基本介紹
- 中文名：單晶矽壓力變送器
- 外文名：Monocrystalline Silicon Pressure Transmitter
- 定義：以輸出為標準信號的壓力感測器
- 成就：是工業實踐中精度最高的感測器
作用,發展趨勢,工作原理,故障檢查,現場故障檢查,
作用
單晶矽壓力/差壓變送器（MonocrystallineSiliconPressureTransmitter）用於測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度、壓力，然後將其轉變成4-20mAHART電流信號輸出，也可與HART375或BST Modem相互通信，通過他們進行參數設定、過程控制。與傳統壓力變送器的區別在於它使用的是納米單晶矽作為感測器材料。
單晶矽壓力變送器
發展趨勢
隨著國內經濟的發展，壓力變送器市場發展面臨巨大機遇與挑戰。在市場競爭方面，壓力變送器企業數量越來越多，市場正面臨供給與需求的不對稱，壓力變送器行業有進一步洗牌的強烈要求，但是在一些壓力變送器細分市場仍有較大的發展空間，信息化技術將成為核心競爭力。
單晶矽壓力變送器
根據研究報告顯示，到2020年全球壓力變送器市場收益預計達37.7億美元(約合人民幣248億元)，複合增長率為5.0%。隨著工業生產過程的日益自動化，最佳化資源、減少成本和提高安全性的需求推動了這一市場的發展。壓力變送器將在電力、化學、給水排水和製藥等產業增加套用。
工作原理
感測器模組採用全焊接技術，內部擁有一個整體化的過載膜片，一個壓力感測器和一個溫度感測器。溫度感測器作為溫度補償的參考值。壓力感測器的正壓側與感測器膜盒的高壓腔相連，感測器的負壓側與感測器膜盒的低壓腔相連，壓力通過隔離膜片和填充液，傳遞給感測器內的矽晶片，使壓力感測器的晶片的阻值發生變化，從而導致檢測系統輸出電壓變化。該輸出電壓與壓力變化成正比，再由適配單元和放大器轉化成一標準化信號輸出。
單晶矽壓阻式壓力感測器工作原理
壓阻式壓力感測器利用單晶矽的壓阻效應而構成。採用單晶矽片為彈性元件，在單晶矽膜片上利用積體電路的工藝，在單晶矽的特定方向擴散一組等值電阻，並將電阻接成橋路，單晶矽片置於感測器腔內。
單晶矽壓力變送器
當壓力發生變化時，單晶矽產生應變，使直接擴散在上面的應變電阻產生與被測壓力成比例的變化，再由橋式電路獲得相應的電壓輸出信號。
故障檢查
變送器測量部分的檢查
- 拆下法蘭，檢查敏感部件隔離膜片有無變形，破損和漏油現象發生。
- 拆下補償板，不取出敏感部件，檢查插針對殼體的絕緣電阻，在電壓不超過100V的情況下，絕緣電阻不應小於100MΩ。
- 接通電路和氣路，當壓力信號為量程上限值時，關閉氣源，輸出電壓和讀數值應穩定不動。如果輸出電壓下降，則說明變送器有泄漏，可用肥皂水檢查出泄漏部位。
電路部分的檢查
1、接通電源，檢查變送器輸出端電壓信號的狀態。若無輸出電壓，應首先檢查電源電壓是否正常;是否符合供電要求;電源與變送器及負載設備之間有無接線錯誤。如果變送器接線端子上無電壓或極性接反均可造成變送器無電壓信號輸出。排除上述原因，則應進一步檢查放大器板線路中元件有無損壞問題;線路板接外掛程式有無接觸不良現象，可採取對照正常儀表的測量電壓與故障儀表對應的測量電壓相比較的方法，確定故障點，必要的情況下可更換有故障的放大器板。在對流量型變送器檢查時，對J型放大器板應特別要注意採取防靜電措施。
單晶矽壓力變送器
2、接通電源，在給定輸入壓力信號後，若變送器輸出過高(大於10VDC)，或輸出過低(小於2.0VDC)，且改變輸入壓力信號和調整零點、量程螺釘時輸出均無反應。對於這類故障，除檢查變送器測量部分敏感部件有無異常外，應檢查變送器放大器板上“振盪控制電路部分”工作正常與否。高頻變壓器T1-12之間正常峰值電壓應為25~35VP-P;頻率約為32kHz。其次檢查放大器板上各運算放大器的工作狀況;各部分的元器件有無損壞問題等。此類故障需要更換放大器板。
3、變送器線上路設計和工藝裝配質量上要求都十分嚴格，在實際使用中對出現的線路故障，經檢查確認後最好與生產廠家聯繫更換其故障線路板，以確保儀表長期工作的穩定性和可靠性。
現場故障檢查
- 一次元件堵塞或安裝形式不對，取壓點不合理。
- 引壓管泄漏或堵塞，充液管里有殘存氣體或充氣管里有殘存液體，變送器過程法蘭中存有沉積物，形成測量死區。
- 變送器接線不正確，電源電壓過高或過低，指示表頭與儀表接線端子連線處接觸不良。
- 沒有嚴格按照技術要求安裝，安裝方式和現場環境不符合技術要求。
