मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन प्रेशर ट्रांसमीटर एक मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन चिप पर आधारित एक प्रेशर सेंसर है, जो जर्मन एमईएमएस तकनीक और एक ऑल-वेल्डेड सेंसर मॉड्यूल का उपयोग करके निर्मित होता है। यह पीज़ोरेसिस्टिव प्रभाव के माध्यम से दबाव परिवर्तनों को मानकीकृत विद्युत संकेतों जैसे 4-20mA HART में परिवर्तित करता है, और तरल पदार्थ, गैसों या वाष्प के दबाव, स्तर और घनत्व को मापने के लिए पेट्रोकेमिकल, फार्मास्युटिकल और एयरोस्पेस उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
इस उपकरण का मूल एक मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पीज़ोरेसिस्टिव सेंसर है, जो तापमान मुआवजे और एक दोहरी अधिभार संरक्षण डायाफ्राम संरचना को एकीकृत करता है, जो विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप प्रतिरोध प्रदान करता है। नैनो-मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सामग्री और उच्च{{2}शुद्धता वाले डबल-बीम सस्पेंशन डिज़ाइन का उपयोग करते हुए, यह 0.075%FS की सटीकता प्राप्त करता है, अधिकतम रेंज अनुपात 200:1, विस्तृत तापमान रेंज ऑपरेशन (-40~120 डिग्री), और IP66/IP67 सुरक्षा रेटिंग का समर्थन करता है। अंतर्निहित HART प्रोटोकॉल के साथ, इसका उपयोग HART375 और अन्य उपकरणों के माध्यम से पैरामीटर सेटिंग और संचार के लिए किया जा सकता है, जो इसे विस्फोट-प्रूफ और स्वच्छ अनुप्रयोगों जैसे जटिल औद्योगिक वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है।
काम के सिद्धांत
सेंसर मॉड्यूल सभी वेल्डेड तकनीक को नियोजित करता है और आंतरिक रूप से एक एकीकृत अधिभार डायाफ्राम, एक दबाव सेंसर और एक तापमान सेंसर होता है। तापमान सेंसर तापमान क्षतिपूर्ति के लिए संदर्भ मान के रूप में कार्य करता है। दबाव सेंसर का सकारात्मक दबाव पक्ष सेंसर डायाफ्राम आवास के उच्च दबाव कक्ष से जुड़ा है, और नकारात्मक दबाव पक्ष निम्न दबाव कक्ष से जुड़ा है। दबाव अलगाव डायाफ्राम के माध्यम से प्रेषित होता है और सेंसर के अंदर सिलिकॉन चिप में तरल पदार्थ भरता है, जिससे दबाव सेंसर चिप के प्रतिरोध में बदलाव होता है, जिसके परिणामस्वरूप डिटेक्शन सिस्टम के आउटपुट वोल्टेज में बदलाव होता है। यह आउटपुट वोल्टेज दबाव परिवर्तन के समानुपाती होता है और फिर इसे एडॉप्टर यूनिट और एम्पलीफायर द्वारा मानकीकृत सिग्नल आउटपुट में परिवर्तित किया जाता है।
का कार्य सिद्धांतMओनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पीज़ोरेसिस्टिव प्रेशर सेंसर
पीज़ोरेसिस्टिव प्रेशर सेंसर मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन के पीज़ोरेसिस्टिव प्रभाव का उपयोग करता है। एक मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन वेफर का उपयोग लोचदार तत्व के रूप में किया जाता है। एकीकृत सर्किट प्रौद्योगिकी का उपयोग करके, समतुल्य प्रतिरोधों का एक सेट मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन डायाफ्राम पर एक विशिष्ट दिशा में फैलाया जाता है और एक ब्रिज सर्किट में जोड़ा जाता है। मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन वेफर को सेंसर कैविटी के अंदर रखा गया है। जब दबाव बदलता है, तो मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन तनाव से गुजरता है, जिससे उस पर सीधे फैले तनाव प्रतिरोधक मापा दबाव के आनुपातिक रूप से बदल जाते हैं। फिर संबंधित वोल्टेज आउटपुट सिग्नल ब्रिज सर्किट द्वारा प्राप्त किया जाता है।
मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन प्रेशर सेंसर की संरचना: मुख्य घटक दो प्रक्रिया डायाफ्राम, बीच में एक सिलिकॉन सेंसर, और तेल भरने और प्रक्रिया कनेक्शन हैं।
समारोह
मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन दबाव/विभेदक दबाव ट्रांसमीटरों का उपयोग तरल पदार्थ, गैसों या वाष्प के स्तर, घनत्व और दबाव को मापने के लिए किया जाता है, और फिर उन्हें 4 - 20mA HART वर्तमान सिग्नल आउटपुट में परिवर्तित किया जाता है। वे पैरामीटर सेटिंग और प्रक्रिया नियंत्रण के लिए HART375 या BST मॉडेम के साथ भी संचार कर सकते हैं। उनके और पारंपरिक दबाव ट्रांसमीटरों के बीच अंतर यह है कि वे सेंसर सामग्री के रूप में नैनो-मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन का उपयोग करते हैं।
समस्या निवारण
ट्रांसमीटर मापन अनुभाग का निरीक्षण
1. फ्लैंज को हटा दें और विरूपण, क्षति या तेल रिसाव के लिए संवेदनशील घटक के डायाफ्राम की जांच करें।
2. संवेदनशील घटक को हटाए बिना, क्षतिपूर्ति प्लेट को हटा दें, और आवास में पिन के इन्सुलेशन प्रतिरोध की जांच करें। 100V से अधिक वोल्टेज के तहत, इन्सुलेशन प्रतिरोध 100MΩ से कम नहीं होना चाहिए।
सर्किट और वायु आपूर्ति को कनेक्ट करें। जब दबाव संकेत सीमा की ऊपरी सीमा पर हो, तो वायु आपूर्ति बंद कर दें। आउटपुट वोल्टेज और रीडिंग स्थिर रहनी चाहिए। यदि आउटपुट वोल्टेज गिरता है, तो यह ट्रांसमीटर में रिसाव का संकेत देता है। साबुन के पानी का उपयोग करके रिसाव का पता लगाया जा सकता है।
सर्किट निरीक्षण
1. बिजली की आपूर्ति कनेक्ट करें और ट्रांसमीटर आउटपुट टर्मिनल पर वोल्टेज सिग्नल स्थिति की जांच करें। यदि कोई आउटपुट वोल्टेज नहीं है, तो पहले जांचें कि क्या बिजली आपूर्ति वोल्टेज सामान्य है और बिजली आपूर्ति आवश्यकताओं को पूरा करती है; बिजली आपूर्ति, ट्रांसमीटर और लोड उपकरण के बीच वायरिंग त्रुटियों की जाँच करें। ट्रांसमीटर टर्मिनलों पर कोई वोल्टेज या विपरीत ध्रुवता के कारण कोई वोल्टेज सिग्नल आउटपुट नहीं हो सकता है। इन कारणों को खारिज करने के बाद, एम्पलीफायर बोर्ड सर्किट में क्षतिग्रस्त घटकों की जांच करें; सर्किट बोर्ड कनेक्टर्स में ख़राब संपर्क की जाँच करें। दोष बिंदु को सामान्य उपकरण के मापा वोल्टेज की तुलना दोषपूर्ण उपकरण के संबंधित मापा वोल्टेज से करके निर्धारित किया जा सकता है। यदि आवश्यक हो, तो दोषपूर्ण एम्पलीफायर बोर्ड को बदलें। फ्लो-प्रकार के ट्रांसमीटरों का निरीक्षण करते समय, जे-प्रकार के एम्पलीफायर बोर्डों के लिए विरोधी{8}स्थैतिक उपाय करने पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए।
2. बिजली की आपूर्ति कनेक्ट करें. इनपुट प्रेशर सिग्नल देने के बाद, यदि ट्रांसमीटर आउटपुट बहुत अधिक (10VDC से अधिक) या बहुत कम (2.0VDC से कम) है, और इनपुट प्रेशर सिग्नल को बदलने या शून्य बिंदु और रेंज स्क्रू को समायोजित करने पर कोई प्रतिक्रिया नहीं होती है, तो ट्रांसमीटर आउटपुट दोषपूर्ण है। इस प्रकार की गलती के लिए, ट्रांसमीटर के माप अनुभाग के संवेदनशील घटकों में असामान्यताओं की जांच करने के अलावा, उचित संचालन के लिए ट्रांसमीटर एम्पलीफायर बोर्ड पर "दोलन नियंत्रण सर्किट" की जांच की जानी चाहिए। उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर T1{10}}12 के बीच सामान्य शिखर वोल्टेज 25~35VP-P होना चाहिए; आवृत्ति लगभग 32kHz है. इसके बाद, एम्पलीफायर बोर्ड पर प्रत्येक परिचालन एम्पलीफायर की परिचालन स्थिति की जांच करें; घटकों आदि को किसी भी क्षति की जाँच करें। इस प्रकार की खराबी के लिए एम्पलीफायर बोर्ड के प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है।
साइट पर समस्या निवारण
1. प्राथमिक घटक अवरुद्ध हैं या गलत तरीके से स्थापित हैं; प्रेशर नल ठीक से नहीं लगाए गए हैं।
2. दबाव टैपिंग लाइनें लीक हो रही हैं या अवरुद्ध हैं; अवशिष्ट गैस या तरल चार्जिंग लाइन में रहता है; ट्रांसमीटर प्रक्रिया फ़्लैंज में जमा मौजूद होते हैं, जिससे एक माप मृत क्षेत्र बनता है।
3. ट्रांसमीटर वायरिंग गलत है; बिजली आपूर्ति वोल्टेज बहुत अधिक या बहुत कम है; संकेतक और उपकरण टर्मिनलों के बीच कनेक्शन पर खराब संपर्क।
4. तकनीकी आवश्यकताओं के अनुसार अपर्याप्त स्थापना; स्थापना विधि और साइट वातावरण तकनीकी आवश्यकताओं को पूरा नहीं करते हैं।
