壓力傳感器在空壓機安全管理系統中的應用

在安全管理系統中，壓力傳感器實(shí)現側氣囊控制?？諌簷C安全管理系統也是廣泛使用傳感器的領(lǐng)域?？諌簷C側邊氣囊的控制有加速度傳感器和壓力傳感器兩種方案。權威數據表明，與加速度傳感器相比，壓力傳感器在檢測側邊撞擊的速度方面，比加速度傳感器快了將近3倍，而誤動(dòng)作的概率則更小。值得一提的是，微型化傳感器利用微機械加工技術(shù)將微米級的敏感元件、信號調理器、數據處理裝置集成封裝在一塊芯片上。由于其體積小、價(jià)格便宜、便于集成等特點(diǎn)，可以提高系統測試精度，例如把微型壓力傳感器和微型溫度傳感器集成在一起，同時(shí)測出壓力和溫度，便可通過(guò)芯片內運算消去壓力測量中的溫度影響。目前已有不少微型傳感器面世，如壓力傳感器等。

智能傳感器配有專(zhuān)用計算機，它的迅速發(fā)展將空壓機的安全性能提高到一個(gè)前所未有的高度。隨著(zhù)微電子技術(shù)和微機械加工技術(shù)的發(fā)展，傳感器正朝著(zhù)微型化、多功能化、智能化方向發(fā)展。業(yè)內專(zhuān)家由此看好空壓機傳感器在中國的發(fā)展前景。他們認為，空壓機數量的增加以及每輛空壓機上所采用傳感器的增多，決定了中國傳感器市場(chǎng)容量必將不斷增大，中國傳感器市場(chǎng)正進(jìn)入蓬勃發(fā)展期

空壓機是各種工廠(chǎng)、筑路、礦山及建筑行業(yè)的必備設備，主要用來(lái)提供源源不斷的具有一定壓力的壓縮空氣，例如給氣動(dòng)閥供氣，給需要一定壓力氣體的工藝流程提供氣源?？諌簷C有很多種類(lèi)，如螺桿式空壓機、活塞式空壓機、離心式空壓機、渦旋式空壓機等等，而螺桿式空壓機的市場(chǎng)潛力極大，并在很多行業(yè)得到廣泛的運用?？諌簷C在其控制中采用加載—卸載閥來(lái)控制空壓機的供氣，由于用氣設備的工作周期或是生產(chǎn)工藝的差別，使得用氣量發(fā)生波動(dòng)，有時(shí)會(huì )造成空壓機頻繁加載、卸載?？諌簷C卸載后仍然工頻運轉，不僅浪費電能而且增加設備的機械磨損，并且加載是一個(gè)突然的過(guò)程，會(huì )對設備和電網(wǎng)造成較大的沖擊。因此對空壓機進(jìn)行變頻改造具有改善電機的啟動(dòng)和運行、減少設備的機械磨損、在一定范圍內節約電能等效果。

壓力傳感器在空壓機控制系統中的應用

以單螺桿空壓機為例說(shuō)明空氣壓縮機工作原理，螺桿式空氣壓縮機的工作過(guò)程分為吸氣、密封及輸送、壓縮、排氣四個(gè)過(guò)程。當螺桿在殼體內轉動(dòng)時(shí)，螺桿與殼體的齒溝相互嚙合，空氣由進(jìn)氣口吸入，同時(shí)也吸入機油，由于齒溝嚙合面轉動(dòng)將吸入的油氣密封并向排氣口輸送；在輸送過(guò)程中齒溝嚙合間隙逐漸變小，油氣受到壓縮；當齒溝嚙合面旋轉至殼體排氣口時(shí)，較高壓力的油氣混合氣體排出機體。

采用變頻器可通過(guò)改變螺桿轉子轉速的方式來(lái)改變排氣量，當用氣量發(fā)生變化時(shí)，變頻器改變轉速的方式調節空壓機的排氣量，達到排氣壓力恒定不變，并節約能源的目的。

在空氣壓縮機控制系統中，采用空壓機后端出氣管道上安裝的壓力傳感器來(lái)控制空氣壓縮機的壓力?？諌簷C啟動(dòng)時(shí)，加載電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，加載氣缸不動(dòng)作，變頻器拖動(dòng)電機空載運行，一段時(shí)間（可有控制器任意設定，在此設置為10S）后，加載電磁閥打開(kāi)，空壓機帶載運行。當空氣壓縮機啟動(dòng)運行后，如果后端設備用氣量較大，儲氣罐和后端管路中壓縮氣壓力未達到壓力上限值，則控制器動(dòng)作加載閥，打開(kāi)進(jìn)氣口，電機負載運行，不斷地向后端管路產(chǎn)生壓縮氣。如果后端用氣設備停止用氣，后端管路和儲氣罐中壓縮氣壓力漸漸升高，當達到壓力上限設定值時(shí)，壓力傳感器發(fā)出卸載信號，加載電磁閥停止工作，進(jìn)氣口濾清器關(guān)閉，電機空載運行。

當空壓機連續運行，壓縮機主體溫度會(huì )升高，當溫度達到一定程度時(shí)，本系統設定為80℃（可有控制器根據應用環(huán)境自行設定）風(fēng)機開(kāi)始運行，用于降低主機工作溫度。風(fēng)機運行一段時(shí)間，主機溫度下降，低于75℃風(fēng)機停轉。

目前市場(chǎng)上常用到的空壓機上的壓力傳感器有美國SMI的產(chǎn)品SM5420芯片做成的壓力變送器和美國霍尼微爾MLH016BSB01B壓力傳感器！此類(lèi)產(chǎn)品主要用于空壓機，水處理設備，工業(yè)設備，樓宇，HVAC，石油，汽車(chē)等，OEM工廠(chǎng)。

SM5420特性參數:壓力范圍0～100kPa≈15,Psi0～200kPa≈30,Psi0～700kPa≈100Psi過(guò)載3X.額定壓力電氣性能（25℃）供電3.0V最大10V。DC輸入阻抗5000±20％Ω輸出阻抗 5000±20％Ω環(huán)境條件靜電損害（ESD）＞10kv工作溫度-40～125℃物理特性重量≈0.10g兼容介質(zhì)潔凈、干燥、無(wú)腐蝕性氣體技術(shù)指標（所有測試值相對22℃是、3V恒壓供電）零點(diǎn)輸出±10mV滿(mǎn)度輸出60±20mV線(xiàn)性度±0.20％FSO遲滯和重復性±0.10％FSO零點(diǎn)溫度系數±0.04％FSO／℃電阻溫度系數0.30％／℃靈敏度溫度系數-0.20VV％FSO／℃零點(diǎn)熱遲滯±0.10％FSO長(cháng)期穩定性±0.20％FSO外型尺寸單位：mm（in）選型系列量程封裝類(lèi)型NPP-301-100A100kPa（15Psi）SO-8NPP-301-200A200kPa（30Psi）SO-8NPP-301-700A700kPa（100Psi）SO-8注：1、本系列只有提供絕壓型式. 該產(chǎn)品采用MEMS的生產(chǎn)工藝和高性能測試方法，從而最大限度保障其工作穩定性，已保證其優(yōu)越的性能，。具有靈敏度高、動(dòng)態(tài)響應好、精度高、易于微型化和集成化等特點(diǎn)。從而該產(chǎn)品被廣泛用用于高要求工業(yè)設備中！