Mjerni tlak u pneumatskom sustavu kritičan je zadatak koji osigurava da sustav djeluje učinkovito i sigurno. Kao dobavljač mjerenja tlaka, razumijem važnost točnog mjerenja tlaka i različitih metoda i alata koji su dostupni za postizanje. U ovom postu na blogu raspravljat ću o različitim načinima mjerenja tlaka u pneumatskom sustavu, vrstama korištenih senzora tlaka i nekim najboljim praksama za točno mjerenje tlaka.
Razumijevanje pritiska u pneumatskim sustavima
Prije nego što uđete u tehnike mjerenja, ključno je razumjeti koncept pritiska u pneumatskim sustavima. Tlak u pneumatskom sustavu je sila koju vrši komprimirani zrak ili plin po jedinici površine. Obično se mjeri u jedinicama kao što su funti po kvadratnom inču (PSI), šipka ili paskale (PA). Postoje tri glavne vrste tlaka koje su relevantne u pneumatskim sustavima:
- Apsolutni pritisak: Ovo je ukupni tlak izmjeren u odnosu na savršeni vakuum. Uključuje i atmosferski tlak i tlak komprimiranog zraka ili plina u sustavu.
- Tlak mjerenja: Tlak mjerenja je tlak izmjeren u odnosu na atmosferski tlak. To je najčešće korištena vrsta mjerenja tlaka u pneumatskim sustavima. Tlak mjerača je nula referenca na lokalni atmosferski tlak, tako da ne uključuje komponentu atmosferskog tlaka.
- Diferencijalni pritisak: Diferencijalni tlak je razlika u tlaku između dvije točke u pneumatskom sustavu. Često se koristi za mjerenje pada tlaka preko filtra, ventila ili druge komponente u sustavu.
Metode mjerenja tlaka u pneumatskim sustavima
Na raspolaganju je nekoliko metoda za mjerenje tlaka u pneumatskom sustavu. Izbor metode ovisi o različitim čimbenicima, uključujući vrstu tlaka koji se mjeri, potrebna točnost, raspon tlaka i okolišni uvjeti. Evo nekih od najčešćih metoda:
Mehanički mjerači tlaka
Mjerači mehaničkih tlaka jedna su od najstarijih i najčešće korištenih metoda mjerenja tlaka. Oni rade na principu pretvaranja tlaka u mehanički pomak, koji je zatim naznačen na brojčanom ili ljestvici. Neke uobičajene vrste mjerača mehaničkih tlaka uključuju:
- Mjerači bourdon cijevi: Ovi mjerači koriste zakrivljenu, šuplju cijev koja se zove burdonska cijev. Kad se pritisak nanese na unutrašnjost cijevi, on se ispravlja, uzrokujući mehaničku vezu da pomiče pokazivač na brojčanik. Mjerači cijevi Bourdon su jednostavni, pouzdani i mogu izmjeriti širok raspon pritisaka.
- Mjerači dijafragme: Mjerači dijafragme koriste fleksibilnu dijafragmu koja odbija kada se pritisak vrši. Odstupanje dijafragme zatim se pretvara u mehanički pokret, koji je naznačen na brojčanom kotaču. Mjerači dijafragme pogodni su za mjerenje niskih do srednjih pritisaka i često se koriste u primjenama gdje nije potreban visok stupanj točnosti.
- Mjerači navale: Mjerači za zvonjave koriste element u obliku zvona koji se proširuje ili ugovara kada se pod tlakom primjenjuje. Kretanje zvona zatim se prenosi na pokazivač na kotaču. Mjerači zvona su osjetljivi i mogu mjeriti vrlo niske pritiske.
Elektronski senzori tlaka
Senzori elektroničkog tlaka postaju sve popularniji posljednjih godina zbog velike točnosti, pouzdanosti i sposobnosti pružanja digitalnog izlaza. Oni rade na principu pretvaranja tlaka u električni signal, koji se zatim može obraditi i prikazati. Neke uobičajene vrste elektroničkih senzora tlaka uključuju:
- Senzori tlaka mjerača: Ovi senzori koriste mjerač naprezanja, koji je uređaj koji mijenja njegov električni otpor kada je deformiran. Kad se pritisak primijeni na senzor, on uzrokuje deformaciju u mjeraču za naprezanje, što rezultira promjenom otpora. Ta se promjena otpora mjeri i pretvara u čitanje pritiska. Senzori tlaka na naprezanju su vrlo precizni i mogu izmjeriti širok raspon pritisaka.
- Senzori kapacitivnog tlaka: Kapacitivni senzori tlaka koriste kondenzator, koji je uređaj koji pohranjuje električni naboj. Kad se pritisak primijeni na senzor, to uzrokuje promjenu udaljenosti između ploča kondenzatora, što rezultira promjenom kapacitivnosti. Ta se promjena kapacitivnosti mjeri i pretvara u čitanje pritiska. Kapacitivni senzori tlaka vrlo su osjetljivi i mogu mjeriti vrlo niske pritiske.
- Senzori piezoelektričnih tlaka: Piezoelektrični senzori tlaka koriste piezoelektrični materijal, koji stvara električni naboj kada je podvrgnut mehaničkom stresu. Kad se pritisak primijeni na senzor, on uzrokuje deformaciju u piezoelektričnom materijalu, što rezultira stvaranjem električnog naboja. Taj se električni naboj mjeri i pretvara u očitanje tlaka. Piezoelektrični senzori tlaka prikladni su za mjerenje visokotlačnih i dinamičnih primjena tlaka.
Senzori optičkih tlaka
Optički senzori tlaka su relativno nova vrsta senzora tlaka koji koristi svjetlost za mjerenje tlaka. Oni rade na načelu mjerenja promjene optičkih svojstava materijala prilikom primjene tlaka. Neke uobičajene vrste optičkih senzora tlaka uključuju:
- Senzori tlaka optičkih vlakana: Senzori tlaka optičkih vlakana koriste optički kabel vlakana koji je obložen materijalom osjetljivim na pritisak. Kad se pritisak primijeni na senzor, to uzrokuje promjenu indeksa loma materijala osjetljivog na tlak, što rezultira promjenom prijenosa svjetlosti kroz optički kabel. Ta se promjena prijenosa svjetlosti mjeri i pretvara u očitanje tlaka. Senzori tlaka optičkih vlakana vrlo su precizni, imuni na elektromagnetske smetnje i mogu se koristiti u teškim okruženjima.
- Optički senzori tlaka valovoda: Optički senzori tlaka valovoda koriste optički valovod, koji je struktura koja vodi svjetlost duž određenog puta. Kad se pritisak primijeni na senzor, to uzrokuje promjenu geometrije optičkog valovoda, što rezultira promjenom širenja svjetlosti kroz valovod. Ta se promjena širenja svjetlosti mjeri i pretvara u očitanje tlaka. Optički senzori tlaka valovoda vrlo su osjetljivi i mogu mjeriti vrlo niske pritiske.
Vrste tlačnih odašiljača za pneumatske sustave
Tlačni odašiljači su uređaji koji tlak pretvaraju u električni signal i prenose ga u upravljački sustav ili prikaz jedinice. Često se koriste u industrijskim primjenama gdje su potrebni daljinsko nadgledanje i kontrola tlaka. Kao dobavljač mjerenja tlaka, nudimo širok raspon tlačnih odašiljača za pneumatske sustave, uključujući:
- Koplanarni odašiljač tlaka: Koplanarni tlačni odašiljači dizajnirani su tako da se montiraju izravno na prirubnici procesa, eliminirajući potrebu za impulsnim linijama. Prikladni su za mjerenje tlaka u primjenama gdje je prostor ograničen ili gdje je procesna tekućina viskozna ili sadrži krute tvari.
- Tlačni odašiljač prirubnice: Plaznici prirubnog tlaka dizajnirani su za montiranje na prirubnici pomoću nosača za ugradnju. Prikladni su za mjerenje tlaka u primjenama gdje je procesna tekućina čista i nekorozivna.
- Podmornički predajnik tlaka: Pomoćni tlačni odašiljači dizajnirani su tako da se potopljuju u procesnu tekućinu. Prikladni su za mjerenje tlaka u aplikacijama gdje je procesna tekućina prljava, korozivna ili sadrži krute tvari.
Najbolje prakse za točno mjerenje tlaka u pneumatskim sustavima
Da biste osigurali točno mjerenje tlaka u pneumatskom sustavu, važno je slijediti neke najbolje prakse. Evo nekoliko savjeta:
- Odaberite senzor pravog tlaka: Odaberite senzor tlaka koji je pogodan za vrstu tlaka koji se mjeri, potrebna točnost, raspon tlaka i okolišni uvjeti. Razmotrite čimbenike kao što su osjetljivost senzora, linearnost, histereza i ponovljivost.
- Ispravno ugradite senzor tlaka: Slijedite upute proizvođača za ugradnju senzora tlaka. Provjerite je li senzor instaliran na mjestu gdje može precizno izmjeriti tlak i na to ne utječu vibracije, temperaturne promjene ili drugi vanjski čimbenici.
- Redovito kalibrirajte senzor tlaka: Kalibrirajte senzor tlaka u pravilnim intervalima kako biste osigurali njegovu točnost. Upotrijebite kalibrirani izvor referentnog tlaka za usporedbu izlaza senzora s poznatim tlakom. Po potrebi prilagodite senzor kako biste osigurali da točno čita.
- Održavajte senzor tlaka: Držite senzor tlaka čistim i bez krhotina. Provjerite senzor ima li znakova oštećenja ili habanja i zamijenite ga ako je potrebno. Slijedite preporuke proizvođača za održavanje i servisiranje.
- Koristite pravu opremu za kondicioniranje signala: Upotrijebite opremu za kondicioniranje signala kao što su pojačala, filtri i pretvarači kako biste osigurali da je izlaz osjetnika tlaka kompatibilan s upravljačkim sustavom ili jedinicom za prikaz. Provjerite je li oprema za kondicioniranje signala pravilno kalibrirana i ispravno funkcionira.
Zaključak
Mjerni tlak u pneumatskom sustavu kritičan je zadatak koji zahtijeva upotrebu točnih i pouzdanih senzora tlaka i tehnika mjerenja. Kao dobavljač mjerenja tlaka, nudimo širok raspon senzora tlaka i odašiljača za pneumatske sustave, uključujući mehaničke mjerače tlaka, elektroničke senzore tlaka i optičke senzore tlaka. Slijedeći najbolje prakse navedene u ovom postu na blogu, možete osigurati točno mjerenje tlaka u svom pneumatskom sustavu i poboljšati njegovu učinkovitost i sigurnost.
Ako ste zainteresirani da saznate više o našim proizvodima za mjerenje tlaka ili imate bilo kakvih pitanja o mjerenju tlaka u pneumatskom sustavu, slobodno nas kontaktirajte. Rado bismo razgovarali o vašim specifičnim zahtjevima i pružili vam prilagođeno rješenje.
Reference
- ASME PTC 19.2 - Mjerenje tlaka
- ISO 5167 - Mjerenje protoka tekućine pomoću uređaja za diferencijalne tlaka
- ASTM D1142 - Standardna metoda ispitivanja za brzinu prijenosa vodene pare materijala s dinamičkim mjerenjem relativne vlage
- Standardi za instrumentaciju, sustavi i automatizaciju (ISA)
