U inženjerskim scenarijima kao što su ispitivanje aerodinamike u vazduhoplovstvu, praćenje pritiska u više-tačaka u hemijskim procesima i ispitivanje na polju protoka u automobilima, inženjeri se često suočavaju sa uobičajenim izazovima: nesinhronizovani podaci sa diskretnih senzora u merenju pritiska u više-tačaka, neuredno ožičenje sa više tačaka kvara, izobličenje signala na dugim{{2}{3} i velikim rastojanjima i prenosu na lokaciji, održavanju, čak i neuspjesi u testiranju ili problemi s kontrolom procesa uzrokovani odstupanjima mjerenja. U srcu ovih problema leži ključna odluka – ne odabir pravog uređaja za mjerenje tlaka za primjenu sa više-tačaka:skener pritiska.
Osnovni princip rada skenera pritiska
Skener pritiska nije jednostavno paralelno povezivanje više senzora pritiska u jednoj-točki. Umjesto toga, radi se o visoko integriranom više-kanalnom nizu-sistema za mjerenje pritiska koji je sposoban za obavljanje senzora pritiska, sinhronizovanog prikupljanja, kondicioniranja signala, analogne-u-digitalne konverzije, digitalnog izlaza i on-linijske kalibracije. U osnovi rješava osnovne bolne tačke diskretnog-senzorskog mjerenja u više-tačaka.
Uzimajući 64-kanalni skener kao primjer, osnovni radni proces je ukratko opisan u nastavku. Jezgro se sastoji od sljedećih funkcionalnih jedinica: preciznog pneumatskog preklopnog modula, niza MEMS senzora pritiska, multipleksora (MUX) i jedinice za kondicioniranje signala,-sinhronog ADC-a velike brzine za konverziju podataka, glavnog upravljačkog i digitalnog komunikacijskog modula, te ugrađenih grupa ventila za kalibraciju i pročišćavanje.
Dijagram arhitekture sistema / Dijagram osnovnih principa
Kao što je prikazano na gornjim slikama, kompletan radni proces je sljedeći:
Pritisni slavine na površini ispitnog proizvoda hvataju više signala pritiska, koji se putem cijevi isporučuju do 64-kanalnog skenera tlaka. Kroz komande za odabir kanala, odgovarajući mjerni kanali se uzastopno aktiviraju, precizno usmjeravajući izmjereni pritisak do elementa za senzor pritiska. Unutar senzornog elementa, MEMS piezorezistivni senzorski čip – baziran na poluvodičkom piezorezistivnom efektu – koristi precizne otpornike raspoređene u Wheatstoneovom mostu na silikonskoj dijafragmi za pretvaranje elastične deformacije dijafragme izazvane pritiskom u slabu proporcionalnu vrijednost električnog signala u linearnu vrijednost tlaka. Ovaj signal se zatim pojačava i filtrira pomoću visokopreciznog kruga za kondicioniranje, a analogno-digitalnu konverziju dovršava ADC velike brzine. Svi podaci kanala se sinhrono uzorkuju na mikrosekundnom nivou i normalizuju od strane glavnog kontrolera, i konačno se prenose sistemu za prikupljanje podataka i glavnom računaru za obradu podataka, praćenje i analizu u realnom vremenu.
Istovremeno, sistem se može povezati na standardni referentni izvor pritiska. Ugrađena grupa elektromagnetnih ventila automatski prebacuje puteve protoka kako bi izvršila on-line kalibraciju nule i kalibraciju raspona za sve kanale. Sa grupom ventila za pročišćavanje može se uvesti čist prozračni zrak za obavljanje on-line čišćenja tlačnih cijevi i unutrašnjih puteva protoka, dok se nečistoće i izduvni plinovi ispuštaju kroz otvor za odzračivanje. Ovo omogućava korekciju tačnosti instrumenta i rutinsko održavanje bez rastavljanja, što sistem čini veoma pogodnim za zahtevna istraživačka ispitivanja i složena industrijska polja.
Xi'an Mihui Technology Co., Ltd. posjeduje potpune-procesne mogućnosti u rasponu od dizajna MEMS čipa pod pritiskom i izrade prototipa do kompletnog sastavljanja i testiranja skenera. Nudimo punu seriju skenera pritiska od 16 do 64 kanala i podržavamo prilagođene dizajne za aplikacije koje su otporne na visoke temperature, eksplozije i koroziju. Možemo da obezbedimo namenska rešenja za višekanalno merenje pritiska prilagođena vašim specifičnim uslovima rada. Za sva pitanja u vezi odabira opreme ili dizajna po narudžbi, slobodno kontaktirajte naš inženjerski tim za profesionalnu tehničku podršku.
