Как работает датчик давления

Датчики давления устанавливаются:

• в инженерных системах;
• на производственных линиях различного назначения;
• в водных и шинных насосах;
• в автоматических системах пожаротушения.

Приборы отличаются между собой назначением, интервалами измерений, рабочих диапазонов, точностью фиксирования показаний, весом и габаритами, а также видом представления вычислений в считываемый сигнал.

Как работает преобразователь давления

Принцип работы прибора заключается в выявлении уровня давления на мембрану (перегородку, сенсор) потоком рабочей среды (газовой, жидкой или паровой). При исполнении заданного уровня, происходит переподключение перекидного однополюсного контакта. Когда уровень снижается на величину настраиваемого дифференциала (P), механизм автоматически возвращается в изначальное положение. После изменения состояния рабочей среды, меняется выходной сигнал (цифровой, аналоговый или электрический), который позволяет наглядно оценивать состояние системы.

Каждый вид приборов имеет особенности функционирования и определенное назначение:

• Датчики относительного (вакуумметрического) давления вычисляют соотношение давления окружающей и рабочей среды. Такие приборы чаще всего применяются для общепромышленных целей и на автостанциях для вычисления давления в автомобильных шинах.
• Датчик абсолютного давления (ДАД, MAP), такой как универсальный датчик BD Sensors Rus DMP 331, вычисляет разницу давления вакуума (абсолютного нуля) и рабочей среды. Внутри устройства размещена специальная мембрана. С одной стороны чувствительного элемента - вакуумная камера с нулевым давлением, с обратной – на измеритель действует давление потока газа или жидкости. ДАД могут быть аналоговыми или цифровыми. Устройства широко применяются в газовых и жидких взрывоопасных средах, на химических, нефтеперерабатывающих, пищевых, фармацевтических производствах.
• Сенсор дифференциального датчика (например, такого как DMD 831 BD Sensors Rus) оснащен двумя входами: один вход предназначен для отрицательного давления, второй – для положительного, выходной показатель вычисляется в зависимости от разности двух измерений. Преобразователи такого типа устанавливаются на промышленных объектах для автоматизированных систем управления технологическими процессами.

Исходя из способа преобразования показаний давления в считываемый сигнал, устройства могут быть:

1. Тензометрическими — имеют титановой сенсор с припаянными тензорезисторами, измеряющими колебания сенсора при оказываемом давлении.
2. Ёмкостными — прибор параметрического типа, в котором значения давления напрямую зависят от ёмкости конденсатора.
3. Пьезорезистивными — устройства проводят измерения в соответствии с различными точками нуля (относительное к атмосферному давлению, абсолютное относительно вакуума и дифференциальное относительно другого показателя), исходя из конструктивных особенностей датчика. Оснащены кремниевыми сенсорами без защиты или с силиконовым покрытием. Если предполагается установка прибора в агрессивных рабочих средах, подбирается специальный датчик в прочном корпусе из металла и стекла с разделяющим сенсором из нержавеющей стали.
4. Резонансными — производят электромагнитные или акустические волны, что обеспечивает стабильные и точные выходные показания прибора при установке в неагрессивных рабочих средах.
5. Ионизационными — регистрируют поток ионизированных частиц. Приборы оснащаются 2-мя электродами и дополнительно нагревающим элементом. В некоторых более совершенных устройствах анод отсутствует. Преимущество ионизационных датчиков – функциональная возможность фиксировать низкое давление с максимальной точностью (даже приближенные к глубокому нулю). Однако такие датчики нельзя использовать, если показания давления приближаются к атмосферному. Для работы в таких условиях потребуется дополнительное использование датчиков другого типа (например, емкостных). Ионизационные приборы наиболее часто применяются в системах горения.
6. Индуктивными — регистрируют вихревые потоки тока и широко применяются для автоматизированных систем управления. Датчики такого типа чувствительны только к элементам из металла, работают с нормально разомкнутым/замкнутым контактом. Принцип работы основан на колебании магнитного поля, создаваемого катушкой индуктивности. Сенсор устройства состоит из 2-х катушек, изолированных друг от друга металлической перегородкой. Датчик измеряет сдвиг мембраны, если контакт отсутствует. В катушках формируется электрический сигнал переменного тока, раздряд и заряд при этом появляется через определенные равные временные промежутки. При изменении положения чувствительного элемента появляется ток в стабильной основной катушке и изменяется индуктивность всей системы. Изменение значений основной катушки предоставляет возможность передать показания давления в унифицированный сигнал.

Как выбрать датчик давления

В первую очередь, необходимо определить, какой тип давления требуется измерять (вакуумное, относительное, абсолютное,  избыточное). Далее следует выбрать диапазон измерения давления, учесть условия использования (тип и агрессивность рабочей среды), материал корпуса прибора, класс защиты, определить необходимость наличия аналогового или цифрового выходного сигнала и термокомпенсации (термометра).

Для удобства выбора в каталоге нашего интернет-магазина представлены общепромышленные и высокоточные датчики во взрывозащитной оболочке с коммуникационным стандартом HART. У нас вы можете приобрести датчики относительного, абсолютного и дифференциального давления проверенного российского производителя BD Sensors Rus по доступным ценам.