Sensor de Pressão UNIK 5000
NOVO: As certificações IECEx e ATEX IS estão agora disponíveis
A plataforma de sensoriamento de pressão UNIK5000 combina a comprovada tecnologia de silício e circuitos analógicos com o projeto modular e técnicas de fabricação "lean" para criar uma linha de produtos de medição de pressão disponível em curto prazo.
Nós fabricamos sensores de pressão sob encomenda a partir de componentes padronizados, combinando exatidão e especificação para atender às suas necessidades.
As aplicações típicas encontram-se nos setores de óleo e gás, automotivo, aeroespacial e de geração de energia, assim como em equipamentos de ensaio pneumáticos/hidráulicos e nas indústrias de processo.
Características
Qualidade - Mantendo o melhorA tecnologia de silício Druck, comprovada no campo, está no núcleo da nova plataforma, resultando em uma linha de sensores de pressão piezoresistivos de alta qualidade que é tanto robusta como estável. Foram alcançados altos níveis de desempenho sem o uso de eletrônica digital, portanto, os sensores são particularmente bem adaptados a aplicações sensíveis, tais como as de baixa potência, energia pulsante de baixo ruído e resposta rápida.
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Flexibilidade - Melhorada pelo projetoO conceito modular da nossa plataforma de sensoriamento de pressão UNIK 5000 nos permite fabricar sensores de pressão sob encomenda a partir de componentes padronizados, combinando exatidão e especificação para atender às suas necessidades. Podemos criar milhares de sensores individuais, deixe-nos fornecer um apenas para você, escolhendo entre:
Disponibilidade - Melhorada pelo projetoPodemos oferecer entregas extremamente rápidas dessas inovadoras soluções de sensoriamento de pressão; prepare-se para um prazo de entrega normal de 2 semanas para todas as versões! — Mais de 100.000 variações fabricadas a partir de menos de 300 peças componentes estocadas.
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Q & A
Esta seção responderá a todas as suas questões relativas a Certificação para Áreas de Risco, Desempenho e Dados Físicos e Elétricos; para ver as perguntas e respostas, selecione uma seção abaixo. Caso você não encontre a sua resposta em uma das seções abaixo, fale com o nosso escritório local de vendas.
Certificação para Áreas de Risco
Posso usar o UNIK5000 em uma Área de Risco?
Os detalhes completos da certificação dos produtos encontram-se nas “Instruções de Instalação” disponível na seção de download desta página.
O UNIK5000 está disponível com certificação de Intrinsecamente Seguro da IECEx e da ATEX para uso em três tipos diferentes de aplicação. Para obter detalhes completos da certificação correta para a sua área, consulte a sua entidade de certificação local.
Aplicações Gerais IECEx/ATEX Intrinsecamente Seguro ‘ía’ Grupo IIC—Esta é a certificação de IS mais comum para de sensores de pressão. A designação pode ser Ex ia IIC T5 Ga (-40°C ?Ta?80°C
Aplicações em Mineração IECEx/ATEX Intrinsecamente Seguro ‘ía’ Grupo I—Esta é apropriada para muitas áreas de risco encontrada no setor de mineração. A designação pode ser Ex ia I Ma (-40°C ?Ta?80°C
Aplicações com Presença de Pó IECEx/ATEX Protegido por Caixa ‘ta’ Grupo IIIC —Esta é apropriada para ambientes onde o risco é originado pela presença de pós inflamáveis. A designação pode ser Ex ta IIIC T111°C Da IP64 (-40°C ?Ta?80°C
Posso integrar o UNIK5000 ao meu equipamento aprovado para áreas de risco?
Os detalhes completos da certificação dos produtos encontram-se nas “Instruções de Instalação” disponível na guia de download.
O UNIK5000 sem conector elétrico possui certificação de componentes que permite que ele seja integrado a equipamentos especiais ou OEM, desde que a classificação IP do invólucro seja certificada em um nível apropriado para a aplicação.
Desempenho
Com que rapidez o UNIK5000 responderá a uma mudança de pressão?
- Resposta de frequência
- A resposta do sensor é dividida em três partes.
- Transmissão da pressão do meio ao diafragma dos sensores:
- A uma pressão aproximada de 1 bar, variar a pressão padrão da conexão G1/4 macho para uma saída aberta, aumentou a resposta de frequência de 500 Hz para 1 kHz. Particularmente em baixas pressões pneumáticas, o efeito mais importante sobre o tempo de resposta de qualquer sensor de pressão é a presença de um caminho livre para o meio entrar e sair do sensor.
- Tempo de resposta do silício a uma mudança de pressão:
- Isto varia com a pressão, sendo mais rápido conforme a pressão aumenta, de aprox. 1 kHz a 1 bar até 50 kHz a 60 bar
- Tempo de resposta do sistema eletrônico a uma mudança na entrada:
- O sistema eletrônico do UNIK5000 dará uma resposta de 5kHz a uma mudança na entrada, exceto com a amplificação ligada; neste caso a resposta de frequência cairá para 2 kHz, com o circuito de saída de 10 volts e faixas de pressão abaixo de 350 mbar.
Como o UNIK5000 compensa variações de temperatura?
Compensação térmica
A série 5000 usa compensação LDR. O princípio básico deste método de compensação é que o TCR (coeficiente de resistência da temperatura) cancela o TCS (coeficiente de sensibilidade da temperatura). Como ambos são propriedades do silício, a compensação de temperatura será tão efetiva e rápida como a compensação com diodo. Sem os componentes ativos necessários para a compensação com diodo, o consumo de potência do produto será menor.
A única exceção a isso ocorre em temperaturas muito baixas (abaixo de aprox. -20 °C) quando o termistor de baixa temperatura começa a ter mais efeito. Como esse termistor está na PCI, a compensação de temperatura atrás do módulo, abaixo de -20 °C, não terá uma resposta tão rápida.
Este é o mesmo método de compensação usado na série Druck 317.
Qual será a estabilidade do UNIK5000 ao longo do tempo?
A tecnologia de silício Druck é conhecida pelo seu comportamento estável a longo prazo. A maioria dos efeitos do tempo na saída do UNIK5000 se deve a tensões internas da parte metálica do módulo de pressão (principalmente devido a processos de solda) que diminuem lentamente. A maior parte desses efeitos será removida da parte metálica logo após a fabricação e, portanto, a estabilidade das unidades melhorará no decorrer do tempo.
O 5000 usa componentes muito similares aos nossos sensores de pressão existentes, portanto, não temos razões para acreditar que a estabilidade será diferente dos sensores existentes. O ensaio de estabilidade de longo prazo começou em setembro de 2009 e continuará ainda por mais um ano.
Quais intervalos de pressão podem ser especificados?
Intervalos Compostos e Deslocados
Cada UNIK5000 tem fabricação modular, portanto, o requisito de um intervalo composto ou não zero, resulta simplesmente na seleção de valores diferentes pelo software do resistor durante o ensaio e não tem nenhum impacto no preço ou na entrega.
O que é possível conhecer usando o configurador de produto UNIK5000. As regras também são introduzidas no sistema de carregamento de pedido e cotação para garantir que não carreguemos um pedido ou façamos um orçamento para uma seleção que não pode ser fabricada.
A seleção de um intervalo de pressão composto ou com zero deslocado não afeta a saída. Por exemplo, se a opção 4 (0 a 5 Volts 3 fios) for selecionada, a saída será de 0 a 5 volts independente do intervalo de pressão ser 0 a 5 bar ou –1 a 5 bar.
Se for necessária uma tensão de saída diferente, a saída 8 oferece uma boa flexibilidade.
Posso especificar intervalos que não começam com a pressão 0?
Intervalos Compostos e Deslocados
Cada UNIK5000 tem fabricação modular, portanto, o requisito de um intervalo composto ou não zero, resulta simplesmente na seleção de valores diferentes pelo software do resistor durante o ensaio e não tem nenhum impacto no preço ou na entrega.
O que é possível conhecer usando o configurador de produto UNIK5000. As regras também são introduzidas no sistema de carregamento de pedido e cotação para garantir que não carreguemos um pedido ou façamos um orçamento para uma seleção que não pode ser fabricada.
A seleção de um intervalo de pressão composto ou com zero deslocado não afeta a saída. Por exemplo, se a opção 4 (0 a 5 Volts 3 fios) for selecionada, a saída será de 0 a 5 volts independente do intervalo de pressão ser 0 a 5 bar ou –1 a 5 bar.
Se for necessária uma tensão de saída diferente, a saída 8 oferece uma boa flexibilidade.
O intervalo de pressão selecionado afeta o sinal de saída?
Intervalos Compostos e Deslocados
Cada UNIK5000 tem fabricação modular, portanto, o requisito de um intervalo composto ou não zero, resulta simplesmente na seleção de valores diferentes pelo software do resistor durante o ensaio e não tem nenhum impacto no preço ou na entrega.
O que é possível conhecer usando o configurador de produto UNIK5000. As regras também são introduzidas no sistema de carregamento de pedido e cotação para garantir que não carreguemos um pedido ou façamos um orçamento para uma seleção que não pode ser fabricada.
A seleção de um intervalo de pressão composto ou com zero deslocado não afeta a saída. Por exemplo, se a opção 4 (0 a 5 Volts 3 fios) for selecionada, a saída será de 0 a 5 volts independente do intervalo de pressão ser 0 a 5 bar ou –1 a 5 bar.
Se for necessária uma tensão de saída diferente, a saída 8 oferece uma boa flexibilidade.
Qual a expectativa de vida de uma unidade?
MTBF (Tempo Médio entre Falhas)
O MTBF foi calculado em aproximadamente 500.000 horas (acima de 50 anos) à temperatura ambiente, no pior caso e com o produto mais complexo (PMP50#8). Outros produtos mais simples terão um MTBF mais longo.
Mais detalhes sobre como esse valor foi calculado e o efeito da temperatura nesse valor de MTBF podem ser encontrados no documento de engenharia ML0046.
Qual é o MTBF do produto?
MTBF (Tempo Médio entre Falhas)
O MTBF foi calculado em aproximadamente 500.000 horas (acima de 50 anos) à temperatura ambiente, no pior caso e com o produto mais complexo (PMP50#8). Outros produtos mais simples terão um MTBF mais longo.
Mais detalhes sobre como esse valor foi calculado e o efeito da temperatura nesse valor de MTBF podem ser encontrados no documento de engenharia ML0046.
Qual tensão de saída pode ser escolhida?
- Saída configurável (opção 8)
- A saída configurável isolada (opção 8) oferece uma escolha de saída totalmente flexível.
- As quatro informações necessárias são:
- A pressão baixa
- A tensão de saída nessa pressão baixa
- A pressão alta
- A tensão de saída nessa pressão alta
- Há dois limites:
- As tensões de saída devem estar entre –10 volts e + 10 volts
- Deve haver pelo menos 2 volts entre as tensões de saída
É possível verificar uma seleção usando o Configurador de Produto.
A saída configurável isolada (opção 8) também oferece isolamento total entre a fonte de energia e a saídas, portanto, uma das saídas (mas não ambas) pode, se necessário, ser conectada a qualquer uma das linhas da fonte de energia como referência.
Qual é o nível de ruído do sensor UNIK5000?
Medindo-se a corrente de loop com até 4 casas decimais, por ex., 12,1234 mA, a terceira casa decimal não se altera. Portanto, o ruído medido dessa maneira pode ser considerado abaixo de ±0,0005 pol. a 16 mA, ou seja ±0,003% FS. Note que essa medida foi feita em um DPI620 (AMC) em vez de, digamos, um osciloscópio, que poderia dar um resultado diferente devido à sua resposta de frequência mais ampla. Para um sensor de 1000 mbar, isso significa aprox. 3 Pascais.
Dados físicos
Qual é o arranjo para retorno à pressão manométrica nos diferentes conectores elétricos?
Categorias de Cabo
Poliuretano
Em unidades com referência manométrica o respiro é feito através do cabo e, por isso, a extremidade do cabo precisa estar seca e à pressão atmosférica.
Poliuretano para Profundidade
Em unidades com referência manométrica o respiro é feito através do cabo e, por isso, a extremidade do cabo precisa estar seca e à pressão atmosférica. Note que o tubo do corpo da série 5000 é limitado a pressões externas equivalentes a 200 mH2O.
Hytrel 6108 para Profundidade
Em unidades com referência manométrica o respiro é feito através do cabo e, por isso, a extremidade do cabo precisa estar seca e à pressão atmosférica. Note que o tubo do corpo da série 5000 é limitado a pressões externas equivalentes a 200 mH2O.
Raychem
Em unidades com referência manométrica o respiro é feito através de um bujão de PTFE que não é próprio para submersão. A vedação entre o cabo e o tubo do corpo é feita com um material com encolhimento a quente, que também não é próprio para submersão
Categorias de Conectores
MIL-C-26482
Os conectores são vendidos como IP68. Contudo, para o respiro dos sensores com referência manométrica, usa-se um bujão de PTFE que reduz essa classificação IP.
DIN 43650
As classificações IP dependem de uma instalação adequada e da conexão correta do cabo na vedação do cabo. As unidades manométricas dependem de respiro através do conector. O aperto correto de todas as peças no conector pode vedar o sensor, portanto, o uso de cabo ventilado é recomendado.
Como o respiro para a pressão manométrica afeta a classificação da Proteção contra Ingresso (IP)?
Categorias de Cabo
Poliuretano
Em unidades com referência manométrica o respiro é feito através do cabo e, por isso, a extremidade do cabo precisa estar seca e à pressão atmosférica.
Poliuretano para Profundidade
Em unidades com referência manométrica o respiro é feito através do cabo e, por isso, a extremidade do cabo precisa estar seca e à pressão atmosférica. Note que o tubo do corpo da série 5000 é limitado a pressões externas equivalentes a 200 mH2O.
Hytrel 6108 para Profundidade
Em unidades com referência manométrica o respiro é feito através do cabo e, por isso, a extremidade do cabo precisa estar seca e à pressão atmosférica. Note que o tubo do corpo da série 5000 é limitado a pressões externas equivalentes a 200 mH2O.
Raychem
Em unidades com referência manométrica o respiro é feito através de um bujão de PTFE que não é próprio para submersão. A vedação entre o cabo e o tubo do corpo é feita com um material com encolhimento a quente, que também não é próprio para submersão
Categorias de Conectores
MIL-C-26482
Os conectores são vendidos como IP68. Contudo, para o respiro dos sensores com referência manométrica, usa-se um bujão de PTFE que reduz essa classificação IP.
DIN 43650
As classificações IP dependem de uma instalação adequada e da conexão correta do cabo na vedação do cabo. Unidades manométricas dependem de respiro através do conector. O aperto correto de todas as peças no conector pode vedar o sensor, portanto, o uso de cabo ventilado é recomendado.
A instalação elétrica dos produtos afeta o seu desempenho a alta temperatura?
Operação a alta temperatura
Para testar a robustez do UNIK5000 em operação a alta temperatura, as versões de 4-20 mA da unidade foram operadas com uma fonte de energia de 32 volts (2 volts acima da tensão máxima de alimentação) por 350 horas (2 semanas) a 128 °C (acima da máxima temperatura ambiente). O circuito de 4-20 mA tem um transistor a mais que a maioria dos circuitos e, portanto, gera mais calor, particularmente quando a tensão de alimentação é alta.
Todas as unidades funcionaram dentro da especificação e não mostraram sinais de degradação.
Quais são as partes úmidas das diferentes versões?
Material do Diafragma
O Hastelloy C276 é usado em todas as unidades, exceto para intervalos de pressão abaixo de 700 mbar, onde o material é modificado para Aço Inoxidável 316L.
A porta negativa das unidades diferenciais úmidas/secas é um tubo estreito atrás do módulo de sensoriamento. Os gases que entram nesse tubo encontram aço inoxidável 316L, pyrex, silicone e adesivos estruturais. Se houver dúvida quanto à compatibilidade do meio com esses materiais, recomendamos o uso do diferencial úmido/úmido.
Qual é a robustez do sensor à vibração e ao choque?
O seguinte ensaio foi executado e foi bem-sucedido:
- Vibração
- Especificação do Ensaio
- Pico de 30g, 10 a 2000 Hz, limitado por amplitude dupla de 12 mm.
- Grau de varredura de 1 oitava por minuto.
- 10 Ciclos de Varredura (~2h 15min) em cada um dos três eixos perpendiculares entre si.
- Critérios de aprovação
- Uma vibração desse nível não afeta a exatidão da calibração - após o ensaio
- Uma resposta inferior a 0,05 %FS/g - durante o ensaio
- Choque
- Especificação do Ensaio
- 1000g 1 ms pulso de meio seno.
- Três choques em cada um dos eixos perpendiculares entre si e em ambas as direções.
- Critérios de aprovação
- Um choque desse nível não afeta a exatidão da calibração - após o ensaio
Qual é o desempenho térmico do UNIK5000 fora do seu intervalo de temperatura compensada?
Os componentes de compensação são selecionados para a obtenção do melhor desempenho ao longo do intervalo de temperatura compensada. Uma calibração térmica (opção CC) medira o desempenho da unidade ao longo do intervalo de temperatura compensada.
Variações térmicas não são lineares, portanto, se uma unidade é compensada em um intervalo de -20 a 80ºC, o seu desempenho a -40ºC pode produzir um erro relativamente grande para uma variação de temperatura de 20ºC.
Isso significa que a escolha do intervalo de temperatura compensada correto é crítico para se obter o melhor desempenho possível do UNIK5000.
Dados elétricos
Qual é o consumo de corrente das diferentes versões?
Os seguintes valores de consumo de corrente se aplicam às saídas apropriadas:
- mV PDCR Passivo: <2mA a 10 Volts (opção de saída 0)
- mV PDCR Linearizado: <3mA (opção de saída 1)
- PTX 4-20 mA (opção de saída 2)
- PMP Padrão <3mA (opção de saída 3,4,5,6,7)
- PMP configurável <20 mA a 7 VDC diminuindo para <5mA a 32 - V há um grande consumo de corrente até 30 mA para menos de 1 segundo de ligação. (opção de saída 8)
Operação com 4 fios
- Opções de saída 3 e 6
- 0 a 5 volts,
- 0 a 10 volts
- A saída negativa é nominalmente 1 volt acima da alimentação negativa e não pode ser conectada.
Operação com 3 fios
- Opções de saída 4, 5 e 7 0 a 5 volts, 1 a 6 volts, 0,5 a 4,5 volts proporcional. Com a opção 4 (0 a 5 volts) a saída não irá para uma tensão de saída 0 verdadeira, a saída satura um pouco abaixo de 50 mV. Para a maioria das aplicações, essa perda de rastreamento da saída próximo ao valor da pressão negativa não é importante, porque a pressão não chega nesse ponto na prática. Com as opções 5 e 7, a linha de saída negativa é efetivamente conectada internamente a um ponto de referência fixo e o sinal de saída é baseado nesse valor.
Nas unidades mV (PDCR), qual é tensão de modo comum?
Tensão de Modo Comum
- mV Passiva e Linearizada
- Tensão de Modo Comum
- 50% da tensão de alimentação
Qual é o potenciômetro para ajuste do Zero e qual é o do ajuste da amplitude?
Ajuste dos valores da amplitude e de zero para o transdutor de pressão:
- Remova o conector elétrico para ter acesso aos potenciômetros de zero e de amplitude
- Conecte a fonte de energia ao transdutor e aguarde o transdutor alcançar uma temperatura estável.
- Conecte a fonte de pressão e ajuste o valor necessário de pressão baixa.
- Ajuste o potenciômetro de zero à saída necessária para o valor de pressão baixa.
- Ajuste a fonte de pressão ao valor necessário de pressão alta
- Ajuste o potenciômetro de amplitude à saída necessária para o valor de pressão alta.
- Libere a pressão
- Desconecte a fonte de pressão e a fonte de energia
- Recoloque o conector elétrico
Como posso realizar uma calibração de verificação de zero e amplitude em uma unidade?
Ajuste dos valores da amplitude e de zero para o transdutor de pressão:
- Remova o conector elétrico para ter acesso aos potenciômetros de zero e de amplitude
- Conecte a fonte de energia ao transdutor e aguarde o transdutor alcançar uma temperatura estável.
- Conecte a fonte de pressão e ajuste o valor necessário de pressão baixa.
- Ajuste o potenciômetro de zero à saída necessária para o valor de pressão baixa.
- Ajuste a fonte de pressão ao valor necessário de pressão alta
- Ajuste o potenciômetro de amplitude à saída necessária para o valor de pressão alta.
- Libere a pressão
- Desconecte a fonte de pressão e a fonte de energia
- Recoloque o conector elétrico
Mecânica Detalhes
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