壓力變送器是工廠最常用的過程儀表種類之一,而電容式壓力變送器是目前壓力變送器主要類型,其工作原理是將外界施加到金屬電容傳感器隔離膜片上的壓力轉換為電容信號,根據高低壓側的電容差值,經過電路轉化為標準電信號輸出到控制系統。
電容式壓力變送器的優點有:
電容傳感器需要的輸入能量低;
溫度穩定性好;
優良的動態響應時間,可以在高頻率下工作;
結構簡單,可靠性高。
電容式壓力變送器是如何生產出來的?作者近日受邀參觀了上海恩邦自動化公司壓力傳感器和變送器生產車間。恩邦公司技術專家在生產現場作了詳細介紹,解答了作者的疑問。
電容式壓力變送器的核心是金屬電容傳感器,傳感器結構包括曲面基座、中心膜片、隔離膜片、硅油等部件。其中最核心的部件是曲面基座和中心膜片。
曲面基座的核心加工工藝在于燒結、磨曲面和鍍膜三個工序。
燒結:加工好的曲面基座,配合玻璃、陶瓷、合金管,鎳絲等配件,歷經長時間高溫燒結。燒結工藝是非常重要的一項工藝,燒結出來的產品好壞決定了傳感器的質量。
磨曲面:曲面座冷卻后進行車波紋面,再進行磨曲面的工作,曲面深度和口徑對于產品的線性和可以達到的量程范圍具有重要影響。
鍍膜:鍍膜時必須在高真空環境下進行,真空度的高低將影響鍍層黏貼的緊密度,真空度不夠會導致鍍層在受壓的過程中脫落。
中心膜片是傳感器非常重要的核心部件,作為彈性元件,它的性能直接影響傳感器的精確度等性能。因此中心膜片的材質鑒定和熱處理工藝也是一道非常重要的工序。
中心膜片通過設定的工藝參數與曲面座焊接在一起,然后焊接隔離膜片和隔離環后,金屬電容傳感器的結構基本上已經完成了。
在通過一系列嚴格的測試后,金屬電容傳感器需要進行真空高溫除濕,然后送進傳感器充油臺設備中經過真空抽取,當達到真空要求后,完成充硅油、封口工作。
充好硅油的金屬電容傳感器需要經過多項性能測試等工序。初步合格的金屬電容傳感器在焊接電極線后再次經過疲勞工序以消除隱形質量問題,然后再次進行各項測試。測試合格后,電容傳感器可以用于組裝壓力變送器了。
電容傳感器是電容壓力變送器的心臟。在后續的組裝測試工序,工人要給傳感器安裝上過程法蘭、電容信號處理板、信號圓卡和顯示器、接線端子、和殼體等附件。
組裝完畢后,變送器要在測試臺上進行測試和線性調校等工序。測試調校完全合格后,一臺電容式壓力變送器就誕生了。
上海恩邦自動化儀表股份有限公司作為一家專業從事金屬電容傳感器和變送器的研發生產的企業,每年生產近6萬只傳感器和變送器。在過去的20年中,上海恩邦持續升級設備工裝,不斷增加研發投入和優化生產工藝,從而不斷提升傳感器的性能指標,讓電容式壓力傳感器和變送器可以滿足絕大多數的應用場合。上海恩邦擁有自己的機加工設備,燒結、鍍膜、焊接、充油等整個流程段的生產設備,可以實現原料進廠,成品出廠的完整生產鏈。
一臺看似普普通通的壓力變送器后面竟然凝聚著如此之多的汗水和巧思!作者在此想引用華為公司創始人任正非先生的一段話:
“中國現在又冒出來很多企業,其實也跟華為一樣,也是專心致志做一件事的。一個人一輩子能做成一件事已經很不簡單了。中國13億人民,這幾個把豆腐磨好,磨成好豆腐,那幾個企業好好去發豆芽,把豆芽做好。每個人做好一件事,拼起來我們就是偉大祖國。”
在過去的20年里,上海恩邦自動化公司做到了專心致志干好一件事,這件事就是制造高質量電容式壓力傳感器和變送器。他們為中國自動化儀表產業拼圖上增添了一隅堅實的圖塊。
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