奇石樂集團(Kistler)是動態(tài)測量技術領域的卓越制造商,可測量壓力、力、扭矩和加速度, 提供KISTLER壓電式壓力傳感器,KISTLER壓阻式壓力傳感器, KISTLER力傳感器,KISTLER測力儀, KISTLER加速度傳感器及相應的電子和分析軟件。奇石樂為航天、航空、汽車等許多領域的科研和生產提供廣泛的解決方案。Kistler產品典型應用的領域有:內燃機燃燒分析試驗;注塑過程的質量控制;內彈道壓力測量;切削力的測量和分析;零次品生產和產品測試的過程監(jiān)測;運動和醫(yī)學生物力學測量;振動和模態(tài)分析。
KISTLER壓電式壓力傳感器,KISTLER壓阻式壓力傳感器, KISTLER力傳感器,KISTLER測力儀, KISTLER加速度計等各種高質量備品備件。
壓力傳感器(Pressure Transducer)是能感受壓力信號,并能按照一定的規(guī)律將壓力信號轉換成可用的輸出的電信號的器件或裝置。
壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。按不同的測試壓力類型,壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。
-摘自JJG860-2015
壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器,其廣泛應用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè),下面就簡單介紹一些常用傳感器原理及其應用。另有醫(yī)用壓力傳感器。
分類
多傳感器信息融合技術的基本原理就像人的大腦綜合處理信息的過程一樣,將各種傳感器進行多層次、多空間的信息互補和優(yōu)化組合處理,最終產生對觀測環(huán)境的一致性解釋。在這個過程中要充分地利用多源數(shù)據(jù)進行合理支配與使用,而信息融合的最終目標則是基于各傳感器獲得的分離觀測信息,通過對信息多級別、多方面組合導出更多有用信息。這不僅是利用了多個傳感器相互協(xié)同操作的優(yōu)勢,而且也綜合處理了其它信息源的數(shù)據(jù)來提高整個傳感器系統(tǒng)的智能化。
壓力傳感器是使用最為廣泛的一種傳感器。傳統(tǒng)的壓力傳感器以機械結構型的器件為主,以彈性元件的形變指示壓力,但這種結構尺寸大、質量重,不能提供電學輸出。隨著半導體技術的發(fā)展,半導體壓力傳感器也應運而生。其特點是體積小、質量輕、準確度高、溫度特性好。特別是隨著MEMS技術的發(fā)展,半導體傳感器向著微型化發(fā)展,而且其功耗小、可靠性高。
擴散硅壓力變送器
擴散硅壓力變送器是把帶隔離的硅壓阻式壓力敏感元件封裝于不銹鋼殼體內制作而成。它能將感受到的液體或氣體壓力轉換成標準的電信號對外輸出,DATA-52系列擴散硅壓力變送器廣泛應用于供/排水、熱力、石油、化工、冶金等工業(yè)過程現(xiàn)場測量和控制。
性能指標:
測量介質:液體或氣體(對不銹鋼殼體無腐蝕)
量程:0-10MPa
精度等級:0.1%FS、0.5%FS(可選)
穩(wěn)定性能:±0.05%FS/年;±0.1%FS/年
輸出信號:RS485、4~20mA(可選)
過載能力:150%FS
零點溫度系數(shù):±0.01%FS/℃
滿度溫度系數(shù):±0.02%FS/℃
防護等級:IP68
環(huán)境溫度:-10℃~80℃
存儲溫度:-40℃~85℃
供電電源:9V~36V DC;
結構材料:外殼:不銹鋼1Cr18Ni9Ti
密封圈:氟橡膠
膜片:不銹鋼316L
電纜:φ7.2mm聚氨酯專用電纜
半導體壓電阻型
半導體壓電阻抗擴散壓力傳感器是在薄片表面形成半導體變形壓力,通過外力(壓力)使薄片變形而產生壓電阻抗效果,從而使阻抗的變化轉換成電信號。
靜電容量型
靜電容量型壓力傳感器,是將玻璃的固定極和硅的可動極相對而形成電容,將通過外力(壓力)使可動極變形所產生的靜電容量的變化轉換成電氣信號。 (E8Y的動作原理便是靜電容量方式,其他機種采用半導體方式)。
接線方法
傳感器的接線一向是客戶采購過程咨詢得最多的問題之一,很多客戶都不知道傳感器如何連線,其實各種傳感器的接線方式基本都是一樣的,壓力傳感器一般有兩線制、三線制、四線制,有的還有五線制的。
壓力傳感器兩線制比較簡單,一般客戶都知道怎么接線,一根線連接電源正極,另一個線也就是信號線經過儀器連接到電源負極,這種是最簡單的,壓力傳感器三線制是在兩線制基礎上加了一個線,這根線直接連接到電源的負極,較兩線制麻煩一點。四線制壓力傳感器肯定是兩個電源輸入端,另外兩個是信號輸出端。四線制的多半是電壓輸出而不是4~20mA輸出,4~20mA的叫壓力變送器,多數(shù)做成兩線制的。壓力傳感器的信號輸出有些是沒有經過放大的,滿量程輸出只有幾十毫伏,而有些壓力傳感器在內部有放大電路,滿量程輸出為0~2V。至于怎么接到顯示儀表,要看儀表的量程是多大,如果有和輸出信號相適應的檔位,就可以直接測量,否則要加信號調整電路。五線制壓力傳感器與四線制相差不大,市面上五線制的傳感器也比較少。 [2]
螺紋類型
壓力傳感器的螺紋有很多種,常見的有NPT、PT、G、M,都是管螺紋。
NPT 是 National (American) Pipe Thread 的縮寫,屬於美國壓力傳感器標準的 60 度錐管螺紋,用于北美地區(qū).國家標準可查閱 GB/T12716-1991
PT 是 Pipe Thread 的縮寫,是 55 度密封圓錐管螺紋,屬惠氏壓力傳感器螺紋家族,多用於歐洲及英聯(lián)邦國家.常用於水及煤氣管行業(yè),錐度規(guī)定為 1:16。國家標準可查閱 GB/T7306-2000
G 是 55 度非螺紋密封管螺紋,屬惠氏壓力傳感器螺紋家族.標記為 G 代表圓柱螺紋。國家標準可查閱 GB/T7307-2001
M 是公制普通螺紋,如M20*1.5表示直徑為20mm,螺距為1.5,如客戶無特殊要求,壓力傳感器一般為M20*1.5螺紋。
另外螺紋中的1/4、1/2、1/8 標記是指螺紋尺寸的直徑,單位是英寸。行內人通常用分來稱呼螺紋尺寸,一寸等于8分,1/4 寸就是2分,如此類推。G 好像就是管螺紋的統(tǒng)稱(Guan),55、60度的劃分屬于功能性的,俗稱管圓。螺紋由一圓柱面加工而成。
ZG俗稱管錐,即螺紋由一圓錐面加工而成,一般的水管壓力接頭都是這樣的,老國標標注為Rc
公制螺紋用螺距來表示,美英制螺紋用每英寸內的螺紋牙數(shù)來表示,這是壓力傳感器螺紋最大的區(qū)別,公制螺紋是60度等邊牙型,英制螺紋是等腰55度牙型,美制螺紋60度。公制螺紋用公制單位,美英制螺紋用英制單位。
管螺紋主要用來進行壓力管道的連接,其內外螺紋的配合緊密,壓力傳感器管螺紋有直管與錐管兩種。公稱直徑是指所連接的壓力管道直徑,顯然螺紋大徑比公稱直徑大。 1/4,1/2,1/8是英制螺紋的公稱直徑,單位是英寸。 [3]
工作原理
1、壓阻式壓力傳感器
電阻應變片是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的現(xiàn)象,俗稱為電阻應變效應。
2、陶瓷壓力傳感器
陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應,壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個惠斯通電橋,由于壓敏電阻的壓阻效應,使電橋產生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號,標準的信號根據(jù)壓力量程的不同標定為2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和應變式傳感器相兼容。
3、擴散硅壓力傳感器:
擴散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應,利用壓阻效應原理,被測介質的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產生與介質壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)生變化,利用電子線路檢測這一變化,并轉換輸出一個對應于這一壓力的標準測量信號。
4、藍寶石壓力傳感器:
利用應變電阻式工作原理,采用硅-藍寶石作為半導體敏感元件,具有無與倫比的計量特性。因此,利用硅-藍寶石制造的半導體敏感元件,對溫度變化不敏感,即使在高溫條件下,也有著很好的工作特性;藍寶石的抗輻射特性極強;另外,硅-藍寶石半導體敏感元件,無p-n漂移。
5、壓電式壓力傳感器:
壓電效應是壓電傳感器的主要工作原理,壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量,因為經過外力作用后的電荷,只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應力。
無法避免誤差
在選擇壓力傳感器的時候我們要考慮他的綜合精度,而壓力傳感器的精度受哪些方面的影響呢?其實造成傳感器誤差的因素有很多,下面我們注意說四個無法避免的誤差,這是傳感器的初始誤差。
首先的偏移量誤差:由于壓力傳感器在整個壓力范圍內垂直偏移保持恒定,因此變換器擴散和激光調節(jié)修正的變化將產生偏移量誤差。
其次是靈敏度誤差:產生誤差大小與壓力成正比。如果設備的靈敏度高于典型值,靈敏度誤差將是壓力的遞增函數(shù)。如果靈敏度低于典型值,那么靈敏度誤差將是壓力的遞減函數(shù)。該誤差的產生原因在于擴散過程的變化。
第三是線性誤差:這是一個對壓力傳感器初始誤差影響較小的因素,該誤差的產生原因在于硅片的物理非線性,但對于帶放大器的傳感器,還應包括放大器的非線性。線性誤差曲線可以是凹形曲線,也可以是凸形曲線稱重傳感器。
最后是滯后誤差:在大多數(shù)情形中,壓力傳感器的滯后誤差完全可以忽略不計,因為硅片具有很高的機械剛度。一般只需在壓力變化很大的情形中考慮滯后誤差。
壓力傳感器的這個四個誤差是無法避免的,我們只能選擇高精度的生產設備,利用高新技術來降低這些誤差,還可以在出廠的時候進行一定的誤差校準,盡最大的可能來降低誤差以滿足客戶的需要。
安裝問題
正確安裝
通常高溫熔體壓力傳感器的損壞都是由于其安裝位置不恰當而引起的,如果將傳感器強行安裝在過小的孔或形狀不規(guī)則的孔中,就有可能造成傳感器的震動膜受到沖擊而損壞,選擇合適的工具加工安裝孔,有利于控制安裝孔的尺寸,另外,合適的安裝扭矩有利于形成良好的密封,但是如果安裝扭矩過高就容易引起高溫熔體壓力傳感器的滑脫,為防止這種現(xiàn)象發(fā)生,通常在傳感器安裝之前在其螺紋部分上涂抹防脫化合物。
1. 壓力傳感器正確安裝方法:
(1) 通過適當?shù)膬x表, 在普通大氣壓和標準溫度條件下,核實壓力傳感器的頻率反應值。
(2) 核實壓力傳感器的編碼與相應的頻率反應信號的正確性。
2. 確定具體安裝位置
為了確定壓力傳感器的編號和具體安裝位置, 需按充氣網的各個充氣段來考慮。
(1) 壓力傳感器必須沿著線纜進行安裝, 安裝在線纜接頭處。
(2) 每條線纜裝設壓力傳感器不少于4個, 靠近電話局的兩個壓力傳感器, 相距不應大干200m。
(3) 每條線纜的始端和末端分別安裝1個。
(4) 每條線纜的分支點應裝1個, 如果兩個分支點相距較近(小于100 m),可只裝1個。
(5) 線纜敷設方式(架空、地下)改變處應裝1個
(6) 對無分支的線纜, 因壘線的線纜程式一致, 壓力傳感器的安裝隔距不大干500m, 并使其總數(shù)不少于4個。
(7) 為了便于確定壓力傳感器故障點, 除在起點安裝壓力傳感器外,距起點150~200m處,還要另外安裝1個當然在設計中, 一定要考慮經濟與技術的因素, 在不需要安裝壓力傳感器的地方,則應不必安裝。
檢查尺寸
如果安裝孔的尺寸不合適,高溫熔體壓力傳感器在安裝過程中,其螺紋部分就很容易受到磨損,這不僅會影響設備的密封性能,而且使傳感器不能充分發(fā)揮作用,甚至還可能產生安全隱患。只有合適的安裝孔才能夠避免螺紋的磨損(螺紋工業(yè)標準1/2-20UNF2B),通常可以采用安裝孔測量儀對安裝孔進行檢測,以做出適當?shù)恼{整。
應用領域
壓力傳感器主要應用于:增壓缸、增壓器、氣液增壓缸、氣液增壓器、壓力機,壓縮機,空調制冷設備等領域。
1、應用于液壓系統(tǒng)
壓力傳感器在液壓系統(tǒng)中主要是來完成力的閉環(huán)控制。當控制閥芯突然移動時,在極短的時間內會形成幾倍于系統(tǒng)工作壓力的尖峰壓力。在典型的行走機械和工業(yè)液壓中,如果設計時沒有考慮到這樣的極端工況,任何壓力傳感器很快就會被破壞。需要使用抗沖擊的壓力傳感器,壓力傳感器實現(xiàn)抗沖擊主要有2種方法,一種是換應變式芯片,另一種方法是外接盤管,一般在液壓系統(tǒng)中采用第一種方法,主要是因為安裝方便。此外還有一個原因是壓力傳感器還要承受來自液壓泵不間斷的壓力脈動。
2.應用于安全控制系統(tǒng)
壓力傳感器在安全控制系統(tǒng)中經常應用,主要針對的領域是空壓機自身的安全管理系統(tǒng)。在安全控制領域有很多傳感器應用,壓力傳感器作為一種非常常見的傳感器,在安全控制系統(tǒng)中應用也不足為奇。
在安全控制領域應用一般從性能方面來考慮,從價格上的考慮,還有從實際操作的安全性方便性來考慮,實際證明選擇壓力傳感器的效果非常好。壓力傳感器利用機械設備的加工技術將一些元件以及信號調節(jié)器等裝置安裝在一塊很小的芯片上面。所以體積小也是它的優(yōu)點之一,除此之外,價格便宜也是它的另一大優(yōu)點。在一定程度上它能夠提高系統(tǒng)測試的準確度。在安全控制系統(tǒng)中,通過在出氣口的管道設備中安裝壓力傳感器來在一定程度上控制壓縮機帶來的壓力,這算是一定的保護措施,也是非常有效的控制系統(tǒng)。當壓縮機正常啟動后,如果壓力值未達到上限,那么控制器就會打開進氣口通過調整來使得設備達到最大功率。
3.應用于注塑模具
壓力傳感器在注塑模具中有著重要的作用。壓力傳感器可被安裝在注塑機的噴嘴、熱流道系統(tǒng)、冷流道系統(tǒng)和模具的模腔內,它能夠測量出塑料在注模、充模、保壓和冷卻過程中從注塑機的噴嘴到模腔之間某處的塑料壓力。
4.應用于監(jiān)測礦山壓力
傳感器技術作為礦山壓力監(jiān)控的關鍵性技術之一。一方面,我們應該正確應用已有的各種傳感器來為采礦行業(yè)服務;另一方面,作為傳感器廠家還要研制和開發(fā)新型壓力傳感器來適應更多的采礦行業(yè)應用。壓力傳感器有多種,而基于礦山壓力監(jiān)測的特殊環(huán)境,礦用壓力傳感器主要有:振弦式壓力傳感器、半導體壓阻式壓力傳感器、金屬應變片式壓力傳感器、差動變壓器式壓力傳感器等。這些傳感器在礦產行業(yè)都有廣泛的應用,具體使用哪種傳感器還有根據(jù)具體的采礦環(huán)境進行選擇。
5.應用于促進睡眠
壓力傳感器本身無法促進睡眠,我們只是將壓力傳感器放在床墊地下,由于壓力傳感器具有高靈敏度,當人發(fā)生翻身、心跳以及呼吸等有關的動作時,傳感器會分析這一系列信息,去推斷睡眠人睡覺處于一個什么狀態(tài),然后通過對傳感器的分析,收集傳感器的信號得到心跳和呼吸節(jié)奏等睡眠的數(shù)據(jù),最后將所有數(shù)據(jù)處理譜成一首段的曲目,當然能將你一個晚上的睡眠壓縮成一首幾分鐘的音樂。
6.應用于壓縮機,空調冷設備
壓力傳感器常用于空氣壓力機,以及空調制冷設備,這類傳感器產品外形小巧、安裝方便、導壓口一般采用專用閥針式設計。
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Sales Engineer:金春梅(小姐)
部分型號如下:KISTLER 壓力傳感器 K9132A21 SN1123787
kistler 4075A100
KISTLER 傳感器sensor 9500A3
Kistler RS-232C
KISTLER 壓力傳感器 9041A
KISTLER4045A5 5BAR M14 20...120℃
KISTLER 備件 5877ak00
KISTLER1712A0
kistler 2829B01
KISTLER2112A25
KISTLER 電纜 1651C5
kistler KSM206000-5
KISTLER 電壓力傳感器 9051A
KISTLER2153A03004003HG+監(jiān)視器 信號線10M、動力線10M
KISTLER KSM036458- 10
kistler4570A20壓力傳感器負荷傳感器KistlerInstrumenteGmbH
KISTLER 備件 4520A050
kistler 1492-CAB005E69
KISTLER 傳感器 4577A1C3
KISTLER 壓力傳感器 Type 6001
Kistler KSM124970-5
KISTLER 備件 2112ATRS25
KISTLER1631C5
KISTLER1645C0.6
KISTLER 備件 6182BE
kistler KSM124970-5
KISTLER4577A200C1
KISTLER 反饋電纜長5米 KSM303500-5
KISTLER4577A100
KISTLER1635CSP1,5 KIAG 10-32
KISTLER 9331B 傳感器sensor
KISTLERKSM036436
kistler 9500A3
KISTLER8640A50
KISTLER 備件 5010B
kistler 1995A5
KISTLER 電機動力電纜 KSM341600-10
Kistler Instrumente GmbH 5855B22
KISTLER1603B10
KISTLERKSM333010-5
KISTLER 4053A10
KISTLER 電纜 KSM206000-15
KISTLER2180ANCFH0060SB
KISTLER4703B
KISTLER4576A50SC1
1631C5
kistler KSM000823
KISTLER4502A50R
KISTLER 備件 9211B
kistler 8640A50.
KISTLER4577A10C1
KISTLER 放大器 4007C010FDS 1-2.0
KISTLER9301B 4904168
KISTLER4503A20LA2B1000
KISTLER 備件 9311B
KISTLER1662A5
KISTLER KSM341600-10
KISTLER5038A2
kistler 6159Asp 1.5 cable 1.5m
KISTLER8778A500
KISTLERtype 1688B5
KISTLER4740AWY1X0B0
kistler 4733AWDY1X10003
kistler 1662A5
KISTLER 備件 DRUSCHA 6159AEU6
kistler 4734AWDY2X400S1
KISTLER 備件 1708B1
KISTLER4570A50
KISTLER 力信號電纜 KSM313720-10
KISTLER 備件 2110A
KISTLER9321B
Kistler 6182 2m
KISTLER6157BAE
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KISTLER torque sensor 4502A50R
KISTLERtype6401
KISTLER5327A5
kistler 6189AG
KISTLER5159A410
kistler 1315A SN18000323
KISTLER 壓力傳感器_ 4557-A50-C1
kistler HM8118
kistler 4576A10SC1
kistler 9103A
kistler 5495A2 Nr:18005013 壓力傳感器
KISTLER 力傳感器 4577A50
KISTLER 備件 1631C1 SN18000523
KISTLER DMS KS6KD6 TUCHEL 4944 pn:007186
KISTLER KSM106410-8 壓力傳感器電纜線
KISTLERTYP:108526-6200 S/N:359332
kistler 1631C5
KISTLER 6118BFD35A41
KISTLER 壓力傳感器(Force sensor) 4577A-50C1 50KN
kistler 4503A5KLA2B1000
KISTLER 備件 KSM303500-5
KISTLER6161AA2
KISTLER 1601BSP cable
KISTLER 壓力傳感器 9301B 4904168
KISTLER6157BCSP L=1.2M
kistler 1500A57
kistler 1315A SN18000326
kistler 1631C2
kistler 9211BE
KISTLER 備件 5039A212 SN1 414配接頭
KISTLER4577A50C1
KISTLER電纜KSM103820-5
KISTLER 備件 9580A9
KISTLER 控制器 GL-8 KIG4340A8-32
KISTLER 9301B 壓力傳感器
kistler 5073A111 KISTLER
KISTLER1631C2 18000525
KISTLER 壓力傳感器的cable線 1661A2 (2m long)
kistler 1500A42A7
kistler Preload Tester Type 5991
kistler 18007556?? 9277A25?
Kistler 8688A5+1756C5K03+800M159
kistler 4034B 2.5GHZ
kistler 1661A5 電纜
KISTLER 備件 1800140 D
KISTLER4502A050R
kistler 4737AWY1X10000
kistler 1645C0,6
KISTLER 6192BG
KISTLER 9323A(20KN)
KISTLER 備件 1603B2
KISTLERtravel sensor2112A25
KISTLER4737AWY1X100S1
KISTLER 傳感器電纜 1631C5