模压机是一种特殊的制鞋设备,结合了鞋底的硫化,压制和成型。
可以的。
不过可能需要隔离、转换装置。
参考资料:
压力传感器工作原理
1.压力测量介绍
绝对压力传感器
差压力传感器
表压力传感器
2.压力位移的转换
位移转换介绍
电容式气囊
氧化铝膜片
半导体膜片
单晶式压力传感器
3.压力传感器的规格与性能比较
规格
特性
压力之测量
关于压力的量测,可以分成三类:
(1) 绝对压力的测量
(2) 表压力的测量
(3) 差压力的测量
绝对压力所指的就是对应于绝对真空所测量到的压力。
表压力所指的就是对应于地区性大气压力所测量的压力。
差压力就是指两个压力源间的压力差值。
如果有一压力为绝对真空,则差压力就等于绝对压力;如果压力为地区性大气压力,则差压力就等于"表压力"。
压力的测量单位为巴司卡(pascal)(简写pa),它就相当于牛顿/米2。在工业应用上,还有其它不同的压力单位;如Bar,psi(磅/吋2),大气压力,mmHg(水银柱的上升高度以mm表示)以及cmH2O(水柱的上升高度以cm表示)。
对于液体及气体压力的测量,可以使用各种不同的压力传感器。所谓"传感器"意指它是一种能量转换装置,从一个系统中吸收能量,在将此能量已不同的形式(例如电气)传送到另一个系统。所以,亦有人称之为"转换器"如同压力的测量可以分成三类一般,压力转换器也可以此三类来区分:
(a) 绝对压力传感器:此装置包含有参考真空,以做为环境的绝对压力的测量或是管接压力源的测量。
(b) 差压力传感器:最为两个管接压力源间之压力差值的测量。
(c) 表压力传感器:它也是一种差压力转换器,但是,其压力源一个为地区性大气压力,另一个则为管接的压力源。
压力位移之转换
在压力传感器中,通常是使用膜片(或是波状薄膜)来将压力P(t)转换成机械的移动量X(t)。膜片(如图)
是由一金属(或是橡皮)盘所组成,在将金属盘的边缘固定到坚固的支撑物上。圆形的波状都与膜片的外部边缘成同心圆。被压缩的液体接触到膜片的一端,使得膜面以比例于其内压力的弯曲变形。两个波状的金属膜片结合在一起,形成一个空气囊(如图)。
假如空气囊内部的空腔包含有真空,即可用以测量绝对压力;很明显地,待测压力是加至此组件的两端。如果需用更大的弯曲变形,可以将更多的膜片组件串联使用。为了测量介于两个可变压力间之差值,必须将其中的一个压力加到空气囊的内部。其它用以转换压力成移动量的机械是风箱(bellow)与布尔登管 (Bourdon tube)。近年来,随着单晶式压力传感器的发展,可以同时完成转换功能及压力传感器功能装置已被引进,这些是:
1. 电容式气囊
2. 氧化铝膜片(用于压电转换器)
3. 半导体膜片(压阻式)
电容式气囊:包含两个用以支撑电容极片的陶瓷组件,并接合在一起以形成一空腔,而产生真空。
氧化铝膜片(用于压电转换器)”在压电性材料中支撑四个桥式连接的电阻。
半导体膜片:由硅单元所组成(半导体转换器),在其上利用扩散方法以形成电阻。
单晶式压力传感器
如先前所述的,单晶式传感器就是那些集压力感测与转换作用于单一组件上的压力传感器。压力-移动量-电压之间的转换是以下列方法中之一种来完成:
(a) 电容式压力传感器:待测压力使得陶瓷膜片弯曲情形,如此就能改变组件的电容量,借着加入必须的电子电路,尽可能将此变形与压力之变化互成关系。因此电容量的变化即比例于压力的变化。(b)压阻式或"厚膜"压力传感器:这种转换器的动作原理乃应用压阻效应,此当材料受到变形时,它的电阻会随着改变。使用厚膜技术将四个电阻连接成惠斯登电桥的型式,安置于氧化铝(Al2O3)膜片上。当待测压力促使膜片变形时,电桥的差电压输出是随着改变。
(c) 半导体压力传感器:此种装置也是应用压电效应与电桥电阻形式获得量测结果,在硅支撑物上利用扩散的方法,用以产生膜片,包含电桥电阻的单元以静电处理固定在支撑玻璃上。所以,它就与外界形成机械性的隔离。当硅质膜片偏向时,电桥的输出就随着改变。(d) 压电式压力传感器:这种转换器的动作原理乃应用压电效应,此指当许料受到压迫(力或压力)时会产生电压的性质。这些性质被用来做高频时的压力测量以及声音位准的测量(在此种应用上,最有名的为"晶体式麦克风")。
压力传感器之规格与性能比较
★ 由于有各种不同型态的压力(绝对压力、差压力、表压力),需要利用传感器来做测量。所以了解那些会影响到传感器使用的其它外围特性是很重要的一件事。因此,对于明了接触到传感器的待测物是为液体或气体,就显得很重要。做为流体测量所使用的传感器,当待测流体有可能损坏传感器时,其应用就不同于那些普通的传感器。其它的重要的因子是测量范围(以bar、psi、Atm等单位来表示)。亦即,在能够维持测量规格精确度要求下传感器可以量测的压力范围。测量范围可以是单极性(压力或真空)或
双极性。
★ "过压力"(over pressure)或"试验压力"(proof pre-ssure)( 传感器可以接受而不招致损坏的最大压力)在传感器的选择中相当的重要。对于 *** 作温度范围的了解也很重要。待测的液体或气体物质的温度,绝不能超过传感器的 *** 作温度范围。
其它与温度有关的外围因子为温度误差。亦即,在测量规格的某一给定的精确度之内,温度所能变动的范围。另外一个因子为储
存温度。其它会影响转换器选择的因子为振动、热疲乏与温度等。最重要的特性为:线性度、灵敏度、稳定度、重复能力与迟滞性。
线性度:转换器指示值与最佳直线间的偏移量。此参数通常是以额满值得百分数来表示。
灵敏度:(或分辨率),可产生一输出信号值的最小输入变动值。以每单位输入的输出信号大小来表示(mv/PSI)。
稳定度:当待转换量(在固定的温度下)在输入端维持固定值时,传感器所能维持输出信号的能力。在某一给定范围内的稳定度,通常是以额满值得百分数来表示。
重复能力:在不同的时间内,相同的待转换量出现在输入端时,传感器重新产生输出信号的能力。重复能力通常是以额满值得百分数来表示。
迟滞性:相同的压力,分别以相反的方向加到传感器,传感器所指示之两个读值间的最大差值。
对于界面系统而言,较重要的因素有激励电压、F.S.O.、以及单位压力的灵敏度。
激励电压:用以传送功率给传感器的电源电压。
★ F.S.O.:(满刻度输出)在相关的压力范围之限制下,介于传感器输出电压间的差值。
单位压力的灵敏度:当压力改变一个单位值时,输出电压的相对变化值。
★ 对于某些传感器相关于满刻度压力的输出电压是以供给电压的函数来定,此值以mv/v来表示。当满刻度压力加到传感器且激励电压为一个单位值(伏特)时,传感器所指示的输出值(mv)。
传感器的特性
1.测量的型态:
(1)绝对压力
(2)差压力
(3)表压力
2.使用于:
(1)气体
(2)液体
3.测量的范围
4.试验压力
5. *** 作温度
6.振动
8.线性度
9.灵敏度
10.稳定度
11.重复能力
12.迟滞性
13.激励电压
14.F.S.O(满刻度输出)
15.单位压力的灵敏度
表格显示了压力传感器的主要特性。注意,对于相同型式的传感器 *** 作范围可以有所改变:很明显的会影响到它们的价格。单晶式压力传感器可以测量到以数百计的大气压力范围,然而其它型式的压力传感器可以测量到以数千计的大气压力范围。
压力传感器的主要特性表:
种类 精确度 价格 结构 优点 缺点 应用场合
线性可变差动变压器 一般 一般 复杂 - 高精度产品价格高 精度要求不高的场合
电位计式 一般 低 简单 价格低 精度,可靠性低
应变计式 优越 高 简单 高精准度 相当贵 核子与海洋学
单晶电容式 理论上优越 相当高 复杂 优越稳定度及温度依赖性 两极棒距离有限 工业
单晶电阻式 良好 相当高 简单 温度稳定性 :优越线性度 - 工业
单晶半导体式 良好 低 热补偿时叫复杂 尺寸小 对温度个高灵敏度 工业
压电式 优越 高 电荷放大器 高精准度 相当贵 声音测量
压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用1、应变片压力传感器原理与应用
力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。
在了解压阻式力传感器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。
金属电阻应变片的内部结构
电阻应变片由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。
电阻应变片的工作原理
金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示:
式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω·cm2/m)
S——导体的截面积(cm2)
L——导体的长度(m)
我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得应变金属丝的应变情
2、陶瓷压力传感器原理及应用
抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥(闭桥),由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定,传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性,传感器自带温度补偿0~70℃,并可以和绝大多数介质直接接触。
陶瓷是一种公认的高d性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40~135℃,而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV,输出信号强,长期稳定性好。高特性,低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向,在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势,在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器.
3、扩散硅压力传感器原理及应用
工作原理
被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,和用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。
4、蓝宝石压力传感器原理与应用
利用应变电阻式工作原理,采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件,具有无与伦比的计量特性。
蓝宝石系由单晶体绝缘体元素组成,不会发生滞后、疲劳和蠕变现象;蓝宝石比硅要坚固,硬度更高,不怕形变;蓝宝石有着非常好的d性和绝缘特性(1000 OC以内),因此,利用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件,对温度变化不敏感,即使在高温条件下,也有着很好的工作特性;蓝宝石的抗辐射特性极强;另外,硅-蓝宝石半导体敏感元件,无p-n漂移,因此,从根本上简化了制造工艺,提高了重复性,确保了高成品率。
用硅-蓝宝石半导体敏感元件制造的压力传感器和变送器,可在最恶劣的工作条件下正常工作,并且可靠性高、精度好、温度误差极小、性价比高。
表压压力传感器和变送器由双膜片构成:钛合金测量膜片和钛合金接收膜片。印刷有异质外延性应变灵敏电桥电路的蓝宝石薄片,被焊接在钛合金测量膜片上。被测压力传送到接收膜片上(接收膜片与测量膜片之间用拉杆坚固的连接在一起)。在压力的作用下,钛合金接收膜片产生形变,该形变被硅-蓝宝石敏感元件感知后,其电桥输出会发生变化,变化的幅度与被测压力成正比。
传感器的电路能够保证应变电桥电路的供电,并将应变电桥的失衡信号转换为统一的电信号输出(0-5,4-20mA或0-5V)。在绝压压力传感器和变送器中,蓝宝石薄片,与陶瓷基极玻璃焊料连接在一起,起到了d性元件的作用,将被测压力转换为应变片形变,从而达到压力测量的目的.
5、压电压力传感器原理与应用
压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体,能够承受高温和相当高的
湿度,所以已经得到了广泛的应用。
现在压电效应也应用在多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。
压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。
压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量q炮子d在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)