Tryckgivare forskning och applikationsstatus
Med den kontinuerliga förbättringen av automationsnivån, såväl som datorteknik, materialteknik och mikroelektromekaniska system (mikro-elektromekaniska system, MEMS) teknologi snabba framsteg, har industriell automation som har använts i stor utsträckning inom området intelligent instrumentering under de senaste åren. också varit snabb utveckling.
Forskningen om tryckgivare fokuserar huvudsakligen på följande aspekter:
① Kommunikationsmetoder för tryckgivare.
② Trycksensorer i extrema miljöer med hög temperatur.
③ Tryckgivare med självdiagnosfunktion.
④ Temperaturkompensationsmetod för tryckgivare.
⑤ Tryckgivare andra aspekter av forskningens framsteg.
Tryckgivare kommunikationsmetod
Tidigare stödde trycktransmittrar endast 4-20mA analoga standardsignaler som vanligtvis används inom området industriell processkontroll. Med den kontinuerliga utvecklingen av informationsteknologi och digital teknik kan fler och fler intelligenta trycksändare som stöder fältbussprotokollet för digital signalöverföring utvecklas och tillverkas. Intelligent HART trycksändare baserad på det öppna kommunikationsprotokollet för Highway Adressable Remote Transducer (HART), designad en tvåtråds tryckgivare. En tvåtrådstrycksändare är designad baserat på det öppna kommunikationsprotokollet för Highway Adressable Remote Transducer (HART). Med endast två ledningar sänder tryckgivaren inte bara digitala och analoga signaler, utan förser även enheten med ström. Jämfört med andra protokoll som endast stöder digitala signaler är trycksändarens utmärkande egenskap att den sänder digitala signaler samtidigt som den behåller den analoga strömsignalen på 4-20mA, och spelar därmed en viktig roll i övergångsperioden när digitala instrument gradvis ersätter traditionella analoga instrument. HART-protokollet är dock en semi-digital kommunikationsmetod, som endast stöder enkelriktad överföring, och kanalen är en-till-en. Med utvecklingen av teknik kan HART-protokollet gradvis inte möta behoven av informationsutbyte på fältet instrumentering och styrsystem.
I den digitala och intelligenta industri 4.0-eran är digitaliseringen av det industriella produktionsområdet av stor betydelse. På grundval av den traditionella trycksändaren, baserad på styrenhetsnätverket (CAN) buss tillvägagångssätt till sändaren digital transformation, design och implementering av en liten storlek, hög precision, digital tryckmätningsmodul kan bäddas in i trycksändaren, alltså avsevärt förbättra effektiviteten och tillförlitligheten i informationsutbytet mellan fältutrustningen och kontrollsystemet. Pålitlighet. En sändare konstruerades för att mäta trycket i en vattenledning. Sändarens utströmssignal konvergeras av en fjärrterminalenhet (RTU) och sänds till kontrollrummet med hjälp av industriellt Ethernet för centraliserad visning av parametrar. Sändarens noggrannhet når 0,14%, och alla komponenter är lokaliserade, vilket har fördelarna med oberoende kontroll, enkel användning och god tillförlitlighet.
Trådlös kommunikation har fått stor uppmärksamhet under de senaste åren. Industriell trådlös kommunikationsteknik har fördelarna med låg kostnad, hög effektivitet, hög tillförlitlighet, bekväm läggning, etc., och har använts i stor utsträckning på industrianläggningar. Särskilt för signalöverföring i brandfarliga och explosiva miljöer, såsom olja och gas, kemikalier och tankområden, är trådlös överföring ett ekonomiskt och effektivt kommunikationsmedel. Ett trådlöst tryckmätningssystem baserat på kapacitiva sensorer är designat. Systemet omvandlar först det applicerade trycket till en motsvarande spänningssignal genom kapacitiva sensorer och signalkonditioneringskretsar, och realiserar sedan den trådlösa överföringen och mottagningen av signalen genom att använda frekvensskiftnyckel (FSK) transceivrar. Systemet styrs inom 1,6 % av fullskaligt fel och är lämpligt för trådlös kommunikation har fått mycket uppmärksamhet de senaste åren. Industriell trådlös kommunikationsteknik har fördelarna med låg kostnad, hög effektivitet, hög tillförlitlighet och bekväm läggning, och har använts i stor utsträckning på industrianläggningar. Särskilt för signalöverföring i brandfarliga och explosiva miljöer, såsom olja och gas, kemikalier och tankområden, är trådlös överföring ett ekonomiskt och effektivt kommunikationsmedel. Ett trådlöst tryckmätningssystem baserat på kapacitiva sensorer är designat. Systemet omvandlar först det applicerade trycket till en motsvarande spänningssignal genom kapacitiva sensorer och signalkonditioneringskretsar, och realiserar sedan den trådlösa överföringen och mottagningen av signalen genom att använda frekvensskiftnyckel (FSK) transceivrar. Systemets fullskaliga fel kontrolleras inom 1,6 %, vilket är lämpligt för mycket farliga brandfarliga och explosiva områden och områden där kabelinstallation och underhåll är svårt. Dessutom har FSK stark säkerhet, hög effektivitet och bullerimmunitet. En kapacitiv tryckgivare baserad på MEMS-teknik är designad. Sändaren kompenserar för icke-linjära fel genom en artificiell neural nätverksalgoritm. Litiumniobat (LiNbO3) väljs som det optiska kommunikationsmaterialet för långdistanskommunikation för denna sändare. På grund av ljusets egenskaper är denna överföringsmetod praktiskt taget förlustfri och kännetecknas av hög tillförlitlighet, enkelt underhåll och låg risk.
Med utvecklingen av industriell digitalisering ökar kraven på intelligenta sensorer. En trådlös intelligent tryckgivare med feldiagnos i realtid föreslås. Sändaren övervakar den analoga utsignalen från trycksensorn i realtid och kör ett självdiagnostiksprogram så att genererad tryckdata och diagnostisk information kan överföras till det mottagande systemet via trådlös överföring. Med sikte på egenskaperna hos industriella processer såsom elektromagnetisk störning och rymdkomplexitet, är en trådlös högprecisionstrycksändare utformad för att möta behoven på industrianläggningar, förverkligande av det industriella trådlösa nätverket för industriell processautomation (trådlöst nätverk för industriell automation-processatuomation) , WIA-PA) standard. WIA-PA) standard för industriell processautomation och tryckmätningsteknik för monokristallin kisel. Den trådlösa högprecisionstrycksändaren kan effektivt förbättra informations- och digitalhanteringsnivån för industriell fälttrycksmätning och har ett brett tillämpningsperspektiv.
