Popoln vodnik za izbiro difuznega silicijevega tlačnega oddajnika
Strokovno svetovanje za industrijske merilne aplikacije
Pregled
Tlačni oddajniki so razvrščeni glede na tehnologije zaznavanja, vključno z difuziranim silicijevim, keramičnim, kapacitivnim in monokristalnim silicijevim. Med njimi so difuzirani silicijevi oddajniki tlaka najbolj razširjeni v različnih panogah. Znani so po svoji robustni zmogljivosti, zanesljivosti in stroškovni učinkovitosti, zato so idealni za spremljanje in nadzor tlaka v naftni in plinski industriji, kemični predelavi, proizvodnji jekla, proizvodnji energije, okoljskem inženirstvu in drugih panogah.
Ti oddajniki podpirajo meritve manometra, absolutnega in negativnega tlaka – tudi v korozivnih, visokotlačnih ali nevarnih pogojih.
Toda kako se je ta tehnologija razvila in katere dejavnike morate upoštevati pri izbiri pravega modela?
Izvor tehnologije difuznega silicija
V devetdesetih letih prejšnjega stoletja je podjetje NovaSensor (ZDA) predstavilo novo generacijo difuznih silicijevih senzorjev z uporabo naprednih tehnologij mikroobdelave in silicijevega vezanja.
Načelo je preprosto, a učinkovito: procesni tlak se izolira z membrano in se prenese skozi zatesnjeno silikonsko olje na občutljivo silikonsko membrano. Na nasprotni strani se kot referenca uporabi atmosferski tlak. Ta razlika povzroči deformacijo membrane – ena stran se razteza, druga pa stisne. Vgrajeni merilniki napetosti zaznajo to deformacijo in jo pretvorijo v natančen električni signal.
8 ključnih parametrov za izbiro difuznega silicijevega tlačnega oddajnika
1. Značilnosti medija
Kemična in fizikalna narava procesne tekočine neposredno vpliva na združljivost senzorjev.
Primerno:Plini, olja, čiste tekočine – običajno se obdelujejo s standardnimi senzorji iz nerjavečega jekla 316L.
Neprimerno:Zelo korozivni, viskozni ali kristalizirajoči mediji – ti lahko zamašijo ali poškodujejo senzor.
Priporočila:
- Viskozne/kristalizirajoče tekočine (npr. suspenzije, sirupi): Za preprečevanje zamašitve uporabite oddajnike z izpiralno membrano.
- Higienske aplikacije (npr. živilska industrija, farmacevtska industrija): Izberite modele s tri-clamp vgradno membrano (≤4 MPa za varno pritrditev).
- Težki mediji (npr. blato, bitumen): Uporabite membrane brez votlin z minimalnim delovnim tlakom ~2 MPa.
⚠️ Pozor: Ne dotikajte se ali praskajte membrane senzorja – je izjemno občutljiva.
2. Območje tlaka
Standardno merilno območje: od –0,1 MPa do 60 MPa.
Zaradi varnosti in natančnosti vedno izberite oddajnik z nazivnim tlakom nekoliko nad vašim najvišjim delovnim tlakom.
Referenčna enota tlaka:
1 MPa = 10 barov = 1000 kPa = 145 psi = 760 mmHg ≈ 100 metrov vodnega stolpca
Manometer v primerjavi z absolutnim tlakom:
- Manometrični tlak: glede na atmosferski tlak okolice.
- Absolutni tlak: glede na popoln vakuum.
Opomba: V visokogorskih območjih uporabite prezračevalne merilne oddajnike (z prezračevalnimi cevmi) za kompenzacijo lokalnega atmosferskega tlaka, kadar je pomembna natančnost (
3. Temperaturna združljivost
Tipično delovno območje: od –20 °C do +80 °C.
Za visokotemperaturne medije (do 300 °C) upoštevajte:
- Hladilna rebra ali hladilniki
- Daljinsko tesnjenje membrane s kapilarami
- Impulzna cev za izolacijo senzorja pred neposredno toploto
4. Napajalnik
Standardno napajanje: DC 24V.
Večina modelov sprejema 5–30 V enosmernega toka, vendar se izogibajte vhodom pod 5 V, da preprečite nestabilnost signala.
5. Vrste izhodnih signalov
- 4–20 mA (2-žilni): Industrijski standard za prenos na dolge razdalje in odporen na motnje
- 0–5 V, 1–5 V, 0–10 V (3-žilno): Idealno za aplikacije kratkega dosega
- RS485 (digitalno): Za serijsko komunikacijo in omrežne sisteme
6. Navoji procesnih povezav
Pogoste vrste niti:
- M20×1,5 (metrično)
- G1/2, G1/4 (BSP)
- M14×1,5
Uskladite vrsto navoja z industrijskimi normami in mehanskimi zahtevami vašega sistema.
7. Razred točnosti
Tipične stopnje natančnosti:
- ±0,5 % FS – standardno
- ±0,3 % FS – za večjo natančnost
⚠️ Izogibajte se določanju natančnosti ±0,1 % FS za oddajnike iz difuznega silicija. Na tej ravni niso optimizirani za ultra precizno delo. Namesto tega za takšne aplikacije uporabite modele iz monokristalnega silicija.
8. Električne povezave
Izberite glede na vaše potrebe po namestitvi:
- DIN43650 (Hirschmann): Dobro tesnjenje, pogosto uporabljeno
- Letalski vtič: Enostavna namestitev in zamenjava
- Neposredna kabelska napeljava: Kompaktna in odporna na vlago
Za zunanjo uporabo izberite ohišje tipa 2088 za boljšo zaščito pred vremenskimi vplivi.
Posebni primeri
V1: Ali lahko merim amonijak?
Da, vendar le z ustreznimi materiali (npr. membrana iz Hastelloyja, tesnila iz PTFE). Amonijak reagira tudi s silikonskim oljem – kot polnilno tekočino uporabite fluorirano olje.
V2: Kaj pa vnetljivi ali eksplozivni mediji?
Izogibajte se standardnemu silikonskemu olju. Uporabljajte fluorirana olja (npr. FC-70), ki ponujajo boljšo kemično stabilnost in odpornost proti eksploziji.
Zaključek
Zaradi dokazane zanesljivosti, prilagodljivosti in stroškovne učinkovitosti ostajajo difuzni silicijevi oddajniki tlaka priljubljena rešitev v različnih panogah.
Skrbna izbira glede na medij, tlak, temperaturo, vrsto priključka in natančnost zagotavlja optimalno delovanje in dolgoročno vzdržljivost.
Potrebujete pomoč pri izbiri pravega modela?
Povejte nam svojo prijavo – pomagali vam bomo najti popolno ujemanje.
Čas objave: 3. junij 2025