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扩san硅压力变藅ui鳇/strong>是以单jing硅wei基ti,采用先进的离zi注入工艺和微ji械加工工艺,制成羢i哂谢菟苟俚缜藕途芰ρiegou的硅敏gan元件。被测压力通过压力接kou作用在硅敏gan元件上,实现了所加压力与输出信号的线性转换,目前,扩san硅ye位变藅ui鞑饬肯低彻鉬anying用yu电力、化工、水厂、wu水处理、环境监测等领域。但系统工作可靠性有待yu进一bu提gao,在实际ying用中经常出现wubao、错bao、严重漂yi等现象,甚至影xiang到整jibu能正常工作,这给系统维护、检修、校验及使用带来诸多bubian。本文针对扩san硅ye位变藅ui鞑饬肯低成杓频膖e点,尽量ba可靠性保障设计中的系统功能jiegou设计yuan则、元器件选用yuan则、元器件筛选设计,降额、rong差、电磁兼rong及环境防护等设计思想rong入到系统的整个设计过程中qu。cong的可靠性设计思想入手,shitu以扩san硅ye位变藅ui鱳eili设计ye位测量系统,wei小型智能化yi表的可靠性设计提供一些新的思lu和方法。系统设备的可靠衴uan可杓苨he及系统可靠性zhibiao的论zheng、模型的建立及计算、可靠性zhibiao的yu计和fen配祋uⅫ/div>
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本文介绍的是以系统的可靠性wei目biao对扩san硅ye位变藅ui鞑饬肯低辰鴛ingzong合设计簍u际醺慕Mü韵低车娜怼⒂布δ艿暮侠韋en配和对关键技术难点解决方案的选择,以及兼rong设计、降额设计、抗干扰设计等可靠性保障技术的ying用提gao了扩san硅ye位变藅ui鞑饬肯低车牟饬烤玠u和可靠性zhibiao。这种方法成本低,yi器an装方bian。同shi,本文也wei其他小型智能化yi表的可靠性保障设计提供了一种思lu和方法。
1系统功能及jiegougou成
1.1系统功能设计
系统的功能设计qu决yu用户使用yao求,作wei扩san硅ye位变藅ui鞑饬肯低?ying具有测量、校准、显示、量程设zhi、迁yi、单位选择、bao警、通讯、信xi处理、控制等基本功能。在功能划fen上,将信xi处理fenwei低duan信xi处理和gaoduan信xi处理两部fen,其中低duan信xi处理包括显示、校准、量程设zhi、迁yi、单位选择、bao警、低duan通讯等功能;gaoduan信xi处理是一个基yuye位数据的可kai发平台,用户可根据实际xuyao重新定位和kai发。
ye位测量根据测量对象、测量环境和精duyao求等方面的bu同有bu同的测量yuan理和方法,在可接chu测量中,对yuyeti密du一zhi的ye位测量采用压力测量模ni的方法简单、可靠,且测量精du较gao,能满足大多数ying用场合。压力测量方法congyuan理上可靠性gao,并且压力传gan器近些nian来发展很快,te别是扩san硅压力传gan器wu论是cong量程、线性、稳定性等方面有了很大的提gao,ti积小,价格襜u系土?输出毫伏级电压信号,使用灵huo,是一个具有良好技术zhibiao和可靠du的设计底层元件。
1.2系统jiegou设计
cong功能设计kao虑,系统功能jiegouying包括压力测量模kuai、信号转换模kuai、信号传输模kuai,信xi处理模kuai,显示bao警模kuai和控制模kuai。cong硬件模kuai划fen,压力测量模kuai、信号转换模kuai设计在一qi,gou成压力变送单元。信xi处理模kuai,显示bao警模kuai、控制模kuai和信号传输模kuaigou成二次yi表单元。gaoduan信xi处理采用微ji作weikai发平台。系统功能jiegoukuangtu如tu1所示。
2.2。1变藅ui鱦i械防护jiegou设计
传gan器jiegou的选用蚫u雜hiye位变藅ui鞯拇玤an器的一duangan受被测yeti压力,另一duanwei电源和信号引线。传gan器jiegou以圆柱形,并在一duanwei密封的锥管螺纹wei宜,rongyi密封。所选用的传gan器一定yao有充fen的过压保护。密封设计ye位变藅ui鞯牡鐀i蕐e蚲an受duanying完全隔离,电lu瞜ao迷诘鱯hi好后guan封,采用锥管螺纹密封连接shi好在螺纹连接处涂抹环氧树脂等密封填充料。选择密封填充料shiyingkao虑与被测yeti的相rong性。防腐蚀设计蚫u雜hiye位变藅ui鞯氖褂没肪尘龆丝莟i和引线bi须与被测介zhi兼rong,普通被测yeti可选用1Crl8Ni9Ti,yao注意的是变藅ui骺莟i和引线与被测介zhi的兼rong性设计yaokao虑wendu的影xiang,觴ing┙鹗粲難eti的兼rong性随wendu的改变而改变。防堵塞设计蚫u雜hiye位变藅ui鞯拇玤an器tan头长qi浸入在被测介zhi中,杂zhi很rongyi堵塞传压孔,造成测量失真。在设计shi传gan器tan头ying被duan盖保护qi来,yeti通过引压孔引入,引压孔的。
3系统的可靠性保障
元器件选用系统所采用的元器件须有gao的可靠性,所有影xiang系统稳定性的元器件可以bu具有gao的精du,但ying具有较gao的稳定性,系统的精du可通过调shi和校准来保zheng,元器件根据其使用yao求ying具有足gou降额设计,并具有相当的naiying力冲击余du。元器件筛选设计筛选元器件是保zheng可靠性的重yao手段元器件老化方案的选quying遵循在bu影xiang或微影xiangyou品的前提下尽量淘tai劣品。生产中可采qugaowen老化、功lv老化和wendu冲击循环。具ti老化wendu、功lv和shi间ying参kao使用说明和统计shi验数据筛选方案的选择ying均衡kao虑,切忌wei单独提gao劣品淘tailv,而大幅dusunhaiyou品的性能zhibiao,对老化后的元器件ying100%检验。抗干扰设计,wei了保zheng测量的准确性和可靠性,抗干扰设计youwei重yao。cong变藅ui骰方趉ao虑,电lu中ying在各个信号节点设zhi滤bo电rong;二次yi表的变压器屏蔽层ying接地;信号采集电lu在PCB板上的布局yingyuan离电源、继电器等干扰源;模ni信号和数字信号的地yingfenkai布线,后一点接地。
yao说明的是电lu中的地可根据实际现场情kuang选择是fu与变藅ui魍饪窍嘟印O低车腶n装及维护ye位测控系统稳定、精确的工作bu但与设计、生产有关,与系统的正确an装也有着密切联系。ye位变藅ui鱵ing根据xuyaoan装在合shi的深du,具ti位zhiying避mian溶ye流动的干扰,如果溶ye中有杂zhi,ying装有防护网。根据现场实际情kuang,每隔三到六个月,ying对变藅ui髑鍃i、检查一次,打kai积ye室,倒出积ye。空芯电缆的架设yingyuan离其他电源线和强的信号线,空芯电缆ying固定,buying承受外力。二次yi表可根据xuyaoan装在现场或工房,如在现场一定yao有防护设施,控制环境wen湿du,一nianying对整个系统校准一次。
4jie论
系统的可靠性来源yu系统设zhi中jiegou同有可靠性和系统运xing中所有相关因素的正常工作。在设计中充fen理解系统的工作yuan理,全面kao虑到各种影xiang因素,cong源头控制,cong过程中ba握是提gao系统的可靠性设计的觴ingХ椒ê透就緅ing。
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