小巧型擴散硅壓力變送器的核心部件是擴散硅敏感元件。其工作原理基于半導體的壓阻效應。在單晶硅片上采用擴散工藝形成一層極薄的半導體應變層,當被測介質(zhì)的壓力作用于變送器的感應膜片時(shí),膜片會(huì )產(chǎn)生微小的形變。這種形變會(huì )傳遞到擴散硅敏感元件上,使得應變層中的晶體結構發(fā)生相應的變化,從而導致其電阻率發(fā)生改變。
根據惠斯通電橋原理,這些擴散硅電阻構成電橋的一個(gè)或多個(gè)臂。當壓力變化引起電阻變化時(shí),電橋失去平衡,產(chǎn)生一個(gè)與壓力變化成正比的電信號輸出。這個(gè)電信號經(jīng)過(guò)變送器內部的信號調理電路進(jìn)行放大、線(xiàn)性化處理和溫度補償等一系列操作,轉換為標準的電流信號或電壓信號輸出,以便于遠距離傳輸和后續的顯示、控制等處理。
小巧型擴散硅壓力變送器的使用注意事項:
1.安裝環(huán)境方面
-溫度適宜:避免安裝在溫度過(guò)高或過(guò)低、溫度波動(dòng)大的環(huán)境。一般環(huán)境溫度應在變送器規定的工作溫度范圍內(通常為 -20℃ -85℃),且盡量遠離熱源和冷源,如暖氣管道、空調出風(fēng)口等,以防止溫度變化影響測量精度。
-防振防沖擊:應安裝在振動(dòng)和沖擊小的地方,若無(wú)法避免,需采取減震措施,如安裝減震墊、橡膠軟接頭等,防止振動(dòng)和沖擊損壞變送器內部的敏感元件。
-防水防塵:根據使用環(huán)境的防護要求,選擇合適的防護等級的變送器。在潮濕、多塵的環(huán)境中,應確保變送器的密封良好,防止水分和灰塵進(jìn)入內部,影響其性能和壽命。
2.介質(zhì)兼容性方面
-了解介質(zhì)特性:明確被測介質(zhì)的性質(zhì),包括腐蝕性、粘度、溫度、壓力等。確保介質(zhì)與變送器的接觸部件(如隔離膜片、引壓管等)材質(zhì)兼容,避免發(fā)生化學(xué)反應導致腐蝕或損壞。
-特殊介質(zhì)處理:對于強腐蝕性、高溫、高粘度等特殊介質(zhì),需要采取相應的防護措施。例如,測量強腐蝕性介質(zhì)時(shí),可選擇聚四氟乙烯涂層的隔離膜片或采用隔離液等方式進(jìn)行保護;測量高溫蒸汽時(shí),要注意引壓管的安裝和保溫,防止蒸汽直接接觸變送器。
3.電氣連接方面
-正確接線(xiàn):嚴格按照變送器的接線(xiàn)圖進(jìn)行接線(xiàn),確保電源極性正確,信號線(xiàn)屏蔽層接地良好,以減少電磁干擾。接線(xiàn)完成后,應檢查線(xiàn)路是否牢固,有無(wú)短路、斷路等問(wèn)題。
-避免電磁干擾:遠離大功率電機、變壓器、變頻器等強電磁干擾源,若無(wú)法避免,應采取屏蔽措施,如使用屏蔽電纜、將變送器安裝在金屬屏蔽箱內等,同時(shí)信號線(xiàn)應盡量短,避免與動(dòng)力線(xiàn)平行敷設。
4.小巧型擴散硅壓力變送器的日常維護
-定期檢查:定期對變送器進(jìn)行檢查,包括外觀(guān)是否有損壞、接線(xiàn)是否松動(dòng)、密封是否良好等。同時(shí),檢查變送器的輸出信號是否正常,如有異常應及時(shí)進(jìn)行處理。
-清潔保養:保持變送器表面的清潔,定期清除污垢和灰塵。對于安裝在惡劣環(huán)境中的變送器,應增加清潔次數。
-校準校驗:根據使用情況和精度要求,定期對變送器進(jìn)行校準和校驗,一般建議每年至少校準一次。校準時(shí)可按照上述測定步驟進(jìn)行操作,確保變送器的測量精度和穩定性。