數(shù)字壓力表性
1 、電路設(shè)計和軟件設(shè)計:
采用業(yè)界的超低功耗 16 位處理器,前端采用低噪聲低漂移高儀表放大器,低溫漂電壓基準,內(nèi)含 16 位 ad ,zui高 60000 個有效碼,保證了采樣數(shù)據(jù)有效性和可使用性。
對于不同的測量環(huán)境和量程段,我們選用不同傳感器和測量電路來實現(xiàn)測量,讓儀表工作在zui擅長量程段和環(huán)境中。
2 、零點自穩(wěn)定系統(tǒng)
采用零點自動穩(wěn)定系統(tǒng),保證零點漂移小于: 0.05% (該技術(shù)已申報)
3 、溫度自動補償系統(tǒng)
由于采用的不同傳感器測量不同的壓力,所以對傳感器進行溫度補償?shù)臅r候需要根據(jù)不同的傳感器采用zui合適的測量電路和軟件來進行溫度補償,對于部分傳感器我們采用溫度壓力同時測量,利用復(fù)雜的函數(shù)運算進行溫度補償,zui終我們可以保證我們的產(chǎn)品可以的工作在 -30~ 70℃ 。(此項技術(shù)正在申報中)
4 、電源管理技術(shù)
采用電池管理技術(shù),保證產(chǎn)品電池使用壽命的同時確保儀表的工作狀態(tài)不受影響,我們的產(chǎn)品在電池電壓變化 15% 范圍內(nèi),不影響儀表測量精度;電池耗盡報警指示。
5 、防雷擊技術(shù)
采用*的 “ 緩沖、吸附、放流、抑制 ” 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(shù)
在數(shù)字變送器儀表中我們設(shè)計了回路電流實時檢測技術(shù),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(huán)調(diào)整,輸出電流精度可以控制在 1/6000 。
7 、自診斷自恢復(fù)技術(shù)
儀表工作異常時會顯示不同的錯誤號,準確指示儀表的故障點,可以快速找到引發(fā)原因及解決方法,普通故障儀表可以自恢復(fù)。
8 、紅外遙控技術(shù)
在數(shù)字變送器儀表中我們設(shè)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(shè)置儀表的各種參數(shù)。
9 、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)越來越融入生活和工作的今天,我們再次向技術(shù)的發(fā)起挑戰(zhàn),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是近兩年來上比較熱門的話題,我們在這個課題上已經(jīng)取得了可喜的成果,在我們進一步測試后我們將推出 ACI 系列無線數(shù)字儀表,構(gòu)成 ANCN 無線儀表聯(lián)盟。(該技術(shù)正在測試和申報中)
高可靠性:
我們使用的傳感器有:俄羅斯藍寶石、擴散硅、 E+H 陶瓷電容,用以測量不同的場所及量程,以保證儀表在完成它擅長的工作同時提高了產(chǎn)品的工作可靠性和穩(wěn)定性。
采用零點自穩(wěn)定系統(tǒng)、溫度自動補償系統(tǒng)、回路電流檢測技術(shù)克服了壓力儀表令人頭疼的技術(shù)難題,同時提高了儀表的環(huán)境適用能力。
防雷技術(shù)、電源管理技術(shù)、自診斷自恢復(fù)技術(shù)的運用保證了儀表在特殊環(huán)境下能夠保護自己同時確保儀表檢測的精度,在儀表本身故障的情況下,提醒和指示,普通故障儀表可以自恢復(fù)。
電路生產(chǎn)均采用全自動貼片 SMT 回流焊工藝,并嚴格進行了超聲波清洗和 -40~ 85℃ 溫度老化,測試合格后需要進行 3 次三防噴涂工藝和溫度老化,嚴格保護電路板的可靠性和穩(wěn)定性,提高工作環(huán)境的適應(yīng)性。
儀表在生產(chǎn)過程中需要進行三次 -35~ 75℃ 溫度試驗和標定,只要這樣才能保證產(chǎn)品的溫度特性和可靠性,zui終出廠需要進行 -30~ 70℃ 精度測試,如不符合精度范圍我們會將它的傳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表行業(yè)中是少見的。
技術(shù)理念加完善的生產(chǎn)工藝,構(gòu)成了的專業(yè)仔細的服務(wù)團隊、熱情開放的平臺創(chuàng)造了一個璀璨的民族品牌
在 2003 年來我們的*代,第二代,第三代數(shù)字壓力表產(chǎn)品均長慶油田大量使用,根據(jù)多年的產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗積累和生產(chǎn)工藝的改進,我們目前推出的第四代產(chǎn)品、可靠性和使用壽命都遠遠好于前面 3 代產(chǎn)品和市場其它同類產(chǎn)品,預(yù)知詳細技術(shù)參數(shù)和比較,請參考我們的產(chǎn)品介紹。
數(shù)字壓力表和傳統(tǒng)壓力表對比
比較內(nèi)容 | CWY100 系列數(shù)字壓力表 | 耐振耐腐不銹鋼壓力表 |
測量范圍段 | 0~500pa……0~260Mpa | 0~100kpa……0~60Mpa |
基本誤差 | ±0.2 、 0.5% FS | ±1.6 、 2.5%FS |
穩(wěn)定性 | ±0.2% FS/ 年 | ±3% FS/ 年 |
介質(zhì)溫度 | -55~ 300℃ (寬溫型) | 0~ 300℃ |
環(huán)境溫度 | -30~ 70℃ | - 10 ~ 50℃ |
溫度漂移 | -30~ 70℃ 漂移 ±0.3% 內(nèi) | -10~ 50℃ 漂移 ±1% 內(nèi) |
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(jīng)過數(shù)據(jù)表示我們可以看到: CWY100 數(shù)字壓力表在各方面特性和都優(yōu)于指針壓力表,隨著科技的發(fā)展,儀表的數(shù)字化、智能化是個必然的方向。優(yōu)勢特點比較:
1 、 測量精度高: 0.2%FS
2 、 抗震動,耐腐蝕
3 、 數(shù)字顯示、讀數(shù)方便無讀數(shù)誤差
4 、 數(shù)字化、非線性補償
5 、 壓力峰值保持,數(shù)字通訊接口
CWY100 數(shù)字壓力表作為一代數(shù)字壓力表是指針壓力表和老一代數(shù)字壓力表的*替代產(chǎn)品。
傳感器選擇
鈦 / 硅-藍寶石傳感器
這是我們引以為榮的*的技術(shù) ,它采用藍寶石外延硅工藝,可以在一個器件中兼?zhèn)浜芏嗬硐胩卣鳌?/p>
工作溫度極寬( -65℃ -350℃ );藍寶石有著非常好的彈性和絕緣特性;硅 - 藍寶石半導(dǎo)體敏感元件;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(wěn)定性(經(jīng) 1000 萬次zui大壓力負載循環(huán)后,傳感器無任何變化),壓力測量范圍寬( 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,迄今為止,已經(jīng)歷了zui嚴峻的軍事和航天應(yīng)用考驗。
傳感器由鈦合金測量膜片和鈦合金接收膜片雙膜片構(gòu)成,印制有異質(zhì)外延性應(yīng)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。被測壓力傳送到接收膜片上。在壓力的作用下,鈦合金接收膜片產(chǎn)生形變,該形變被鈦 - 硅藍寶石敏感元件感知后,其電橋輸出會發(fā)生變化,變化的幅度與被測壓力成正比,電橋電路將應(yīng)變電橋的失衡信號,轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出。
干式陶瓷傳感器
傳統(tǒng)的測量強腐蝕介質(zhì)的方法是使用特殊的隔離膜片和灌充液系統(tǒng),這種方法的缺點是費用高,安裝不方便,而干式陶瓷傳感器的化學(xué)穩(wěn)定性遠優(yōu)于的不銹鋼和其他防腐材料,幾乎可以測量介質(zhì),并且沒有灌充液和隔膜系統(tǒng)。體積小、安裝方便。
擴散硅傳感器
鍋爐負壓、暖通風(fēng)壓、絕壓、低壓、液位使用擴散硅傳感器是zui合適的。硅傳感器在小量程時有很,通過精密的溫度補償,可以實現(xiàn)在低量程測量時的高穩(wěn)定性和低成本。在一些特殊應(yīng)用中,例如食品和制藥,充無毒橄欖油的硅傳感器,還符合 3A 衛(wèi)生標準。
在差壓測量方面,電容式傳感器是目前技術(shù)zui成熟。應(yīng)用zui廣泛的產(chǎn)品,具有*的:精度 0.25% ,靜壓 4 或 14Mpa ,zui小量程可達 0-0.12Kpa ,配合遠傳隔膜系統(tǒng)可用于各種復(fù)雜的應(yīng)用 .
現(xiàn)場應(yīng)用效果對比
應(yīng)用 | 鈦 / 硅 - 藍寶石 | 干式陶瓷 | 擴散硅 | 差動電容 |
現(xiàn)場溫度波動大 | A | C | C | B |
用于低溫測量 | A | D | D | B |
用于高溫測量 | A | C | C | C |
長使用壽命 | A | C | C | B |
介質(zhì)容易凍結(jié) | C | C | NA | NA |
高可靠免維護 | A | C | C | C |
用于微壓測量 | C | NA | NA | A |
用于低壓測量 | C | C | A | A |
用于高壓測量 | A | C | C | C |
用于負壓測量 | C | C | B | A |
用于差壓測量 | A | NA | NA | A |
介質(zhì)腐蝕性強 | C | A | C | C |
具有高的過載 | C | D | D | A |
要求衛(wèi)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 )以上建議指傳感器本身特征,不含隔膜系統(tǒng)和附件。
3 )以上建議來源于多年的現(xiàn)場經(jīng)驗。
CWY100 數(shù)字壓力表競爭優(yōu)勢
下面我們一起來討論一下數(shù)字壓力表的重要質(zhì)量和:
*點:傳感器的比較
一般廠家使用的是陶瓷壓阻傳感器,我們早期的產(chǎn)品也使用這種傳感器,所以我們對這類傳感器有很深入地了解,這類傳感器使用壽命短、故障率高、信號長期穩(wěn)定性不好、密封性差 , 25Mpa 以上使用超過 1 年左右容易出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象、在壓力沖擊時該傳感器容易碎裂而導(dǎo)致管道泄漏、精度低、溫漂大、使用溫度范圍窄(實測超出 -20℃ ~ 60℃ 后極易損壞)。
我們?yōu)榱私鉀Q以上數(shù)字壓力表的缺陷,在原來的經(jīng)驗基礎(chǔ)上,歷時近 6 個月試驗,研制了基于藍寶石傳感器和擴散硅傳感器的數(shù)字壓力表,該儀表克服了上一代數(shù)字壓力表的缺點,新一代數(shù)字壓力表具有如下特點:傳感器壽命長、信號穩(wěn)定性好、密封好杜絕泄漏、測量精度高、使用溫度范圍寬(高溫型zui高可測 300℃ )、溫度漂移小、我們的產(chǎn)品 -30℃ ~ 70℃ 環(huán)境范圍均可以正常工作,且zui大漂移小于 0.3% 。
從范圍看,擴散硅傳感器被廣泛的應(yīng)用在石油、化工、電力、航空航天、汽車等重要的場所;而陶瓷壓阻傳感器僅被限用在民用場所 ; 一顆擴散硅傳感器的價格是一顆陶瓷壓阻傳感器的 3~10 倍。傳感器在儀表中起到zui核心的作用,對它的選擇直接影響著儀表的壽命、精度、可靠性和性。為了現(xiàn)場、可靠、運行請慎重選擇。
第二點:信號處理電路和生產(chǎn)工藝比較
我們的信號處理電路是由具有多年壓力傳感器處理經(jīng)驗的工程師和理工大學(xué)儀表實驗室教授聯(lián)合設(shè)計,因為儀表本身是電子產(chǎn)品,卻又是區(qū)別于電子產(chǎn)品!所以我們專業(yè)!
信號處理電路主要由業(yè)界的低功耗處理器、高放大器和電源管理芯片組成;儀表軟件設(shè)計合理、精妙,在對傳感器進行了非線性校正和溫度補償?shù)耐瑫r具備率和超低功耗等特性。在實際測試過程中我們的信號電路板在 -30℃ ~ 75℃ 范圍內(nèi)的整體溫漂為 0.089%( 我們可以提供有效的測試數(shù)據(jù) ) ,精密之處可見一斑。
對于儀表的原材料我們均本著嚴謹?shù)膽B(tài)度選用世界生產(chǎn)廠商的高元件,在電子產(chǎn)品低成本化的今天我們依然堅持這個原則;在生產(chǎn)過程中我們對電路板都進行嚴格的測試、三防保護和老化測試,對成品進行反復(fù)高低溫老化和沖擊試驗,嚴格按照工業(yè)儀表的標準生產(chǎn)。所以我們專心、認真!
第三點:產(chǎn)品比較
下面我們以 CWY100 數(shù)字壓力表和品牌產(chǎn)品進行比較:
以下是兩種產(chǎn)品在申請生產(chǎn)許可證時由質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局測試的結(jié)果
比較內(nèi)容 | CWY100 系列數(shù)字壓力表 | 品牌產(chǎn)品 |
測量范圍段 | 0~500pa……0~260Mpa | 0~100kpa……0~60Mpa |
傳感器 | 擴散硅和藍寶石 | 陶瓷壓阻 |
基本誤差 | ±0.2% FS | ±0.4 、 0.5 、 1.0 %FS |
穩(wěn)定性 | ±0.12% FS/ 年 | ±0.4% FS/ 年 |
介質(zhì)溫度 | -45 ~ 125℃ -55~ 300℃ (寬溫型) | -40~ 85℃ |
環(huán)境溫度 | -30~ 70℃ | - 10 ~ 50℃ |
溫度漂移 | -30~ 70℃ 漂移 ±0.3% 內(nèi) | -10~ 50℃ 漂移 ±0.5% 內(nèi) |
顯示內(nèi)容 | 4 位動態(tài)加漢字提示 | 4 位靜態(tài) |
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 |
售后服務(wù) | 1 年內(nèi)故障產(chǎn)品免費換 1 年后有償維修 | 1 年內(nèi)返廠維修 |
經(jīng)過數(shù)據(jù)比較我們可以看到: CWY100 數(shù)字壓力表在各方面特性和服務(wù)上都優(yōu)于其它產(chǎn)品, CWY100 數(shù)字壓力表作為一代數(shù)字壓力表克服了低電壓、低功耗下傳感器的發(fā)揮,成功的解決了傳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,將不會影響儀表精度,成為老一代數(shù)字壓力表的*替代產(chǎn)品。
CWY100 數(shù)字壓力表可以廣泛的使用在:油田采油、回注及污水處理、石油物探、鉆井、車載壓力測量、天然氣石油管道輸送、熱電廠高溫介質(zhì)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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