壓力傳感器技術及其應用

壓力傳感器是工業(yè)實踐中常用的一種傳感器，它應用廣泛，不僅可以測量壓力，還可以測量加速度、負荷、位移、流量等其他物理量。壓力傳感器廣泛應用于水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電 力、船舶、機床、管道等工業(yè)自控環(huán)境中。
傳統(tǒng)的測力方法是利用彈性材料的形變和位移來表示，它的體積大、便攜性差 輸出信號是非電量。隨著微電子的發(fā)展，半導體壓力傳感器的出現(xiàn)，使壓力傳感器 有了長足進步。
壓力傳感器的種類繁多.按照制作原理可以分為利用壓電效應制成的壓電式傳 感器、利用壓阻效應制成的壓阻式傳感器和利用應變效應制成的應變式傳感器。這些傳感器利用不同的原理和不同的材料在不同場合發(fā)揮著重要作用。
壓電傳感器只能用于動態(tài)測量，這是因為外力作用在壓電元件上產生的電荷只有在無泄漏的情況下才能保存，需要測量回路具有無限大的輸人阻抗，這實際上是不可能的，因此壓電式傳感器不能用于靜態(tài)測量。壓電傳感器主要應用在加速度、 壓力和力等的測量中。
壓阻式傳感器對靜態(tài)和動態(tài)的測量都能保持很高的精度，在航天航空這種對壓力精度要求特別嚴格的領域，壓阻式傳感器得到了廣泛的應用。
應變式傳感器廣泛用于力、力矩、壓力和加速度等參數的測量。
此外，壓力傳感器還有電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。
壓力傳感器技術參數：
1.額定壓力范圍
額定壓力范圍是滿足標準規(guī)定值的壓力范圍。也就是在zui高和zui低溫度之間，傳感器輸出符合規(guī)定工作特性的壓力范圍。在實際應用時傳感器所測壓力在該范圍之內。
2.zui大壓力范圍
zui大壓力范圍是指傳感器能長時間承受的zui大壓力，且不引起輸出特性*性改變。特別是半導體壓力傳感器，為提高線性和溫度特性，一般都大幅度減小額定壓力范圍。因此，即使在額定壓力以上連續(xù)使用也不會被損壞。一般zui大壓力是額定壓力zui高值的2－3倍。
3.壓力遲滯
為在室溫下及工作壓力范圍內，從zui小工作壓力和zui大工作壓力趨近某一壓力時，傳感器輸出之差。
4.溫度范圍
壓力傳感器的溫度范圍分為補償溫度范圍和工作溫度范圍。補償溫度范圍是由于施加了溫度補償，精度進入額定范圍內的溫度范圍。工作溫度范圍是保證壓力傳感器能正常工作的溫度范圍。
5.損壞壓力
損壞壓力是指能夠加工在傳感器上且不使傳感器元件或傳感器外殼損壞的zui大壓力。
6.線性度
線性度是指在工作壓力范圍內，傳感器輸出與壓力之間直線關系的zui大偏離。
智慧傳感器可知植物生長狀況，不僅省肥還高產
近期，全省36個高校將在9月14日免費開放各自的重點實驗室。在9月11號，我們前往了南農大學校，提前探訪了即將揭開神秘面紗的3個重點實驗室。在國家信息農業(yè)工程技術中心的實驗室內，大約六七十平方米的大廳里，分布著大大小小的屏幕和一小塊試驗田。試驗田的中央，豎著高低不同的管子，有的噴著噴霧，有的頂部戴著圓圓的金屬眼鏡，正慢悠悠地轉動著四下查看，這里面安裝著智慧傳感器，看起來是別有洞天。
這一整套設備叫作物生長與感知智慧管理系統(tǒng)。在田間地頭裝上一套，不用自己去現(xiàn)場，田里的稻麥，地頭的瓜果蔬菜長得怎么樣，好不好，在家里全都可以一目了然。
農民種水稻蔬菜，以往都是靠經驗，什么時候該施肥了，什么時候該除草了，對于結果好不好，只有到zui后才知道，*是個人經驗。但這套設備做到24小時監(jiān)控，通過埋管子和埋在土里的傳感器，分析土壤的濕度，葉片葉綠素的飽和度，從而判斷是否要施肥、澆水，施肥和澆水的量也會控制，不會讓植物餓著或撐著。這套設備可以起到讓田間地頭的勞作更精細化，不僅節(jié)約肥料，還節(jié)約了勞力。對于瓜果蔬菜是一件很好的監(jiān)控設備。
據介紹，這套設備目前已經在江寧的土橋、浦口的江浦等地試用，根據測算，一般節(jié)肥5%—15%，增產率在5%—15%，達到好的作用。這種設備一套大約兩三千元，如果土壤沒有差異，整片農田只需要設置一套就足夠了。南農大學校研究出的這一感知智慧管理系統(tǒng)，在田地里安裝智慧傳感器，能達到省肥又高產的效果。
在許多一線城市內，為進一步加強市政消防栓的使用管理，實時監(jiān)測消防水壓，即時反饋消防栓內的水壓狀況，該市織里鎮(zhèn)在全市試點安裝智能消防栓無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了壓力傳感器實現(xiàn)了對室外消防栓內水壓狀況的監(jiān)控。
該系統(tǒng)內置有具備技術的壓力傳感器。這種水壓力傳感器會24小時全天候實時監(jiān)控室外消防栓內的水壓狀況，及時地通過射頻微波信號發(fā)射給消防栓遠程監(jiān)測系統(tǒng)中控臺和手機APP終端，使中控臺和持手機的值班人員能夠一目了然。一旦發(fā)現(xiàn)某一消防栓出現(xiàn)水壓低于正常值，中控臺將會按照預設程序及時報警，并通知相關的維護人員進行故障排除。
消防栓作為城市重要的基礎設施之一，它的好壞在一定程度上決定著滅火救援行動的成敗。2015年6月，織里消防大隊組織官兵對全鎮(zhèn)555只市政消防栓進行檢查維護時，發(fā)現(xiàn)其中的179只存在不同程度損環(huán)。針對這種情況，相關部門決定在全市成功試點安裝10套。
據了解，此次試點安裝的10套智能消防栓無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)，采用太陽能供電與電池供電相結合，可及時了解轄區(qū)內消防栓水壓和功能狀況，以及設備有無缺失狀況等。
電子汽車衡安裝建造說明
一、基本說明：
根據承載器上平面和基礎圈梁上平面與外部地平面相對位置不同，電子汽車衡（以下陲稱汽車衡）基礎可分為有基坑、淺基坑和無基坑三種類型?，F(xiàn)今流行趨勢，推薦采用無基圩汽車衡，它的主要優(yōu)勢在于以下幾個方面：
1、基礎高出地平面，無論有無頂棚，均不會形成基礎大面積積水和浸泡。
2、不需做排水設施，縮小了施工面積和工作量。
3、兩側空間大，有利于汽車衡的安裝和檢修。
4、秤臺下面長時間積聚的雜物和泥土灰塵易于清理。
5、節(jié)省了排水設施及土方量，施工簡單，相對施工成本低。
6、汽車衡整體故障率低，壽命長。
二、基礎高度：
1、基礎圈梁上平面高出相鄰兩側地平面5公分。若兩側地平面有坡度，高度不一樣，從能茺成自然排水和基礎不積水的前提出發(fā)，酌情考慮高度，例如可把相鄰地面zui低處作為地尋面零位來推算其它尺寸。
2、用于安裝傳感器的預埋件上平面高出圈梁10公分。
3、引坡上平臺高出傳感器安裝預埋件45公分。
4、安裝后，秤臺與引坡上平臺平齊，也就是說，秤臺高出地平面約60公分。
5、引坡坡度按圖紙標注為8%，可根據實際情況掌握在1：6到1：10，一般引坡長度加平臺長度（1米）在4～8米范圍。
三、基礎平面尺寸：
1、基礎圈梁外緣寬度大于秤臺寬度5公分，例如3×8秤臺基礎寬度為3050mm，3.5×l8礙臺基礎寬度為3550mm。
2、引坡寬度大于秤臺寬度，例如3×8秤臺引坡寬度為3400mm，3.5×18秤臺引坡寬度為3800mm。
3、傳感器預埋件在寬度方向靠縱梁內側，例如3X8基礎縱梁中心距為2500mm，而傳感器i埋件寬度方向中心局為2300mm; 3.5×18基礎縱梁中心距為3000mm，而傳感器預埋件竟度方向中心局為2800mm。
4、傳感器預埋件在長度方向位于每根橫梁的中心線上，具體位置在施工時以圖紙標注為準。
-、季藪器安裝空當的長度比秤臺標稱長度長3—4公分，例如8米秤臺基礎空當長度為8∞Omm，16米秤臺基礎空當長度為16040mm，也就是說每頭留出1.5～50px空隙作為秤臺看自由活動空間（這是必需的）。施工時這個空隙只能按圖紙要求掌握，而沒有必要有主乏放大或縮小。
6.至鼉與承載器接口處的護邊角鋼長度等于引坡寬度，基礎空當立面的限位預埋板與立面兩雯平齊，限位預埋板和護邊角鋼立面對焊，立面平齊。
一、亨線預埋管為2時水管或同樣大小的塑料卷管，從秤臺中部靠近磅房側引入磅房內放置儀
愛處，里穿鐵絲預備引線，塞木楔子防止進水和雜物。歪、寮葑編排說明：：至要簍縱向和橫向梁斷面圖一樣，高度600mm，寬度550mm，主筋為上下各四根中16mm辱五尋目，每隔200毫米一根巾6箍筋。一般考慮面層厚度，每邊留30～50毫米余量，所以差三方框的尺寸約為450—500×500—550。
二虧關鋼筋與圈梁鋼筋一體編排，每頭11根中16螺紋鋼主筋，每隔200mm -根中6mm箍
三  ．蘭莓±引坡厚度750px，可以不布鋼筋。
三、戛遵件說明：
：、i -峰IVI1用于安裝固定傳感器，板厚10～20mm，板面尺寸400×400．下面牢固焊接4一毒16mm螺紋鋼鉤子作為錨筋。
二天{蘭＼42用于限位，板面尺寸為500×250，做法與Ml相同，如圖紙中所示，安裝前與差嘩\43焊接成一體。
三  j主'= VI3為護邊角鋼，每隔200～400mm焊接一根錨筋，焊完后較直。上，氣二，二、I_l為穿線管，如前所述，可采用2時水管或同樣大小的塑料卷管，從秤臺中部靠
'-暮罷1：弓！入磅房內放置儀表處，里穿鐵絲預備引線，塞木楔子防止進水和雜物。曩：三虧號≮：如需架設平臺，穿線管也可以在平臺下暗敷，磅房預留過孑L，這樣便可以降低薹二乏夏裝皇j難宴，是走線更靈活。差蓬蓬．深約1—1.2m，周圍留出300—500mm余量，素土夯實。量7炙±或碎石墊層分層填充、夯實，完成后標高為-0.65m。
3、Cl0抹面，厚度約lOOmm，完成后標高為-0.55m。
4、磅頭及引坡底層處理與上同，兩側墊層放45度坡，分層填充、夯實，lOOmm厚Cl0抹面
5、編鋼筋前局部墊C20作為支撐和調整高度用，按要求布鋼筋，留出抹面層。
6、按圖紙尺寸要求安放預埋件，調整好尺寸和水平后，將錨筋和圈梁鋼筋焊接成一體。
7、支模板，C20澆注圈梁和磅頭下面部分，C20填充預埋件高出部分空隙。澆注時留出梁{護面層30厚。
8、將護邊角鋼、限位板等預埋件安放焊接好后，澆注磅頭和引坡。澆注時留出板保護面層20厚。
9、素土回填圈梁中間，夯實，留出30厚抹面層。
10、抹梁保護面和回填土面，厚度30，抹后標高0.05米。
1 1、抹板保護面，厚20。
12、四周填土夯實。
七、基礎施工關鍵點：
l、傳感器安裝預埋件縱向中心距要根據圖紙得到保證，并且兩排各預埋件應分別保持在一；線上。
2、傳感器安裝預埋件橫向中心距按圖紙要求應得到保證，注意不在縱梁中心線上，而是偏內僅僅在橫梁中心線上。
3、傳感器安裝預埋件水平度，不僅應該整體共面保持水平，還應該單個獨立水平（施工時！體高度水平管調一致后，單個用水平儀校平）。
4、傳感器安裝預埋件與磅頭護迓角鋼高度差450毫米。
5、磅頭之間空當距離（護邊角鋼之間距離）。
6、各位置點不但尺寸應該對，而且不應吊角，如不應出現(xiàn)平行四邊形和扭曲面等現(xiàn)象。
八、電源保護地：
1、如果電源沒有保護地線，則需加做。
2、在靠近磅房處挖深為0.8～1米、寬為0.5米的溝，溝的上部稍寬，下部稍窄。溝底如有雨
子應清除。
3、打入2～2.5米的接地樁（可以是角鋼或圓管，頭部削尖），露出坑底0.15～0.2米。土太j可以澆水以利于打入接地樁。
4、用扁鋼焊接接地樁后將扁鋼母線引入磅房，有接口均應搭接焊牢。
5、霉線上刷黑漆防腐，接口刷瀝青漆防腐，回填土。
6、霆當地面部分加護套以利于保護。
了、要芝導線與接地母線聯(lián)接用螺絲緊固，并涂上防銹漆。
t、豺雷裝置： J爰來講，儀表具備一定的防雷擊功能，但為了確保安全，應該采取必要的措施。
二三雪焉季節(jié)，為了免雷擊受損失，要注意雷電來臨前暫時拔掉儀表電源停止使用儀表。
三．i雪運雷很復雜，如果需要風雨無阻地運行，則需要請專業(yè)部門實地勘察，專門設計、安戛j雪避雷裝置。
直線位移傳感器在礦山磨機中的應用
礦山磨機是一種礦山設備，主要完成碎礦石的進一步粉碎工作。由于國內外礦山行業(yè)的快速發(fā)展，礦山磨機已經廣泛的應用在各大礦山企業(yè)。在應用過程中，礦山磨機出現(xiàn)軸瓦損壞的情況較多，發(fā)現(xiàn)及時，可能停機幾小時可以把軸瓦修理好，要是軸瓦損壞嚴重就只能更換新的軸瓦了，這樣不但耽誤了生產還影響了工期，而且還會造成一定的經濟損失，很多企業(yè)對這問題束手無策。
軸瓦損壞的原因
礦山磨機軸瓦是鉛基或錫基合金澆注后加工而成的軸支撐裝置，中控軸和軸瓦之間采用純液體潤滑，如果礦山磨機的軸和軸瓦之間發(fā)生摩擦，軸瓦很容易損壞。礦山磨機在啟動之前，先啟動低壓油泵，然后啟動高壓油泵，高壓有的出口在礦山磨機的軸瓦與軸之間，高壓泵供油的主要作用是在礦山磨機啟動之前先把礦山磨機的軸從軸瓦上頂起，使軸和軸瓦之間離開一定的距離形成有效的油膜避免在礦山磨機旋轉時軸與軸瓦摩擦，損壞軸瓦。在礦山磨機啟動之前檢測設備要求檢測礦山磨機軸的定期狀態(tài)，如有頂起的狀態(tài)出現(xiàn)就允許礦山磨機啟動，如沒有頂起的狀態(tài)就說明軸與軸瓦之間沒有形成油膜，礦山磨機就不允許啟動。長期以來各個礦山磨機生廠商都是用壓力繼電器對這一狀態(tài)檢測，一旦檢測結果出問題軸瓦肯定損壞。就是說頂起狀態(tài)的檢測結果不準確，檢測手段落后是礦山磨機軸瓦損壞的主要原因，所以應該找更合適的檢測礦山磨機軸頂起的方法，應選用*檢測技術老解決這一問題。
直線位移傳感器在礦山磨機中應用
為了*解決礦山磨機軸瓦頂起狀態(tài)檢測結果不準確造成軸瓦損壞的問題，嘗試了很多檢測方法，zui后確認直線位移傳感器是一個比較合適在礦山磨機上應用的檢測產品。
直線位移傳感器又稱為線性位移傳感器，是一種屬于金屬感應的線性器件，直線位移傳感器的作用是把各種被測物理量轉換為電量。在生產過程中，位移的測量一般分為測量實物尺寸和機械位移兩種。直線位移傳感器的功能在于把直線機械位移量轉換成電信號。為了達到這一效果，通常將可變電阻滑軌定置在傳感器的固定部位，通過滑片在滑軌上的位移來測量不同的阻值。傳感器滑軌連接穩(wěn)態(tài)直流電壓，允許流過微安培的小電流，滑片和始端之間的電壓，與滑片移動的長度成正比。將傳感器用作分壓器可zui大限度降低對滑軌總阻值性的要求，因為由溫度變化引起的阻值變化不會影響到測量結果。
這種直線位移床啊去你應用到礦山磨機控制系統(tǒng)中，當高壓泵啟動時直線位移傳感器能準確的檢測到礦山磨機軸是否被頂起，然后通過模擬量信號把檢測到的結果傳送到PLC上，PLC根據直線位移傳感器傳送過來的數據進行分析，判斷是否允許礦山磨機啟動并完成相應的控制。
直線位移傳感器優(yōu)點
直線位移傳感器在檢測礦山磨機軸頂起狀態(tài)時比壓力繼電器好的優(yōu)點：
直線位移傳感器檢測的頂起高度是值，直線位移傳感器能準確的檢測到軸和軸瓦之間的油膜存在，允許啟動礦山磨機。直線位移傳感器設定參數值非常方便、準確，直線位移傳感器測量精度高，測量數據準確無誤。
直線位移傳感器在礦山磨機上應用后有效的解決了軸頂起狀態(tài)不準確的問題，避免了礦山磨機軸瓦的損壞和不必要的經濟損失，提高了生產效率。實踐證明直線位移傳感器是一種穩(wěn)定的，*檢測技術，提高了礦山磨機的整體穩(wěn)定性。