賀德克壓力傳感器工作原理及故障檢測方法
德國賀德克HYDAC產品的應用范圍十分廣泛,幾乎覆蓋各行各業,尤其在冶金工業、汽車工業、電力設備、化工、工程機械、造紙工業、造船工業以及機床制造等領域都得到廣泛應用。HYDAC公司(si)的(de)分(fen)公司(si)或子公司(si)遍布*三十(shi)多個國(guo)家和(he)地區,其(qi)中在美(mei)國(guo)、 法國(guo)、印度、英(ying)國(guo)、瑞士、意大利及中國(guo)等地均有生產(chan)制造基地,超過5000雇員。
賀德克壓力傳感器在使用的時候也要對以下常識進行了解:
1、檢查安裝孔的尺寸、保持安裝孔的清潔;
2、正確安裝、選擇恰當的位置;
3、仔細清潔、保持干燥;
4、避免高低溫干擾、高低頻干擾、靜電干擾;
5、防止壓力過載;
工作原(yuan)理
1、壓阻式力傳感器
電(dian)阻(zu)應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)片是(shi)壓阻(zu)式應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)傳感器的主要組成部(bu)分之一。金屬電(dian)阻(zu)應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)片的工作原理是(shi)吸(xi)附在基體材料上應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)電(dian)阻(zu)隨機械形(xing)變(bian)(bian)(bian)而產(chan)生阻(zu)值(zhi)變(bian)(bian)(bian)化的現象,俗稱(cheng)為電(dian)阻(zu)應(ying)(ying)變(bian)(bian)(bian)效應(ying)(ying)。
2、陶瓷壓力傳感器
陶瓷(ci)(ci)(ci)壓力(li)(li)傳(chuan)感(gan)器基于(yu)(yu)壓阻(zu)(zu)效(xiao)應(ying),壓力(li)(li)直(zhi)接(jie)作用在陶瓷(ci)(ci)(ci)膜(mo)片的(de)(de)前表面(mian),使膜(mo)片產(chan)生微小的(de)(de)形變,厚膜(mo)電(dian)阻(zu)(zu)印刷在陶瓷(ci)(ci)(ci)膜(mo)片的(de)(de)背(bei)面(mian),連(lian)接(jie)成(cheng)(cheng)一(yi)個惠斯通電(dian)橋,由于(yu)(yu)壓敏電(dian)阻(zu)(zu)的(de)(de)壓阻(zu)(zu)效(xiao)應(ying),使電(dian)橋產(chan)生一(yi)個與(yu)壓力(li)(li)成(cheng)(cheng)正比的(de)(de)高度線性、與(yu)激勵(li)電(dian)壓也成(cheng)(cheng)正比的(de)(de)電(dian)壓信號(hao),標(biao)準的(de)(de)信號(hao)根據壓力(li)(li)量程的(de)(de)不同標(biao)定(ding)為(wei)2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和應(ying)變式傳(chuan)感(gan)器相(xiang)兼容。
3、擴散硅壓力傳感(gan)器:
擴(kuo)散硅壓(ya)(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)工作原理也是(shi)基于(yu)壓(ya)(ya)阻效(xiao)應,利用(yong)(yong)壓(ya)(ya)阻效(xiao)應原理,被測(ce)介質(zhi)的壓(ya)(ya)力(li)直接作用(yong)(yong)于(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的膜片上(不銹(xiu)鋼或陶瓷),使膜片產生與(yu)介質(zhi)壓(ya)(ya)力(li)成正比(bi)的微位移,使傳(chuan)感(gan)器(qi)的電(dian)(dian)阻值發(fa)生變化,利用(yong)(yong)電(dian)(dian)子線路檢測(ce)這一變化,并轉換輸出(chu)一個對(dui)應于(yu)這一壓(ya)(ya)力(li)的標準測(ce)量信號。
4、藍寶石(shi)壓(ya)力傳(chuan)感器:
利(li)(li)用應變電(dian)阻式工(gong)作(zuo)原(yuan)理,采用硅(gui)-藍(lan)寶石(shi)(shi)作(zuo)為半(ban)導(dao)體(ti)敏(min)(min)感(gan)元(yuan)(yuan)件,具有(you)的計量特性(xing)。因此,利(li)(li)用硅(gui)-藍(lan)寶石(shi)(shi)制(zhi)造的半(ban)導(dao)體(ti)敏(min)(min)感(gan)元(yuan)(yuan)件,對溫(wen)度變化不敏(min)(min)感(gan),即使在(zai)高(gao)溫(wen)條件下,也有(you)著很好(hao)的工(gong)作(zuo)特性(xing);藍(lan)寶石(shi)(shi)的抗輻射特性(xing)*;另(ling)外,硅(gui)-藍(lan)寶石(shi)(shi)半(ban)導(dao)體(ti)敏(min)(min)感(gan)元(yuan)(yuan)件,無p-n漂移。
5、壓電式壓力(li)傳感器:
壓電(dian)效應是(shi)壓電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)的主要工作(zuo)原理,壓電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)不能用于靜態測量,因(yin)為經過外力作(zuo)用后的電(dian)荷,只有(you)(you)在回路具有(you)(you)無限(xian)大的輸入阻抗(kang)時才得到保(bao)存。實(shi)際的情況(kuang)不是(shi)這樣的,所以(yi)這決定了壓電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)只能夠測量動(dong)態的應力。
HYDAC賀德克壓力傳感器常見故障
壓力傳(chuan)感器容易出現的故障(zhang)主(zhu)要有以下幾種:
*種是(shi)壓力上去(qu),變(bian)送器(qi)輸(shu)(shu)也上不去(qu)。此種情況,先應(ying)檢(jian)查(cha)壓力接口是(shi)否漏氣或(huo)者(zhe)被堵住(zhu),如(ru)果(guo)確(que)認不是(shi),檢(jian)查(cha)接線方式(shi)和(he)檢(jian)查(cha)電(dian)源,如(ru)電(dian)源正(zheng)常則進行簡單加壓看(kan)輸(shu)(shu)出是(shi)否變(bian)化(hua)(hua),或(huo)者(zhe)察看(kan)傳感器(qi)零(ling)位是(shi)否有(you)輸(shu)(shu)出,若無變(bian)化(hua)(hua)則傳感器(qi)已損(sun)壞,可能是(shi)儀表損(sun)壞或(huo)者(zhe)整(zheng)個系統(tong)的(de)其他環(huan)節的(de)問題;
第(di)二(er)種(zhong)是(shi)加壓(ya)變(bian)送器(qi)輸出不變(bian)化,再加壓(ya)變(bian)送器(qi)輸出突然(ran)變(bian)化,泄壓(ya)變(bian)送器(qi)零(ling)位回(hui)不去,很(hen)有可(ke)能是(shi)壓(ya)力傳感器(qi)密封(feng)(feng)圈(quan)(quan)的問(wen)題。常(chang)見的是(shi)由于密封(feng)(feng)圈(quan)(quan)規格原因,傳感器(qi)擰緊之后密封(feng)(feng)圈(quan)(quan)被壓(ya)縮(suo)到(dao)傳感器(qi)引壓(ya)口里(li)面堵塞(sai)傳感器(qi),加壓(ya)時壓(ya)力介質進不去,但在壓(ya)力大(da)時突然(ran)沖開密封(feng)(feng)圈(quan)(quan),壓(ya)力傳感器(qi)受(shou)到(dao)壓(ya)力而(er)變(bian)化。排除這(zhe)種(zhong)故(gu)障的*方法是(shi)將(jiang)傳感器(qi)卸下,直接(jie)察看零(ling)位是(shi)否(fou)正(zheng)常(chang),若零(ling)位正(zheng)常(chang)可(ke)更換密封(feng)(feng)圈(quan)(quan)再試;
第三種是(shi)(shi)變送(song)器(qi)輸出信(xin)號不(bu)穩。這(zhe)種故障(zhang)有可(ke)能是(shi)(shi)壓(ya)力(li)源(yuan)的問題(ti)。壓(ya)力(li)源(yuan)本身(shen)是(shi)(shi)一個不(bu)穩定的壓(ya)力(li),很有可(ke)能是(shi)(shi)儀表(biao)或壓(ya)力(li)傳感(gan)器(qi)抗(kang)干擾能力(li)不(bu)強、傳感(gan)器(qi)本身(shen)振動(dong)很厲(li)害(hai)和傳感(gan)器(qi)故障(zhang);第四種是(shi)(shi)變送(song)器(qi)與指針式壓(ya)力(li)表(biao)對照偏差(cha)大。出現偏差(cha)是(shi)(shi)正常(chang)的現象,確(que)認正常(chang)的偏差(cha)范圍即可(ke);
zui后一種易(yi)出(chu)(chu)現(xian)的(de)故障是微差(cha)(cha)壓(ya)變(bian)送(song)器(qi)安(an)裝位置(zhi)對零(ling)位輸出(chu)(chu)的(de)影響。微差(cha)(cha)壓(ya)變(bian)送(song)器(qi)由于(yu)其測量范圍(wei)很小(xiao),變(bian)送(song)器(qi)中傳(chuan)感元件(jian)會影響到(dao)微差(cha)(cha)壓(ya)變(bian)送(song)器(qi)的(de)輸出(chu)(chu)。安(an)裝時應使變(bian)送(song)器(qi)的(de)壓(ya)力敏感件(jian)軸向(xiang)(xiang)垂直于(yu)重力方向(xiang)(xiang),安(an)裝固(gu)定后調整變(bian)送(song)器(qi)零(ling)位到(dao)標準(zhun)值。
故障檢測方法:
檢查施工現場出現的(de)故障,絕大多數是由于(yu)壓力傳感器使用和安裝方法不當(dang)引(yin)起的(de),歸納起來有(you)幾(ji)個方面。
1、一次元件(孔板、遠(yuan)傳測量(liang)接頭等(deng))堵塞或安(an)裝(zhuang)形式(shi)不對(dui),取壓點不合理。
2、引(yin)壓管(guan)泄漏或(huo)(huo)堵塞,充液管(guan)里有(you)殘存(cun)氣(qi)體或(huo)(huo)充氣(qi)管(guan)里有(you)殘存(cun)液體,變送器(qi)過程法蘭中存(cun)有(you)沉積物,形成測量死區。
3、變送器接線不正(zheng)確,電源電壓過高(gao)或(huo)過低,指示(shi)表頭與儀(yi)表接線端子連接處接觸(chu)不良。
4、沒(mei)有嚴格按照技術要求安裝(zhuang),安裝(zhuang)方式和現場(chang)環境不符合技術要求。