Trycksensorer i extrema miljöer med hög temperatur
Vissa tuffa industriella miljöer har ett brett utbud av behov av hög temperatur tryck sändare, så forskningen av högt temperatur trycksensorer är också ett viktigt ämne. För närvarande är, de mainstream högtemperatur trycksensorerna baserade på isolerande kiselmaterial. Detta material har fördelarna av hög temperatur motstånd, strålningsmotstånd, hög kostnadseffektiv, men finns också problem såsom dålig stabilitet vid höga temperaturer och självuppvärmning. Kisel karbid (SiC), som ett nytt högtemperatur beständigt material, har fördelarna med hög termisk ledningsförmåga, syra och alkali korrosionsbeständighet. Därför designades, en piezoresistiv trycksensor tillverkad av 4H- SiC . Trycksensorn kan utföra stabila mätningar i intervallet -50 till +300 ℃, och kan arbeta stabilt i en miljö med sur korrosion och strålning. Med kontinuerlig utveckling av grafen teknik, designades ett högtemperatur trycksensor känsligt element av grafenmaterial och tillverkad med MEMS teknik. Sensorn till det här känsliga elementet har utmärkt prestanda vid höga temperaturer, och känsligheten är mycket högre än det för föregående hög temperatur MEMS trycksensorer. Dessutom i vissa extrema miljöer, såsom högtemperatur flytande metall miljöer, den sensor's mätning temperatur intervall kan täckas från rumstemperatur till höga temperaturer nära 600 ℃. Tryck mätningsförmågan av konventionella produkter i denna miljö är mycket begränsad.
1.Tryck sändare med självdiagnostisk funktion
I takt med att modern industri fortsätter att gå mot digitalisering och automation, ökar efterfrågan på instrumentering intelligens. Detta betyder att instrumenteringen måste vara självdiagnostisk, kapabel att bedöma kvaliteten på data och korrigera de upptäckta fel. För att uppfylla designvalet och system sammansättning av ett säkert instrumentering system, en funktionssäker trycksändare har konstruerats och utvecklats. Sändarens komponenter av detta tryck sändaren är designade med en dualiserad funktion för att diagnostisera fel i differentialtryckssändaren och har vissa självdiagnostiska möjligheter. Genom att samarbeta med sändaren tillverkaren, ett viktigt fel läge av sändaren, medium vätskeläckage, identifierades och övervakades i realtid av en diagnostiskt program. En smart trycksändare kompatibel med funktionell säkerhet föreslås, inklusive designen av systemarkitekturen, integritetstestning av komponenter , och självdiagnostiksprogram. Den intelligenta trycksändaren uppfyller funktionell säkerhet kommer upptäcker i realtid om det finns ett systemfel i aktuell drift status och om det finns en modul funktion fel, och rapportera den onormala statusen i realtid till säkerheten styr system genom fellarmet. Styrsystemet eller monitorn ger i enlighet med säkerhet reagerar i tid för att uppnå funktionell säkerhet.
2. Tryck sändare temperatur kompensation metod
Den högprecisionsstandardiserade effekten av trycksändaren har vart det varma riktningen av sändarforskningen. För massproducerade trycksändare, är det nödvändigt för att kalibrera sina interna strukturella parametrar för att nå en standard linjäriserad utgång, för att uppfylla kraven på mätnoggrannhet och kommunikationsstandarder inom industriområdet. Oavsett vilken princip trycksensorn baseras på, kommer den yttre miljön påverka på egenskaper hos materialet, som resulterar i ett stort fel. Därför, måste sändaren kalibreras med temperaturkompensation innan lämnar fabriken . För närvarande, forskare hemma och utomlands har genomfört omfattande forskning och forskning om metoden för temperaturkompensation av trycksändare. Forskningen är huvudsakligen uppdelad i två riktningar: maskinvarukompensation och programvara kompensation.
Hårdvara kompensation korrigeras huvudsakligen genom att förbättra mätkretsen och designprocessen eller optimera chipdesignen. Ett passivt motstånd nätverk temperatur kompensation modell används för att kompensera temperaturen för trycksensorns lågtemperatur region för trycksensorn, och kompensationsnoggrannheten erhålls är 2%. Hårdvara kompensation metoder innebär vanligtvis specifik hårdvarudesign eller optimering för en specifik sensor. På grund av komplexiteten med hårdvarukompensation felsökning, dålig generalisering , teknik applikationer föredrar att använda programvara kompensationsmetod.
