| 品牌 | KYOWA/日本 | 应用领域 | 化工,能源,电子/电池,道路/轨道/船舶,机械设备 |
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| 品牌 | KYOWA 共和电业 | 额定量程 | 500kPa(0.5MPa) |
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| 产品系列 | PS 系列小型压力传感器 | 测量介质 | 气体、无腐蚀性液体 |
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| 传感原理 | 应变片式 | 输出形式 | 微弱应变信号 |
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| 产品型号 | PS-05KC | 安装形式 | 螺纹接入式安装 |
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| 出线方式 | 屏蔽线缆引出 | 适配配件 | 应变信号放大器 |
中村代理日本KYOWA共和电业小型压力传感器
中村代理日本KYOWA共和电业小型压力传感器
一、产品基础概述
PS-05KC 隶属于 KYOWA 共和电业 PS 系列应变式压力传感器,是面向低压流体检测场景开发的工业测量器件,额定量程 0.5MPa,适配气体、低黏度无腐蚀性液体的压强采集工作。在各类油路、气路试验、密闭腔体耐压验证、设备工况监测的工作当中,很多测试对象压力处于低压区间,大量程传感器在该区间检测分辨率偏低,难以捕捉细微的压力波动,这款紧凑型传感器就是针对这类细分使用需求设计开发。
该产品依托弹性体搭配高精度应变片实现力学信号转换,介质压力作用在传感端面后,内部弹性体产生微量形变,应变片随之输出对应的微弱电信号,外接适配的应变放大器后,就可以把原始信号转化为标准可读数值,接入数据记录仪、工控采集系统,完成压力数值记录、压力变化曲线绘制、压力阈值判定等工作。产品本体体积小巧,可安装在空间受限的管路分支、狭小试验腔体内,既可以用于实验室阶段的流体性能试验,也能够集成至自动化设备内部做长期工况监测,适配间歇试验、连续在线监测两类不同的使用模式。
二、结构设计与硬件特性
2.1 承压感应主体结构
传感器内部承压元件选用专用合金材料,经过多道热处理工艺调整材料力学属性,在额定压力范围内受力形变均匀,卸除压力后可以快速恢复初始形态,长期反复承压也不易产生不可逆塑性变形。承压端面经过精密机加工处理,能够平稳承接流体施加的压强,分散局部应力,降低因受力不均带来的测量偏差。
内部布设的高精度应变片采用专用粘接工艺固定在弹性体预设区域,应变片引线在腔体内部规整排布,再统一接入外部引出线缆。应变片周边填充防护胶体,阻隔水汽、细微粉尘侵入粘接界面,削弱环境因素对应变元件工作状态的影响;内部走线预留合理的弯折余量,弹性体受压产生微小形变时,引线不会被拉扯断裂,保障内部信号传输的稳定性。
2.2 腔体密封架构
传感器本体采用多层密封结构设计,适配气体、液态介质的测量场景。内外衔接位置设置耐老化密封件,可以阻挡被测介质渗入内部电路腔体,避免流体接触应变片、走线造成元件损坏。针对气压检测工况,密封结构可以降低气体渗漏带来的检测误差;针对低压液压检测工况,密封件可以抵御油液长期浸润,延缓部件老化速度。
出厂阶段会针对密封性能开展专项测试,确认腔体承压、防渗能力达到设计标准后才会流入供货环节。常规工况下不需要使用者自行维护密封结构,只有在长时间接触高侵蚀性介质的场景,才需要定期核查密封部位的状态。
2.3 机械适配设计
产品整体外形紧凑,占用安装空间较小,能够接入管径偏小的测试管路、尺寸有限的密闭试验腔体当中。端部采用标准螺纹接口,使用者借助常规管件就可以完成传感器和管路的对接,无需定制特殊转接零件,降低测试系统搭建的成本与周期。
线缆引出位置增设应力释放结构,外部拉扯、弯折产生的外力不会直接传导至腔体内部的焊点,大幅降低线缆根部断线、内部线路脱焊的概率。标配屏蔽型引出线缆,可以削弱周边变频器、伺服设备运行产生的电磁干扰,即便在电气设备排布密集的工业车间布线,依旧可以维持稳定的原始信号输出。

三、测量性能与环境适配能力
3.1 量程与精度表现
PS-05KC 额定测量上限 0.5MPa,针对低压区间的压力检测优化了信号输出比例,相较大量程压力传感器,该型号在低压力区间拥有更高的信号分辨率,可以识别非常细微的压强波动,适配微压供气回路、低压润滑油路、小型密闭腔体的压力检测工作。产品出厂前会完成多点位压力标定,附带对应的标定参数,接入适配放大器之后即可投入测量工作。
设备测量线性区间覆盖零至满量程,非线性、滞后、重复性指标均控制在厂商标定范围之内,能够满足研发试验、零部件出厂质检的精度需求。如果需要用于计量等级较高的检测工作,使用者定期送至第三方计量机构校准,就可以长期维持稳定可靠的测量水准。同时该型号固有频率较高,可以捕捉压力快速变化产生的瞬时峰值,适配脉冲式气压冲击、油路瞬态压力检测这类动态测量场景。
3.2 环境耐受表现
常规室内试验室、普通工业车间内部的温度波动,只会造成幅度很低的零点漂移;如果需要在温差起伏较大的工况开展长期测量,可在采集软件内增设温度补偿逻辑,进一步抵消温度变化带来的数据偏移。本体基础防尘防潮结构可以应对常规使用环境,不建议长期放置在高湿、强腐蚀、高粉尘的恶劣工况当中;现场环境条件较为严苛时,可增设简易防护护套延长元件服役周期。
布线时线缆尽量远离大功率动力电缆,即可规避多数工业场景的电磁干扰;当周边大功率电气设备排布较为密集时,可额外加装信号隔离模块优化信号传输质量。安装阶段需要规避硬质异物撞击承压端面,外力磕碰会改变弹性体力学特性,进而影响测量结果的准确度。
四、典型应用场景介绍
4.1 实验室流体性能试验
高校、科研院所针对小型气路、液压回路开展课题研究时,可将本传感器接入试验管路当中,采集不同工况下的流体压力数值,获取压力变化曲线,推算管路阻力、腔体承压极限等参数。小巧的本体尺寸可以适配各类自研非标试验台,填补大规格压力传感器无法布置在狭小管路内的使用空白,为流体力学相关研究提供实测原始数据。
4.2 自动化设备油路气路监测
各类精密机械设备内部的润滑油路、气动控制回路,工作压力大多处于低压区间,将 PS-05KC 布置在管路关键节点,就可以实时采集回路压力数据。当油路供油压力不足、气路供气出现异常时,采集系统能够第一时间输出预警信号,协助运维人员排查管路堵塞、阀件损耗等故障,降低设备因流体压力异常产生的零部件损坏概率。
4.3 零部件耐压耐久测试
塑胶管路、小型密封腔体、气动元器件开展耐压耐久测试时,可使用该传感器监测腔体内部压强变化,统计长时间承压状态下的压力衰减情况,以此判断零部件密封性能、结构承压上限,为产品结构优化、选材调整提供实测依据。低压量程的适配性,能够适配很多低压元器件的检测需求,不用选用量程冗余度过大的传感设备。
4.4 新能源、半导体工艺压力检测
电池生产阶段的低压气路输送、半导体制程当中的微压吹扫回路,都需要稳定监测管路压力,保障工艺参数统一。这款传感器体积小巧,测量精度适配工艺低压区间,可以集成在产线工装内部,完成制程压力监控,辅助生产端把控产品加工品质。
五、配套使用与日常维护要点
5.1 信号采集配套选型
传感器本身仅可以输出微弱的应变信号,实际使用过程中需要搭配对应规格的应变放大器,将原始信号放大转换为标准电压、电流信号,再接入数据采集终端。选用同厂商放大器可以直接适配出厂标定参数,减少调试工作量;也可以选用市面通用应变采集模块,手动录入标定系数完成适配。布线优先采用走线槽收纳线缆,避免工件碾压线缆造成外皮破损,布线路径尽量远离动力线路。
5.2 安装操作注意事项
通过螺纹对接管路时,选用适配的密封生料带或者密封垫圈完成接口密封,旋紧螺纹控制合理扭矩,扭矩过大会挤压传感器壳体造成内部结构形变,扭矩不足则会出现介质渗漏问题。接入管路前清理管路内部碎屑杂质,硬质颗粒进入腔体接触承压端面,会划伤感应面、造成测量性能下降。安装结束后优先做空载通气试水测试,确认信号输出稳定、接口没有渗漏,再开展正式检测工作;闲置存放时放置在干燥、无挤压的区域。
5.3 日常维护要点
定期清理传感器外侧、接线部位堆积的油污与浮尘,污物堆积会加速线缆外皮老化,也可能造成接线位置接触不良;清理时选用软质布料擦拭,不可以使用尖锐工具刮擦承压端面。定期检查线缆外皮磨损情况,外皮出现破损后及时做绝缘包裹处理;长期闲置前将传感器从管路拆下,释放内部承压。若长期高强度使用后测量偏差超出允许范围,送至专业计量机构校准后就可以继续投入使用。