I. Johdanto
Teollisuuden prosessiohjauksen alalla paine-/paine-eron mittaus on keskeinen osa tuotannon turvallisuuden ja toiminnan vakauden varmistamista. Perinteiset metallikapasitanssi- tai pietsoresistiiviset piianturit ovat alttiita kalvon väsymiselle, nollaajamiselle ja jopa rakenteellisille vaurioille äärimmäisissä käyttöolosuhteissa, mikä vaikeuttaa monimutkaisten skenaarioiden vaatimuksia, joihin liittyy suuri ylikuormitus ja voimakas isku. Hyödyntämällä korkeaa ylikuormitussuojaa ja erinomaista mekaanista vakautta, monopiiPaineanturiton tullut suosituin mittausratkaisu teollisuuden, kuten petrokemian, sähkön ja metallurgian, aloilla. Tässä artikkelissa käsitellään systemaattisesti monopiistä korkean ylikuormituksen antureiden teknisiä etuja ja käyttöarvoa yhdistämällä rakenteelliset periaatteet käytännön teollisiin skenaarioihin.
II. Monosilicon High Overload -anturien rakenneperiaatteet
2.1 Ydinrakenne ja ylikuormitussuojamekanismi
Monosilikon suuri ylikuormitusPaineanturitottaa käyttöön monikerroksisen suojarakenteen, joka koostuu kahdesta eristyskalvosta, keskikalvosta ja öljytäytteisestä painevaihteistosta. Perusperiaate on havainnollistettu kuvassa:
- Paineensiirtopolku:Keskipaine korkean{0}}paineen puolella/matalapaineen puolella- vaikuttaa eristyskalvoon. Paine välittyy tasaisesti aallotettuun keskikalvoon sisäisesti täytetyn silikoniöljyn kautta ja johdetaan sitten öljypolun kautta ylempään monopiisiruun. Lopuksi siru muuntaa paine-eron sähköiseksi signaaliulostuloksi.
Korkea ylikuormitussuojamekanismi:
- Rajasuojaus:Keskikalvo on valmistettu erikoismateriaalista. Ylikuormituspaineessa (esim. ylipaine, vesivasaran isku) se voi vääntyä ja estää paineen siirtymisen lastulle ja siten suojata sitä.
- Eristyspuskurointi:Kaksi eristävää kalvoa toimivat ensimmäisenä puolustuslinjana. Yhdessä keskikalvon kanssa ne kestävät välittömiä{1}}korkean paineen iskuja. Kun eristyskalvo koskettaa alustaa ja keskikalvo deformoituu samanaikaisesti, se estää paineen siirtymisen edelleen sirulle. Eristyskalvot eristävät myös väliaineen ytimen anturielementistä.
- Öljyn-täyttöpaineen tasaus:Silikoniöljy toimii paineensiirtoväliaineena jakaa paineen tasaisesti, välttäen paikallista jännityksen keskittymistä ja lisäämällä edelleen iskunkestävyyttä.
2.2 Monosilikonimateriaalin mekaaniset edut
Monopiimateriaali tarjoaa erittäin alhaisen hystereesin, erittäin-korkean elastisuusrajan ja pitkän-vakauden:
- Vakaa kimmomoduuli, käytännössä ilman mekaanista suorituskyvyn poikkeamaa laajalla lämpötila-alueella -40 asteesta 125 asteeseen.
- Myötölujuus huomattavasti suurempi kuin perinteisillä metallimateriaaleilla, kestää ylikuormituspaineita useita kertoja mittausalueeseen verrattuna ilman plastista muodonmuutosta.
- Tasainen kiderakenne varmistaa lineaarisuuden ja paineen{0}}toistettavuuden-sähköiseksi signaaliksi.
