Status da pesquisa e aplicação do transmissor de pressão
Com a melhoria contínua do nível de automação, bem como o rápido progresso da tecnologia de computadores, tecnologia de materiais e sistemas microeletromecânicos (sistema microeletromecânico, MEMS), o campo da automação industrial amplamente utilizado no campo da instrumentação inteligente também tem se desenvolvido rapidamente nos últimos anos.
A pesquisa sobre transmissores de pressão concentra-se principalmente nos seguintes aspectos:
① Métodos de comunicação do transmissor de pressão.
② Sensores de pressão em ambientes extremos de alta temperatura.
③ Transmissor de pressão com função de autodiagnóstico.
④ Método de compensação de temperatura do transmissor de pressão.
⑤ Transmissor de pressão outros aspectos do progresso da pesquisa.
Transmissor de pressão método de comunicação
No passado, os transmissores de pressão suportavam apenas sinais analógicos padrão de 4-20 mA comumente usados no campo de controle de processos industriais. Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia da informação e da tecnologia digital, cada vez mais transmissores de pressão inteligentes que suportam o protocolo fieldbus de transmissão de sinal digital podem ser desenvolvidos e fabricados. O transmissor de pressão inteligente HART baseado no protocolo de comunicação aberto do transdutor remoto endereçável de rodovia (HART), projetou um transmissor de pressão de dois fios. Um transmissor de pressão de dois fios é projetado com base no protocolo de comunicação aberto do transdutor remoto endereçável de rodovia (HART). Com apenas dois fios, o transmissor de pressão não apenas transmite sinais digitais e analógicos, mas também fornece energia ao dispositivo. Comparado com outros protocolos que suportam apenas sinais digitais, a característica distintiva do transmissor de pressão é que ele transmite sinais digitais enquanto retém o sinal de corrente analógico de 4-20 mA, desempenhando assim um papel importante no período de transição quando os instrumentos digitais gradualmente substituem os instrumentos analógicos tradicionais. No entanto, o protocolo HART é um método de comunicação semidigital, que suporta apenas transmissão unidirecional, e o canal é um para um. Com o desenvolvimento da tecnologia, o protocolo HART gradualmente não consegue atender às necessidades de troca de informações do sistema de controle e instrumentação de campo.
Na era da indústria digital e inteligente 4.0, a digitalização do campo de produção industrial é de grande importância. Com base no transmissor de pressão tradicional, com base na abordagem de barramento de rede de área do controlador (CAN) para a transformação digital do transmissor, o design e a implementação de um módulo de medição de pressão digital de tamanho pequeno e alta precisão podem ser incorporados no transmissor de pressão, melhorando significativamente a eficiência e a confiabilidade da troca de informações entre o equipamento de campo e o sistema de controle. Confiabilidade. Um transmissor foi projetado para medir a pressão de uma linha de rede de água. O sinal de corrente de saída do transmissor é convergido por uma unidade terminal remota (RTU) e transmitido para a sala de controle usando Ethernet industrial para exibição centralizada de parâmetros. A precisão do transmissor atinge 0,14% e todos os componentes são localizados, o que tem as vantagens de controle independente, uso simples e boa confiabilidade.
A comunicação sem fio recebeu grande atenção nos últimos anos. A tecnologia de comunicação sem fio industrial tem as vantagens de baixo custo, alta eficiência, alta confiabilidade, disposição conveniente, etc., e tem sido amplamente utilizada em locais industriais. Especialmente para transmissão de sinal em ambientes perigosos inflamáveis e explosivos, como cenários de petróleo e gás, produtos químicos e áreas de tanques, a transmissão sem fio é um meio de comunicação econômico e eficaz. Um sistema de medição de pressão sem fio baseado em sensores capacitivos é projetado. O sistema primeiro converte a pressão aplicada em um sinal de tensão correspondente por meio de sensores capacitivos e circuitos de condicionamento de sinal e, em seguida, realiza a transmissão e recepção sem fio do sinal usando transceptores de chaveamento de mudança de frequência (FSK). O sistema é controlado dentro de 1,6% do erro de escala total e é adequado para comunicação sem fio tem recebido muita atenção nos últimos anos. A tecnologia de comunicação sem fio industrial tem as vantagens de baixo custo, alta eficiência, alta confiabilidade e disposição conveniente, e tem sido amplamente utilizada em locais industriais. Especialmente para transmissão de sinal em ambientes perigosos inflamáveis e explosivos, como cenários de petróleo e gás, produtos químicos e áreas de tanques, a transmissão sem fio é um meio de comunicação econômico e eficaz. Um sistema de medição de pressão sem fio baseado em sensores capacitivos é projetado. O sistema primeiro converte a pressão aplicada em um sinal de tensão correspondente por meio de sensores capacitivos e circuitos de condicionamento de sinal e, em seguida, realiza a transmissão e recepção sem fio do sinal usando transceptores de chaveamento de mudança de frequência (FSK). O erro de escala total do sistema é controlado dentro de 1,6%, o que é adequado para áreas inflamáveis e explosivas altamente perigosas e áreas onde a instalação e manutenção do cabo são difíceis. Além disso, o FSK tem forte segurança, alta eficiência e imunidade a ruídos. Um transmissor de pressão capacitivo baseado na tecnologia MEMS é projetado. O transmissor compensa erros não lineares por meio de um algoritmo de rede neural artificial. O niobato de lítio (LiNbO3) é selecionado como o material de comunicação óptica de longo alcance para este transmissor. Devido às características da luz, este método de transmissão é virtualmente sem perdas e é caracterizado por alta confiabilidade, manutenção simples e baixo perigo.
Com o desenvolvimento da digitalização industrial, os requisitos para sensores inteligentes estão aumentando. Um transmissor de pressão inteligente sem fio com diagnóstico de falhas em tempo real é proposto. O transmissor monitora a saída analógica do sensor de pressão em tempo real e executa um programa de autodiagnóstico para que os dados de pressão gerados e as informações de diagnóstico possam ser transmitidos ao sistema receptor por meio de transmissão sem fio. Visando as características dos processos industriais, como interferência eletromagnética e complexidade espacial, um transmissor de pressão sem fio de alta precisão é projetado para atender às necessidades de locais industriais, realizando a rede sem fio industrial para automação de processos industriais (rede sem fio para automação industrial - atuomação de processos, WIA-PA) padrão. Padrão WIA-PA) para automação de processos industriais e tecnologia de medição de pressão de silício monocristalino. O transmissor de pressão sem fio de alta precisão pode efetivamente melhorar a informatização e o nível de gerenciamento digital da medição de pressão de campo industrial e tem uma ampla perspectiva de aplicação.
