تحقیق درباره فرستنده فشار و وضعیت کاربرد
با پیشرفت مداوم سطح اتوماسیون و همچنین فناوری رایانه، فناوری مواد و سیستم های میکروالکترومکانیکی (سیستم میکرو الکترومکانیکی، MEMS) پیشرفت سریع فناوری، زمینه اتوماسیون صنعتی به طور گسترده در زمینه ابزار دقیق هوشمند در سال های اخیر مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین توسعه سریعی داشته است.
تحقیق در مورد فرستنده فشار عمدتاً بر جنبه های زیر متمرکز است:
① روش های ارتباطی فرستنده فشار.
② سنسورهای فشار در محیط های شدید با دمای بالا.
③ فرستنده فشار با عملکرد خود تشخیصی.
④ روش جبران دمای فرستنده فشار.
⑤ فرستنده فشار جنبه های دیگر پیشرفت تحقیق.
فرستنده فشار روش ارتباطی
در گذشته، فرستنده‌های فشار فقط از سیگنال‌های استاندارد آنالوگ 4-20 میلی آمپری که معمولاً در زمینه کنترل فرآیند صنعتی استفاده می‌شوند، پشتیبانی می‌کنند. با توسعه مداوم فناوری اطلاعات و فناوری دیجیتال، فرستنده‌های فشار هوشمند بیشتری که از پروتکل فیلدباس انتقال سیگنال دیجیتال پشتیبانی می‌کنند، می‌توانند توسعه و تولید شوند. فرستنده فشار هوشمند هارت بر اساس پروتکل ارتباطی باز مبدل از راه دور آدرس‌پذیر بزرگراه (هارت)، طراحی یک ترانسمیتر فشار دو سیمه یک فرستنده فشار دو سیم بر اساس پروتکل ارتباط باز مبدل از راه دور آدرس پذیر بزرگراه (هارت) طراحی شده است. فرستنده فشار تنها با دو سیم، نه تنها سیگنال های دیجیتال و آنالوگ را ارسال می کند، بلکه برق دستگاه را نیز تامین می کند. در مقایسه با سایر پروتکل‌هایی که فقط سیگنال‌های دیجیتال را پشتیبانی می‌کنند، ویژگی متمایز فرستنده فشار این است که سیگنال‌های دیجیتال را در حالی که سیگنال جریان آنالوگ 4-20 میلی‌آمپر را حفظ می‌کند، ارسال می‌کند، بنابراین نقش مهمی در دوره گذار ایفا می‌کند که ابزارهای دیجیتال به تدریج جایگزین ابزارهای آنالوگ سنتی می‌شوند. با این حال، پروتکل هارت یک روش ارتباطی نیمه دیجیتال است که فقط از انتقال یک طرفه پشتیبانی می کند و کانال یک به یک است. با توسعه فن آوری، پروتکل هارت به تدریج نمی تواند ابزار دقیق و سیستم کنترل نیازهای تبادل اطلاعات را برآورده کند.
در عصر صنعت دیجیتال و هوشمند 4.0، دیجیتالی شدن زمینه تولید صنعتی از اهمیت زیادی برخوردار است. بر اساس فرستنده فشار سنتی، بر اساس رویکرد گذرگاه شبکه کنترل کننده (می تواند) به تبدیل دیجیتال فرستنده، طراحی و اجرای یک ماژول اندازه گیری فشار دیجیتال با اندازه کوچک، با دقت بالا می تواند در فرستنده فشار تعبیه شود، بنابراین به طور قابل توجهی کارایی و قابلیت اطمینان تبادل اطلاعات بین تجهیزات میدانی و سیستم کنترل را بهبود می بخشد. قابلیت اطمینان. یک فرستنده برای اندازه گیری فشار یک خط شبکه آب طراحی شد. سیگنال جریان خروجی فرستنده توسط یک واحد ترمینال راه دور (RTU) همگرا می شود و با استفاده از اترنت صنعتی برای نمایش متمرکز پارامترها به اتاق کنترل منتقل می شود. دقت فرستنده به 0.14٪ می رسد و تمام اجزای آن بومی سازی شده اند که دارای مزایای کنترل مستقل، استفاده ساده و قابلیت اطمینان خوب است.
ارتباطات بی سیم در چند سال گذشته مورد توجه گسترده ای قرار گرفته است. فناوری ارتباطات بی سیم صنعتی دارای مزایای کم هزینه، راندمان بالا، قابلیت اطمینان بالا، تخمگذار راحت و غیره است و به طور گسترده در سایت های صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است. به خصوص برای انتقال سیگنال در محیط های خطرناک قابل اشتعال و انفجار، مانند سناریوهای نفت و گاز، مواد شیمیایی و منطقه مخزن، انتقال بی سیم یک وسیله ارتباطی مقرون به صرفه و موثر است. یک سیستم اندازه گیری فشار بی سیم بر اساس حسگرهای خازنی طراحی شده است. این سیستم ابتدا فشار اعمال شده را از طریق حسگرهای خازنی و مدارهای تهویه سیگنال به سیگنال ولتاژ متناظر تبدیل می کند و سپس با استفاده از فرستنده و گیرنده های کلیدی تغییر فرکانس (FSK) انتقال بی سیم و دریافت سیگنال را متوجه می شود. این سیستم با 1.6 درصد خطا در مقیاس کامل کنترل می شود و مناسب برای ارتباطات بی سیم است که در چند سال گذشته توجه زیادی را به خود جلب کرده است. فناوری ارتباطات بی سیم صنعتی دارای مزایای کم هزینه، راندمان بالا، قابلیت اطمینان بالا و تخمگذار راحت است و به طور گسترده در سایت های صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است. به خصوص برای انتقال سیگنال در محیط های خطرناک قابل اشتعال و انفجار، مانند سناریوهای نفت و گاز، مواد شیمیایی و منطقه مخزن، انتقال بی سیم یک وسیله ارتباطی مقرون به صرفه و موثر است. یک سیستم اندازه گیری فشار بی سیم بر اساس حسگرهای خازنی طراحی شده است. این سیستم ابتدا فشار اعمال شده را از طریق حسگرهای خازنی و مدارهای تهویه سیگنال به سیگنال ولتاژ متناظر تبدیل می کند و سپس با استفاده از فرستنده و گیرنده های کلیدی تغییر فرکانس (FSK) انتقال بی سیم و دریافت سیگنال را متوجه می شود. خطای مقیاس کامل سیستم در 1.6٪ کنترل می شود که برای مناطق بسیار خطرناک قابل اشتعال و انفجار و مناطقی که نصب و نگهداری کابل مشکل است مناسب است. علاوه بر این، FSK دارای ایمنی قوی، راندمان بالا و ایمنی در برابر صدا است. یک فرستنده فشار خازنی بر اساس فناوری MEMS طراحی شده است. فرستنده خطاهای غیرخطی را از طریق الگوریتم شبکه عصبی مصنوعی جبران می کند. لیتیوم نیوبات (LiNbO3) به عنوان ماده ارتباطی نوری دوربرد برای این فرستنده انتخاب شده است. با توجه به ویژگی های نور، این روش انتقال عملاً بدون تلفات است و با قابلیت اطمینان بالا، تعمیر و نگهداری ساده و خطر کم مشخص می شود.
با توسعه دیجیتالی شدن صنعتی، نیاز به حسگرهای هوشمند در حال افزایش است. یک فرستنده فشار هوشمند بی سیم با تشخیص عیب بلادرنگ پیشنهاد شده است. فرستنده خروجی آنالوگ سنسور فشار را در زمان واقعی نظارت می کند و یک برنامه خود عیب یابی را اجرا می کند تا داده های فشار تولید شده و اطلاعات تشخیصی از طریق انتقال بی سیم به سیستم گیرنده منتقل شود. با هدف ویژگی های فرآیندهای صنعتی مانند تداخل الکترومغناطیسی و پیچیدگی فضا، یک فرستنده فشار بی سیم با دقت بالا برای پاسخگویی به نیازهای سایت های صنعتی طراحی شده است، شبکه بی سیم صنعتی برای اتوماسیون فرآیندهای صنعتی (شبکه بی سیم برای اتوماسیون صنعتی- اتوماسیون فرآیند). , WIA- PA) استاندارد. WIA-PA) استاندارد برای اتوماسیون فرآیندهای صنعتی و فن آوری اندازه گیری فشار سیلیکون تک کریستالی. فرستنده فشار بی سیم با دقت بالا می تواند به طور موثر اطلاعات و سطح مدیریت دیجیتال اندازه گیری فشار میدان صنعتی را بهبود بخشد و چشم انداز کاربردی گسترده ای دارد.
