壓力傳感器如何用于惡劣環(huán)境？
在環(huán)境或壓力介質(zhì)特別具有挑戰(zhàn)性的地方，傳感器的化學(xué)兼容性和溫度能力是重要的選擇標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于壓力傳感器來(lái)說(shuō)，它們需要忍受酷熱、嚴(yán)寒、腐蝕性物質(zhì)、浸在鹽水中、經(jīng)常暴露在外界，甚至被送入太空。下面我們一起了解下壓力傳感器是如何用于惡劣環(huán)境的。
壓力傳感器如何用于惡劣環(huán)境？
1、與危險(xiǎn)介質(zhì)的物理隔離
可以使用流體隔離屏障來(lái)防止腐蝕性介質(zhì)與傳感器隔膜直接接觸。利用液體的不可壓縮性，流體隔離系統(tǒng)是封閉的，以允許精確測(cè)量。必須選擇合適的液體，該液體不會(huì)與壓力介質(zhì)混合，也不會(huì)對(duì)被監(jiān)控的過(guò)程造成污染。
熱量從管中的介質(zhì)中散發(fā)出去，從而將傳感器膜片暴露在安全溫度下。根據(jù)介質(zhì)的溫度、管道的熱特性和壓力傳感器的最高溫度來(lái)計(jì)算所需的管道長(zhǎng)度。
2、用于惡劣環(huán)境的隔離膜片
應(yīng)用與上述類似的原理來(lái)制造升級(jí)的壓力傳感器，能夠承受極端條件的暴露。隔離膜片可以設(shè)計(jì)為通過(guò)使用鈦、鉭、不銹鋼或其他合金等材料來(lái)擴(kuò)展化學(xué)兼容性，并填充電介質(zhì)油，以將壓力傳遞給標(biāo)準(zhǔn)傳感器的更敏感膜片。隔離膜可以有效阻擋腐蝕性介質(zhì)或溫度高于傳感器承受能力的介質(zhì)。
3、極端的溫度
許多工業(yè)部門都需要在極端溫度下進(jìn)行壓力檢測(cè)，例如石化行業(yè)，其中必須對(duì)龐大的管道網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行精確監(jiān)控。必須在整個(gè)煉油和分銷網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)位置監(jiān)控管道壓力，這些位置可能跨越從接近北極條件到沙漠高溫的極端氣候。
在極低的溫度條件下，傳感器的其他組件，如橡膠o形圈，會(huì)變脆，從而影響密封和精度。在某些情況下，連續(xù)加熱傳感器以防止凍結(jié)是可行的。如果加熱不是一個(gè)選項(xiàng)，那么必須指定一個(gè)為極低溫操作而設(shè)計(jì)的傳感器。
4、腐蝕性環(huán)境
工業(yè)過(guò)程中的壓力介質(zhì)，如酸或堿，可能具有特別強(qiáng)的腐蝕性。液體，如與食品加工設(shè)備接觸的果汁，也有很大的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。為確保適當(dāng)?shù)目垢g性，壓力隔膜冶金是至關(guān)重要的。鈦對(duì)酸、堿或鹽具有極好的耐腐蝕性，可用于制造傳感器的隔膜和其他可能與介質(zhì)接觸的部件。其他應(yīng)用可能需要抵抗海水或海霧的腐蝕作用。一些例子包括平臺(tái)穩(wěn)定設(shè)備、海水淡化設(shè)備、管道控制閥或油輪管道系統(tǒng)。
海水有幾種腐蝕機(jī)制，包括由于水中含有鹽、氧氣和二氧化碳而產(chǎn)生的化學(xué)腐蝕。低級(jí)奧氏體不銹鋼，如常見(jiàn)的304或316級(jí)，在海水中的耐蝕性較差。雖然較高級(jí)別的雙相鋼比標(biāo)準(zhǔn)鋼具有更好的耐腐蝕性，但鎳基高溫合金，如625(鎳鉻)或C276(鎳鉬鉻)更適合暴露在海水或海霧中的應(yīng)用，盡管價(jià)格更貴。鈦還具有良好的耐海水腐蝕性能。選擇用于腐蝕環(huán)境的傳感器時(shí)，還應(yīng)考慮傳感器其他重要部件的化學(xué)兼容性。
5、動(dòng)態(tài)環(huán)境
在工業(yè)鼓風(fēng)設(shè)備、流體流量測(cè)量或燃燒性能分析等應(yīng)用中，需要傳感器來(lái)測(cè)量疊加在靜態(tài)背景壓力上的壓力波動(dòng)。更極端的應(yīng)用包括監(jiān)測(cè)燃?xì)廨啓C(jī)或噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒，用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制、故障檢測(cè)或聲學(xué)分析等目的。
壓阻元件具有快速響應(yīng)時(shí)間，適用于動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量，并允許從幾Hz到10kHz以上的寬帶寬?？赡苄枰獱奚恍╈`敏度來(lái)?yè)Q取更快的傳感器響應(yīng)，并且可能需要使用加速度計(jì)進(jìn)行振動(dòng)補(bǔ)償來(lái)提高信噪比。
