Process- och materialvalsdesign för avkänningsmembranet för trycksändare
CIP -rengöring används främst i hygieniska applikationer, vilket kräver material som uppfyller relevanta nationella hygienstandarder . avkänningsmembranet för entrycksändarecomes into direct contact with the medium, necessitating materials that meet hygiene requirements. Most domestic and international pressure transmitter manufacturers use 316L as the diaphragm material. 316L offers excellent and stable corrosion resistance, temperature tolerance, and elastic recovery properties. However, under rapid temperature changes, its recovery time is prolonged, leading to significant measurement errors. Across the domestic CIP cleaning equipment industry, most manufacturers' products face this issue, resulting in the dominance of process control instruments by leading foreign companies. To address this problem, we urgently need to find viable solutions. Below, we explore the feasibility from two aspects: diaphragm process design and material selection.
Membranprocessdesign:
Som en trycköverföringskontaktkomponent är avkänningsmembranet vanligtvis korrugerat för att upprätthålla elasticitet . Det finns två vanliga metoder för att bilda dessa korrugeringar:
1. Membranet formas först och svetsas sedan till processanslutningen .
2. Membranet svetsas till en korrugerad processanslutning och bildas sedan under högt tryck .
Oavsett metod introducerar deformation under bildandet inre spänningar, vilket gör stressavlastning till en väsentlig del av sändarproduktionen . Typiskt utför vanligtvis bara stressavlastning under 100 grader för stressavlastning.
När de används i CIP-rengöringsapplikationer utsätts membranet för snabba temperaturfluktuationer, vilket orsakar återstående spänningar att växla oförutsägbart och generera ytterligare spänningar, vilket leder till mätningsfel. 316L membran uppnår optimal stressavlastning när de utsätts för 12+ timmar av termisk trötthetstest vid 200–300 grader under vakuum . Detta reducerar avsevärt trycköverföringsnoggrannhetsavvikelser orsakade av plötsliga temperaturförändringar .}
Utforskning av materialdesign för avkänning av membran:
Bimetalliska remsor använder de olika termiska expansionskoefficienterna för två material, arrangerade i en speciell struktur för att konvertera termisk expansion/sammandragning till sammandragning/expansion, och därigenom motverkar temperatureffekter . De används allmänt i mekaniska tryckmätare med temperaturkompensation .}
Inspirerad av detta, omtrycksändareMembran antar en bimetallisk materialdesign, deformationseffekterna av snabba temperaturförändringar kan kompensera varandra, men maximerar mätnoggrannheten . Men inhemska materialtillverkare har ännu inte undersökt eller tillämpat detta koncept, vilket kräver större investeringar i grundläggande material och tillämpningar för att hantera befintliga utmaningar .}}}}}}}}}
Currently, foreign manufacturers have developed TempC diaphragm material, which has extremely low hardness. It absorbs and neutralizes the impact or contraction of fill fluid, avoiding additional measurement errors. Moreover, under rapid temperature changes, TempC diaphragms recover their original state much faster than traditional diaphragms. As shown in Figure 4, when subjected to temperature variations, a conventional diaphragm undergoes deformation in a single direction. This unidirectional movement transmits force to the sensing silicon chip, resulting in measurement inaccuracies in the transmitter. In contrast, Figure 5 illustrates that under thermal influence, the TempC diaphragm generates two opposing deformation Rörelser . Denna motverkande effekt neutraliserar de spänningar som induceras av temperaturförändringar, vilket gör det lämpligt för applikationer som involverar snabba termiska stötar . Följaktligen uppfyller den de stränga kraven för CIP -rengöringsprocesser, vilket säkerställer pålitliga och exakta mätningar .}
