Kompletní průvodce výběrem difuzního křemíkového tlakového převodníku
Mezi mnoha typy tlakových snímačů – včetně keramických, kapacitních a monokrystalických křemíkových variant – se difúzní křemíkové snímače tlaku staly nejrozšířenějším řešením pro průmyslové měřicí aplikace.
Od ropy a plynu přes chemické zpracování, výrobu oceli, výrobu energie až po environmentální inženýrství, tyto snímače poskytují spolehlivé a přesné monitorování tlaku v aplikacích s přetlakem, absolutním tlakem a vakuem.
Co je to difuzní křemíkový tlakový převodník?
Tato technologie vznikla v polovině 90. let 20. století, kdy společnost NovaSensor (USA) jako první vyvinula mikroobráběné křemíkové membrány spojené sklem. Tento průlom vedl k vytvoření kompaktních, vysoce přesných senzorů s výjimečnou opakovatelností a odolností proti korozi.
Princip fungování
- Procesní tlak se přenáší přes izolační membránu a silikonový olej na silikonovou membránu
- Referenční tlak (okolní nebo vakuum) platí na opačné straně
- Výsledná deformace je detekována Wheatstoneovým můstkem tenzometrů, které převádějí tlak na elektrický signál.
8 základních kritérií výběru
1. Kompatibilita měřeného média
Materiál senzoru musí odpovídat chemickým a fyzikálním vlastnostem vaší procesní kapaliny:
- Standardní provedení používají pro většinu aplikací membrány z nerezové oceli 316L
- Pro korozivní nebo krystalizující kapaliny specifikujte převodníky s proplachovanou membránou.
- Pro farmaceutické a nápojové aplikace k dispozici potravinářské varianty
- Média s vysokou viskozitou (kal, kal, asfalt) vyžadují konstrukce s bezdutinovou membránou
2. Výběr rozsahu tlaku
Dostupné rozsahy se pohybují od -0,1 MPa do 60 MPa. Vždy vyberte rozsah o 20–30 % vyšší než je váš maximální provozní tlak, abyste zabránili přetížení.
Průvodce převodem jednotek tlaku
| Jednotka | Ekvivalentní hodnota |
|---|---|
| 1 MPa | 10 barů / 1000 kPa / 145 psi |
| 1 takt | 14,5 psi / 100 kPa / 750 mmHg |
Tlak z manometru vs. absolutní tlak:Manometrický tlak se vztahuje k okolnímu tlaku (nula se rovná atmosféře), zatímco absolutní tlak se vztahuje k podtlaku. Pro aplikace ve vysokých nadmořských výškách použijte odvětrávané manometrické senzory pro kompenzaci místních atmosférických výkyvů.
Zvláštní požadavky na aplikaci
Měření plynného amoniaku
Pro zabránění degradace senzoru v prostředí s amoniakem použijte pozlacené membrány nebo speciální antikorozní povlaky. Pro venkovní instalace se ujistěte, že kryt převodníku splňuje normu NEMA 4X nebo IP66.
Instalace v nebezpečných prostorách
Pro hořlavá nebo výbušná prostředí:
- Místo standardní silikonové olejové náplně požádejte o fluorovaný olej (FC-40).
- Ověřte certifikace pro jiskrově bezpečné (Ex ia) nebo nehořlavé (Ex d) aplikace
- Zajistěte správné uzemnění a instalaci bariéry dle norem IEC 60079
Závěr
Difúzní křemíkové snímače tlaku nabízejí optimální rovnováhu mezi přesností, odolností a všestranností v různých průmyslových procesech. Správný výběr – od posouzení kompatibility médií až po specifikaci výstupního signálu – zajišťuje jak přesnost měření, tak dlouhodobou spolehlivost.
Ať už se jedná o monitorování vysokotlakých parních potrubí, řízení chemických reakcí nebo zajištění bezpečné manipulace s amoniakem, správná konfigurace převodníku zvyšuje jak efektivitu procesu, tak i provozní bezpečnost.
Čas zveřejnění: 12. června 2025