如何选择合适的熔体压力传感器
熔体压力传感器的作用是测量化纤塑料、纺丝、聚酯等设备的熔体压力，是挤出工艺中必备的电气部件。在上个世纪五六十年代诞生以来，不断有国内外的企业进入这一领域，从事熔体压力传感器的生产和加工。那么，面对琳琅满目的品牌和型号，如何选择最合适自己设备的熔体压力传感器呢？
（一）从熔体压力传感器的设计结构来看，要注意填充介质和膜片。熔体压力传感器是将组成桥路的四个应变片按圆形膜片受压原理粘贴于毛细管另一端的膜片上。测量时，熔体压迫感压膜片，通过传压液体（即填充介质）将压力传送到另一端的膜片上，膜片产生形变，粘贴于应变片产生应变。水银是最常见填充介质，有价格便宜，测量准确的优点。但众所周知，水银（Hg）是重金属污染中毒性最大的元素，能通过食物链和环境污染对人类肝脏产生毒素。包括中国在内世界各国正在逐步淘汰含水银测量仪器。在同等性能和同样价格的情况下，应尽量选择非水银填充的熔体压力传感器，比如，硅油填充或者合金填充。膜片方面，需要关注膜片的材质和厚度。常用材料为316L不锈钢。研究显示，合金薄膜传感器具有精度高、稳定性好、耐腐蚀、温度特性较好、应用温度范围宽等优点。在采购时要根据加工材料特性选择不同种类膜片的压力传感器。针对高粘度聚合物，需要选择哈式合金膜片。在同样价格前提下，优先选择带涂层的不锈钢膜片。
膜片方面，需要关注膜片的材质和厚度。常用材料为316L不锈钢。研究显示，合金薄膜传感器具有精度高、稳定性好、耐腐蚀、温度特性较好、应用温度范围宽等优点。在采购时要根据加工材料特性选择不同种类膜片的压力传感器。针对高粘度聚合物，需要选择哈式合金膜片。在同样价格前提下，优先选择带涂层的不锈钢膜片。
（二）从测量精度来看，要留意熔体压力传感器的安装方式和调零方式。测压过程的核心问题是测量精度，影响精度的问题有多种，温度是其中之一。熔体压力传感器的特殊结构，虽然可以大大降低温度的影响，但不能绝对地消除。在生产加工过程中，随着聚合物温度的上升，压力传感器的温度零点温漂也随之上升。当机头的温度达到最大值时，温度零点温漂达到最大值。随着机头的温度逐渐趋于稳定，温度零点漂移开始下降，趋于一个基于测压点温度的温度零点漂移值。面对温度零点漂移，正确地安装是有效对策之一。传感器安装过浅，安装孔处会形成腔室，堆积余料，造成测量精度下降；安装过深，螺杆会打坏传感头，一般来说，传感器膜片只比挤出机筒略低1-1.5mm。条件允许时，要使用专用的开孔工具。机筒内聚合物没有完全清理干净，即使机器没有开动也会有一定的静压。将余料排空，拆下清理传感器都是常用的方法。聚合物ABS等高粘材料，最好选择带顶部加热的熔体压力传感器，避免损伤膜片。
（三）从制造业智能化发展来看，要关心熔体压力传感器的通讯方式。工业4.0和物联网正在很大程度上改变自动化技术。新的通信技术允许近实时地交换大量数据。控制层面的大数据也需要从过程中收集数据，但模拟传感器技术很难实现。越来越多的高端熔体压力传感器厂商标配了数字通讯。在同等价格的情况下，选择这种类型的产品更加明智。HART通信是指采用的是半双工的通信方式，其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于模拟系统向数字系统转变过程中过渡性产品。HART传感器的远程功能非常实用且功能强大。因为这个优点，我们就可以在中控室或PLC柜旁对传感器进行远程配置，校准和诊断。当传感器位于难以接近或危险的区域，传感器的配置或维护可以通过手持器进行设置和诊断。
IO-LINK是一种点对点的，串行数字通信协议。它的目的是在传感器/执行器与控制器之间进行周期性的数据交换。IO-LINK能够将高温压力传感器获得的信息，更加快速便捷的接入整个工厂自动化系统中。这对于智能化工厂、无人化工厂等制造业发展趋势是十分契合的。不仅缓解了劳动力成本上涨带来的压力，而且提高生产效率，降低单位时间内的成本，从而增大盈利空间。
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如何选择合适的熔体压力传感器宾联小韬
2022-03-11
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