數字壓力表性
1 、電路設計和軟件設計:
采用業(ye) 界的超低功耗 16 位處理器,前端采用低噪聲低漂移高儀(yi) 表放大器,低溫漂電壓基準,內(nei) 含 16 位 ad ,zui高 60000 個(ge) 有效碼,保證了采樣數據有效性和可使用性。
對於(yu) 不同的測量環境和量程段,我們(men) 選用不同傳(chuan) 感器和測量電路來實現測量,讓儀(yi) 表工作在zui擅長量程段和環境中。
2 、零點自穩定係統
采用零點自動穩定係統,保證零點漂移小於(yu) : 0.05% (該技術已申報)
3 、溫度自動補償(chang) 係統
由於(yu) 采用的不同傳(chuan) 感器測量不同的壓力,所以對傳(chuan) 感器進行溫度補償(chang) 的時候需要根據不同的傳(chuan) 感器采用zui合適的測量電路和軟件來進行溫度補償(chang) ,對於(yu) 部分傳(chuan) 感器我們(men) 采用溫度壓力同時測量,利用複雜的函數運算進行溫度補償(chang) ,zui終我們(men) 可以保證我們(men) 的產(chan) 品可以的工作在 -30~ 70℃ 。(此項技術正在申報中)
4 、電源管理技術
采用電池管理技術,保證產(chan) 品電池使用壽命的同時確保儀(yi) 表的工作狀態不受影響,我們(men) 的產(chan) 品在電池電壓變化 15% 範圍內(nei) ,不影響儀(yi) 表測量精度;電池耗盡報警指示。
5 、防雷擊技術
采用*的 “ 緩衝(chong) 、吸附、放流、抑製 ” 防雷擊電路,該防雷電路在長慶油田、中原油田長期使用過程中取得了良好的防雷效果。
6 、回路電流檢測技術
在數字變送器儀(yi) 表中我們(men) 設計了回路電流實時檢測技術,在輸出 4~20mA 的同時,檢測電源回路中的電流,對電流進行實時的閉環調整,輸出電流精度可以控製在 1/6000 。
7 、自診斷自恢複技術
儀(yi) 表工作異常時會(hui) 顯示不同的錯誤號,準確指示儀(yi) 表的故障點,可以快速找到引發原因及解決(jue) 方法,普通故障儀(yi) 表可以自恢複。
8 、紅外遙控技術
在數字變送器儀(yi) 表中我們(men) 設計了紅外遙控器,在防爆場所不需要斷電開蓋就可以方便的設置儀(yi) 表的各種參數。
9 、無線傳(chuan) 感器網絡技術
網絡越來越融入生活和工作的今天,我們(men) 再次向技術的發起挑戰,無線傳(chuan) 感器網絡是近兩(liang) 年來上比較熱門的話題,我們(men) 在這個(ge) 課題上已經取得了可喜的成果,在我們(men) 進一步測試後我們(men) 將推出 ACI 係列無線數字儀(yi) 表,構成 ANCN 無線儀(yi) 表聯盟。(該技術正在測試和申報中)
高可靠性:
我們(men) 使用的傳(chuan) 感器有:俄羅斯藍寶石、擴散矽、 E+H 陶瓷電容,用以測量不同的場所及量程,以保證儀(yi) 表在完成它擅長的工作同時提高了產(chan) 品的工作可靠性和穩定性。
采用零點自穩定係統、溫度自動補償(chang) 係統、回路電流檢測技術克服了壓力儀(yi) 表令人頭疼的技術難題,同時提高了儀(yi) 表的環境適用能力。
防雷技術、電源管理技術、自診斷自恢複技術的運用保證了儀(yi) 表在特殊環境下能夠保護自己同時確保儀(yi) 表檢測的精度,在儀(yi) 表本身故障的情況下,提醒和指示,普通故障儀(yi) 表可以自恢複。
電路生產(chan) 均采用全自動貼片 SMT 回流焊工藝,並嚴(yan) 格進行了超聲波清洗和 -40~ 85℃ 溫度老化,測試合格後需要進行 3 次三防噴塗工藝和溫度老化,嚴(yan) 格保護電路板的可靠性和穩定性,提高工作環境的適應性。
儀(yi) 表在生產(chan) 過程中需要進行三次 -35~ 75℃ 溫度試驗和標定,隻要這樣才能保證產(chan) 品的溫度特性和可靠性,zui終出廠需要進行 -30~ 70℃ 精度測試,如不符合精度範圍我們(men) 會(hui) 將它的傳(chuan) 感器報廢或降級使用,這些仔細繁瑣試驗和篩選在的壓力儀(yi) 表行業(ye) 中是少見的。
技術理念加完善的生產(chan) 工藝,構成了的專(zhuan) 業(ye) 仔細的服務團隊、熱情開放的平台創造了一個(ge) 璀璨的民族品牌
在 2003 年來我們(men) 的*代,第二代,第三代數字壓力表產(chan) 品均長慶油田大量使用,根據多年的產(chan) 品研發經驗積累和生產(chan) 工藝的改進,我們(men) 目前推出的第四代產(chan) 品、可靠性和使用壽命都遠遠好於(yu) 前麵 3 代產(chan) 品和市場其它同類產(chan) 品,預知詳細技術參數和比較,請參考我們(men) 的產(chan) 品介紹。
數字壓力表和傳(chuan) 統壓力表對比
比較內(nei) 容 | CWY100 係列數字壓力表 | 耐振耐腐不鏽鋼壓力表 |
測量範圍段 | 0~500pa……0~260Mpa | 0~100kpa……0~60Mpa |
基本誤差 | ±0.2 、 0.5% FS | ±1.6 、 2.5%FS |
穩定性 | ±0.2% FS/ 年 | ±3% FS/ 年 |
介質溫度 | -55~ 300℃ (寬溫型) | 0~ 300℃ |
環境溫度 | -30~ 70℃ | - 10 ~ 50℃ |
溫度漂移 | -30~ 70℃ 漂移 ±0.3% 內(nei) | -10~ 50℃ 漂移 ±1% 內(nei) |
使用壽命 | 5 年 | 3 年 |
合計成本 | 300 元 / 年( 5 年算) | 380 元 / 年( 3 年算) |
經過數據表示我們(men) 可以看到: CWY100 數字壓力表在各方麵特性和都優(you) 於(yu) 指針壓力表,隨著科技的發展,儀(yi) 表的數字化、智能化是個(ge) 必然的方向。優(you) 勢特點比較:
1 、 測量精度高: 0.2%FS
2 、 抗震動,耐腐蝕
3 、 數字顯示、讀數方便無讀數誤差
4 、 數字化、非線性補償(chang)
5 、 壓力峰值保持,數字通訊接口
CWY100 數字壓力表作為(wei) 一代數字壓力表是指針壓力表和老一代數字壓力表的*替代產(chan) 品。
傳(chuan) 感器選擇
鈦 / 矽-藍寶石傳(chuan) 感器
這是我們(men) 引以為(wei) 榮的*的技術 ,它采用藍寶石外延矽工藝,可以在一個(ge) 器件中兼備很多理想特征。
工作溫度極寬( -65℃ -350℃ );藍寶石有著非常好的彈性和絕緣特性;矽 - 藍寶石半導體(ti) 敏感元件;無 p-n 漂移;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;藍寶石的抗輻射性*。
*的穩定性(經 1000 萬(wan) 次zui大壓力負載循環後,傳(chuan) 感器無任何變化),壓力測量範圍寬( 0-4KPa~260MPa ) 高阻抗、低功耗,精度高( 0.05F .S , 0.1%F.S ),超長壓力疲勞壽命,迄今為(wei) 止,已經曆了zui嚴(yan) 峻的軍(jun) 事和航天應用考驗。
傳(chuan) 感器由鈦合金測量膜片和鈦合金接收膜片雙膜片構成,印製有異質外延性應變靈敏電橋電路的藍寶石膜片,被熔焊在鈦合金測量膜片上。被測壓力傳(chuan) 送到接收膜片上。在壓力的作用下,鈦合金接收膜片產(chan) 生形變,該形變被鈦 - 矽藍寶石敏感元件感知後,其電橋輸出會(hui) 發生變化,變化的幅度與(yu) 被測壓力成正比,電橋電路將應變電橋的失衡信號,轉換為(wei) 電壓信號輸出。
幹式陶瓷傳(chuan) 感器
傳(chuan) 統的測量強腐蝕介質的方法是使用特殊的隔離膜片和灌充液係統,這種方法的缺點是費用高,安裝不方便,而幹式陶瓷傳(chuan) 感器的化學穩定性遠優(you) 於(yu) 的不鏽鋼和其他防腐材料,幾乎可以測量介質,並且沒有灌充液和隔膜係統。體(ti) 積小、安裝方便。
擴散矽傳(chuan) 感器
鍋爐負壓、暖通風壓、絕壓、低壓、液位使用擴散矽傳(chuan) 感器是zui合適的。矽傳(chuan) 感器在小量程時有很,通過精密的溫度補償(chang) ,可以實現在低量程測量時的高穩定性和低成本。在一些特殊應用中,例如食品和製藥,充無毒橄欖油的矽傳(chuan) 感器,還符合 3A 衛生標準。
在差壓測量方麵,電容式傳(chuan) 感器是目前技術zui成熟。應用zui廣泛的產(chan) 品,具有*的:精度 0.25% ,靜壓 4 或 14Mpa ,zui小量程可達 0-0.12Kpa ,配合遠傳(chuan) 隔膜係統可用於(yu) 各種複雜的應用 .
現場應用效果對比
應用 | 鈦 / 矽 - 藍寶石 | 幹式陶瓷 | 擴散矽 | 差動電容 |
現場溫度波動大 | A | C | C | B |
用於(yu) 低溫測量 | A | D | D | B |
用於(yu) 高溫測量 | A | C | C | C |
長使用壽命 | A | C | C | B |
介質容易凍結 | C | C | NA | NA |
高可靠免維護 | A | C | C | C |
用於(yu) 微壓測量 | C | NA | NA | A |
用於(yu) 低壓測量 | C | C | A | A |
用於(yu) 高壓測量 | A | C | C | C |
用於(yu) 負壓測量 | C | C | B | A |
用於(yu) 差壓測量 | A | NA | NA | A |
介質腐蝕性強 | C | A | C | C |
具有高的過載 | C | D | D | A |
要求衛生和清潔 | A | NA | A | C |
注: 1 ) A: 使用效果非常好 B :使用效果好 C :可以使用 D :使用效果不好 NA :不能使用
2 )以上建議指傳(chuan) 感器本身特征,不含隔膜係統和附件。
3 )以上建議來源於(yu) 多年的現場經驗。
CWY100 數字壓力表競爭(zheng) 優(you) 勢
下麵我們(men) 一起來討論一下數字壓力表的重要質量和:
*點:傳(chuan) 感器的比較
一般廠家使用的是陶瓷壓阻傳(chuan) 感器,我們(men) 早期的產(chan) 品也使用這種傳(chuan) 感器,所以我們(men) 對這類傳(chuan) 感器有很深入地了解,這類傳(chuan) 感器使用壽命短、故障率高、信號長期穩定性不好、密封性差 , 25Mpa 以上使用超過 1 年左右容易出現泄漏現象、在壓力衝(chong) 擊時該傳(chuan) 感器容易碎裂而導致管道泄漏、精度低、溫漂大、使用溫度範圍窄(實測超出 -20℃ ~ 60℃ 後極易損壞)。
我們(men) 為(wei) 了解決(jue) 以上數字壓力表的缺陷,在原來的經驗基礎上,曆時近 6 個(ge) 月試驗,研製了基於(yu) 藍寶石傳(chuan) 感器和擴散矽傳(chuan) 感器的數字壓力表,該儀(yi) 表克服了上一代數字壓力表的缺點,新一代數字壓力表具有如下特點:傳(chuan) 感器壽命長、信號穩定性好、密封好杜絕泄漏、測量精度高、使用溫度範圍寬(高溫型zui高可測 300℃ )、溫度漂移小、我們(men) 的產(chan) 品 -30℃ ~ 70℃ 環境範圍均可以正常工作,且zui大漂移小於(yu) 0.3% 。
從(cong) 範圍看,擴散矽傳(chuan) 感器被廣泛的應用在石油、化工、電力、航空航天、汽車等重要的場所;而陶瓷壓阻傳(chuan) 感器僅(jin) 被限用在民用場所 ; 一顆擴散矽傳(chuan) 感器的價(jia) 格是一顆陶瓷壓阻傳(chuan) 感器的 3~10 倍。傳(chuan) 感器在儀(yi) 表中起到zui核心的作用,對它的選擇直接影響著儀(yi) 表的壽命、精度、可靠性和性。為(wei) 了現場、可靠、運行請慎重選擇。
第二點:信號處理電路和生產(chan) 工藝比較
我們(men) 的信號處理電路是由具有多年壓力傳(chuan) 感器處理經驗的工程師和理工大學儀(yi) 表實驗室教授聯合設計,因為(wei) 儀(yi) 表本身是電子產(chan) 品,卻又是區別於(yu) 電子產(chan) 品!所以我們(men) 專(zhuan) 業(ye) !
信號處理電路主要由業(ye) 界的低功耗處理器、高放大器和電源管理芯片組成;儀(yi) 表軟件設計合理、精妙,在對傳(chuan) 感器進行了非線性校正和溫度補償(chang) 的同時具備率和超低功耗等特性。在實際測試過程中我們(men) 的信號電路板在 -30℃ ~ 75℃ 範圍內(nei) 的整體(ti) 溫漂為(wei) 0.089%( 我們(men) 可以提供有效的測試數據 ) ,精密之處可見一斑。
對於(yu) 儀(yi) 表的原材料我們(men) 均本著嚴(yan) 謹的態度選用世界生產(chan) 廠商的高元件,在電子產(chan) 品低成本化的今天我們(men) 依然堅持這個(ge) 原則;在生產(chan) 過程中我們(men) 對電路板都進行嚴(yan) 格的測試、三防保護和老化測試,對成品進行反複高低溫老化和衝(chong) 擊試驗,嚴(yan) 格按照工業(ye) 儀(yi) 表的標準生產(chan) 。所以我們(men) 專(zhuan) 心、認真!
第三點:產(chan) 品比較
下麵我們(men) 以 CWY100 數字壓力表和品牌產(chan) 品進行比較:
以下是兩(liang) 種產(chan) 品在申請生產(chan) 許可證時由質量技術監督局測試的結果
比較內(nei) 容 | CWY100 係列數字壓力表 | 品牌產(chan) 品 |
測量範圍段 | 0~500pa……0~260Mpa | 0~100kpa……0~60Mpa |
傳(chuan) 感器 | 擴散矽和藍寶石 | 陶瓷壓阻 |
基本誤差 | ±0.2% FS | ±0.4 、 0.5 、 1.0 %FS |
穩定性 | ±0.12% FS/ 年 | ±0.4% FS/ 年 |
介質溫度 | -45 ~ 125℃ -55~ 300℃ (寬溫型) | -40~ 85℃ |
環境溫度 | -30~ 70℃ | - 10 ~ 50℃ |
溫度漂移 | -30~ 70℃ 漂移 ±0.3% 內(nei) | -10~ 50℃ 漂移 ±0.5% 內(nei) |
顯示內(nei) 容 | 4 位動態加漢字提示 | 4 位靜態 |
電池使用壽命 | 0.2 級: 3~5 年 0.5 級: 2~3 年 | 1~3 年 |
防爆等級 | EXibIIBT6 | EXibIIBT6 |
售後服務 | 1 年內(nei) 故障產(chan) 品免費換 1 年後有償(chang) 維修 | 1 年內(nei) 返廠維修 |
經過數據比較我們(men) 可以看到: CWY100 數字壓力表在各方麵特性和服務上都優(you) 於(yu) 其它產(chan) 品, CWY100 數字壓力表作為(wei) 一代數字壓力表克服了低電壓、低功耗下傳(chuan) 感器的發揮,成功的解決(jue) 了傳(chuan) 感器的溫度漂移問題和電池電壓波動影響;在電池電壓變化 10% 時,將不會(hui) 影響儀(yi) 表精度,成為(wei) 老一代數字壓力表的*替代產(chan) 品。
CWY100 數字壓力表可以廣泛的使用在:油田采油、回注及汙水處理、石油物探、鑽井、車載壓力測量、天然氣石油管道輸送、熱電廠高溫介質壓力測量、鐵路列車液壓稱重、煤氣管道施工檢漏、各類實驗室。
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