दबाव ट्रांसमीटर अनुसंधान और अनुप्रयोग स्थिति
स्वचालन स्तर के निरंतर सुधार के साथ-साथ कंप्यूटर प्रौद्योगिकी, सामग्री प्रौद्योगिकी और माइक्रो-इलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (माइक्रो-इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम, एमईएमएस) प्रौद्योगिकी की तीव्र प्रगति के साथ, हाल के वर्षों में औद्योगिक स्वचालन क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले बुद्धिमान इंस्ट्रूमेंटेशन का भी तेजी से विकास हुआ है।
दबाव ट्रांसमीटर पर अनुसंधान मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलुओं पर केंद्रित है:
① दबाव ट्रांसमीटर संचार विधियाँ.
② उच्च तापमान चरम वातावरण में दबाव सेंसर।
③ स्व-निदान फ़ंक्शन के साथ दबाव ट्रांसमीटर।
④ दबाव ट्रांसमीटर तापमान मुआवजा विधि.
⑤ दबाव ट्रांसमीटर अनुसंधान प्रगति के अन्य पहलुओं.
दबाव ट्रांसमीटर संचार विधि
अतीत में, प्रेशर ट्रांसमीटर केवल 4-20mA एनालॉग मानक संकेतों का समर्थन करते थे, जो आमतौर पर औद्योगिक प्रक्रिया नियंत्रण के क्षेत्र में उपयोग किए जाते थे। सूचना प्रौद्योगिकी और डिजिटल प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के साथ, डिजिटल सिग्नल ट्रांसमिशन फील्डबस प्रोटोकॉल का समर्थन करने वाले अधिक से अधिक बुद्धिमान प्रेशर ट्रांसमीटर विकसित और निर्मित किए जा सकते हैं। हाईवे एड्रेसेबल रिमोट ट्रांसड्यूसर (हार्ट) के ओपन कम्युनिकेशन प्रोटोकॉल पर आधारित हार्ट इंटेलिजेंट प्रेशर ट्रांसमीटर ने दो-तार वाला प्रेशर ट्रांसमीटर डिज़ाइन किया है। हाईवे एड्रेसेबल रिमोट ट्रांसड्यूसर (हार्ट) ओपन कम्युनिकेशन प्रोटोकॉल के आधार पर दो-तार वाला प्रेशर ट्रांसमीटर डिज़ाइन किया गया है। केवल दो तारों के साथ, प्रेशर ट्रांसमीटर न केवल डिजिटल और एनालॉग सिग्नल प्रसारित करता है, बल्कि डिवाइस को बिजली भी देता है। अन्य प्रोटोकॉल की तुलना में जो केवल डिजिटल सिग्नल का समर्थन करते हैं, प्रेशर ट्रांसमीटर की विशिष्ट विशेषता यह है कि यह 4-20mA एनालॉग करंट सिग्नल को बनाए रखते हुए डिजिटल सिग्नल प्रसारित करता है, इस प्रकार संक्रमण काल में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जब डिजिटल उपकरण धीरे-धीरे पारंपरिक एनालॉग उपकरणों को बदल देते हैं। हालाँकि, हार्ट प्रोटोकॉल एक अर्ध-डिजिटल संचार विधि है, जो केवल एकतरफा संचरण का समर्थन करता है, और चैनल एक-से-एक है। प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, हार्ट प्रोटोकॉल धीरे-धीरे क्षेत्र इंस्ट्रूमेंटेशन और नियंत्रण प्रणाली सूचना विनिमय जरूरतों को पूरा नहीं कर सकता है।
डिजिटल और बुद्धिमान उद्योग 4.0 युग में, औद्योगिक उत्पादन क्षेत्र का डिजिटलीकरण बहुत महत्वपूर्ण है। पारंपरिक दबाव ट्रांसमीटर के आधार पर, ट्रांसमीटर डिजिटल परिवर्तन के लिए नियंत्रक क्षेत्र नेटवर्क (कर सकना) बस दृष्टिकोण के आधार पर, एक छोटे आकार, उच्च परिशुद्धता, डिजिटल दबाव माप मॉड्यूल के डिजाइन और कार्यान्वयन को दबाव ट्रांसमीटर में एम्बेड किया जा सकता है, इस प्रकार क्षेत्र के उपकरणों और नियंत्रण प्रणाली के बीच सूचना विनिमय की दक्षता और विश्वसनीयता में काफी सुधार होता है। विश्वसनीयता। एक ट्रांसमीटर को पानी के नेटवर्क लाइन के दबाव को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया था। ट्रांसमीटर के आउटपुट करंट सिग्नल को रिमोट टर्मिनल यूनिट (आरटीयू) द्वारा अभिसरित किया जाता है और मापदंडों के केंद्रीकृत प्रदर्शन के लिए औद्योगिक ईथरनेट का उपयोग करके नियंत्रण कक्ष में प्रेषित किया जाता है। ट्रांसमीटर की सटीकता 0.14% तक पहुँचती है, और सभी घटक स्थानीयकृत होते हैं, जिसमें स्वतंत्र नियंत्रण, सरल उपयोग और अच्छी विश्वसनीयता के फायदे होते हैं।
पिछले कुछ वर्षों में वायरलेस संचार ने व्यापक ध्यान आकर्षित किया है। औद्योगिक वायरलेस संचार प्रौद्योगिकी में कम लागत, उच्च दक्षता, उच्च विश्वसनीयता, सुविधाजनक बिछाने आदि के लाभ हैं, और इसका व्यापक रूप से औद्योगिक स्थलों में उपयोग किया गया है। विशेष रूप से ज्वलनशील और विस्फोटक खतरनाक वातावरण जैसे तेल और गैस, रसायन और टैंक क्षेत्र परिदृश्यों में सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए, वायरलेस ट्रांसमिशन संचार का एक किफायती और प्रभावी साधन है। कैपेसिटिव सेंसर पर आधारित एक वायरलेस दबाव माप प्रणाली तैयार की गई है। सिस्टम सबसे पहले कैपेसिटिव सेंसर और सिग्नल कंडीशनिंग सर्किट के माध्यम से लागू दबाव को संबंधित वोल्टेज सिग्नल में परिवर्तित करता है, और फिर फ़्रीक्वेंसी शिफ्ट कीइंग (एफएसके) ट्रांसीवर का उपयोग करके सिग्नल के वायरलेस ट्रांसमिशन और रिसेप्शन को साकार करता है। सिस्टम को पूर्ण पैमाने पर त्रुटि के 1.6% के भीतर नियंत्रित किया जाता है और पिछले कुछ वर्षों में वायरलेस संचार के लिए उपयुक्त है। औद्योगिक वायरलेस संचार प्रौद्योगिकी में कम लागत, उच्च दक्षता, उच्च विश्वसनीयता और सुविधाजनक बिछाने के लाभ हैं, और इसका व्यापक रूप से औद्योगिक स्थलों में उपयोग किया गया है। विशेष रूप से ज्वलनशील और विस्फोटक खतरनाक वातावरणों, जैसे कि तेल और गैस, रसायन और टैंक क्षेत्र परिदृश्यों में सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए, वायरलेस ट्रांसमिशन संचार का एक किफायती और प्रभावी साधन है। कैपेसिटिव सेंसर पर आधारित एक वायरलेस प्रेशर माप प्रणाली तैयार की गई है। सिस्टम सबसे पहले कैपेसिटिव सेंसर और सिग्नल कंडीशनिंग सर्किट के माध्यम से लागू दबाव को एक संबंधित वोल्टेज सिग्नल में परिवर्तित करता है, और फिर फ़्रीक्वेंसी शिफ्ट कीइंग (एफएसके) ट्रांसीवर का उपयोग करके सिग्नल के वायरलेस ट्रांसमिशन और रिसेप्शन को साकार करता है। सिस्टम की पूर्ण-पैमाने की त्रुटि 1.6% के भीतर नियंत्रित की जाती है, जो अत्यधिक खतरनाक ज्वलनशील और विस्फोटक क्षेत्रों और उन क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है जहाँ केबल स्थापना और रखरखाव मुश्किल है। इसके अलावा, एफएसके में मजबूत सुरक्षा, उच्च दक्षता और शोर प्रतिरक्षा है। एमईएमएस तकनीक पर आधारित एक कैपेसिटिव प्रेशर ट्रांसमीटर तैयार किया गया है। ट्रांसमीटर एक कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क एल्गोरिदम के माध्यम से गैर-रेखीय त्रुटियों की भरपाई करता है। लिथियम नियोबेट (LiNbO3) को इस ट्रांसमीटर के लिए लंबी दूरी के ऑप्टिकल संचार सामग्री के रूप में चुना गया है। प्रकाश की विशेषताओं के कारण, यह संचरण विधि वस्तुतः दोषरहित है और इसकी विशेषता उच्च विश्वसनीयता, सरल रखरखाव और कम खतरा है।
औद्योगिक डिजिटलीकरण के विकास के साथ, बुद्धिमान सेंसर की आवश्यकताएं बढ़ रही हैं। वास्तविक समय दोष निदान के साथ एक वायरलेस बुद्धिमान दबाव ट्रांसमीटर प्रस्तावित है। ट्रांसमीटर वास्तविक समय में दबाव सेंसर के एनालॉग आउटपुट की निगरानी करता है और एक स्व-निदान कार्यक्रम चलाता है ताकि उत्पन्न दबाव डेटा और नैदानिक जानकारी वायरलेस ट्रांसमिशन के माध्यम से प्राप्त प्रणाली को प्रेषित की जा सके। विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप और अंतरिक्ष जटिलता जैसी औद्योगिक प्रक्रियाओं की विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, एक वायरलेस उच्च परिशुद्धता दबाव ट्रांसमीटर औद्योगिक साइटों की जरूरतों को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो औद्योगिक प्रक्रिया स्वचालन के लिए औद्योगिक वायरलेस नेटवर्क (औद्योगिक स्वचालन के लिए वायरलेस नेटवर्क- प्रक्रिया स्वचालन, डब्लूआईए-देहात) मानक को साकार करता है। औद्योगिक प्रक्रिया स्वचालन और मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन दबाव माप प्रौद्योगिकी के लिए डब्लूआईए-देहात) मानक। वायरलेस उच्च परिशुद्धता दबाव ट्रांसमीटर औद्योगिक क्षेत्र दबाव माप के सूचनाकरण और डिजिटल प्रबंधन स्तर को प्रभावी ढंग से सुधार सकता है, और इसमें व्यापक अनुप्रयोग संभावना है।
