Pemancar adalah komponen penting dalam sistem kawalan automatik. Pemancar tekanan digunakan terutamanya untuk pengukuran dan kawalan parameter tekanan dalam proses perindustrian, dan aplikasinya meluas dalam industri petroleum, kimia dan kuasa. Terdapat banyak jenis pemancar tekanan, dikelaskan dalam cara yang berbeza mengikut prinsip kerja dan kegunaannya. Pemancar tekanan digunakan terutamanya untuk paparan jauh dan kawalan tekanan. Mereka selalunya beroperasi dalam persekitaran dengan suhu tinggi, tekanan rendah, kakisan dan getaran, mengakibatkan kebarangkalian kegagalan yang lebih tinggi. Oleh itu, kajian tentang faktor-faktor yang mempengaruhi dan kesalahan biasa pemancar tekanan adalah sangat bermakna.
1. Jenis Biasa Pemancar Tekanan
Pemancar tekanan ialah instrumen yang boleh menukar pembolehubah tekanan kepada isyarat keluaran standard. Terdapat hubungan fungsi tertentu antara pembolehubah tekanan dan isyarat keluaran. Mengikut prinsip kerja yang berbeza, pemancar tekanan boleh dibahagikan kepada jenis berikut:
(1) Pemancar piezoresistive. Pemancar piezoresistif mengenakan tekanan pada permukaan hadapan diafragma, menyebabkan ubah bentuk. Perintang filem-tebal dicetak pada bahagian belakang-diafragma pengesan tekanan, membentuk jambatan Wheatstone. Di bawah kesan piezoresistif, jambatan menjana isyarat voltan yang berkadar terus dengan voltan pengujaan.
(2) Pemancar piezoelektrik. Pemancar piezoelektrik menggunakan kesan piezoelektrik positif. Kesan ini melibatkan penggunaan daya luar pada elektrolit, menyebabkan ubah bentuk. Polarisasi berlaku dalam elektrolit, menghasilkan cas positif dan negatif pada dua permukaannya. Apabila daya luar dialihkan, elektrolit kembali ke keadaan tidak dicas. Kekutuban cas berubah mengikut arah daya yang dikenakan. Menggunakan medan elektrik ke arah kekutuban elektrolit juga menyebabkan ubah bentuk; ubah bentuk ini hilang apabila dialih keluar. Ini ialah kesan piezoelektrik songsang.
(3) Pemancar tolok terikan. Pelekat khas digunakan untuk mengikat tolok terikan bersama-sama, dengan itu menghasilkan terikan mekanikal. Apabila daya pada mesin berubah, tolok terikan rintangan juga akan berubah bentuk pada tahap tertentu, sekali gus menjejaskan nilai rintangan dan menukar voltan merentasi perintang. Walau bagaimanapun, perubahan dalam nilai rintangan adalah agak kecil dalam kes ini. Biasanya, mereka membentuk jambatan terikan, yang dikuatkan oleh penguat instrumentasi dan akhirnya dihantar ke litar pemprosesan untuk paparan atau pelaksanaan.
(4) Pemancar Kapasitif. Pemancar kapasitif dibahagikan kepada jenis elektrik dan pneumatik. Isyarat input piawai bagi yang pertama ialah isyarat DC, dan isyarat keluaran yang kedua ialah tekanan gas. Kedua-dua tekanan medium yang diukur masing-masing dimasukkan ke dalam ruang tekanan tinggi dan rendah, bertindak pada diafragma pengasingan pada kedua-dua belah unsur sensitif. Diafragma pengukur dan elektrod pada kepingan penebat pada kedua-dua belah membentuk kapasitor. Apabila tekanan pada kedua-dua belah adalah berbeza, modul akan disesarkan, dan arus pada kedua-dua belah akan berbeza. Di bawah tindakan ayunan dan pelarasan, isyarat keluaran arus, voltan atau digital terbentuk.
2. Prinsip Kerja Pemancar Tekanan
Pemancar tekanan terdiri daripada litar modul, kepala paparan, penderia elemen penderia tekanan dan perumah. Perbezaan tekanan daripada dua tiub panduan tekanan bertindak pada diafragma yang diukur oleh sensor pemancar. Elemen pengukur menukar isyarat tekanan yang diterima kepada isyarat arus dan voltan standard dan menghantar isyarat kepada penggera, perakam dan pengawal selia untuk pengukuran sekunder.
3. Kesalahan Biasa Pemancar Tekanan
Pemancar tekanan pasti mengalami pelbagai kerosakan semasa digunakan. Banyak faktor boleh mempengaruhinya, seperti kebocoran cecair pengisian antara partition dalaman dan elemen penderiaan, sisihan sifar-titik dan julat serta output yang tidak stabil, yang kesemuanya boleh menyebabkan penurunan ketepatan atau kerosakan. Keadaan cuaca juga mempengaruhi pemancar; contohnya, sambaran petir boleh merosakkan litar diafragma, menyebabkan kegagalan komunikasi. Persekitaran yang lembap boleh merosakkan pendawaian. Pemilihan julat yang tidak sesuai boleh menyebabkan ubah bentuk tidak dapat dipulihkan bagi elemen penderiaan. Beberapa jenis kerosakan biasa diterangkan di bawah:
(1) Kerosakan Litar Apabila kerosakan talian berlaku, komputer memaparkan nilai yang tidak normal. Buka kotak simpang pemancar dan semak sambungan longgar, litar pintas atau litar terbuka. Selesaikan masalah menggunakan kaedah seperti mengukur bekalan kuasa, penebat dan rintangan.
(2) Gangguan Penukaran Frekuensi. Semasa pendawaian, pelbagai talian isyarat mengganggu antara satu sama lain, terutamanya apabila talian kuasa dan talian isyarat disambungkan dalam konduit yang sama. Gangguan ini lebih teruk dan boleh menyebabkan pemancar gagal untuk berkomunikasi atau tidak berfungsi. Ini boleh dielakkan dengan meningkatkan jarak antara kabel instrumen dan dulang kabel kuasa.
(3) Kesalahan Ketik Tekanan. Kerosakan paip tekanan biasanya termasuk tiga jenis: tersumbat, kebocoran udara dan pengumpulan cecair. Tersumbat biasanya disebabkan oleh saliran yang tidak tepat pada masanya atau media yang kotor/melekit. Kebocoran udara disebabkan oleh banyak sambungan pemancar, menutup-injap dan aksesori lain, meningkatkan bilangan titik kebocoran. Pengumpulan cecair biasanya disebabkan oleh ketukan tekanan gas yang tidak betul atau pemasangan paip tekanan yang salah, yang menjejaskan ketepatan pengukuran.
Kerosakan Penghantaran Isyarat Elektrik. Penggunaan atau penyelenggaraan pemancar tekanan yang tidak betul boleh menyebabkan kegagalan penghantaran isyarat elektrik dengan mudah. Sebagai contoh, meletakkan pemancar berhampiran peranti yang diuji untuk menjimatkan masa boleh menyebabkan jarak penghantaran isyarat menjadi terlalu jauh, mengakibatkan gangguan isyarat atau pengecilan. Dalam kes sedemikian, kawasan keratan rentas-kabel hendaklah dinaikkan mengikut keperluan.
4. Penyelesaian Masalah Pemancar Tekanan
4.1 Isyarat Keluaran Sifar
Apabila pemancar tekanan memaparkan tekanan sifar, langkah berikut boleh diambil: Pertama, periksa sama ada terdapat tekanan dalam saluran paip dan jika instrumen dikuasakan secara normal. Kemudian, periksa sama ada kekutuban bekalan kuasa diterbalikkan. Akhir sekali, periksa papan litar elektronik, penderia tekanan, dan voltan bekalan kuasa pemancar.
4.2 Tiada Tindak Balas Apabila Tekanan Dikenakan
Jika tiada tindak balas apabila tekanan dikenakan, periksa sama ada injap pada paip pengetuk tekanan berfungsi dengan betul, jika suis pelompat fungsi perlindungan pemancar berfungsi dengan betul, jika paip pengetuk tekanan disekat, periksa titik dan julat sifar pemancar, dan gantikan penderia tekanan.
4.3 Sisihan Bacaan Pembolehubah Tekanan
Apabila pemancar tekanan memaparkan bacaan tekanan yang jauh lebih tinggi atau lebih rendah daripada biasa, periksa dahulu sama ada terdapat kebocoran pada paip penoreh tekanan. Kemudian, periksa injap pada paip pengetuk tekanan dan -talakan penderia dengan halus. Jika masalah berterusan, gantikan penderia tekanan.
4.4 Bacaan Pembolehubah Tekanan Tidak Stabil
Masalah ini boleh diselesaikan dengan mengasingkan sumber gangguan luaran, memeriksa kebocoran dalam-paip pengalir tekanan, memeriksa serpihan dalam saluran paip, memeriksa diafragma untuk tanda haus atau ubah bentuk dan memeriksa-kepala diafragma pengesan tekanan.
5. Kesimpulan
Sensor tekanan digunakan secara meluas. Sama ada domestik atau import, pelbagai kerosakan boleh berlaku semasa penggunaan disebabkan oleh persekitaran kerja, operasi yang tidak betul atau sebab yang wujud. Oleh itu, kita bukan sahaja mesti beroperasi mengikut spesifikasi standard dalam manual arahan, tetapi juga menguasai diagnosis kesalahan yang betul, penyelenggaraan, dan pengetahuan pembaikan untuk memastikan hayat perkhidmatan dan ketepatan pengukuran sensor tekanan.
