مرسل ضغط من السيليكون أحادي البلورة بدقة 0.05%FS / 4-20mA

القلب النابض لمرسل الضغط من السيليكون أحادي البلورة هو غشاء السيليكون أحادي البلورة. يتم تشكيل جسر ويتستون على الغشاء من خلال تقنية الإلكترونيات الدقيقة. عندما ينتقل ضغط الوسط إلى رقاقة السيليكون من خلال غشاء العزل والسائل المملئ، يتسبب تشوه الرقاقة في تغيير المقاومة. يخرج الجسر إشارة جهد تتناسب مع الضغط. بعد التضخيم والتعويض والمعالجة الخطية، يتم إخراج إشارة كهربائية قياسية.

مرسل الضغط من السيليكون أحادي البلورة هو نوع من أدوات قياس الضغط الصناعية ذات الدقة العالية والاستقرار العالي. يستخدم على نطاق واسع في مجالات مثل البترول والكيماويات والطاقة والمعادن وحماية البيئة وإمدادات المياه وشبكة الحرارة ونقل النفط والغاز، لقياس الضغط ومستوى السائل والكثافة وتدفق السوائل أو الغازات أو البخار.

1. دقة وثبات عاليان: باستخدام رقائق السيليكون أحادي البلورة كمكونات حساسة والاستفادة من تأثيرات المقاومة الانضغاطية، يمكن أن تصل دقة القياس إلى 0.05%FS أو حتى أعلى. يتميز بثبات طويل الأمد ممتاز وقدرات قوية مضادة للتداخل.
2. قدرة تحمل زائدة قوية وقابلية للتكيف مع درجات الحرارة الواسعة: بشكل عام، يمكنه تحمل ضغط زائد يصل إلى ضعف النطاق الكامل. يتمتع بنطاق درجة حرارة تشغيل واسع (درجة حرارة الوسط -40 إلى 120 درجة مئوية، درجة الحرارة المحيطة -40 إلى 85 درجة مئوية)، ويستخدم تقنية تعويض درجة الحرارة لتقليل الانحراف الحراري.
3. هيكل مدمج وسهل التركيب: صغير الحجم وخفيف الوزن، يدعم واجهات خيوط مختلفة وتصميمات مقاومة للانفجار، مما يجعله مناسبًا للبيئات الصناعية المعقدة والقاسية.
4. إخراج الإشارة والاتصال: الإخراج القياسي هو إشارة تيار 4-20mA، مع تراكب بروتوكول HART، مما يتيح إعداد المعلمات عن بعد والتحكم في العمليات.

1. مادة المستشعر: تستخدم مرسلات السيليكون أحادي البلورة رقائق سيليكون أحادي البلورة النانوية، بينما تستخدم المرسلات العادية المكثفات المعدنية أو السيليكون المنتشر بشكل شائع. السيليكون أحادي البلورة متفوق من حيث الدقة والاستقرار ومقاومة التداخل.
2. الأداء: تتمتع مرسلات السيليكون أحادي البلورة باستجابة أسرع، وخطية أعلى، وتتأثر بدرجة الحرارة بشكل أقل، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات عالية الدقة.

• التحكم في العمليات الصناعية: مثل مراقبة ضغط الزيت وضغط الهواء، وقياس مستوى السائل، إلخ.
• الطاقة وحماية البيئة: مراقبة ضغط معدات الطاقة، واكتشاف الغازات البيئية، إلخ.
• المجالات الخاصة: سيناريوهات الطلب عالية الدقة مثل الفضاء والمعدات الطبية.

مرسل ضغط مقياس الإجهاد هو أداة قياس ضغط تعتمد على مبدأ "تأثير الإجهاد"، وتستخدم على نطاق واسع في التشغيل الآلي الصناعي والتحكم في العمليات والبحث العلمي وغيرها من المجالات. يقوم بتحويل الضغط المقاس إلى تغييرات في قيمة المقاومة من خلال عناصر حساسة مرنة ومقاييس إجهاد المقاومة، ثم تقوم دائرة القياس بتحويل تغييرات المقاومة إلى إشارات كهربائية قياسية (مثل 4-20mA، 0-5V، إلخ) للإخراج، مما يحقق قياسًا دقيقًا للضغط.

المبدأ الأساسي لمرسل ضغط مقياس الإجهاد هو "تأثير الإجهاد": عند تطبيق الضغط على عنصر مرن (مثل غشاء معدني أو أنبوب إجهاد)، يخضع العنصر المرن لتشوه طفيف. يتشوه مقياس إجهاد المقاومة المرفق به أيضًا، مما يؤدي إلى تغيير في قيمة المقاومة. يتم اكتشاف تغيير المقاومة بواسطة جسر ويتستون ويتم تحويله إلى إشارة جهد أو تيار تتناسب مع الضغط، والذي يتم إخراجه في النهاية كإشارة صناعية قياسية.

• دقة وثبات عاليان: عادة ما تصل الدقة إلى 0.1% إلى 0.5% FS، مع ثبات جيد على المدى الطويل، مما يجعلها مناسبة للقياس الدقيق.
• نطاق قياس واسع: يغطي من -100 كيلو باسكال إلى 160 ميجا باسكال، وينطبق على طرق القياس المختلفة مثل ضغط القياس والضغط المطلق وضغط القياس المختوم.
• قدرة قوية على مقاومة التداخل: إنه مقاوم للاهتزاز والصدمات، ويدعم حماية القطبية العكسية وحماية الجهد الزائد، وهو مناسب للبيئات الصناعية القاسية.
• هيكل مدمج وتركيب مرن: إنه صغير الحجم وخفيف الوزن، ويدعم وصلات كهربائية متعددة وواجهات ضغط، ويسهل دمجه.
• أداء عالي التكلفة: بالمقارنة مع المرسلات المتطورة مثل السيليكون أحادي البلورة، فإنه يتمتع بتكلفة أقل وهو مناسب للتطبيقات ذات الميزانيات المحدودة.

• التحكم في العمليات الصناعية: مراقبة ضغط خطوط الأنابيب وخزانات التخزين في مجالات مثل البترول والهندسة الكيميائية والطاقة والمعادن.
• الآلات والمعدات: الأنظمة الهيدروليكية، والتحكم الهوائي، واختبار المحركات، إلخ.
• البحث والطب: قياس الضغط في المختبرات، ومراقبة ضغط السوائل في المعدات الطبية.
• البيئات الخاصة: درجة حرارة عالية، درجة حرارة منخفضة، وسائط تآكل (مطلوب نوع مضاد للتآكل).

• اختر بناءً على الوسط: بالنسبة للوسائط المسببة للتآكل، اختر الأنواع المضادة للتآكل (مثل مادة PVDF).
• تأكيد إشارة الإخراج: الاستخدام الشائع هو 4-20mA (نظام سلكين) أو 0-5V/0-10V (نظام ثلاثة أسلاك) [13].
• القدرة على التكيف مع البيئة: بالنسبة لسيناريوهات درجات الحرارة المرتفعة/المنخفضة، انتبه إلى نطاق درجة حرارة التشغيل (مثل -40 إلى 120 درجة مئوية).
• متطلبات مقاومة الانفجار: في البيئات الخطرة، حدد النماذج المعتمدة لمقاومة الانفجار (مثل الأنواع الآمنة جوهريًا).