Honeywell 霍尼韦尔的压力传感器在很多环境中都有应用,其中一部分场合比较特殊——要测的不是稳定的静态压力,而是冲击压力。管路里阀门快速启闭、液压缸突然换向,都会产生压力尖峰,峰值可能远超系统工作压力。测这类压力,对传感器的要求比测稳态压力高得多。常用的有两种做法。
方法一:换应变片式芯体
第一种办法是改变变送器的芯体形式,不用常规的陶瓷芯体或扩散硅芯体,改用应变片式。
电阻应变片是一种把被测件上的应变变化转换成电信号的敏感器件,是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两类,金属电阻应变片里又分丝状和金属箔状两种。装配时通常用专用粘合剂把应变片紧密粘在会产生力学应变的基体上:基体受力发生应力变化,应变片跟着产生形变,阻值随之改变,加在电阻上的电压也就变了。
应变片受力时的阻值变化通常比较小,所以一般组成应变电桥来用,再通过后续的仪表放大器放大,最后送给处理电路。
应变片式压力传感器一般都能抗冲击,而且抗冲击能力比较好。需要注意的是,这类芯体在精度上要做权衡,选型时要把冲击工况和精度要求放在一起考虑,先明确哪一项是主要目标。
方法二:常规芯体前面加缓冲管
第二种办法是用普通的陶瓷压力传感器或扩散硅压力传感器来测,但不直接测,而是在引压通道前面加一个缓冲管。
缓冲管的作用是把冲击压力的尖峰削掉,让真正作用到芯体上的压力变得平缓。这样一来,常规芯体也能用在有冲击的场合。这种做法经济实用、安装方便,所以应用非常广泛,是多数常规工况下的优先选择。
怎么选
- 冲击强、频次高、精度要求可以放宽:优先考虑应变片式,芯体本身耐冲击。
- 冲击存在但幅度可控、精度要求明确:常规芯体加缓冲管,成本低、改动小。
- 两种都拿不准:把冲击压力的峰值、发生频率和系统工作压力一起提供给厂家,由厂家判断芯体和引压结构怎么配。
不管用哪种方法,目的都是同一个:保护传感器芯体不被强大的压力冲坏。具体选哪种,要看现场环境和实际需求。
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