Sissejuhatus
Eelmises artiklis kirjeldasime üksikasjalikult rõhuandurite klassifikatsiooni mõõtmise viite alusel, sealhulgas absoluutrõhuandurid, manomeetrirõhu andurid ja diferentsiaalrõhu andurid. Uurisime nende tööpõhimõtteid, rakendusstsenaariume ja peamisi valikutegureid, pannes aluse õige rõhuanduri valimisele. Kui te pole eelmist osa lugenud, saate seda tehaklõpsake siinseda lugeda. Kuid peale mõõtmise võrdlusaluse saab rõhuandureid klassifitseerida ka tehnoloogia järgi. Erinevat tüüpi rõhuandurite mõistmine tehnoloogia järgi aitab meil leida konkreetsete rakenduste jaoks sobivaima ja tõhusaima anduri.
Rõhuandurite valik tehnoloogia järgi on ülioluline, sest erinevatel tehnoloogiatel on olulised erinevused mõõtmispõhimõtetes, täpsuses, reaktsiooniajas, temperatuuri stabiilsuses ja muus osas. Sõltumata sellest, kas tegemist on tööstusautomaatika, meditsiiniseadmete, lennunduse või keskkonnaseirega, võib sobivat tüüpi rõhuanduri valimine oluliselt suurendada süsteemi töökindlust ja tõhusust. Seetõttu käsitletakse selles artiklis piesoresistiivsete, mahtuvuslike, piesoelektriliste, induktiiv- ja fiiberoptiliste rõhuandurite tööpõhimõtteid, rakendusstsenaariume ning eeliseid ja puudusi, aidates teil teha paljude valikute hulgast kõige teadlikuma valiku.
Piesoresistiivsed rõhuandurid
Määratlus ja tööpõhimõte
Piesoresistiivsed rõhuandurid mõõdavad rõhku rakendatud rõhu põhjustatud takistuse muutuste kaudu. Tööpõhimõte põhinebpiezoresistiivne efekt, kus materjali takistus muutub, kui see läbib mehaanilise deformatsiooni (näiteks surve). Tavaliselt on piezoresistiivsed rõhuandurid valmistatud räni-, keraamikast või metallkiledest. Kui neile materjalidele avaldatakse survet, muudetakse nende takistuse muutused elektrilisteks signaalideks.
Rakenduse stsenaariumid
Piesoresistiivseid rõhuandureid kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusvaldkondades, nagu autotööstus, meditsiiniseadmed, kodumasinad ja tööstusautomaatika. Autotööstuses mõõdavad nad mootoriõli rõhku ja rehvirõhku. Meditsiiniseadmetes kasutatakse neid vererõhu ja hingamisteede rõhu mõõtmiseks. Tööstusautomaatikas jälgivad piezoresistiivsed andurid rõhku hüdraulika- ja pneumaatilistes süsteemides.
XDB-seeria piezoresistiivsed rõhuandurid, näiteksXDB315jaXDB308seerias, laiendage nende rakenduste võimalusi veelgi. XDB315 seeria rõhuandurid kasutavad ülitäpseid ja kõrge stabiilsusega hajutatud silikoonist lamekilest sanitaardiafragmasid, millel on blokeerumisvastased funktsioonid, pikaajaline töökindlus ja suur täpsus, mistõttu need sobivad eriti hästi kõrgete sanitaarnõuetega tööstusharudesse, nagu toiduained ja farmaatsiatooted. XDB308-seeria rõhuandurid, millel on täiustatud piezoresistiivne andurtehnoloogia ja erinevad signaaliväljundi võimalused, tagavad suurepärase pikaajalise stabiilsuse, mis sobib erinevatele SS316L-ga ühilduvatele meediumitele ja keskkondadele.
Eelised ja miinused
Piesoresistiivsed rõhuandurid pakuvad suurt täpsust, head lineaarsust ja kiiret reageerimisaega. Lisaks on need tavaliselt väikese suurusega ja sobivad kasutamiseks piiratud ruumiga. Kuid neil anduritel on ka mõningaid puudusi, näiteks tundlikkus temperatuurimuutuste suhtes, mis võib nõuda temperatuuri kompenseerimist. Lisaks ei pruugi nende pikaajaline stabiilsus kõrgsurverakendustes olla nii hea kui muud tüüpi andurite puhul.
Mahtuvuslikud rõhuandurid
Määratlus ja tööpõhimõte
Mahtuvuslikud rõhuandurid tuvastavad rõhu, mõõtes rakendatud rõhust põhjustatud mahtuvuse muutusi. Need andurid koosnevad tavaliselt kahest paralleelsest elektroodplaadist. Surve rakendamisel muutub nende plaatide vaheline kaugus, mille tulemusena muutub mahtuvus. Seejärel muudetakse mahtuvuse muutus loetavateks elektrilisteks signaalideks.
Rakenduse stsenaariumid
Mahtuvuslikke rõhuandureid kasutatakse laialdaselt vedeliku taseme mõõtmisel, gaasi tuvastamisel ja vaakumsüsteemides. Vedeliku taseme mõõtmisel määravad nad taseme, mõõtes vedeliku kõrguse muutusi. Gaasituvastuses mõõdavad nad gaasi rõhku ja voolu. Vaakumsüsteemides jälgivad nad siserõhu muutusi.
XDB602 seeria mahtuvuslikud rõhu/diferentsiaalrõhu saatjad, modulaarse mikroprotsessori disaini ja täiustatud digitaalse isolatsioonitehnoloogiaga tagavad erakordse stabiilsuse ja vastupidavuse häiretele. Sisseehitatud temperatuuriandurid parandavad mõõtmistäpsust ja vähendavad temperatuuri triivi koos tugeva enesediagnostika võimalusega, muutes need ideaalseks ülitäpsete rakenduste jaoks tööstusliku automatiseerimise ja protsesside juhtimises.
Eelised ja miinused
Mahtuvuslikud rõhuandurid pakuvad suurt tundlikkust, madalat energiatarbimist ja head temperatuuri stabiilsust. Lisaks annab nende lihtne struktuur neile pika eluea. Kuid need on tundlikud niiskuse muutuste suhtes ja võivad vajada täiendavat kaitset kõrge õhuniiskusega keskkondades. Lisaks ei pruugi mahtuvuslikud andurid kõrgsurverakendustes hästi toimida.
Piesoelektrilised rõhuandurid
Määratlus ja tööpõhimõte
Piesoelektrilised rõhuandurid mõõdavad rõhku piesoelektrilise efekti abil, kus teatud kristalsed materjalid tekitavad mehaanilise rõhu allumisel elektrilaenguid. Nende materjalide hulka kuuluvad tavaliselt kvarts, baariumtitanaat ja piesoelektriline keraamika. Surve rakendamisel toodavad nad rakendatud rõhuga proportsionaalseid elektrilisi signaale.
Rakenduse stsenaariumid
Piesoelektrilisi rõhuandureid kasutatakse laialdaselt dünaamikasrõhu mõõtmine, nagu löökkatsed, plahvatusuuringud ja vibratsiooni mõõtmine. Lennundus- ja autotööstuses mõõdavad nad mootori põlemisrõhku ja lööklaineid. Tööstusautomaatikas jälgivad nad vibratsiooni ja mehaanilist pinget.
Eelised ja miinused
Piesoelektrilised rõhuandurid pakuvad kõrgsageduslikku reaktsiooni, head dünaamilist jõudlust ja suurt tundlikkust, mistõttu need sobivad kiiresti muutuvate rõhkude mõõtmiseks. Siiski ei saa neid kasutada staatilise rõhu mõõtmiseks, kuna need ei suuda aja jooksul laadida. Nad on tundlikud ka temperatuurimuutuste suhtes ja võivad vajada temperatuuri kompenseerimist.
Induktiivsed rõhuandurid
Määratlus ja tööpõhimõte
Induktiivsed rõhuandurid tuvastavad rõhu, mõõtes rakendatud rõhust põhjustatud induktiivsuse muutusi. Need andurid koosnevad tavaliselt induktiivpoolist ja liikuvast südamikust. Surve rakendamisel muutub südamiku asend, muutes mähise induktiivsust. Seejärel muundatakse induktiivsuse muutus loetavateks elektrilisteks signaalideks.
Rakenduse stsenaariumid
Induktiivseid rõhuandureid kasutatakse peamiselt kõrge temperatuuriga keskkondades ja karmides tööstuslikes tingimustes, nagu turbiini rõhu jälgimine ja kõrge temperatuuriga vedelikusüsteemid. Nafta- ja gaasitööstuses mõõdavad nad puuraukude rõhku. Tööstusautomaatikas jälgivad nad kõrge temperatuuriga gaaside ja vedelike rõhku.
Eelised ja miinused
Induktiivsed rõhuandurid pakuvad head temperatuuri stabiilsust ja suurt täpsust, mis sobivad kõrge temperatuuriga ja karmides keskkondades. Nende tugev struktuur tagab pikaajalise töökindluse. Need andurid on aga suhteliselt suured ja ei pruugi sobida piiratud ruumiga rakenduste jaoks. Lisaks on nende reageerimiskiirus suhteliselt aeglane, mistõttu need ei sobi kiiresti muutuvate rõhumõõtmiste jaoks.
Kiudoptilised rõhuandurid
Määratlus ja tööpõhimõte
Fiiberoptilised rõhuandurid tuvastavad rõhu, mõõtes rakendatud rõhust põhjustatud valgussignaalide muutusi. Need andurid kasutavad rõhumuutuste kajastamiseks optilise kiu valguse intensiivsuse, faasi või lainepikkuse muutusi. Kui kiule avaldatakse survet, muutuvad selle füüsikalised omadused, muutes valgussignaale.
Rakenduse stsenaariumid
Kiudoptilisi rõhuandureid kasutatakse laialdaselt meditsiini-, keskkonnaseire- ja naftauuringute valdkonnas. Meditsiinivaldkonnas mõõdavad nad vererõhku ja keha siserõhku. Keskkonnaseires tuvastavad nad ookeani- ja põhjavee survet. Nafta uurimisel mõõdavad nad rõhku puurimisprotsesside ajal.
Eelised ja miinused
Fiiberoptilised rõhuandurid pakuvad vastupidavust elektromagnetilistele häiretele, sobivad kaugmõõtmisteks ja on kõrge tundlikkusega. Nende materjaliomadused võimaldavad neil stabiilselt töötada karmides keskkondades. Need andurid on aga kulukad ning nende paigaldamine ja hooldus on keerukad. Samuti on need tundlikud mehaaniliste kahjustuste suhtes, mis nõuavad hoolikat käsitsemist ja kaitset.
Mõistes erinevat tüüpi rõhuandurite tööpõhimõtteid, rakendusstsenaariume ning tehnoloogiate lõikes eeliseid ja puudusi, saame teha konkreetsete rakenduste jaoks teadlikumaid valikuid, tagades valitud andurite vastavuse nõuetele ning parandades süsteemi töökindlust ja efektiivsust.
Postitusaeg: juuli-12-2024