陶瓷测量的好处

2015年8月03

压力传感器制造商现在广泛采用陶瓷材料,因为它可以提供一些真正的优势范围的测量。

在压力应用过程中保护和可靠性是非常重要的有一个广泛的选择压力传感材料和风格。对于嵌装安装,充油细胞通常是首选的压力,有时集成到传感器和常用结合毛细管和化学密封。

这些解决方案是适应和改造。然而,随着陶瓷技术现在被广泛使用的压力传感器制造商,使用干燥、无油陶瓷细胞现在可以在一系列测量提供实实在在的利益。

除了改进性能、精度、线性度和过程卫生、干燥陶瓷细胞通常比传统的充油的压力更健壮的系统。的一个主要问题是,充油的发射机膜/膜片压力传感器上精致的设计,让他们传输压力,这意味着他们可以很容易地破坏或损害。

,也需要谨慎地考虑加油用于应用程序的类型。有许多变体,旨在减少污染在发生破裂。然而,适应各种类型的石油所需填充一个典型的植物和过程,通常,多个充油类型需要进行备件。相比之下,在很多情况下,只有一个类型的陶瓷传感器可以是一个“多面手”网站,但仍然是最优选择为每个应用程序。他们已经被证明操作再在工艺条件,传统的充满压力的细胞需要定期校准,甚至替代。

不都是一样的
并不是所有的陶瓷结构是相同的,更好的和纯净陶瓷材料生产的最高性能。基于蓝宝石最好的材料是陶瓷,因为非常均匀,致密水晶设计提供良好的机械强度、耐蚀性和可靠的长期稳定。这些材料也有一个非常光滑的表面光洁度,使他们适用于卫生应用程序,包括那些由美国食品及药物管理局监管。

的所有陶瓷测量元件,形成主要的陶瓷体块和更薄的前面过程隔膜——通常使用一个电容技术测量微小变位隔膜的压力变化。一些人还使用压阻系统。陶瓷材料是有吸引力的,因为它是可预测的行为和稳定,耐磨。主体,通常情况下,有一个ASIC芯片安装在后方,将优化性能和精度,以及温度传感器来补偿温度和热膨胀变化过程。

自我监控
一些陶瓷细胞可以自我监控穿过隔膜表面本身。这是通过一个参考电极测量细胞内。它是通过比较器实现与一个已知的关系与实际的“测量”。任何偏差的预期性能报告,使最小的缺陷被发现如果陶瓷隔膜不行为/ flex在其预期的方式(见图1)。这意味着潜在的问题可以预期,而不仅仅是一个“失败”的警告。与充油系统,自我监控这样的程度是不可能的。

过载,脉动和真空电阻
大多数干燥陶瓷细胞有抗高过载、一个集成的重载轴承设计。过载最高的最新设计是现在的200倍名义测量范围。在这些隔膜,一旦“超载”,就会“新闻或座位”后主体的传感器,它不能变形或漂移。陶瓷不年龄、疲劳或应力变硬,所以它不应对压力脉动或冲击,这会永久引起漂移或伤害其他金属元素类型的压力。陶瓷也有好处时高真空条件。充油细胞和海豹可以“德”,创建一个气泡在隔膜的气体可压缩导致漂移,这个错误可以忽略,直到下一个校准检查。陶瓷干燥细胞,这种情况不可能发生。

如果隔膜在充油膜破裂细胞,这一过程将被填充油污染。有时压力测量仍可能继续泄漏,污染可能不会发现产品一段时间了。陶瓷干燥细胞,全面诊断监测、液相过程意味着既不污染事件,或未被发现的故障,可以发生。

抗化学腐蚀
陶瓷耐许多化学物质,虽然也需要注意一些碱金属和酸。一个有能力的供应商将提供全面抵抗列表和建议。一般来说,正确的弹性体密封他们可以完全兼容一些相当积极的和腐蚀性的媒体。一些甚至可以组合都陶瓷/聚合物基础配件,线程和法兰(见图2),提供所有非金属接触液体的部件抗攻击性过程环境如海水,将许多标准的金属腐蚀。

凝结阻力
大多数测量计的压力,他们必须被引用和呼吸空气/空气。计压力干电池有能力进入周围环境中的水分。空气将不可避免地有水分,在潮湿地区微观液滴形成电子,导致微短路可能导致漂移或抵消。

戈尔特斯风格膜和过滤器是用来保持在海湾,但它仍然是不总是成功的从长远来看。使用一个内部的绝缘涂层表面的细胞,然而,将保护黄金测量元素对水分和导致“短路”的微观液滴和漂移,提供长期可靠性,即使在非常潮湿的环境。

温度性能
更高规格的陶瓷细胞可以直接处理过程温度高达150°C,这是仅由电子元器件有限。任何压力传感器温度测量是非常重要的,尤其是对陶瓷设计。膨胀系数的补偿是至关重要的——随着温度的变化,所以材料扩大,直接作用于隔膜的分钟偏转。在大多数测量细胞有一个滞后过程的温度。这种滞后,尤其是陶瓷的反应对温度的突然变化,意味着他们将有一个不正确的阅读一段时间,特别是在应用程序直接与过程。这个时间取决于温度变化的速度和规模和安装配置,随着经济复苏在很大程度上取决于多久传感器温度达到平衡的过程。然而,一个新的设计寻求改善与温度电路直接安装到后方的隔膜,这也意味着温度测量可以传播作为额外的测量过程,减少连接和成本。

陶瓷材料也已经众所周知的磨损和耐磨性,提供相同的对细胞施加压力。低范围陶瓷细胞也可以用钢丝刷清理和嵌装单位拒绝建立和堵塞,可以承受磨料粒子在泥浆或纸浆。

小配件
一般在低压力范围,尤其是在嵌装罐水平安装,大多数充油细胞和化学密封在DP发射机需要至少3 /及化学密封隔膜提供必要的决议,线性和测量精度。埋入安装、干燥陶瓷细胞更敏感和准确的材料更加稳定,所以他们可以小至20毫米,即使在较低的范围,这是理想的血管在较小的管道和过程。这些较小的连接尺寸可以降低成本和重量的过程连接船舶液位测量为例,通过冲洗配件以及协助清理。


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