Cảm biến áp suất trong các ứng dụng hóa dầu

Cảm biến áp suất kỹ thuật số là một trong những thiết bị đo tự động phổ biến nhất trong ngành hóa dầu. Trong các dự án hóa chất quy mô lớn, cảm biến áp suất kỹ thuật số thường được sử dụng để đo áp suất chênh lệch, áp suất tuyệt đối, áp suất tương đối, áp suất cao, áp suất vi mô chênh lệch, nhiệt độ cao, nhiệt độ thấp, v.v. Lấy dự án benzen của BASF làm ví dụ:

Dự án sử dụng gần 480 loại cảm biến áp suất kỹ thuật số khác nhau. Trong giai đoạn chuẩn bị dự án, các chuyên gia và kỹ sư từ bộ phận chuẩn bị hy vọng tất cả các cảm biến áp suất có thể hoạt động đáng tin cậy mà không gặp sự cố trong ít nhất hai năm.

Các bộ truyền tín hiệu áp suất ổn định và đáng tin cậy là yếu tố đảm bảo cho một quy trình sản xuất hiện đại. Trong trường hợp xảy ra lỗi đo lường hoặc thậm chí là thời gian ngừng hoạt động, tổn thất kinh tế phát sinh sẽ là không thể tính toán được. Tính ổn định và độ tin cậy của các bộ truyền tín hiệu áp suất đã trở thành yêu cầu hàng đầu đối với các bộ truyền tín hiệu áp suất trong ngành công nghiệp hóa dầu.

Thông thường, phép đo của bộ truyền áp suất kỹ thuật số sẽ bị trôi điểm 0 do ảnh hưởng của môi trường làm việc và sự thay đổi áp suất tĩnh. Sự trôi điểm 0 này có thể nghiêm trọng hơn trong các phép đo áp suất nhỏ hoặc áp suất chênh lệch. Duy trì sự ổn định của quá trình sản xuất và độ chính xác của kết quả đo trong các điều kiện làm việc khác nhau là dấu hiệu cho thấy hiệu suất ổn định của bộ truyền chỉ thị áp suất, và cũng là yêu cầu cần thiết cho sự ổn định của bộ truyền chỉ thị áp suất trong ngành công nghiệp hóa dầu.

Dựa trên tiêu chí ổn định và độ tin cậy, độ chính xác cao là yêu cầu quan trọng hơn đối với cảm biến áp suất trong ngành công nghiệp hóa dầu. Độ chính xác của quá trình điều khiển phụ thuộc vào độ chính xác của phép đo trong quá trình điều khiển. Độ chính xác phép đo càng cao thì độ chính xác điều khiển càng cao. Hiện nay, độ chính xác của hầu hết các bộ truyền áp suất kỹ thuật số có thể đạt đến 0,075%, đáp ứng được yêu cầu về độ chính xác phép đo của ngành công nghiệp hóa dầu.

Ngoài ra, ngành công nghiệp hóa dầu còn có nhiều yêu cầu khác đối với các bộ truyền áp suất kỹ thuật số. Ví dụ, tăng tỷ lệ phạm vi đo. Việc tăng tỷ lệ phạm vi đo có thể tăng tính linh hoạt của bộ truyền áp suất kỹ thuật số, mang lại sự thuận tiện cho cả thiết kế và ứng dụng. Khi thiết kế các điều kiện phản ứng nhất định trong quá trình thay đổi, ví dụ, tỷ lệ phạm vi đo của bộ truyền chỉ thị áp suất lớn hơn, điều đó có nghĩa là bộ truyền áp suất kỹ thuật số trở nên đa năng hơn. Đồng thời, số lượng lớn các tỷ lệ phạm vi đo có thể giảm số lượng loại bộ truyền chỉ thị áp suất được sử dụng trong một dự án, giảm lượng hàng tồn kho phụ tùng và vốn đầu tư tồn đọng.

Nhu cầu về bộ truyền áp suất kỹ thuật số trong ngành công nghiệp hóa dầu chủ yếu tập trung vào độ tin cậy, tính ổn định và độ chính xác cao. Tính ổn định và độ chính xác đo của bộ truyền áp suất kỹ thuật số chủ yếu được xác định bởi tính ổn định và độ chính xác đo của cảm biến áp suất. Độ chính xác đo của bộ truyền áp suất tương ứng với độ chính xác đo và tốc độ phản hồi của cảm biến áp suất. Tính ổn định của bộ truyền áp suất tương ứng với đặc tính nhiệt độ, đặc tính tĩnh và độ ổn định lâu dài của cảm biến áp suất. Nhu cầu về bộ truyền áp suất trong ngành công nghiệp hóa dầu được thể hiện ở bốn khía cạnh: độ chính xác đo, tốc độ phản hồi nhanh, đặc tính nhiệt độ, đặc tính áp suất tĩnh và độ ổn định lâu dài.

Cảm biến áp suất siêu nhỏ là một loại cảm biến áp suất mới được phát triển bằng vật liệu bán dẫn và công nghệ MEMS. So với các cảm biến áp suất truyền thống, cảm biến áp suất siêu nhỏ có ưu điểm là độ chính xác cao, độ nhạy cao, đặc tính động tốt, kích thước nhỏ, khả năng chống ăn mòn và chi phí thấp. Cảm biến áp suất siêu nhỏ được làm từ silicon đơn tinh thể nguyên chất có độ ổn định lâu dài tốt. Đồng thời, cảm biến áp suất siêu nhỏ được tích hợp với cảm biến nhiệt độ siêu nhỏ, giúp tăng độ chính xác bù nhiệt độ và cải thiện đáng kể đặc tính nhiệt độ cũng như độ chính xác đo của cảm biến áp suất. Nếu tích hợp hai cảm biến áp suất siêu nhỏ, có thể thực hiện bù áp suất tĩnh, từ đó cải thiện đặc tính áp suất tĩnh của cảm biến áp suất. Có thể thấy rằng cảm biến áp suất siêu nhỏ có nhiều ưu điểm mà cảm biến áp suất điện dung truyền thống không có. Nó có thể đáp ứng tốt nhu cầu về cảm biến áp suất trong ngành công nghiệp hóa dầu.