*產品技術原理
壓力:壓力是流體技術領域中的一個重要物理量。一般說來,壓力是指流體介質作用于單位面積上的力,它與應力有著相同的量綱,兩者僅在物理意義上有所不同。
衡量壓力的單位是Pa,kPa,Mpa。
被測量流體介質的壓力作用在硅芯片上,或者作用于不銹鋼膜片上,通過硅油傳遞給壓力敏感元件硅芯片上(附圖1),芯片上有四組蝕刻在芯片表面上的壓敏電阻組成的惠斯登電橋(附圖2),在壓力的作用下,膜片產生機械變形,橋路失去平衡而產生一個毫伏信號,經放大器后輸出與壓力變化保持線性關系的電信號,這一過程被稱作是壓力電信號的變送過程。(附圖3)
如果測量的壓力與給定指令同時提供給控制電路,壓力信號的不同將驅動電磁閥改變流量以達到控制壓力的目的,這一過程被稱作為壓力電信號的控制過程。(附圖4)。
圖1 壓力傳感器
圖2 硅芯片電橋原理圖
圖3 壓力變送控制器
圖4 壓力控制器
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*產品分類外型尺寸及接口方式
壓力測量類型
表壓變送控制器:高于大氣壓并以大氣壓作參照或以一個密封大氣壓為參考的流體介質壓力,該壓力作用于硅芯片上,經電信號放大,輸出與壓力變化呈線性對應關系的電信號。
絕壓變送控制器:以真空零作為參考的流體介質壓力。該壓力作用于硅芯片上,經電信號放大,輸出與壓力變化呈線性對應關系的電信號。
差壓變送控制器:兩個流體介質壓力之間的相對差值,這個差值壓力作用于硅芯片上,經電信號放大,輸出與壓力變化呈線性對應關系的電信號。
一、壓力測量電信號輸出類型
二線制:產品電氣連接為二根線,其一線為電源正輸入,其二線為電源回路地線。壓力電信號包含在電源回路地線。(附圖5)
圖5 二線制電氣連接示意圖
(附圖6)
圖6 二線制電氣連接示意圖
四線制:產品電氣連接為四根線,產品供電電源與壓力測量電信號分開,電源線為二根線,電信號輸出線為二根(附圖7
)
圖7 四線制電氣連接示意圖
二、壓力控制器類型:上游型和下游型
(一)、壓力控制器分上游(后置)壓力控制器和下游(前置)壓力控制器兩種。
上游(后置)壓力控制器類型:壓力控制器保持其上游壓力跟蹤指令信號。壓力控制器安裝在被控壓力容器的出氣端,進行壓力測量和壓力控制。(見附圖8)
圖8 上游壓力控制類型示意圖
下游(前置)壓力控制器型:壓力控制器保持其下游壓力跟蹤指令信號。壓力控制器安裝在壓力容器的進氣端,進行壓力測量和壓力控制
。提供給壓力控制器的進氣壓力必須大于壓力容器的被控制壓力(見附圖9)
圖9 下游壓力控制類型示意圖
(二)、上游型壓力控制型式可包含三種壓力控制類型
1、相對壓力控制
2、絕對壓力控制
3、差壓控制
下游型壓力控制型式可包含三種壓力控制類型
1、相對壓力控制
2、絕對壓力控制
3、差壓控制
三、壓力控制器防爆類型
1、防爆型式為隔爆型
2、防爆等級為DIICT3—T6,產品標注為“Ex”
四、型號分類
1、壓力控制器
型號 |
名稱 |
滿量程(N2) |
SY-9411 |
壓力控制器 |
1~10MPA |
SY-9411L |
壓力控制器 |
|
SY-9412 |
壓力控制器 |
1~10MPA |
SY-9422 |
壓力控制器 |
1~10MPA |
2、壓力顯示儀
型號 |
名稱 |
功能 |
SY-9401 |
壓力顯示儀 |
提供電源和數字顯示 |
SY-9402B |
壓力顯示儀 |
提供電源,給定控制、關閉、清洗和
數字顯示 |
五、附件分類
型號 |
名稱 |
SY-9380 |
管路過濾器 |
SY-9390 |
管路干燥器 |
SY-94D15 |
D15芯接口電纜線 |
|
電源線 |
SY-9370 |
單向閥 |
SY-9310 |
截止球閥 |
|
雙錐卡套(Ø3、Ø6、Ø8) |
|
管線(Ø3、Ø6、Ø8)(管線材質包括不銹鋼、銅、尼龍、聚四氟乙烯) |
|
穿板接頭(Ø3、Ø6、Ø8) |
|
變徑接頭(Ø3、Ø6、Ø8) |
|
二通(Ø3、Ø6、Ø8) |
|
三通(Ø3、Ø6、Ø8) |
|
四通(Ø3、Ø6、Ø8) |
六、產品外型尺寸(附圖10~圖24)
圖10
SY-9411壓力變送器控制四線制(軟管連接方式)
圖11
SY-9411壓力變送控制器四線制(雙錐卡套連接方式)
圖12
SY-9411壓力變送控制器四線制(固定安裝方式)
圖13
SY-9411L壓力變送控制器二線制(軟管連接方式,差壓測量方式)
圖14
SY-9411L壓力變送控制器二線制(雙錐卡套連接方式)
圖15
SY-9411L壓力變送控制器二線制(螺紋連接方式,絕壓或表壓測量方式)
圖16
SY-9411L壓力變送控制器二線制(絕壓或表壓及高壓測量方式>5MPa)
圖17
SY-9411L壓力變送控制器二線制
(差壓測量方式,雙錐卡套連接方式,電氣連接采用赫斯曼接頭)
圖18
SY-9411L壓力變送控制器二線制
(表壓或絕壓,高壓測量方式,螺紋連接方式,>5MPa)
圖19
SY-9411L壓力變送控制器二線制
(表壓或絕壓,高壓測量方式,螺紋連接方式,>5MPa)
圖20
SY-9411壓力控制器四線制通流方式
圖21A
SY-9412壓力控制器分體式
圖21B
SY-9422B壓力控制器分體式
圖22
SY-9411-EX壓力控制器(防爆型 通流使安裝)
圖23
SY-9412-EX和SY-9422-EX壓力控制器(防爆型 通流式)
圖24
SY-9411L-EX壓力控制器(防爆型 螺紋連接)
七、接口安裝及連接方式(附圖25)
管路接頭的連接密封的四種方式:
1、 球頭密封
適用:高壓或大流量
接頭材料:不銹鋼管或銅管
規格:Ø3、Ø6、Ø8或其他特殊規格
2、 雙卡套式密封
使用:進口不銹鋼管、銅管雙卡套
材料:不銹鋼
規格:Ø3、Ø6、Ø8
3、 O型圈式密封
適用:PVC軟管、低壓
O型圈材料:氟橡膠
規格:Ø3、Ø6、Ø8
4、 軟管(喉箍)
適用:低壓、小流量
接頭材料:不銹鋼或黃銅
規格:軟管內徑Ø3、Ø5或其它特殊規格
***可根據用戶需要配置
*產品技術應用
應用 壓力控制器
目前已廣泛應用于石油、化工、半導體、醫療儀器、生物工程、燃燒控制、配氣、環境監測、精密儀器、科研、計量、食品、冶金、航天航空。
特別是壓力控制器是北京圣業科技發展有限公司在國內獨立首創奉獻廣大用戶及科技界的高技術產品。
在許多領域中,對壓力進行控制的方式多見于各種手動調節閥,配以各種標準或精密的測量表,來完成對流量和壓力的監控。該方式雖然簡單,但在科技飛速發展、過程控制高度集成化自動化的今天,已不能滿足要求。
為適應過程控制計算機全面管理的要求,也形成了一種壓力電子控制方式,其形式采用壓力測量傳感器、電控制閥、聯結PID電子線路,實施對壓力的監控。與此同時,對流量也要實行監測,需配備一臺流量計。
此種方式雖可滿足計算機控制的要求,但也存在著許多的問題,傳感壓力信號與控制壓力存在著一個明顯的時滯,對于某一設定點的壓力控制,其輸出狀態是脈動的,而非恒定壓力輸出。電控制閥的非線性特性,降低了測量信號壓力控制的精度及重復性,特別是當壓力控制依照一定的速率進行程序控制時,它不能很好的適應。
SY-94系列壓力電子控制器從根本上解決了這些問題,壓力傳感器、壓力控制閥、電子線路三部分組成一個閉環的控制系統。壓力傳感器輸出一個與氣體壓力相對應的電信號,該電信號經放大后用于控制閥和輸出信號,若測量壓力與設定值不符,控制電路反饋調節閥驅動電路,改變閥的開度,從而實現閉環的動態實時壓力控制,壓力電子控制器在標定時,即已考慮了流量變化對壓力控制所產生的影響;因此在系統給定的最大流量范圍內,壓力電子控制器無論流量怎樣變化,均保證設定點的壓力恒定輸出;由于閉環控制系統,壓力控制通過反饋調節,實時跟蹤,其壓力控制動態響應在1秒至15秒之內完成(與壓力容器有關),這樣對于按一定速率變化的壓力控制編程,也可完全滿足要求。
SY-94系列壓力控制最小設定值,可以達到1Pa,控制精度可以達到0.5%、0.1%。SY-94系列壓力控制器還可以與SY-93系列質量流量控制器配套使用,可全面提高各類系統設計的自動化控制程度。
產品技術應用
(一)、石油化工催化劑評價系統應用
評注:在該系統中,壓力控制器通常可以與質量流量控制器配套使用
1) 典型上游壓力控制型
質量流量控制器精確地測量和控制配氣工藝所需的不同氣體的流量,在反應器中得到固定比例的混合氣體。壓力控制器通過改變反應器輸出氣體的排量,保持反應器中壓力的恒定,或按工藝要求的壓力曲線控制反應壓力。(附圖26)
2) 典型下游壓力控制器
壓力控制器通過改變流經壓力控制器的輔助氣體(N2)與反應器輸出氣體之間的排量比例,保持反應器中反應壓力的恒定,或按工藝要求的壓力曲線控制反應壓力。(附圖27)
圖26 典型的上游壓力控制
圖27 典型的下游壓力控制
(二)、分析儀器
SY-9412型壓力控制器在毛細管氣相色譜上應用(附圖28)
圖28 壓力控制器在氣相色譜應用流程圖
評注:在氣相色譜中,采用壓力控制器除了可以達到氣相色譜壓力的穩定性,更多的是實現了壓力控制的按一定速率變化的壓力編程
(三)、計量、檢定(附圖29)
圖29 計量檢定流程
評注:由于壓力控制器可以任意設置壓力控制點,對于標定壓力開關點的精度及效率有相當大的提高,同時在全量程的壓力校驗上也提供了相當好的準確性和便捷性。
(四)、航空航天(附圖30)
圖30 模擬飛行環境測控系統
評注:該系統用于地面模擬飛機的飛行高度和速度,該系統可任意調整飛行高度和速度,在一定大飛行高度和速度下,測試飛行相關性能的技術指標是否符合要求,該系統提供了真實可靠的測試依據及飛行模擬環境狀態,屬于世界先進水平。