ترنسدیوسر فشار دینامیکی JC Sensor مدل JC690 فرکانس‌بالا

معرفی ترانسدیوسر فشار دینامیکی JC690 جی‌سی سنسور

JC690 برای اندازه‌گیری فشارهایی طراحی شده‌است که در زمان بسیار کوتاه تغییر می‌کنند؛ مانند موج فشار در آزمون‌های انفجاری، ضربه‌های هیدرولیکی، تست‌های مکانیکی و آزمایش‌های علمی سریع. در چنین کاربردهایی فقط دامنه فشار مهم نیست؛ سنسور باید بتواند شکل موج و تغییرات لحظه‌ای را با تاخیر کم دنبال کند.

این ترانسدیوسر از تراشه سیلیکونی یکپارچه و فناوری میکرومشین‌کاری استفاده می‌کند. ترکیب ابعاد مؤثر کوچک، فرکانس ذاتی بالا و زمان خیز کوتاه، امکان انتخاب نسخه‌هایی با پهنای باند متفاوت را فراهم می‌کند.

سه سطح پاسخ فرکانسی

نسخه H1 برای پهنای باند ۰ تا ۱ کیلوهرتز یا ۳ کیلوهرتز، نسخه H2 برای ۰ تا ۲۰ کیلوهرتز و نسخه H3 برای ۰ تا ۲۰۰ کیلوهرتز تعریف شده‌است. زمان خیز نیز متناسب با این انتخاب از محدوده میلی‌ثانیه تا ۱ میکروثانیه تغییر می‌کند. بنابراین مدل سفارش باید براساس سرعت واقعی پدیده انتخاب شود، نه صرفا بیشترین عدد کاتالوگ.

دامنه فشار و خروجی

دامنه‌های قابل سفارش از ۱۰۰- کیلوپاسکال تا ۰ و از رنج‌های پایین ۱ – ۰ کیلوپاسکال تا ۱۰۰ – ۰ مگاپاسکال را پوشش می‌دهند. نوع فشار می‌تواند گیج یا مطلق باشد و خروجی‌های استاندارد شامل ۲۰ – ۴ میلی‌آمپر، ۵ – ۰ ولت و ۵ – ۱ ولت هستند.

ساختار مکانیکی و شرایط محیطی

بدنه و پورت از استنلس استیل ساخته شده و دیافراگم می‌تواند فولاد ضد زنگ 316L یا سیلیکون تک‌بلور باشد. برای اتصال مکانیکی گزینه‌های M20×1.5، G1/4 و اتصال ویژه ارائه شده‌اند. اتصال کابلی IP67 و سوکت DIN 43650 با IP65 نیز قابل انتخاب است.

انتخاب نسخه مناسب

پیش از سفارش باید محدوده و نوع فشار، پهنای باند، دقت، نوع خروجی، اتصال فرایندی، اتصال الکتریکی، دمای فرایند و نیاز به نسخه ذاتا ایمن مشخص شود. مشخصات بیشینه مربوط به گزینه‌های سفارشی متفاوت هستند و لزوما همگی در یک پیکربندی واحد جمع نمی‌شوند.

بررسی تخصصی ترانسدیوسر فشار دینامیکی JC690

تفاوت اصلی JC690 با ترانسمیتر فشار عمومی، سرعت پاسخ آن است. در اندازه‌گیری فشار ثابت یا فرآیندهای کند، دقت استاتیک و پایداری معمولا اولویت دارند؛ اما در یک موج ضربه‌ای یا تغییر سریع فشار، پهنای باند و زمان خیز تعیین می‌کنند که قله‌ها و شکل واقعی سیگنال تا چه اندازه بدون اعوجاج ثبت شوند.

رابطه فرکانس ذاتی، پهنای باند و زمان خیز

سازنده برای JC690 فرکانس ذاتی تا 2 MHz اعلام کرده‌است، اما فرکانس ذاتی را نباید با پهنای باند اندازه‌گیری یکسان دانست. پهنای باند قابل سفارش در سه گروه H1 ،H2 و H3 تعریف شده و بیشترین مقدار آن ۲۰۰ کیلوهرتز است. هرچه پهنای باند بالاتر باشد، سنسور توانایی بیشتری برای دنبال‌کردن تغییرات سریع دارد و زمان خیز کوتاه‌تر می‌شود؛ در مقابل، سامانه ثبت داده، کابل‌کشی و نرخ نمونه‌برداری نیز باید با این سرعت هماهنگ باشند.

انتخاب H1، H2 یا H3

H1 برای فرآیندهای دینامیکی نسبتا کندتر و ثبت تغییرات تا چند کیلوهرتز مناسب است. H2 دامنه کاربرد را تا ۲۰ کیلوهرتز افزایش می‌دهد و برای بسیاری از تست‌های گذرای مکانیکی یا هیدرولیکی گزینه متعادل‌تری است. H3 با پهنای باند ۲۰۰ کیلوهرتز و زمان خیز تا ۱ میکروثانیه برای رویدادهای بسیار سریع در نظر گرفته شده‌است. انتخاب H3 بدون نیاز واقعی، الزام‌های بیشتری برای تقویت‌کننده، کابل، مبدل داده و فیلترینگ ایجاد می‌کند.

محدوده فشار، اضافه‌بار و دقت

گستره محدوده اندازه‌گیری JC690 وسیع است، اما بازه انتخابی باید تا حد امکان به فشار کاری و قله‌های مورد انتظار نزدیک باشد. ظرفیت اضافه‌بار عمومی دو برابر FS اعلام شده، در حالی‌که برای نسخه ۱۰۰ مگاپاسکال مقدار ۱.۱ برابر FS است. این ظرفیت جایگزین حفاظت مکانیکی در برابر شوک‌های ناشناخته نیست. دقت‌های ۰.۱±، ۰.۲۵± و ۰.۵± درصد FS نیز گزینه‌های سفارشی هستند و باید هم‌زمان با محدوده و پهنای باند تعیین شوند.

خروجی و زنجیره ثبت داده

خروجی‌های ۲۰ – ۴ میلی‌آمپر، ۵ – ۰ ولت و ۵ – ۱ ولت امکان اتصال به انواع تجهیزات ثبت و کنترل را فراهم می‌کنند. با این حال برای ثبت یک موج سریع، فقط سرعت خود سنسور کافی نیست؛ ورودی دیتالاگر یا کارت DAQ باید پهنای باند و نرخ نمونه‌برداری مناسب داشته باشد. در غیر این صورت، سیگنال سریع توسط بخش کندتر زنجیره اندازه‌گیری محدود می‌شود.

سازگاری سیال و نصب

سیال باید با فولاد ضد زنگ 316 و متریال‌های قسمت در تماس، سازگار باشد. اتصال فرایندی صلب، فضای مرده کم و نصب مکانیکی بدون لرزش اضافی برای حفظ پاسخ دینامیکی اهمیت دارند. نسخه دیافراگم فلاش با کد P برای موقعیت‌هایی مفید است که حفره اتصال می‌تواند پاسخ را کند کند یا محل تجمع ماده باشد.

دما و نسخه‌های ویژه

دمای کاری عمومی ۴۰- تا ۸۵+ درجه سانتی‌گراد است و نسخه ویژه تا ۲۵۰+ درجه سانتی‌گراد معرفی شده است. در جدول سفارش، برای کد T2 استفاده بالانس تا ۲۵۰ درجه و تماس گذرا تا ۲۰۰۰ درجه ذکر شده؛ این ادعا فقط به همان ساختار ویژه مربوط است و شرایط نصب، مدت تماس و روش حفاظت حرارتی باید پیش از سفارش به‌صورت مستقیم با سازنده تایید شود.

نسخه ذاتا ایمن

دیتاشیت وجود نسخه ذاتا ایمن را تایید می‌کند، اما کلاس حفاظتی در بخش پارامترها و جدول کد سفارش یکسان درج نشده‌است. بنابراین برای پروژه‌های مناطق خطرناک، کد دقیق، گواهی و مارکینگ نسخه پیشنهادی باید قبل از خرید کنترل شود و نمی‌توان صرف نام سری، همه نسخه‌ها را ضدانفجار در نظر گرفت.

جمع‌بندی انتخاب

JC690 زمانی انتخاب مناسبی است که هدف، ثبت یک فشار سریع و متغیر باشد و ترانسمیترهای فرایندی معمولی پاسخ کافی نداشته باشند. برای سفارش صحیح باید سرعت پدیده، بیشترین فشار لحظه‌ای، دقت، دما، نوع سیال، اتصال مکانیکی و توان سامانه ثبت داده هم‌زمان بررسی شوند.

آیا JC690 برای اندازه‌گیری فشار ثابت هم قابل استفاده است؟
این مدل می‌تواند فشار را اندازه‌گیری کند، اما مزیت اصلی آن پاسخ سریع به فشارهای دینامیکی است. برای فرآیندهای کاملا کند، معمولا یک ترانسمیتر فشار عمومی انتخاب اقتصادی‌تر و ساده‌تری خواهد بود.

تفاوت فرکانس ذاتی ۲ مگاهرتز با پهنای باند ۲۰۰ کیلوهرتز چیست؟
فرکانس ذاتی ویژگی مکانیکی سنسور است؛ پهنای باند محدوده‌ای است که سیگنال اندازه‌گیری در آن با پاسخ تعریف‌شده منتقل می‌شود. بیشترین پهنای باند سفارش H3 برابر ۲۰۰ کیلوهرتز است.

برای ثبت تغییرات بسیار سریع کدام نسخه مناسب است؟
نسخه H3 با پهنای باند تا ۲۰۰ کیلوهرتز و زمان خیز تا ۱ میکروثانیه سریع‌ترین گزینه اعلام‌شده است، اما دیتالاگر، کارت ورودی و کابل‌کشی نیز باید سرعت کافی داشته باشند.

آیا همه نسخه‌های JC690 ضدانفجار هستند؟
خیر. نسخه ذاتا ایمن یک گزینه سفارشی است. کلاس حفاظتی و گواهی دقیق باید براساس کد کامل سفارش با سازنده تایید شود.

چه اطلاعاتی برای انتخاب و سفارش لازم است؟
رنج و نوع فشار، پهنای باند H1/H2/H3، دقت، خروجی، اتصال فرایندی، اتصال الکتریکی، دمای کاری، نوع سیال و نیاز به دیافراگم فلاش یا حفاظت ذاتا ایمن باید مشخص شوند.