Übersicht Drucktransmitter
Instrumentierung ist ein Gerät zum Messen und Testen von Substanzen in der Welt. Instrumentierung kann Informationstechnologie auf die industrialisierte Produktion anwenden und führt alle Arten von Branchen an die Spitze der Branche. Unter ihnen wird der Drucktransmitter als eine Art hochpräzises Messgerät häufig in der Wärmekraft, der chemischen Industrie, der Erdölraffination, der Biotechnik, der Stahlindustrie, der Luft- und Raumfahrt und anderen Industriebereichen eingesetzt. Daher ist es von großer Bedeutung, Drucktransmitter mit hoher Stabilität und hoher Genauigkeit zu entwickeln und herzustellen.
Überblick über Drucktransmitter
Aufgrund der vielfältigen Ausgangssignale des Sensors ist zur Verbesserung der Vielseitigkeit des Sensors in praktischen Anwendungen und zur Vereinfachung der Signalübertragung und -aufzeichnung normalerweise eine Schaltung erforderlich, um das Ausgangssignal in ein Standardsignal umzuwandeln. Ein Drucktransmitter ist ein Gerät, das ein Messsignal eines Flüssigkeitsdrucksensors in ein Standardsignal umwandelt. Drucktransmitter werden hauptsächlich in adiabatische Drucktransmitter, Manometerdrucktransmitter und Differenzdrucktransmitter unterteilt. Adiabatische Drucktransmitter werden in Anwendungen eingesetzt, bei denen der atmosphärische Druck den Messvorgang nicht beeinflussen kann, wie z. B. in Vakuumdestillationstürmen. Manometerdrucktransmitter verwenden atmosphärischen Druck anstelle von absolutem Vakuum und werden in einem breiteren Anwendungsbereich eingesetzt. Differenzdrucktransmitter werden dagegen zum Messen von Druckunterschieden verwendet.
1.1 Aufbau des Druckmessumformergehäuses
Derzeit besteht der gängige Drucktransmitter hauptsächlich aus Sensoren, Messpatronen sowie Schnittstellen- und Verarbeitungsschaltkreisen mit drei Hauptkomponenten. Drucksensoren und Temperatursensoren sind im oberen Teil des Messmembrangehäuses zusammen versiegelt und durch zwei Dichtungsflansche zusammengeklemmt, um den Messteil des Transmitters zu bilden, sodass die Feldmessung des Drucksignals in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Die elektronische Leiterplatte sowie der Flüssigkristallanzeigekopf und die Anschlüsse bilden den Schnittstellen- und Verarbeitungsschaltkreis, der für die Verstärkung des vom Sensor ausgegebenen elektrischen Signals, die Analog-Digital-Umwandlung, die Echtzeitanzeige von Daten und die Ausgabe von Standardsignalen verantwortlich ist.
1.2 Klassifizierung vonDrucktransmitter
Die auf der Verwendung unterschiedlicher Messprinzipien beruhenden Drucktransmitter lassen sich nach ihrem jeweiligen Funktionsprinzip in kapazitive Drucktransmitter, resonante Drucktransmitter, monokristalline Silizium-Drucktransmitter und sonstige Drucktransmittertypen unterteilen.
①Kapazitiver Drucktransmitter
Das Funktionsprinzip eines kapazitiven Drucktransmitters besteht darin, dass die Flüssigkeitsdruckdifferenz durch das Medium auf die interne metallische Kapazitätspolplatte übertragen wird. Die Platte erzeugt eine entsprechende Verformung, was zu einer Kapazitätsänderung führt. Diese Änderung wird durch den Schaltkreis verarbeitet, um das Drucksignal zu erhalten.
②Resonanter Drucktransmitter
Das Funktionsprinzip des Resonanzdrucktransmitters ist wie folgt: Unter Einwirkung einer Diffusions-Siliziumschicht wird eine Verformung bei einem bestimmten Druckunterschied hervorgerufen, die durch die Frequenzänderung des inneren Resonanzbalkens verursacht wird; der Flüssigkeitsdruckunterschied wird auf den inneren Resonanzbalken aus monokristallinem Silizium übertragen; unter Einwirkung des Drucks erzeugt der Resonanzbalken ein dem Frequenzsignal entsprechendes Frequenzsignal; die Frequenzsignale werden durch die Schaltungsverarbeitung erzeugt und Drucksignale ausgegeben.
③Monokristallines SiliziumDrucktransmitter
Die Hauptstruktur eines monokristallinen Silizium-Drucktransmitters ist eine Wheatstone-Brücke. Die äußere Druckdifferenz wird über das Medium auf die innere Brücke übertragen. Aufgrund des piezoresistiven Effekts des Materials erzeugt die Brücke einen Widerstandswert, der sich mit dem Druck ändert. Ein Drucksignal kann erhalten werden, indem der Ausgang der Brücke über einen Schaltkreis erfasst wird. Ein monokristalliner Silizium-Drucktransmitter hat eine hohe Ausgangsempfindlichkeit, ein großes Signalvolumen, eine sehr geringe Rücklaufdifferenz und ein relativ einfaches und zuverlässiges Schaltkreisdesign usw.
