Состояние исследований и применения преобразователя давления
Благодаря постоянному совершенствованию уровня автоматизации, а также быстрому прогрессу компьютерных технологий, технологий материалов и технологий микроэлектромеханических систем (МЭМС), в последние годы также стремительно развивается область промышленной автоматизации, широко используемая в области интеллектуального приборостроения.
Исследования датчиков давления в основном сосредоточены на следующих аспектах:
① Методы связи с датчиками давления.
② Датчики давления в экстремальных условиях высоких температур.
③ Датчик давления с функцией самодиагностики.
④ Метод температурной компенсации датчика давления.
⑤ Датчик давления и другие аспекты хода исследований.
Датчик давления метод связи
В прошлом датчики давления поддерживали только аналоговые стандартные сигналы 4-20 мА, обычно используемые в области управления промышленными процессами. С непрерывным развитием информационных технологий и цифровых технологий все больше и больше интеллектуальных датчиков давления, поддерживающих протокол передачи цифрового сигнала полевая шина, могут быть разработаны и изготовлены. Интеллектуальный датчик давления ХАРТ на основе открытого протокола связи адресуемого удаленного преобразователя (ХАРТ), разработал двухпроводной датчик давления. Двухпроводной датчик давления разработан на основе открытого протокола связи адресуемого удаленного преобразователя (ХАРТ). Имея всего два провода, датчик давления не только передает цифровые и аналоговые сигналы, но и подает питание на устройство. По сравнению с другими протоколами, которые поддерживают только цифровые сигналы, отличительной особенностью датчика давления является то, что он передает цифровые сигналы, сохраняя аналоговый токовый сигнал 4-20 мА, тем самым играя важную роль в переходный период, когда цифровые приборы постепенно заменяют традиционные аналоговые приборы. Однако протокол ХАРТ представляет собой полуцифровой метод связи, который поддерживает только однонаправленную передачу, а канал является однозначным. С развитием технологий протокол ХАРТ постепенно перестает удовлетворять потребности полевых контрольно-измерительных приборов и систем управления в обмене информацией.
В эпоху цифровой и интеллектуальной промышленности 4.0 цифровизация сферы промышленного производства имеет большое значение. На основе традиционного датчика давления, на основе подхода шины контроллерной локальной сети (МОЖЕТ) к цифровому преобразованию датчика, проектирование и реализация малогабаритного, высокоточного цифрового модуля измерения давления могут быть встроены в датчик давления, что значительно повышает эффективность и надежность обмена информацией между полевым оборудованием и системой управления. Надежность. Датчик был разработан для измерения давления в водопроводной сети. Выходной токовый сигнал датчика объединяется удаленным терминальным блоком (РТУ) и передается в диспетчерскую с использованием промышленного Ethernet для централизованного отображения параметров. Точность датчика достигает 0,14%, а все компоненты локализованы, что имеет преимущества независимого управления, простоты использования и хорошей надежности.
Беспроводная связь привлекла широкое внимание в последние несколько лет. Промышленная беспроводная технология связи имеет такие преимущества, как низкая стоимость, высокая эффективность, высокая надежность, удобная прокладка и т. д., и широко используется на промышленных объектах. Особенно для передачи сигнала в огнеопасных и взрывоопасных средах, таких как нефтегазовая, химическая и резервуарная зоны, беспроводная передача является экономичным и эффективным средством связи. Разработана беспроводная система измерения давления на основе емкостных датчиков. Система сначала преобразует приложенное давление в соответствующий сигнал напряжения через емкостные датчики и схемы формирования сигнала, а затем реализует беспроводную передачу и прием сигнала с помощью приемопередатчиков с частотной манипуляцией (ФСК). Система контролируется в пределах 1,6% от полной погрешности и подходит для беспроводной связи, которая привлекла большое внимание в последние несколько лет. Промышленная беспроводная технология связи имеет такие преимущества, как низкая стоимость, высокая эффективность, высокая надежность и удобная прокладка, и широко используется на промышленных объектах. Специально для передачи сигнала в огнеопасных и взрывоопасных средах, таких как нефтегазовая, химическая и резервуарная зоны, беспроводная передача является экономичным и эффективным средством связи. Разработана беспроводная система измерения давления на основе емкостных датчиков. Система сначала преобразует приложенное давление в соответствующий сигнал напряжения через емкостные датчики и схемы формирования сигнала, а затем реализует беспроводную передачу и прием сигнала с помощью приемопередатчиков с частотной манипуляцией (ФСК). Полная погрешность системы контролируется в пределах 1,6%, что подходит для особо опасных огнеопасных и взрывоопасных зон и зон, где монтаж и обслуживание кабеля затруднены. Кроме того, ФСК обладает высокой безопасностью, высокой эффективностью и помехоустойчивостью. Разработан емкостный датчик давления на основе технологии МЭМС. Датчик компенсирует нелинейные ошибки с помощью алгоритма искусственной нейронной сети. В качестве материала оптической связи на большие расстояния для этого датчика выбран ниобат лития (LiNbO3). Благодаря характеристикам света этот метод передачи практически не имеет потерь и характеризуется высокой надежностью, простотой обслуживания и низкой опасностью.
С развитием промышленной цифровизации требования к интеллектуальным датчикам растут. Предлагается беспроводной интеллектуальный датчик давления с диагностикой неисправностей в реальном времени. Датчик контролирует аналоговый выход датчика давления в реальном времени и запускает программу самодиагностики, чтобы сгенерированные данные о давлении и диагностическую информацию можно было передавать в приемную систему посредством беспроводной передачи. Ориентируясь на характеристики промышленных процессов, такие как электромагнитные помехи и сложность пространства, беспроводной высокоточный датчик давления разработан для удовлетворения потребностей промышленных площадок, реализуя стандарт промышленной беспроводной сети для автоматизации промышленных процессов (беспроводная сеть для промышленной автоматизации - автоматизация процессов, ВИА-ПА). Стандарт ВИА-ПА) для автоматизации промышленных процессов и технологии измерения давления на основе монокристаллического кремния. Беспроводной высокоточный датчик давления может эффективно улучшить уровень информатизации и цифрового управления измерением давления в промышленных полевых условиях и имеет широкие перспективы применения.
