При выборе датчика давления вы неизбежно столкнетесь с очень важным параметром: температурой. Это включает в себя рабочую (средовую) температуру и температуру окружающей среды. Это связано с важным производственным процессом, который выполняется на нашем заводе: температурной компенсацией датчика давления.
Проще говоря, температурная компенсация для датчиков давления устраняет температурный дрейф результатов измерений в определенном температурном диапазоне.
В датчике давления при постоянных условиях измерения выходной сигнал будет изменяться в зависимости от температуры. Для минимизации этого явления используются определенные алгоритмы коррекции выходных данных, направленные на устранение влияния изменений температуры на выходной сигнал датчика в определенном диапазоне. Весь этот процесс называется температурной компенсацией.
Прежде чем разбираться в температурной компенсации, давайте рассмотрим, что такое рабочая температура и температура окружающей среды.
Рабочая температура — это температура среды, с которой контактирует датчик давления. Например, измерение давления азота при 30℃ или измерение давления жидкого азота при -196℃.
Датчики давления могут измерять широкий диапазон температур среды, от -200℃ до 1200℃, и могут быть адаптированы под эти температуры.
Температура окружающей среды — это температура воздуха, окружающего корпус и основной элемент датчика давления. Чаще всего это температура воздуха, воздействию которого подвергается корпус. Для работы печатной платы внутри основного корпуса датчика давления, а также материалов кабельных разъемов, температура окружающей среды в основном корпусе датчика давления должна находиться в диапазоне от -20℃ до 85℃.
Статические характеристики большинства датчиков давления тесно связаны с температурой. В практической работе из-за больших изменений температуры окружающей среды и относительно большого теплового выброса, вызванного этими изменениями, это приводит к значительным погрешностям измерений, что, в свою очередь, влияет на статические характеристики датчика давления.
Следовательно, при проектировании необходимо принять меры для уменьшения или устранения погрешностей измерений, вызванных изменениями температуры. Иногда параметры температурной компенсации даже важнее, чем показатель точности. Конечно, это в основном зависит от условий работы на объекте.
При выборе датчика давления обязательно обратите внимание на параметры температурной компенсации. Это особенно важно в условиях работы с большими колебаниями температуры.
Например, рассмотрим датчик давления, установленный на открытом воздухе: зимой температура окружающей среды может опуститься до -40°C, но вблизи определенного оборудования температура может подняться до 70°C, что приведет к значительной разнице температур.
Аналогичным образом, расходомеры, используемые в измерениях в промышленных процессах, также требуют температурная и барометрическая компенсация.
Технологии температурной компенсации делятся на две основные категории: аппаратная и программная компенсация. Обе используют гибридный режим «физическая коррекция + интеллектуальный алгоритм» для достижения стабильности в широком диапазоне температур:
Компенсация с помощью терморезистора: В схему датчика встроен терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом. Его сопротивление уменьшается с повышением температуры. Схема делителя напряжения регулирует компенсационное напряжение для коррекции дрейфа нулевой точки.
Компенсация с помощью биметаллической полоски: Разработана механическая конструкция, использующая разницу в коэффициентах теплового расширения двух металлов для управления перемещением компонентов датчика, что компенсирует влияние температуры на чувствительность.
Оптимизация заправки жидкости: В условиях высоких температур количество заполняющей жидкости уменьшается для снижения давления теплового расширения; в условиях низких температур количество заполняющей жидкости увеличивается для предотвращения повреждения диафрагмы из-за вакуума.
Динамическая калибровка микропроцессора: Встроенный датчик температуры непрерывно собирает данные о температуре окружающей среды. В сочетании с предварительно сохраненными калибровочными кривыми температуры и давления алгоритм интерполяции динамически корректирует выходной сигнал. Например, для ввода исходных сигналов температуры и давления в многомерную функцию используется алгоритм полиномиальной аппроксимации, в результате чего получается точно скорректированное значение давления.
Поддержка связи по протоколу HART: Поддерживает удаленную запись параметров температуры и обновление калибровочных данных, адаптируясь к различным средам и условиям работы, что позволяет проводить самодиагностику и самокалибровку устройства.
Датчики давления/переменные преобразователи давления Sino-Inst имеют диапазон температурной компенсации от -40 до 85°C, что означает, что влияние температуры на датчик давления корректируется в пределах этого температурного диапазона.
Компания Sino-Inst использует многоточечную систему температурной компенсации при производстве своих датчиков давления/переменных выхлопных газов. Каждый датчик давления имеет некоторую погрешность температурного смещения. Благодаря нашей матричной многоточечной системе температурной компенсации мы выполняем температурную компенсацию для каждого датчика давления в диапазоне от -40°C до 85°C, обеспечивая превосходную точность измерений наших датчиков давления как при высоких, так и при низких температурах.
Хотя стандартный диапазон рабочих температур для датчиков давления составляет от -20°C до 85°C, во многих условиях измерения этот диапазон выходит за его пределы. Помимо температурной компенсации, мы можем уменьшить влияние температуры на датчики давления, добавив компоненты температурной буферизации. Примерами могут служить высокотемпературное силиконовое масло, радиаторы, трубки давления и выносные диафрагмы. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашими решениями и примерами из практики измерения давления при экстремальных температурах:
Компания Sino-Inst, являясь профессиональным производителем датчиков давления, имеет более чем 10-летний опыт работы в этой области. производство и научно-исследовательские разработки датчиков давленияМы являемся экспертами в области точности датчиков давления и технологии температурной компенсации.
Мы разрабатываем индивидуальные решения для измерения давления для пользователей в различных отраслях промышленности и при разных температурах. Пожалуйста, свяжитесь с нашими инженерами по продажам!
Чжан Вэй обладает 20-летним опытом работы инженером по автоматизированному контрольно-измерительному оборудованию, специализируясь на исследованиях, проектировании, установке, вводе в эксплуатацию и техническом обслуживании автоматизированных приборов.
Обладает опытом работы с различными протоколами связи приборов (такими как Modbus, Profibus и др.), имеет солидный опыт проектирования аппаратных схем и программирования программного обеспечения (владеет языком C и программированием ПЛК). Имеет обширный опыт работы над проектами; проекты, в которых он руководил и в которых принимал участие, достигли выдающихся результатов, повысив точность продукции, снизив затраты и увеличив эффективность производства.
Обладает превосходными коммуникативными и координационными навыками, а также сильным командным духом, что позволяет ему оперативно реагировать на потребности клиентов и предоставлять высококачественные решения в области автоматизации и контрольно-измерительной аппаратуры.
