman MEMS teknolojisi ve tamamı-kaynaklı bir sensör modülü kullanılarak üretilmiş, tek kristalli bir silikon çipi temel alan bir basınç sensörüdür. Piezo dirençli etki yoluyla basınç değişikliklerini 4-20 mA HART gibi standart elektrik sinyallerine dönüştürür ve petrokimya, ilaç ve havacılık endüstrilerinde sıvıların, gazların veya buharların basıncını, seviyesini ve yoğunluğunu ölçmek için yaygın olarak kullanılır.
Bu cihazın çekirdeği, sıcaklık dengelemeyi ve ikili aşırı yük korumalı diyafram yapısını birleştiren, elektromanyetik girişim direnci sağlayan monokristalin silikon piezo dirençli bir sensördür. Nano-monokristal silikon malzeme ve yüksek-saflıkta çift- ışınlı süspansiyon tasarımı kullanarak %0,075FS doğruluk, 200:1 maksimum aralık oranı elde eder, geniş sıcaklık aralığında çalışmayı (-40~120 derece) ve IP66/IP67 koruma derecesini destekler. Yerleşik bir HART protokolüyle, HART375 ve diğer cihazlar aracılığıyla parametre ayarı ve iletişim için kullanılabilir; bu da onu patlamaya dayanıklı ve hijyenik uygulamalar gibi karmaşık endüstriyel ortamlar için uygun hale getirir.
Çalışma Prensibi
Sensör modülü tamamen-kaynaklı teknolojiyi kullanır ve dahili olarak entegre bir aşırı yük diyaframı, bir basınç sensörü ve bir sıcaklık sensörü içerir. Sıcaklık sensörü sıcaklık kompanzasyonu için referans değer görevi görür. Basınç sensörünün pozitif basınç tarafı, sensör diyafram muhafazasının yüksek-basınç odasına, negatif basınç tarafı ise düşük-basınç odasına bağlanır. Basınç, izolasyon diyaframı ve doldurma sıvısı yoluyla sensörün içindeki silikon çipe iletilir, bu da basınç sensörü çipinin direncinde bir değişikliğe neden olur, böylece algılama sisteminin çıkış voltajında bir değişikliğe neden olur. Bu çıkış voltajı basınç değişimiyle orantılıdır ve daha sonra adaptör ünitesi ve amplifikatör tarafından standartlaştırılmış bir sinyal çıkışına dönüştürülür.
Çalışma PrensibiMOnokristalin Silikon Piezodirençli Basınç Sensörü
Piezo dirençli basınç sensörü, monokristal silikonun piezo dirençli etkisini kullanır. Elastik eleman olarak tek kristalli bir silikon levha kullanılır. Entegre devre teknolojisi kullanılarak, bir dizi eşdeğer direnç monokristalin silikon diyafram üzerinde belirli bir yönde yayılır ve bir köprü devresine bağlanır. Monokristalin silikon levha sensör boşluğunun içine yerleştirilir. Basınç değiştiğinde, monokristalin silikon gerilime maruz kalır ve üzerine doğrudan yayılan gerilim dirençlerinin ölçülen basınçla orantılı olarak değişmesine neden olur. Daha sonra karşılık gelen voltaj çıkış sinyali köprü devresi tarafından elde edilir.
Monokristal silikon basınç sensörünün yapısı: Ana bileşenler iki proses diyaframı, ortada bir silikon sensör ve dolum yağı ve proses bağlantılarından oluşur.
İşlev
Monokristal silikon basınç/diferansiyel basınç vericileri sıvıların, gazların veya buharların seviyesini, yoğunluğunu ve basıncını ölçmek ve ardından bunları 4-20mA HART akım sinyali çıkışına dönüştürmek için kullanılır. Ayrıca parametre ayarı ve proses kontrolü için HART375 veya BST Modem ile iletişim kurabilirler. Bunların geleneksel basınç vericilerinden farkı, sensör malzemesi olarak nano-monokristalin silikon kullanmalarıdır.
Sorun giderme
Transmiter Ölçüm Bölümünün İncelenmesi
1. Flanşı çıkarın ve hassas bileşenin diyaframında deformasyon, hasar veya yağ sızıntısı olup olmadığını kontrol edin.
2. Hassas bileşeni çıkarmadan dengeleme plakasını çıkarın ve pimlerin mahfazaya olan yalıtım direncini kontrol edin. 100V'u aşmayan voltaj altında yalıtım direnci 100MΩ'dan az olmamalıdır.
Devreyi ve hava kaynağını bağlayın. Basınç sinyali aralığın üst sınırına ulaştığında hava beslemesini kapatın. Çıkış voltajı ve okuma sabit kalmalıdır. Çıkış voltajının düşmesi vericide bir sızıntı olduğunu gösterir. Sızıntı sabunlu su kullanılarak tespit edilebilir.
Devre Denetimi
1. Güç kaynağını bağlayın ve verici çıkış terminalindeki voltaj sinyali durumunu kontrol edin. Çıkış voltajı yoksa, öncelikle güç kaynağı voltajının normal olup olmadığını ve güç kaynağı gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığını kontrol edin; güç kaynağı, verici ve yük ekipmanı arasındaki kablolama hatalarını kontrol edin. Verici terminallerinde voltaj olmaması veya ters polarite, voltaj sinyali çıkışı olmamasına neden olabilir. Bu nedenleri ortadan kaldırdıktan sonra amplifikatör kartı devresindeki hasarlı bileşenleri kontrol edin; devre kartı konnektörlerinde zayıf temas olup olmadığını kontrol edin. Arıza noktası, normal bir cihazın ölçülen voltajının arızalı cihazın karşılık gelen ölçülen voltajıyla karşılaştırılması yoluyla belirlenebilir. Gerekirse arızalı amplifikatör kartını değiştirin. Akış-tipi vericileri incelerken, J-tipi amplifikatör kartları için anti-statik önlemlerin alınmasına özellikle dikkat edilmelidir.
2. Güç kaynağını bağlayın. Giriş basıncı sinyali verildikten sonra verici çıkışı çok yüksek (10VDC'den büyük) veya çok düşük (2.0VDC'den az) ise ve giriş basıncı sinyali değiştirilirken veya sıfır noktası ve aralık vidaları ayarlanırken yanıt alınamıyorsa verici çıkışı arızalıdır. Bu tür bir arıza için, vericinin ölçüm bölümünün hassas bileşenlerindeki anormallikleri kontrol etmenin yanı sıra, verici amplifikatör kartındaki "salınım kontrol devresi"nin de düzgün çalışıp çalışmadığı kontrol edilmelidir. Yüksek-frekans transformatörleri T1-12 arasındaki normal tepe voltajı 25~35VP-P olmalıdır; frekans yaklaşık 32kHz'dir. Daha sonra, amplifikatör kartındaki her operasyonel amplifikatörün çalışma durumunu kontrol edin; bileşenlerde vs. herhangi bir hasar olup olmadığını kontrol edin. Bu tür bir arıza, amplifikatör kartının değiştirilmesini gerektirir.
Yerinde-Sorun Giderme
1. Birincil bileşenler engellenmiş veya yanlış takılmış; basınç muslukları düzgün yerleştirilmemiş.
2. Basınç düşürme hatlarında sızıntı var veya tıkalı; şarj hattında artık gaz veya sıvı kalması; Verici proses flanşında ölü ölçüm bölgesi oluşturan birikintiler mevcuttur.
3. Verici kablolaması yanlış; güç kaynağı voltajı çok yüksek veya çok düşük; gösterge ve cihaz terminalleri arasındaki bağlantıda zayıf temas.
4. Teknik gereksinimlere göre yetersiz kurulum; kurulum yöntemi ve saha ortamı teknik gereksinimleri karşılamıyor.
