如何選擇適合特定應(yīng)用場(chǎng)景的壓力傳感器
選擇適合特定應(yīng)用場(chǎng)景的壓力傳感器,需要綜合多方面因素考量,以下為你詳細(xì)介紹:
根據(jù)測(cè)量介質(zhì)特性選
腐蝕性介質(zhì)
當(dāng)測(cè)量如酸、堿、鹽溶液等腐蝕性介質(zhì)的壓力時(shí),需選用抗腐蝕材料制成的壓力傳感器,像采用不銹鋼 316L、哈氏合金等材質(zhì)外殼和隔膜的傳感器。
例如在化工生產(chǎn)的酸堿中和反應(yīng)監(jiān)測(cè)中,使用普通材質(zhì)的傳感器很快就會(huì)被腐蝕損壞,而采用哈氏合金外殼和鉭隔膜的壓力傳感器就能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。
粘性介質(zhì)
對(duì)于像膠水、油漆、糖漿等粘性介質(zhì),要選隔膜式壓力傳感器,其隔膜可有效隔離粘性物質(zhì),防止其進(jìn)入傳感器內(nèi)部影響測(cè)量精度和損壞傳感器。
比如在食品加工中測(cè)量糖漿的壓力,使用隔膜式壓力傳感器能確保測(cè)量準(zhǔn)確且便于清洗維護(hù)。
高溫介質(zhì)
測(cè)量高溫介質(zhì)壓力,如熔爐、鍋爐內(nèi)的壓力,需用耐高溫的壓力傳感器,其內(nèi)部的敏感元件和外殼等部件都要能承受高溫。
一般來(lái)說(shuō),采用陶瓷敏感元件和不銹鋼外殼的壓力傳感器,可在高達(dá) 400℃的溫度下正常工作,滿(mǎn)足多數(shù)高溫場(chǎng)景需求。
依據(jù)測(cè)量范圍確定
低壓測(cè)量場(chǎng)景
像在微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)制造的真空鍍膜工藝中,需要測(cè)量極低的壓力,這時(shí)就應(yīng)選用微差壓傳感器,其可以精確測(cè)量幾帕甚至零點(diǎn)幾帕的微小壓力變化。
中壓測(cè)量范圍
在普通的工業(yè)管道流體壓力測(cè)量,如城市供水管道壓力測(cè)量,壓力范圍通常在 0.1MPa 至 1MPa 之間,選用常規(guī)的壓力傳感器就能滿(mǎn)足要求。
高壓測(cè)量應(yīng)用
例如在高壓液壓系統(tǒng)或深海壓力測(cè)量場(chǎng)景中,壓力可能高達(dá)幾十兆帕甚至上百兆帕,就需要使用高壓壓力傳感器,其能承受并準(zhǔn)確測(cè)量如此高的壓力。
按照精度要求挑選
高精度要求
在航空航天的飛行控制系統(tǒng)中,對(duì)壓力測(cè)量精度要求極高,需要選用精度等級(jí)達(dá)到 0.1% 甚至更高的壓力傳感器,以確保飛行安全和控制準(zhǔn)確性。
一般精度需求
在一些普通的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制,如建材生產(chǎn)中的壓力成型環(huán)節(jié),對(duì)壓力精度要求相對(duì)不那么高,精度等級(jí)在 0.5% 至 1% 的壓力傳感器通常就能滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。
考慮工作環(huán)境條件
惡劣環(huán)境
若在礦山、建筑工地等粉塵多的惡劣環(huán)境中使用,要選防護(hù)等級(jí)高的壓力傳感器,如 IP65 及以上防護(hù)等級(jí)的,可有效防塵、防水。
同時(shí),若存在易燃易爆氣體,還需選用防爆型壓力傳感器,像本質(zhì)安全型的壓力傳感器,可在危險(xiǎn)環(huán)境中安全工作。
振動(dòng)和沖擊環(huán)境
在有振動(dòng)的設(shè)備上,如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試臺(tái),要選抗振性能好的壓力傳感器,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和安裝方式都能抵御一定程度的振動(dòng)和沖擊,減少測(cè)量誤差。
結(jié)合安裝要求和空間限制
安裝方式
對(duì)于管道安裝,通常選用螺紋連接或法蘭連接的壓力傳感器;在一些特殊位置,如狹小空間內(nèi),可能需要選用小巧的焊接式或卡套式壓力傳感器。
空間限制
像在智能手機(jī)等小型電子設(shè)備中,需要測(cè)量氣壓,因內(nèi)部空間有限,就要選微型化的壓力傳感器,其尺寸小但性能滿(mǎn)足要求。
依據(jù)信號(hào)輸出和兼容性
信號(hào)輸出類(lèi)型
如果后續(xù)設(shè)備或系統(tǒng)只能接收模擬信號(hào),如一些傳統(tǒng)的工業(yè)控制儀表盤(pán),那就需選輸出 4-20mA 模擬電流信號(hào)的壓力傳感器。
而對(duì)于與數(shù)字系統(tǒng)相連,如智能工廠(chǎng)中的自動(dòng)化控制系統(tǒng),可選擇輸出數(shù)字信號(hào)如 SPI、I2C 等的壓力傳感器,方便與系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)傳輸。
兼容性
壓力傳感器要與所在系統(tǒng)的其他設(shè)備和軟件兼容,包括電源、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)采集設(shè)備等。在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)中,各設(shè)備間需協(xié)同工作,壓力傳感器需與 PLC、工控機(jī)等設(shè)備良好兼容,以確保整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。