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數(shù)字型差壓計PEN-33-D的原理及運用分析

  • 發(fā)布日期:2024-07-17      瀏覽次數(shù):248
    • 數(shù)字型差壓計PEN-33-D的原理及運用分析

      經(jīng)濟型數(shù)字壓力表PEN-33是一款采用應(yīng)變片轉(zhuǎn)換方式、兼容所有測量模式的壓力表。

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      測量原理

      經(jīng)濟型壓力表PEN-33型是一款采用應(yīng)變片換算方式、兼容所有測量模式的壓力表。
      下表顯示了各種測量模式。
      PEN33 模式
      壓力是兩個孤立點之間的壓力差,表壓和復(fù)合壓力基于大氣壓,絕對壓力基于真空。
      在壓力傳感器中,壓力接收元件(膜片)響應(yīng)于壓力而發(fā)生位移,并且該位移被檢測為形成在膜片上的四個應(yīng)變片的電阻變化。
      操作圖如下所示。
      應(yīng)變儀
      當(dāng)壓力施加到隔膜上時,在中心產(chǎn)生張力,在固定周邊產(chǎn)生壓縮。
      當(dāng)應(yīng)變計被拉伸時,電阻值因張力而增大,當(dāng)應(yīng)變計被壓縮時,電阻值減小,通過電橋連接獲得輸出。
      PEN-33型壓力傳感器是一種應(yīng)變計擴散型傳感器,其中硅基板的正面為受壓面,背面采用半導(dǎo)體技術(shù)形成壓力計。
      它價格便宜,具有良好的精度和溫度特性,并且具有出色的響應(yīng)能力。
      硅膜片具有與玻璃板相似的特性,因此具有優(yōu)異的耐腐蝕性能。在壓力模式下,不銹鋼膜片接收壓力,然后通過硅油向膜片施加力。
      壓力電信號輸出為微弱電壓,該信號被放大至10V并顯示在一體式數(shù)字顯示器上。
      壓力表最重要的方面之一是保持長期精度。
      下圖顯示了PEN-33模型經(jīng)過100萬次壓力施加測試后的變化特性。
      結(jié)果
      允許 ±0.3% 左右的變化,但可以通過使用主壓力表進行定期壓力校準來減少變化。
      在Sokken,我們使用由JCSS追蹤的重量式壓力表,并出貨從低壓到400MPa的超高壓進行校準和校準的產(chǎn)品。

      PEN-33-x有內(nèi)置壓力傳感器型(傳感器內(nèi)置于壓力表本體中)和外置傳感器型。
      如果您重視傳感器的安裝和頻率響應(yīng),則使用外置型可以獲得良好的特性,如果您重視精度特性,我們推薦使用內(nèi)置型傳感器。
      由于響應(yīng)性根據(jù)要連接的壓力導(dǎo)管的長度和體積而變化很大,因此我們將通過告知您要使用的導(dǎo)管的內(nèi)徑和長度來告知您粗略計算的近似特性。 

      測量示例

      考試名稱

      使用PEN-33-C測量HCCI發(fā)動機的進氣壓力和進氣流量壓力的示例
      (與慶應(yīng)義塾大學(xué)飯?zhí)飳嶒炇夜餐芯浚?/span>

      測量概覽

      缸內(nèi)壓力、進氣壓力、進氣流量和排氣壓力等壓力測量對于基于HCCI發(fā)動機等新概念的燃燒研究非常重要。
      特別是,有必要檢測在高速的一個發(fā)動機循環(huán)內(nèi)發(fā)生的這些現(xiàn)象。
      根據(jù)這些信息,我們了解發(fā)動機內(nèi)部發(fā)生的異常燃燒、失火等情況,并進行燃燒研究。
      使用傳統(tǒng)的壓力測量,不可能測量一個周期內(nèi)發(fā)生的不穩(wěn)定現(xiàn)象,但 Sokken 通過對管道響應(yīng)和壓力測量傳感器的研究,使這一點成為可能。
      特別地,進氣流量的瞬時測量被認為作為有關(guān)循環(huán)內(nèi)發(fā)生的燃燒的信息是重要的。

      說明圖

      傳感器布局

      二手設(shè)備

      氣缸壓力:AVL GM12D傳感器、Tsukasaken SCH-101電荷放大器
      進排氣壓力:Tsukasaken PEN-33壓力表(壓力傳感器外部)
      進氣流量:Tsukasaken LFE層流流量計、Tsukasaken P7D差壓傳感器、DPC-1差壓放大器

      測量結(jié)果

      結(jié)果

      結(jié)果討論

      使用 HCCI 發(fā)動機的實際測量示例如下所示。
      曲柄轉(zhuǎn)角表示為720度,測量進氣壓力、空氣流量和氣缸壓力。
      進氣壓力由直接安裝在進氣門入口處的擴散式應(yīng)變儀傳感器測量,進氣流量由直接安裝在進氣口的層流流量計測量,以消除響應(yīng)延遲。
      層流流量計使用頻率響應(yīng)、平坦差壓傳感器,頻率高達約 500Hz。



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