Обзор технологии - датчики уровня

Керамически-емкостная измерительная ячейка состоит из основного корпуса, двух слоев конденсатора, стеклянного припоя и мембраны.
Слои конденсатора на основном корпусе и мембране похожи на пластинчатый конденсатор и образуют измерительный и эталонный конденсатор. При приложении давления расстояние между мембраной и основным корпусом изменяется, и это изменяет емкость между электродами. Это изменение емкости оценивается и затем преобразуется в обычный в промышленности сигнал.

Характеристики:

• Диапазон давления от 100 mbar до 600 bar, вакуум до -1 bar
• Чрезвычайно прочный, с высоким номинальным давлением и разрывным давлением
• Работа без дрейфа> 100 миллионов циклов давления
• Высокая долговременная стабильность и повторяемость
• Сухая измерительная ячейка без наполнителя

Плюсы:

• Керамика не стареет и не изнашивается (долговременная стабильность)
• Устойчив к динамическим скачкам давления и кавитации
• Минимальное влияние температуры на керамическую измерительную ячейку
• Высокая устойчивость к химическим средствам
• Противоэлектрод (основание) поддерживает диафрагму в случае избыточного давления

Минусы:

• Необходимо уплотнение из эластомера - только для газов ниже 25 бар
• Конструктивно сложная установка измерительной ячейки в датчик, поэтому большой корпус и более высокая стоимость

В этих измерительных ячейках тензодатчики в виде резисторов прикреплены к задней части мембраны из нержавеющей стали и соединены как мост Уитстона. Это может быть выполнено в виде толстого слоя или тонкой пленки. Как только измерительная ячейка находится под давлением, мембрана деформируется. Это пропорционально изменяет выходной сигнал мостовой схемы, который, в свою очередь, измеряется электроникой и преобразуется в выходной сигнал, распространенный в промышленности.

Характеристики:

• Диапазон давления от 6 бар до 600 бар
• Подходит для газа до 600 бар
• Высокая долговременная стабильность

Плюсы:

• Небольшие размеры, размер ключа 19 или 22 мм
• Монтаж без уплотнений, измерительная ячейка приваривается к технологическому присоединению
• Высокое разрывное давление
• Подходит для больших объемов

Минусы:

• Более низкая устойчивость к перегрузкам, чем у керамических емкостных измерительных ячеек
  ⇒ для применений с динамическим давлением и кавитацией настоятельно рекомендуется демпфирующий элемент

Эти измерительные ячейки используют пьезорезистивный эффект. Он описывает изменение электрического сопротивления материала из-за давления или растяжения. Это изменение сопротивления регистрируется мостовой схемой и преобразуется в выходной сигнал, распространенный в промышленности. Пьезорезистивная силиконовая измерительная ячейка прикреплена к печатной плате, на которую нанесено покрытие, обеспечивающее универсальную устойчивость к среде (загрязненный воздух, масло, вода, смазочно-охлаждающая жидкость и т. д.).

Характеристики:

• Подходит для ультразвуковых датчиков
• Возможно измерение перепада давления

Плюсы:

• привлекательная цена
• небольшой чувствительный элемент

Минусы:

• не устойчив к воздействию агрессивных сред без принятия дополнительных мер