En escenarios de ingeniería como pruebas aerodinámicas aeroespaciales, monitoreo de presión multi-punto en procesos químicos y pruebas de campo de flujo automotriz, los ingenieros a menudo enfrentan desafíos comunes: datos no sincronizados de sensores discretos en medición de presión multi-punto, cableado desordenado con múltiples puntos de falla, distorsión de señal en transmisión de larga-distancia, calibración y mantenimiento engorrosos-in situ, e incluso fallas en las pruebas o problemas de control de procesos causados por desviaciones de medición. En el centro de estos problemas se encuentra una decisión clave: no haber seleccionado el dispositivo de medición de presión adecuado para aplicaciones multi-punto: elescáner de presión.
Principio de funcionamiento básico de un escáner de presión
Un escáner de presión no es una simple conexión paralela de varios sensores de presión de un solo punto-. Más bien, es un sistema de medición de presión de tipo matriz multi-canal-altamente integrado capaz de realizar detección de presión, adquisición sincronizada, acondicionamiento de señales, conversión analógica-a-digital, salida digital y calibración en línea-. Resuelve fundamentalmente los principales problemas de la medición de múltiples puntos-sensores discretos-.
Tomando como ejemplo un escáner de 64 canales, a continuación se describe brevemente el proceso de trabajo básico. El núcleo consta de las siguientes unidades funcionales: un módulo de conmutación neumática de precisión, un conjunto de sensores de presión MEMS, un multiplexor (MUX) y una unidad de acondicionamiento de señales, un ADC síncrono de alta-velocidad para conversión de datos, un módulo de comunicación digital y control principal, y grupos de válvulas de purga y calibración integrados.
Diagrama de arquitectura del sistema / Diagrama de principios básicos
Como se ilustra en las figuras anteriores, el proceso de trabajo completo es el siguiente:
Los grifos de presión en la superficie del artículo de prueba capturan múltiples señales de presión, que se envían a través de tubos al escáner de presión de 64 canales. A través de comandos de selección de canales, los canales de medición correspondientes se activan secuencialmente, dirigiendo con precisión la presión medida al elemento sensor de presión. Dentro del elemento sensor, un chip sensor piezorresistivo MEMS, basado en el efecto piezoresistivo del semiconductor, utiliza resistencias de precisión dispuestas en un puente de Wheatstone sobre un diafragma de silicio para convertir la deformación elástica del diafragma inducida por la presión en una señal eléctrica analógica débil linealmente proporcional al valor de la presión. Luego, esta señal se amplifica y filtra mediante un circuito acondicionador de alta precisión, y la conversión de analógico a digital se completa mediante un ADC de alta velocidad. Todos los datos del canal se muestrean sincrónicamente a nivel de microsegundos y el controlador principal los normaliza y, finalmente, se transmiten a un sistema de adquisición de datos y a una computadora host para su procesamiento, monitoreo y análisis en tiempo real.
Al mismo tiempo, el sistema se puede conectar a una fuente de presión de referencia estándar. El grupo de válvulas solenoides incorporadas cambia automáticamente las rutas de flujo para realizar la calibración de cero y la calibración de intervalo en línea para todos los canales. Con el grupo de válvulas de purga, se puede introducir aire de purga limpio para realizar la limpieza en línea de los tubos de presión y las rutas de flujo internas, mientras que las impurezas y los gases de escape se descargan a través del puerto de ventilación. Esto permite la corrección de la precisión del instrumento y el mantenimiento de rutina sin desmontaje, lo que hace que el sistema sea muy adecuado para pruebas de investigación exigentes y entornos de campo industriales complejos.
Xi'an Mihui Technology Co., Ltd. posee capacidades de proceso completas-que van desde el diseño y la creación de prototipos de chips de presión MEMS hasta el montaje y prueba completos de escáneres. Ofrecemos una serie completa de escáneres de presión de 16 a 64 canales y admitimos diseños personalizados para aplicaciones de amplia temperatura, a prueba de explosiones y resistentes a la corrosión. Podemos proporcionar soluciones dedicadas de medición de presión multicanal adaptadas a sus condiciones operativas específicas. Si tiene alguna pregunta sobre la selección de equipos o el diseño personalizado, no dude en comunicarse con nuestro equipo de ingeniería para obtener soporte técnico profesional.
