Полное руководство по выбору датчика давления на основе диффузионного кремния
Среди множества типов датчиков давления, включая керамические, емкостные и монокристаллические кремниевые варианты, датчики давления на основе диффузного кремния стали наиболее распространенным решением для промышленных измерений.
От нефтегазовой отрасли до химической переработки, производства стали, энергетики и экологического инжиниринга — эти датчики обеспечивают надежный и точный мониторинг давления в приложениях с избыточным давлением, абсолютным давлением и вакуумом.
Что такое датчик давления на основе диффузного кремния?
Эта технология зародилась в середине 1990-х годов, когда компания NovaSensor (США) первой разработала микромеханизированные кремниевые диафрагмы, склеенные со стеклом. Этот прорыв позволил создать компактные высокоточные датчики с исключительной повторяемостью и коррозионной стойкостью.
Принцип работы
- Давление процесса передается через изолирующую мембрану и силиконовое масло к кремниевой мембране.
- Опорное давление (окружающее или вакуум) применяется к противоположной стороне.
- Возникающее отклонение регистрируется мостом Уитстона с тензодатчиками, преобразующими давление в электрический сигнал.
8 основных критериев отбора
1. Измеренная совместимость сред
Материал датчика должен соответствовать химическим и физическим свойствам вашей технологической жидкости:
- В стандартных конструкциях для большинства применений используются диафрагмы из нержавеющей стали марки 316L.
- Для коррозионных или кристаллизующихся жидкостей укажите преобразователи с плоской мембраной.
- Доступны пищевые варианты для фармацевтической промышленности и производства напитков
- Для высоковязких сред (шлам, буровой раствор, асфальт) требуются конструкции с плоской мембраной без полостей
2. Выбор диапазона давления
Доступные диапазоны давления: от -0,1 МПа до 60 МПа. Всегда выбирайте диапазон на 20–30% выше максимального рабочего давления, чтобы избежать перегрузки.
Руководство по переводу единиц измерения давления
| Единица | Эквивалентная стоимость |
|---|---|
| 1 МПа | 10 бар / 1000 кПа / 145 фунтов на кв. дюйм |
| 1 бар | 14,5 фунтов на кв. дюйм / 100 кПа / 750 мм рт. ст. |
Манометрическое и абсолютное давление:Манометрическое давление соответствует давлению окружающей среды (ноль соответствует атмосферному), а абсолютное давление — вакууму. Для применения на большой высоте используйте вентилируемые датчики давления для компенсации локальных атмосферных колебаний.
Особые соображения по применению
Измерение газообразного аммиака
Для предотвращения деградации датчика при работе с аммиаком используйте позолоченные диафрагмы или специальные антикоррозионные покрытия. Убедитесь, что корпус датчика соответствует стандартам NEMA 4X или IP66 для наружной установки.
Установки в опасных зонах
Для огнеопасных и взрывоопасных сред:
- Запросите фторированное масло (FC-40) вместо стандартного силиконового масла.
- Проверка сертификатов для искробезопасных (Ex ia) или взрывозащищенных (Ex d) применений
- Обеспечьте правильное заземление и установку барьеров в соответствии со стандартами IEC 60079.
Заключение
Датчики давления на основе диффузионного кремния обеспечивают оптимальное сочетание точности, долговечности и универсальности для различных промышленных процессов. Правильный выбор — от оценки совместимости с рабочей средой до спецификации выходного сигнала — гарантирует точность измерений и долговременную надежность.
Будь то мониторинг паропроводов высокого давления, управление химическими реакциями или обеспечение безопасной работы с аммиаком, правильная конфигурация датчика повышает как эффективность процесса, так и эксплуатационную безопасность.
Нужна помощь эксперта при выборе датчика давления?
Наша инженерная группа предоставляет индивидуальные рекомендации, основанные на конкретных требованиях вашего применения.
Время публикации: 12 июня 2025 г.