Mjerni tlak u pneumatskom sustavu je kritični zadatak koji osigurava da sistem djeluje efikasno i sigurno. Kao dobavljač mjerenja pritiska, razumijem važnost preciznog mjerenja tlaka i različitih metoda i alata koji su ga dostupni za postizanje. U ovom blogu razgovarat ću o različitim načinima mjerenja pritiska u pneumatskom sustavu, vrste korištenih senzora pritiska i neke najbolje prakse za precizno mjerenje tlaka.
Razumijevanje pritiska u pneumatskim sistemima
Prije nego što se obnovi u tehnike mjerenja, ključno je razumjeti koncept pritiska u pneumatskim sistemima. Pritisak u pneumatskom sustavu je sila koja se vrši komprimiranim zrakom ili plinom po jedinici. Obično se mjeri u jedinicama poput kilograma po kvadratnom inču (PSI), baru ili paskali (PA). Postoje tri glavne vrste pritiska koji su relevantni u pneumatskim sistemima:
- Apsolutni pritisak: Ovo je ukupni pritisak izmeren u odnosu na savršen vakuum. Uključuje i atmosferski tlak i pritisak komprimiranog zraka ili plina u sustavu.
- Tlak mjera: Tlak mjerilo je pritisak koji se mjeri u odnosu na atmosferski pritisak. To je najčešće korištena vrsta mjerenja tlaka u pneumatskim sistemima. Tlak mjera je nulta na lokalnom atmosferskom pritisku, tako da ne uključuje atmosfersku komponentu pritiska.
- Diferencijalni pritisak: Diferencijalni tlak je razlika u tlaku između dva boda u pneumatskom sistemu. Često se koristi za mjerenje pada tlaka preko filtera, ventila ili druge komponente u sustavu.
Metode mjerenja tlaka u pneumatskim sistemima
Dostupno je nekoliko metoda za mjerenje tlaka u pneumatskom sistemu. Izbor metode ovisi o različitim faktorima, uključujući vrstu tlaka za mjerenje, potrebna tačnost, raspon pritiska i uvjeti okoliša. Evo nekih od najčešćih metoda:
Mehanički manuse pritiska
Mehanički mjerači tlaka jedan su od najstarijih i najčešće korištenih metoda mjerenja tlaka. Oni rade na principu pretvaranja pritiska u mehanički premještanje, koji se zatim naznače na biranje ili skali. Neke zajedničke vrste mehaničkih mjerača tlaka uključuju:
- Bourdon Tube mjerači: Ovi mjerači koriste zakrivljenu, šuplju cijevi koja se zove bourdonska cijev. Kada se pritisak nanosi na unutrašnjost epruvete, ona se ispravlja, uzrokujući mehaničku vezu za pomicanje pokazivača na brojčanika. Bourdon Tube mjerači su jednostavni, pouzdani i mogu mjeriti širok spektar pritisaka.
- Mjerači dijafragme: Mjerači dijafragme koriste fleksibilnu dijafragmu koja se odbija kada se primjenjuje pritisak. Odbijanje dijafragme se zatim pretvara u mehaničko kretanje, što je naznačeno na kotaru. Mjerači dijafragme pogodni su za mjerenje niskih do srednjih pritisaka i često se koriste u aplikacijama u kojima nije potreban visoki stupanj tačnosti.
- Mjerači mehulja: Mehani mehuri koriste element u obliku zvona koji se širi ili ugovori kada se primenjuje pritisak. Kretanje mehova se zatim prenosi na pokazivač na biranjem. Mjerači mehulja su osjetljivi i mogu mjeriti vrlo niske pritiske.
Elektronski senzori pritiska
Elektronski senzori pritiska postali su sve popularniji posljednjih godina zbog velike preciznosti, pouzdanosti i sposobnosti pružanja digitalnog izlaza. Oni rade na principu pretvaranja pritiska u električni signal, koji se tada mogu obraditi i prikazati. Neke zajedničke vrste elektronskih senzora pritiska uključuju:
- Senzori pritiska na naporu: Ovi senzori koriste mjerač naprezanja, što je uređaj koji mijenja električni otpor kada je deformiran. Kada se pritisak primijeni na senzor, on uzrokuje deformaciju u mjeraču naprezanja, što rezultira promjenama otpora. Ova promjena otpora se zatim mjeri i pretvori u očitavanje tlaka. Senzori tlaka za naprezanje su vrlo precizni i mogu mjeriti širok spektar pritisaka.
- Kapacitivni senzori pritiska: Kapacitivni senzori pritiska koriste kondenzator koji je uređaj koji pohranjuje električni naboj. Kad se pritisak primijeni na senzor, uzrokuje promjenu udaljenosti između tablica kondenzatora, što rezultira promjenama u kapacitetu. Ova promjena u kapacitetu se zatim mjeri i pretvori u čitanje pritiska. Kapacitivni senzori pritiska su vrlo osjetljivi i mogu mjeriti vrlo niske pritiske.
- Senzori piezoelektričnog pritiska: Piezoelektrični senzori pritiska koriste piezoelektrični materijal koji stvara električni naboj kada je izložen mehaničkom stresu. Kada se pritisak primijeni na senzor, on uzrokuje deformaciju u piezoelektričnom materijalu, što rezultira stvaranjem električnog naboja. Ovaj električni naboj se zatim mjeri i pretvori u očitavanje tlaka. Piezoelektrični senzori pritiska pogodni su za mjerenje visokotlačnih i dinamičkih primjena tlaka.
Optički senzori pritiska
Senzori optičkog pritiska relativno su novi tip senzora tlaka koji koristi svjetlost za mjerenje pritiska. Oni rade na principu mjerenja promjene optičkih svojstava materijala kada se primjenjuje pritisak. Neke zajedničke vrste senzora optičkog pritiska uključuju:
- Senzori optičkih vlakana: Senzori tlaka optičkih vlakana koriste optički kabl koji se obložen materijalom osjetljivim na pritisak. Kada se pritisak primijeni na senzor, on uzrokuje promjenu indeksa refrakcije materijala osjetljivog na pritisak, što rezultira promjenom u prenosu svjetla kroz optički kabl vlakana. Ova promjena prijenosa svjetlosti se zatim mjeri i pretvori u očitavanje tlaka. Senzori tlaka optičkih vlakana vrlo su precizni, imuni na elektromagnetske smetnje i mogu se koristiti u oštrim okruženjima.
- Optički senzori tlaka tlaka: Optički senzori tlaka valovnih metala koriste optički valo za vlagu, koji je struktura koja vodi svjetlost duž određenog puta. Kada se pritisak primijeni na senzor, ona uzrokuje promjenu geometrije optičkog valovogvlada, što rezultira promjenama u širenju svjetla kroz valovod. Ova promjena u širenja svjetlosti se zatim mjeri i pretvori u očitavanje tlaka. Optički senzori tlaka valovnog mesa vrlo su osjetljivi i mogu mjeriti vrlo niske pritiske.
Vrste predajnika pritiska za pneumatske sisteme
Prijenosnici pritiska su uređaji koji pretvaraju pritisak u električni signal i prenose ga na kontrolni sistem ili jedinicu za prikaz. Često se koriste u industrijskim aplikacijama u kojima su potrebni daljinski nadzor i kontrola pritiska. Kao dobavljač mjerenja tlaka nudimo širok spektar predajnika pritiska za pneumatske sisteme, uključujući:
- Koplanarski predajnik pritiska: Coplanar predajnici pritiska dizajnirani su da se montiraju izravno na prirubnicu procesa, eliminirajući potrebu za impulsnim linijama. Pogodni su za mjerenje tlaka u aplikacijama u kojima je prostor ograničen ili gdje je procesna tečnost viskozna ili sadrži čvrste tvari.
- Prirubnica montiranog predajnika pritiska: Prirubnički prenosnici pritiska dizajnirani su za montiranje na prirubnice pomoću nosača za ugradnju. Pogodni su za mjerenje tlaka u aplikacijama u kojima je procesna tečnost čista i ne-korozivna.
- Potopni predajnik pritiska: Potopni predajnici pritiska dizajnirani su za potopljeni u procesnoj tekućini. Pogodni su za mjerenje tlaka u aplikacijama u kojima je procesna tečnost prljava, korozivna ili sadrži čvrste tvari.
Najbolje prakse za precizno mjerenje tlaka u pneumatskim sistemima
Da bi se osiguralo precizno mjerenje tlaka u pneumatskom sistemu, važno je slijediti neke najbolje prakse. Evo nekih savjeta:
- Odaberite desni senzor pritiska: Odaberite senzor pritiska koji je pogodan za mjerenje vrste pritiska, potrebna je točnost, raspon pritiska i uvjeti okoline. Razmislite o faktorima kao što su osjetljivost senzora, linearnosti, histereze i ponovljivosti.
- Ispravno instalirajte senzor pritiska: Slijedite upute proizvođača za ugradnju senzora tlaka. Provjerite je li senzor instaliran na lokaciji gdje može precizno izmjeriti pritisak i ne utječe vibracije, temperaturne promjene ili druge vanjske faktore.
- Redovito kalibrirajte senzor pritiska: Kalibrirajte senzor pritiska u redovnim intervalima kako biste osigurali njegovu preciznost. Koristite kalibrirani referentni izvor pritiska za usporedbu izlaza senzora sa poznatim pritiskom. Podesite senzor ako je potrebno kako biste osigurali da tačno čita.
- Održavajte senzor pritiska: Držite senzor pritiska čistim i bez otpadaka. Provjerite senzor za bilo kakve znakove oštećenja ili nošenja i zamijenite ga ako je potrebno. Slijedite preporuke proizvođača za održavanje i servisiranje.
- Koristite pravu opremu za kondicioniranje signala: Koristite opremu za kondicioniranje signala kao što su pojačala, filtri i pretvarači kako biste osigurali da je izlaz pritiska kompatibilan s upravljačkim sustavom ili uređajem za prikaz. Provjerite je li oprema za kondicioniranje signala pravilno kalibrirana i funkcionira ispravno.
Zaključak
Mjerni tlak u pneumatskom sustavu je kritični zadatak koji zahtijeva korištenje tačnih i pouzdanih senzora tlaka i tehnika mjerenja. Kao dobavljač mjerenja tlaka nudimo širok spektar senzora pritiska i odašiljača za pneumatske sustave, uključujući mehaničke mjerure tlaka, elektronički senzori tlaka i senzore optičkog pritiska. Slijedeći najbolje prakse navedene u ovom blogu, možete osigurati precizno mjerenje tlaka u vašem pneumatskom sustavu i poboljšati njegovu efikasnost i sigurnost.
Ako ste zainteresirani za učenje više o proizvodima za mjerenje pritiska ili imate bilo kakva pitanja o mjernom pritisku u pneumatskom sustavu, slobodno nas kontaktirajte. Rado bismo razgovarali o vašim specifičnim zahtjevima i pružimo vam prilagođeno rješenje.
Reference
- ASME PTC 19.2 - Mjerenje pritiska
- ISO 5167 - Mjerenje protoka tekućine pomoću diferencijalnih uređaja pritiska
- ASTM D1142 - Standardna metoda ispitivanja za brzinu prijenosa pare vodećih listova pomoću dinamičke relativne mjere vlage
- Instrumentacijski, sistemi i standardi za automatizaciju (ISA)
