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選擇壓力傳感器需要考慮的三個要點

時間:2021-01-25 18:10:14 來源:未知 點擊:

當首次為新項目或設備選擇壓力傳感器時,設計師通常比較關注關鍵設計參數,如壓力范圍、電流輸出、介質兼容性以及環境條件等。因此,想要根據不同的應用選出合適的傳感器,除以上參數外,還需考慮以下三個常常被忽略的設計要點:壓力傳遞介質(充油式和非充油式)、結構和傳感技術類型。

壓力傳感器

要點一、壓力傳遞介質(充油式vs非充油式)

在壓力傳感行業存在多種不同的傳感技術,但所有傳感器都可分為兩大類:充油式和非充油式。充油式傳感器是指在膜片和傳感元件之間采用油液作為壓力傳遞介質的傳感器,例如基于微機電系統(MEMS)的電子傳感器。

充油式傳感器具有材料相容性(好)、成本低、易于集成到成套傳感器系統中等特點,對許多制造應用都極具吸引力。雖然應用日益普遍,但相較于非充油式傳感器,仍有不少缺點。

充油式設計的最大缺點是故障成本高。一旦傳感膜片因過壓或制造缺陷而破裂,那么油液就會泄漏至應用中并污染系統。油液進入系統會損壞關鍵的部件,造成成數千乃至數百萬美元的損失,損失程度視具體應用而異(如,代價昂貴的燃料電池系統)。更糟的是,許多系統一旦被油液污染,幾乎就沒有修復的可能。相比之下,非充油式設計不僅能消除因故障導致污染的可能性,而且還可承受更高的過壓沖擊。

要點二、堅固的結構

壓力傳感器在應用中的服役時間是挑選傳感器的關鍵指標之一。一般而言,全焊接結構的傳感器,設計更堅固、耐用,在許多苛刻應用中的使用壽命都較長。另外,還要考慮接頭在外殼上的焊接牢固度。要知道,在應用現場,這些裝置常常會暴露在影響傳感器工作的非理想環境下。

此外,確保制造商不僅能夠提供多種壓力接頭,包括1/4”和1/8”NPT等標準口徑,而且還能夠視需要量身定制過程接頭。即使再堅固耐用的設計也有可能受潮濕環境影響,因此部分傳感器需防潮保護以防止接頭引腳的四周被腐蝕。

如果擔心保護傳感器受惡劣環境侵蝕,則選擇IP防護等級滿足安裝需求的傳感器。傳感器可提供多種IP防護等級。其中,IP65級防護的型號可提供抵御粉塵滲入和噴嘴噴水的全面保護。

IP67級防護的傳感器能夠防護灰塵侵入以及短暫浸泡。IP69K級防護則適用于高壓、高溫應用。如果液體滲入會導致風險,切記采用密封電纜。盡可能避免選擇充油式傳感器,它采用了不同導熱系數的材料,會增加傳感器的不穩定性。

要點三、可靠的傳感技術

雖然穩定可靠的電路設計可滿足不同人的不同需求,但總體而言,最重要的仍是其可靠性、穩定性及耐惡劣環境能力。目前,濺射薄膜和可變電容技術被視為工業應用領域最先進的傳感技術。

薄膜傳感器采用成熟的惠斯通電橋原理。根據這種設計,首先通過將分子層噴射到17-4或316L不銹鋼膜上,然后在膜片上蝕刻電路,從而實現出色的電阻分辨率和一致性。通過濺射薄膜技術,可將簡單、高精度和緊湊的應力計沉積于傳感膜背面。

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