Публикации

Надежные датчики давления для арктических морозов

Надежные датчики давления для арктических морозов

Температура окружающей среды оказывает большое влияние на функциональность и точность датчиков давления, особые проблемы доставляют арктические морозы.

При измерении давления на пьезорезистивной основе полупроводники, диффундирующие на кремниевой мембране, служат тензометром. Когда на мембрану воздействует давление, эти тензодатчики деформируются и меняется сопротивление. Именно это изменение в конечном итоге дает определенное давление. Резисторы, однако, чувствительны к температуре: с ее понижением чувствительность датчиков давления уменьшается и они становятся менее точны. Вот почему производители датчиков давления всегда указывают поведение своих изделий в разных температурных диапазонах. Для максимально линейной работы в настоящее время датчики давления имеют электрокомпенсацию в относительно широком диапазоне температур (температурная компенсация). То есть температурные ошибки рассчитываются автоматически. В результате пьезорезистивные датчики давления могут обеспечивать точные измерения в относительно широком температурном диапазоне. Однако полностью устранить температурные эффекты невозможно, поэтому в технических данных обычно указывается погрешность для разных температурных диапазонов.

Сильный холод: преобразователи давления без уплотнительных колец

Выбирая измерительное оборудование для уличного применения в холодных регионах нужно учитывать ряд факторов. Один из них ― использование уплотнительных колец. Температура ниже -20°С приводит к разрушению уплотнительных материалов между отверстием давления и мембраной. А утечка сделает датчик бесполезным. Поэтому в районах с сильными морозами нельзя использовать датчики давления с уплотнительными кольцами. Правильный выбор ― компактный датчик давления с литыми портом давления и измерительной ячейкой.

Обледенение: берегитесь избыточного давления

На функциональность датчика также влияет обледенение. Например, при добыче природного газа в арктических регионах в газопроводах может присутствовать вода. Когда она замерзает, давление, действующее на датчик, может возрасти до такой степени, на какую он не рассчитан. Как следствие ― разрыв мембраны. Если существует риск обледенения датчика, необходимо следить за соответствующим избыточным давлением. При измерении пьезорезистивным методом давление воздействует не напрямую на кремниевую мембрану, а через проводящую среду, обычно масляную. По мере снижения температуры вязкость масла увеличивается. В зависимости от масла и температуры, оно может стать гелеобразным или даже затвердеть. А это пагубно сказывается на функциональности датчика давления.

Следует учитывать и устойчивость к конденсации: если в корпус датчика давления попадет влажный воздух, при низких температурах образуется конденсат, который может повредить электронику и разрушить датчик.

Итоги

При использовании датчика давления в условиях низких температур, должны следить, чтобы компоненты были сплавлены напрямую без уплотнительных колец и устойчивы к конденсации. Необходимо оценить вероятность обледенения при контакте с водой. В этом случае следует выбрать датчик с соответствующим давлением перегрузки. Само собой, прибор должен иметь компенсацию в ожидаемом диапазоне температур.

Начало активности (дата): 07.02.2020
07.02.2020
Просмотров:223

Возврат к списку

Нажмите для звонка
8 800 333-65-54
Многоканальный
8 (812) 640-36-69
Офис в г. Санкт-Петербург