Οι πομποί είναι ένα σημαντικό συστατικό των συστημάτων αυτόματου ελέγχου. Οι πομποί πίεσης χρησιμοποιούνται κυρίως για τη μέτρηση και τον έλεγχο των παραμέτρων πίεσης σε βιομηχανικές διεργασίες και οι εφαρμογές τους είναι ευρέως διαδεδομένες στις βιομηχανίες πετρελαίου, χημικών και ηλεκτρικής ενέργειας. Υπάρχουν πολλοί τύποι πομπών πίεσης, που ταξινομούνται με διαφορετικούς τρόπους ανάλογα με τις αρχές λειτουργίας και τις χρήσεις τους. Οι πομποί πίεσης χρησιμοποιούνται κυρίως για απομακρυσμένη απεικόνιση και έλεγχο της πίεσης. Συχνά λειτουργούν σε περιβάλλοντα με υψηλή θερμοκρασία, χαμηλή πίεση, διάβρωση και κραδασμούς, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη πιθανότητα αστοχίας. Επομένως, η έρευνα σχετικά με τους παράγοντες που επηρεάζουν και τα κοινά σφάλματα των πομπών πίεσης είναι πολύ σημαντική.
1. Κοινοί τύποι πομπών πίεσης
Ένας πομπός πίεσης είναι ένα όργανο που μπορεί να μετατρέψει τις μεταβλητές πίεσης σε ένα τυπικό σήμα εξόδου. Υπάρχει μια ορισμένη λειτουργική σχέση μεταξύ της μεταβλητής πίεσης και του σήματος εξόδου. Σύμφωνα με διαφορετικές αρχές λειτουργίας, οι πομποί πίεσης μπορούν να χωριστούν στους ακόλουθους τύπους:
(1) Πιεζοαντιστικοί πομποί. Οι πιεζοαντιστικοί πομποί ασκούν πίεση στην μπροστινή επιφάνεια ενός διαφράγματος, προκαλώντας παραμόρφωση. Μια παχύ-αντίσταση μεμβράνης εκτυπώνεται στο πίσω μέρος του διαφράγματος ανίχνευσης πίεσης-, σχηματίζοντας μια γέφυρα Wheatstone. Κάτω από το πιεζοαντιστατικό φαινόμενο, η γέφυρα παράγει ένα σήμα τάσης που είναι ευθέως ανάλογο με την τάση διέγερσης.
(2) Πιεζοηλεκτρικοί πομποί. Οι πιεζοηλεκτρικοί πομποί χρησιμοποιούν το θετικό πιεζοηλεκτρικό αποτέλεσμα. Αυτό το φαινόμενο περιλαμβάνει την εφαρμογή εξωτερικής δύναμης σε έναν ηλεκτρολύτη, προκαλώντας παραμόρφωση. Η πόλωση συμβαίνει εντός του ηλεκτρολύτη, με αποτέλεσμα θετικά και αρνητικά φορτία στις δύο επιφάνειές του. Όταν αφαιρεθεί η εξωτερική δύναμη, ο ηλεκτρολύτης επιστρέφει στην αφόρτιστη κατάστασή του. Η πολικότητα του φορτίου αλλάζει ανάλογα με την κατεύθυνση της ασκούμενης δύναμης. Η εφαρμογή ηλεκτρικού πεδίου προς την κατεύθυνση της πολικότητας του ηλεκτρολύτη προκαλεί επίσης παραμόρφωση. αυτή η παραμόρφωση εξαφανίζεται με την αφαίρεση. Αυτό είναι το αντίστροφο πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο.
(3) Πομποί μετρητή τάσης. Ειδικές κόλλες χρησιμοποιούνται για τη συγκόλληση των μετρητών καταπόνησης μεταξύ τους, δημιουργώντας έτσι μηχανική καταπόνηση. Όταν αλλάξει η δύναμη στο μηχάνημα, οι μετρητές τάσης αντίστασης θα παραμορφωθούν επίσης σε κάποιο βαθμό, επηρεάζοντας έτσι την τιμή αντίστασης και αλλάζοντας την τάση στην αντίσταση. Ωστόσο, η αλλαγή στην τιμή αντίστασης είναι σχετικά μικρή σε αυτή την περίπτωση. Συνήθως, σχηματίζουν μια γέφυρα καταπόνησης, η οποία ενισχύεται από τον ενισχυτή οργάνων και τελικά μεταδίδεται στο κύκλωμα επεξεργασίας για εμφάνιση ή εκτέλεση.
(4) Χωρητικός πομπός. Οι χωρητικοί πομποί χωρίζονται σε ηλεκτρικούς και πνευματικούς τύπους. Το τυποποιημένο σήμα εισόδου του πρώτου είναι ένα σήμα DC και το σήμα εξόδου του δεύτερου είναι μια πίεση αερίου. Οι δύο πιέσεις του μετρούμενου μέσου εισάγονται στους θαλάμους υψηλής και χαμηλής πίεσης αντίστοιχα, επιδρώντας στα διαφράγματα απομόνωσης και στις δύο πλευρές του ευαίσθητου στοιχείου. Το διάφραγμα μέτρησης και τα ηλεκτρόδια στα μονωτικά φύλλα και στις δύο πλευρές σχηματίζουν έναν πυκνωτή. Όταν η πίεση και στις δύο πλευρές είναι διαφορετική, η μονάδα θα μετατοπιστεί και το ρεύμα και στις δύο πλευρές θα είναι διαφορετικό. Κάτω από τη δράση της ταλάντωσης και της ρύθμισης, σχηματίζονται σήματα ρεύματος, τάσης ή ψηφιακής εξόδου.
2. Αρχή λειτουργίας του πομπού πίεσης
Ο πομπός πίεσης αποτελείται από ένα κύκλωμα μονάδας, κεφαλή οθόνης, αισθητήρα στοιχείου αισθητήρα πίεσης και περίβλημα. Η διαφορά πίεσης από τους δύο σωλήνες οδηγούς πίεσης δρα στο διάφραγμα που μετράται από τον αισθητήρα πομπού. Το στοιχείο μέτρησης μετατρέπει το λαμβανόμενο σήμα πίεσης σε ένα τυπικό σήμα ρεύματος και τάσης και στέλνει το σήμα στον συναγερμό, τη συσκευή εγγραφής και τον ρυθμιστή για δευτερεύουσα μέτρηση.
3. Κοινές βλάβες των πομπών πίεσης
Οι πομποί πίεσης παρουσιάζουν αναπόφευκτα διάφορα σφάλματα κατά τη χρήση. Πολλοί παράγοντες μπορούν να τους επηρεάσουν, όπως διαρροή υγρού πλήρωσης μεταξύ του εσωτερικού διαχωριστικού και του αισθητηρίου στοιχείου, μηδενικές-αποκλίσεις σημείου και εύρους και ασταθής απόδοση, τα οποία μπορούν να οδηγήσουν σε μειωμένη ακρίβεια ή ακόμα και ζημιά. Οι καιρικές συνθήκες επηρεάζουν επίσης τον πομπό. για παράδειγμα, οι κεραυνοί μπορεί να βλάψουν το κύκλωμα του διαφράγματος, προκαλώντας αστοχία επικοινωνίας. Τα υγρά περιβάλλοντα μπορεί να βλάψουν την καλωδίωση. Η ακατάλληλη επιλογή εύρους μπορεί να προκαλέσει μη αναστρέψιμη παραμόρφωση του αισθητηρίου στοιχείου. Αρκετοί συνήθεις τύποι σφαλμάτων περιγράφονται παρακάτω:
(1) Σφάλματα κυκλώματος Όταν παρουσιάζεται σφάλμα γραμμής, ο υπολογιστής εμφανίζει μη κανονικές τιμές. Ανοίξτε το κουτί διακλάδωσης του πομπού και ελέγξτε για χαλαρές συνδέσεις, βραχυκυκλώματα ή ανοιχτά κυκλώματα. Αντιμετώπιση προβλημάτων χρησιμοποιώντας μεθόδους όπως μέτρηση τροφοδοσίας, μόνωσης και αντίστασης.
(2) Παρεμβολή μετατροπής συχνότητας. Κατά τη διάρκεια της καλωδίωσης, διάφορες γραμμές σήματος παρεμβάλλονται μεταξύ τους, ειδικά όταν οι γραμμές τροφοδοσίας και οι γραμμές σήματος συνδέονται στον ίδιο αγωγό. Αυτή η παρεμβολή είναι πιο σοβαρή και μπορεί να προκαλέσει αδυναμία επικοινωνίας του πομπού ή ακόμα και δυσλειτουργία. Αυτό μπορεί να αποφευχθεί αυξάνοντας την απόσταση μεταξύ του καλωδίου του οργάνου και του δίσκου του καλωδίου τροφοδοσίας.
(3) Σφάλμα βρύσης πίεσης. Τα σφάλματα της βρύσης πίεσης περιλαμβάνουν συνήθως τρεις τύπους: απόφραξη, διαρροή αέρα και συσσώρευση υγρού. Η απόφραξη προκαλείται συνήθως από μη έγκαιρη αποστράγγιση ή βρώμικα/κολλώδη μέσα. Η διαρροή αέρα προκαλείται από πολυάριθμες συνδέσεις πομπού, βαλβίδες απενεργοποίησης-και άλλα εξαρτήματα, αυξάνοντας τον αριθμό των σημείων διαρροής. Η συσσώρευση υγρού προκαλείται συνήθως από ακατάλληλο τρύπημα πίεσης αερίου ή εσφαλμένη εγκατάσταση της βρύσης πίεσης, η οποία επηρεάζει την ακρίβεια μέτρησης.
Σφάλμα μετάδοσης ηλεκτρικού σήματος. Η ακατάλληλη χρήση ή συντήρηση των πομπών πίεσης μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε αστοχίες μετάδοσης ηλεκτρικού σήματος. Για παράδειγμα, η τοποθέτηση του πομπού κοντά στη συσκευή που δοκιμάζεται για εξοικονόμηση χρόνου μπορεί να προκαλέσει την υπερβολική απόσταση μετάδοσης του σήματος, με αποτέλεσμα παρεμβολές ή εξασθένηση του σήματος. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η{3}}διατομή του καλωδίου θα πρέπει να αυξάνεται ανάλογα με τις ανάγκες.
4. Αντιμετώπιση προβλημάτων πομπού πίεσης
4.1 Σήμα μηδενικής εξόδου
Όταν ο πομπός πίεσης εμφανίζει μηδενική πίεση, μπορούν να γίνουν τα ακόλουθα βήματα: Πρώτα, ελέγξτε εάν υπάρχει πίεση στον αγωγό και εάν το όργανο τροφοδοτείται κανονικά. Στη συνέχεια, ελέγξτε εάν η πολικότητα του τροφοδοτικού έχει αντιστραφεί. Τέλος, ελέγξτε την πλακέτα ηλεκτρονικού κυκλώματος, τον αισθητήρα πίεσης και την τάση τροφοδοσίας του πομπού.
4.2 Καμία απόκριση όταν ασκείται πίεση
Εάν δεν υπάρχει απόκριση κατά την εφαρμογή πίεσης, ελέγξτε εάν οι βαλβίδες στον σωλήνα πίεσης λειτουργούν σωστά, εάν ο διακόπτης βραχυκυκλωτήρα της λειτουργίας προστασίας του πομπού λειτουργεί σωστά, εάν ο σωλήνας πίεσης είναι φραγμένος, ελέγξτε το σημείο μηδέν και το εύρος του πομπού και αντικαταστήστε τον αισθητήρα πίεσης.
4.3 Απόκλιση ένδειξης μεταβλητής πίεσης
Όταν ο πομπός πίεσης εμφανίζει μια ένδειξη πίεσης που είναι σημαντικά υψηλότερη ή χαμηλότερη από την κανονική, ελέγξτε πρώτα εάν υπάρχει διαρροή στο σωλήνα πίεσης. Στη συνέχεια, ελέγξτε τις βαλβίδες στο σωλήνα πίεσης και συντονίστε-τον αισθητήρα. Εάν το πρόβλημα παραμένει, αντικαταστήστε τον αισθητήρα πίεσης.
4.4 Ασταθής ενδείξεις μεταβλητής πίεσης
Αυτό το πρόβλημα μπορεί να αντιμετωπιστεί απομονώνοντας εξωτερικές πηγές παρεμβολών, ελέγχοντας για διαρροές στον αγωγό πίεσης-σωλήνα, ελέγχοντας για υπολείμματα στον αγωγό, επιθεωρώντας το διάφραγμα για σημάδια φθοράς ή παραμόρφωσης και ελέγχοντας την κεφαλή του διαφράγματος ανίχνευσης πίεσης-.
5. Συμπέρασμα
Οι αισθητήρες πίεσης χρησιμοποιούνται ευρέως. Είτε οικιακό είτε εισαγόμενο, μπορεί να προκύψουν διάφορες δυσλειτουργίες κατά τη χρήση λόγω του εργασιακού περιβάλλοντος, της ακατάλληλης λειτουργίας ή εγγενών λόγων. Επομένως, δεν πρέπει μόνο να λειτουργούμε σύμφωνα με τις τυπικές προδιαγραφές στο εγχειρίδιο οδηγιών, αλλά και να έχουμε γνώση της σωστής διάγνωσης, συντήρησης και επισκευής σφαλμάτων για να διασφαλίσουμε τη διάρκεια ζωής και την ακρίβεια μέτρησης του αισθητήρα πίεσης.
