事实上,压缩机,涡轮机和发动机的所有的应用中,都会产生振动现象,这也会对测量传感器产生影响。如果没有适当的防范措施,压力传感器的功能也会相应削弱。
振动对压力传感器的影响是很大的:一方面,测量信号受到叠加干扰。如果这种振动传入到输出信号,终端用户将得不到有用的测量结果。
这种影响是立刻可现的,同时连续荷载也会导致材料疲劳。焊接接缝裂开,螺纹松动。无论是通过失真的测量结果或是已经破损的机械连接,振动都能够导致压力变送器不能正常工作。幸运的是这些不良的影响能够被大大的降低。
通过振动保护压力测试系统
预防是最好的措施。用户需要了解在各个应用中都会发生振动。首先要确定应用中的振动频率。振动不会每秒都会造成损害。在制造商的数据表中,无干扰的频率范围通常是在“测试”中列出的。这里应用的DIN EN 60068-2-6 标准,试样在一个预定的测试持续时间内被定义的频率范围。这里旨在与阐述样机的固有频率。实际的测试过程如Fig 1所示。
Figure 1: Qualification of a prototype: Pressure sensor is screwed into an aluminum block that is loaded mechanically (vibration, acceleration)
如果强烈的振动超出了压力传感器的技术参数,可以优先考虑两种方法。第一个是关于空间维度:压力传感器尺寸多大,安装在哪里?压力传感器尺寸越大,振动的影响也越大,阻力越小。因此在强烈的振动应用中,使用较小尺寸的压力传感器是越有利的。例如 ATM.mini,尺寸小,受到振动的影响也很小。
除了压力传感器的尺寸外,在应用中的实际位置也是至关重要的。如果安装在沿振动轴上,那么它受到的振动也越小。当安装在垂直于振动轴的位置上时,它则需承受所有的振动。
此外,压力传感器本身可以更好的防振。为此,压力变送器被封装在软的密封剂中以降低振动,从而充分保护机械部件。从Fig 2中可以看到这种光滑的密封剂。
Figure 2: 注密封胶的压力传感器
总之,剧烈的振动可以损坏压力传感器。通过选择适合应用的(频率范围,尺寸)和最佳的安装方式(沿着振动轴),任何振动的影响都可以降到最低。进一步的保护则需要通过把传感器封装在密封剂中来实现(如Fig 2所示)。