空壓機傳感器技術和應用發展趨勢

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，壓力傳感器實現側氣囊控制。空壓機安全管理系統也是廣泛使用傳感器的領域。空壓機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、價格便宜、便于集成等特點，可以提高系統測試，例如把微型壓力傳感器和微型溫度傳感器集成在一起，同時測出壓力和溫度，便可通過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。

智能傳感器配有專用計算機，它的迅速發展將空壓機的安全性能提高到一個前所未有的高度。隨著微電子技術和微機械加工技術的發展，傳感器正朝著微型化、多功能化、智能化方向發展。業內由此看好空壓機傳感器在中國的發展前景。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容量必將不斷增大，中國傳感器市場正進入蓬勃發展期

    空壓機是各種工廠、筑路、礦山及建筑行業的必備設備，主要用來提供源源不斷的具有一定壓力的壓縮空氣，例如給氣動閥供氣，給需要一定壓力氣體的工藝流程提供氣源。空壓機有很多種類，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潛力極大，并在很多行業得到廣泛的運用。空壓機在其控制中采用加載—卸載閥來控制空壓機的供氣，由于用氣設備的工作周期或是生產工藝的差別，使得用氣量發生波動，有時會造成空壓機頻繁加載、卸載。空壓機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，并且加載是一個突然的過程，會對設備和電網造成較大的沖擊。因此對空壓機進行變頻改造具有改善電機的啟動和運行、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明空氣壓縮機工作原理，螺桿式空氣壓縮機的工作過程分為吸氣、密封及輸送、壓縮、排氣四個過程。當螺桿在殼體內轉動時，螺桿與殼體的齒溝相互嚙合，空氣由進氣口吸入，同時也吸入機油，由于齒溝嚙合面轉動將吸入的油氣密封并向排氣口輸送；在輸送過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，較高壓力的油氣混合氣體排出機體。
    采用變頻器可通過改變螺桿轉子轉速的方式來改變排氣量，當用氣量發生變化時，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控制空氣壓縮機的壓力。空壓機啟動時，加載電磁閥處于關閉狀態，加載氣缸不動作，變頻器拖動電機空載運行，一段時間（可有控制器任意設定，在此設置為10S）后，加載電磁閥打開，空壓機帶載運行。當空氣壓縮機啟動運行后，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，則控制器動作加載閥，打開進氣口，電機負載運行，不斷地向后端管路產生壓縮氣。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，壓力傳感器發出卸載信號，加載電磁閥停止工作，進氣口濾清器關閉，電機空載運行。
    當空壓機連續運行，壓縮機主體溫度會升高，當溫度達到一定程度時，本系統設定為80℃（可有控制器根據應用環境自行設定）風機開始運行，用于降低主機工作溫度。風機運行一段時間，主機溫度下降，低于75℃風機停轉。

目前市場上常用到的空壓機上的壓力傳感器有美國SMI的產品SM5420芯片做成的壓力變送器和美國霍尼微爾MLH016BSB01B壓力傳感器！此類產品主要用于空壓機，水處理設備，工業設備，樓宇，HVAC，石油，汽車等，OEM工廠。

SM5420特性參數:壓力范圍0～100kPa≈15,Psi0～200kPa≈30,Psi0～700kPa≈100Psi過載3X.額定壓力電氣性能（25℃）供電3.0V10V。DC輸入阻抗5000±20％Ω輸出阻抗 5000±20％Ω環境條件靜電損害（ESD）＞10kv工作溫度-40～125℃物理特性重量≈0.10g兼容介質潔凈、干燥、無腐蝕性氣體技術指標（所有測試值相對22℃是、3V恒壓供電）零點輸出±10mV滿度輸出60±20mV線性度±0.20％FSO遲滯和重復性±0.10％FSO零點溫度系數±0.04％FSO／℃電阻溫度系數0.30％／℃靈敏度溫度系數-0.20VV％FSO／℃零點熱遲滯±0.10％FSO長期穩定性±0.20％FSO外型尺寸單位：mm（in）選型系列量程封裝類型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. 該產品采用MEMS的生產工藝和高性能測試方法，從而限度保障其工作穩定性，已保證其優越的性能，。具有靈敏度高、動態響應好、高、易于微型化和集成化等特點。從而該產品被廣泛用用于高要求工業設備中！

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