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PILZ差壓變送器現(xiàn)場調(diào)試注意問題
PILZ差壓變送器的現(xiàn)場調(diào)試是工礦企業(yè)計量人員的重要工作。其方法一般是卸下PILZ差壓變送器的連接管路后,高壓側(cè)輸入標準的壓力值,低壓側(cè)與大氣相通,對應不同的壓力差值,PILZ差壓變送器就會輸出一個相應的電流值,該電流值與標準的電流值之差就是該PILZ差壓變送器的誤差值。計量人員通過不同的調(diào)節(jié)方法,將該差值控制在允許的范圍內(nèi)。調(diào)試的方法雖然簡單,但在調(diào)試的過程中如果對幾個細節(jié)問題沒有給予足夠的重視,將給PILZ差壓變送器調(diào)試結(jié)果帶來很大的誤差。

PILZ差壓變送器現(xiàn)場調(diào)試注意問題
隨著社會工業(yè)化發(fā)展,PILZ差壓變送器的應用范圍越來越廣泛,生產(chǎn)中遇到的問題也越來越多,加之安裝、使用、維護人員的水平差異,使得出現(xiàn)的問題不能迅速解決,一定程度上影響了生產(chǎn)的正常進行,甚至威及生產(chǎn)安全。PILZ差壓變送器的工作原理:來自雙側(cè)導壓管的差壓直接作用于變送器傳感器雙側(cè)隔離膜片上,通過膜片內(nèi)的密封液傳導至測量元件上,測量元件將測得的差壓信號轉(zhuǎn)換為與之對應的電信號傳遞給轉(zhuǎn)換器,經(jīng)過放大等處理變?yōu)闃藴孰娦盘栞敵?。在工業(yè)生產(chǎn)過程中,凡是涉及到流體的工業(yè)控制,都與壓力的測量和檢測有關(guān)。PILZ差壓變送器是工業(yè)過程控制中常用的一種基礎(chǔ)自動化儀表,廣泛應用于壓力、差壓、流量、液位、比重等參數(shù)的測量。隨著工業(yè)工藝流程的大型化、復雜化以及自動化控制在工業(yè)過程中的應用,對PILZ差壓變送器的精度、穩(wěn)定性、可靠性等均提出了更高的要求。而當前國內(nèi)PILZ差壓變送器存在的問題包括:加工精度低;批量封裝存在問題;長期穩(wěn)定性差;靜壓能力低、過載后誤差增大;溫度影響誤差大、溫度范圍窄等。針對高精度MEMS硅PILZ差壓變送器受靜壓影響大、靜壓能力低的問題,從結(jié)構(gòu)改進以及創(chuàng)新的進行靜壓差壓試驗后建立靜壓誤差補償數(shù)學模型兩方面將其解決。研究了硅PILZ差壓變送器的總體設(shè)計,從PILZ差壓變送器整機的工作原理,差壓傳感器的測量原理,壓阻效應的理論基礎(chǔ)、力敏芯片的版圖設(shè)計,硅差壓芯片的制作等方面,對PILZ差壓變送器的關(guān)鍵組成部分硅差壓芯片作了詳盡的理論研究,詳細研究了差壓傳感器在具體使用場合下的差壓,靜壓以及靜壓影響。并以四臺差壓傳感器的常溫靜壓輸出測試實驗結(jié)果說明了在常溫以及僅施加靜壓的條件下,硅差壓傳感器的受到的靜壓影響。接著,采用彈性力學及板橋理論對方形應力膜的應力分布進行了分析推導,得出了縱橫應力差zui大值出現(xiàn)在方形膜片中間位置的結(jié)論,可指導壓敏電阻在應力膜片上的布置,對于確定由于其他結(jié)構(gòu)變化等因素導致的應力膜片應力分布的變化也是必須的分析基礎(chǔ)。采用有限元分析軟件ANSYS對比分析了以往單獨分析硅差壓芯片承壓后應力分布與安裝到基座后硅差壓芯片的應力分布。

PILZ差壓變送器現(xiàn)場調(diào)試注意問題
針對基座變形對硅差壓芯片應力分布的影響效應提出了兩種優(yōu)化基座結(jié)構(gòu)的方案,并針對這兩種方案,做了有限元仿真對比,之后選擇了第二方案做出實物并做測試實驗驗證,結(jié)果表明優(yōu)化后輸出誤差減小,達到提高輸出精度的目的。zui后,設(shè)計了一套基于雙通道壓力校準儀的可以進行硅PILZ差壓變送器靜壓差壓測試的試驗設(shè)備,并基于此設(shè)備得出的測試結(jié)果提出了一種簡便的硅PILZ差壓變送器的靜壓誤差補償方法。