Czujniki ciśnienia są istotnym elementem w wielu gałęziach przemysłu, zapewniającym możliwość dokładnego i niezawodnego pomiaru ciśnienia w różnych zastosowaniach. Jednym z typów czujników ciśnienia, który zyskał popularność w ostatnich latach, jest czujnik mikrostopienia szkła, opracowany po raz pierwszy przez Kalifornijski Instytut Technologii w 1965 roku.
Szklany czujnik mikrostopienia składa się z proszku szklanego spiekanego w wysokiej temperaturze z tyłu wnęki ze stali niskowęglowej 17-4PH, przy czym sama wnęka jest wykonana ze stali nierdzewnej 17-4PH. Taka konstrukcja pozwala na wysokie przeciążenia ciśnieniowe i skuteczną odporność na nagłe uderzenia ciśnienia. Dodatkowo może mierzyć płyny zawierające niewielką ilość zanieczyszczeń bez konieczności stosowania przepon olejowych lub izolacyjnych. Konstrukcja ze stali nierdzewnej eliminuje potrzebę stosowania pierścieni typu O-ring, zmniejszając ryzyko niebezpieczeństwa związanego z uwolnieniem temperatury. Czujnik może mierzyć do 600 MPa (6000 barów) w warunkach wysokiego ciśnienia przy maksymalnej precyzji produktu wynoszącej 0,075%.
Jednakże pomiar małych zakresów za pomocą szklanego czujnika mikrostopu może być wyzwaniem i jest on zazwyczaj używany tylko do pomiaru zakresów powyżej 500 kPa. W zastosowaniach, w których wymagane jest wysokie napięcie i wysoka precyzja pomiaru, czujnik może zastąpić tradycyjne czujniki ciśnienia z rozproszonego krzemu z jeszcze większą wydajnością.
Czujniki ciśnienia oparte na technologii MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) to kolejny typ czujnika, który zyskał popularność w ostatnich latach. Czujniki te są wykonane przy użyciu krzemowych tensometrów o wielkości mikro/nanometrów, które zapewniają wysoką czułość wyjściową, stabilną pracę, niezawodną produkcję seryjną i dobrą powtarzalność.
Czujnik mikrostopienia szkła wykorzystuje zaawansowaną technologię, w której tensometr krzemowy jest spiekany na elastycznym korpusie ze stali nierdzewnej 17-4PH po stopieniu szkła w temperaturze powyżej 500 ℃. Kiedy ciało sprężyste ulega odkształceniu ściskającemu, generuje sygnał elektryczny, który jest wzmacniany przez cyfrowy obwód wzmacniający kompensacyjny z mikroprocesorem. Sygnał wyjściowy jest następnie poddawany inteligentnej kompensacji temperatury za pomocą oprogramowania cyfrowego. Podczas standardowego procesu produkcji oczyszczania parametry są ściśle kontrolowane, aby uniknąć wpływu temperatury, wilgotności i zmęczenia mechanicznego. Czujnik charakteryzuje się wysoką charakterystyką częstotliwościową i szerokim zakresem temperatur pracy, co zapewnia długoterminową stabilność w trudnych warunkach przemysłowych.
Inteligentny obwód kompensacji temperatury dzieli zmiany temperatury na kilka jednostek, a pozycja zerowa i wartość kompensacji dla każdej jednostki są zapisywane w obwodzie kompensacji. Podczas użytkowania wartości te są zapisywane na analogowej ścieżce wyjściowej, na którą wpływa temperatura, przy czym każdy punkt temperatury jest „temperaturą kalibracji” przetwornika. Obwód cyfrowy czujnika został starannie zaprojektowany, aby radzić sobie z takimi czynnikami, jak częstotliwość, zakłócenia elektromagnetyczne i napięcie udarowe, z silną zdolnością przeciwzakłóceniową, szerokim zakresem zasilania i ochroną przed polaryzacją.
Komora ciśnieniowa szklanego czujnika mikroroztopienia jest wykonana z importowanej stali nierdzewnej 17-4PH, bez O-ringów, spawów i wycieków. Czujnik ma zdolność przeciążenia 300% FS i ciśnienie awaryjne 500% FS, co czyni go idealnym do zastosowań związanych z przeciążeniem pod wysokim ciśnieniem. Aby zabezpieczyć się przed nagłymi skokami ciśnienia mogącymi wystąpić w układach hydraulicznych, czujnik posiada wbudowane zabezpieczenie tłumiące. Jest szeroko stosowany w gałęziach przemysłu ciężkiego, takich jak maszyny inżynieryjne, przemysł obrabiarek, metalurgia, przemysł chemiczny, energetyka, gaz o wysokiej czystości, pomiar ciśnienia wodoru i maszyny rolnicze.
Czas publikacji: 19 kwietnia 2023 r