Механические датчики давления: Доступ ограничен: проблема с IP

Содержание

как работает, где находится, неисправности

Буквально недавно пришлось столкнуться с проблемами с датчиком масла. Периодически на приборной панели стала загораться лампочка «масленка». Почему не понятно, заехал в несколько сервисов, начали рассказывать что-то невразумительное, после чего решил всё-таки самостоятельно со всем разобраться. Теперь хочу поделиться с другими автомобилистами, потому как проблема частая, судя из форумов. Поэтому предварительно давайте расскажу, что собой представляет датчик давления масла, зачем он нужен, да и где собственно размещается (честно сказать, сам долго искал). Ну, и, конечно же, перечислю основные причины и признаки неисправностей, с которыми можно столкнуться.

На фото: справа датчик давления масла, слева указатель давления. Фото — drive2.ru

Для чего нужен датчик давления масла? Что это?

Если не вдаваться в серьезные умозаключения, а по-простому — это один из основных компонентов масляной (смазочной) системы двигателя. Деталь в первую очередь отвечает за контроль масла, то есть проверяет давление и в случае, каких-либо проблем сразу же оповещает водителя. Это может быть соответствующая лампочка, как я её называю лодка с термометром или же сообщение на бортовом компьютере, если машина навороченная.

Принцип работы датчика масла

Принцип работы довольно простой, сможет разобраться даже новичок. Смотрите в чём дело, в большей части датчиков, работа основывается на возможности преобразования одного типа энергии в другой. Чтобы преобразовать механическое воздействие, в корпусе датчика монтируется преобразователь механических воздействий в электронный сигнал. Механическое воздействие передается на мембрану, в современных машинах её делают из металла и помещают на неё резисторы, которые меняют сопротивление в ответ на возникающую деформацию. Потом уже преобразователь передает электрический сигнал по проводке.

Устройство датчика ДДМ

На старых машинах устройство и сама работа датчика несколько отличалась, но сам принцип сохранялся. Понятно дело, ни о каких электрических преобразователях речь и быть не могло. Поэтому конструкция была простая. Итак, аналогично, показания датчика формировались от воздействия на мембрану. Деформируясь, мембрана давила на шток, который отвечал за сжимание жидкости в специальной герметичной трубке. На другом конце трубки, имелся второй шток, на который давила жидкость из трубки и тот соответственно поднимал или опускал стрелку. Прибор со стрелкой называется дифманометром, его называли просто манометром. Соответственно, стрелка пошла вверх, возрастает давление, вниз, давление падает.

Где находится?

По поводу размещения датчика, определенное сказать что-то сложно. Понятно, что по логике он должен находиться в блоке цилиндров, но где именно, вот в чем вопрос. Общих характеристик, где искать этот датчик, у машин мало. Лучше ориентироваться на книжку по эксплуатации. Например, не редко производители монтируют его за головкой блока цилиндров, в районе кожуха ГРМ или на блоке распредвала, на Ладах он там размещается. На иномарках, зачастую устанавливают где-то внизу или посередине мотора, в районе масляного фильтра или насоса, в картере (характерно для моделей Мерседес).

На фото: датчик давления масла ВАЗ 2115 пропускает масло. Требуется замена датчика

Кстати, не забывайте, что на большинстве иномарок, датчиков может быть несколько, в таких случаях их располагают по такой схеме: один перед масляным насосом, другой где-то за ним. В общем, зависит от модели машины, читайте мануалы, так сходу сложно сказать, где конкретно он может находиться.

Месторасположение датчика давления масла Газель

Причины неисправности датчика давления масла

Как таковых причин достаточно, хоть узел и важный при формировании нужных параметров работы ДВС, но расположен как-то отдалённо и не связан с остальными системами. Итак:

• Первая и самая банальная причина — это недостаточный уровень масла. У некоторых невнимательных автомобилистов, может наблюдаться масляное голодание, когда проехав тысячи километров, никто не заглядывает под капот, не интересуясь, что да как там. Решение проблемы проще, чем, кажется, достаточно долить масла и всё, лампочка перестанет гореть. Кстати, на всякий случай, проверьте, нет ли подтеков масла под мотором, всякое может быть, лучше сразу исключить механические повреждения картера или блока.

Лампочка давление масла

• Накрылся масляный насос. Покупаем новый и забываем о проблеме.

Масляный насос

• Забился сам датчик. Не редко причина в банальном засоре датчика, поэтому попробуйте его для начала почистить, может ещё послужит. Кстати, у меня как раз засор и стал причиной того, что начала гореть лампочка. Почистил и все отлично, никаких проблем. Видно масло плохое использовал, поэтому не забывайте, что от масла тоже многое зависит.

ДДМ Toyota Ist

• Засор масляного фильтра. Понятно, что циркуляция масла в ДВС проходит через фильтр. Теперь представьте, сеточка забилась, как через неё пройдет масло, а ни как. Эта проблема китайских поддельных фильтров, старайтесь покупать оригинальные «мановские», они хоть и дороже, но с ними мороки никакой нет.

Засоренный масляный фильтр

• Повреждение мембраны датчика, из-за чего передаются неверные сведения.

• Следующая причина маловероятная, но со счетов её сбрасывать не стоит. Касается она замыканий проводов идущих от самого датчика на «приборку» или БК, окисление клемм на датчике, соединений и тому подобное. У знакомого был аналогичный случай, лапочка загорелась, он давай по сервисам ездить. Ну, а какие у нас «спецы» сидят на СТО, все прекрасно знают. Мозгов не хватило банально проводку проверить, соединения, клеммы. А оказалось, что в гараже мыши завелись и перегрызли провод, в итоге показания с датчика приходили неправильные, коротнуло там что-то.

• Сгорело реле датчика, предохранитель вследствие замыкания.

В общем, как видим, причин соберется прилично, действуйте методом исключения, если решили выявить неисправности самостоятельно. Начните с простого, выньте щуп, может там масло уже давно закончилось.

Признаки неисправности датчика давления масла

Как правило, основной признак — это горит лампочка, в остальном мало кто обращает внимание на побочные моменты. А их немало:

• Проблемы с запуском мотора. Банально масло закончилось, а мотору, особенно зимой сложно провернуть коленвал.

• Появления толчков при езде, особенно ощущается на малых оборотах.

• Теряется мощность при разгоне.

• Неправильно срабатывает замок зажигания, зачастую, если проблемы с питанием, проводкой к датчику.

Заключение

Как видим, причин довольно много, главное во время выявить истинного виновника. Проблемы с проводкой, можно сказать, да ничего страшного, но не тут-то было, не редко из-за замыканий, оголенных проводом, машины горят. Поэтому не шутите с этим. Другая ситуация, закончилось масло, мотор работает без смазки или с малым количеством, в итоге что? Правильно, быстрый износ и выход из строя поршневой группы, в заключении ремонт или покупка «контрактника».

Поэтому обращайте внимание на любые мелочи, загорелась лампочка давления масла, проверьте, избежите дорогостоящего ремонта.

Кстати, в следующей статье рассмотрим, как правильно диагностировать и выявить истинную причину.

ДРДМ , Датчики-реле давления газ воздух механические цена 1500 р.

Датчик реле давления ДРДМ

является аналогом зарубежных реле давления GW A5, GW A6 (DUNGS), Honeywell, DL,
DG (Kromschroder), ДРД(Термобрест).

Предназначендля
включения, выключения или переключения электрической цепи при изменении
действительного значения давления на заданное. Заданный параметр давления (точка
переключения) устанавливается с помощью регулировочного лимба со шкалой.

• Увеличенный срок службы, благодаря использованию в конструкции электронного
микровыключателя.

• Точность настройки и точность переключения благодаря регулировочному лимбу

• Ремонтопригодность

• Низкая цена

ИСПОЛНЕНИЯ

Модель	Рабочий диапазон (уставки)		Перегрузка, кПа
Модель	кПа	мм. вод. ст.	Перегрузка, кПа
ДРДМ-0,5-ДИ	0,2-0,5	20-50	50
ДРДМ-1-ДИ	0,2-1	20-100	50
ДРДМ-5-ДИ	1-5	100-500	50
ДРДМ-15-ДИ	5-15	500-1500	50
ДРДМ-40-ДИ	10-40	1000-4000	50

ДОПУСТИМЫЙ ДИАПАЗОН ТОКОВ НАГРУЗКИ

Коммутируемое напряжение	Тип нагрузки
Коммутируемое напряжение	Активная, А	Индуктивная (tg φ=»0.4), А
110″В (50 Гц)	3	3
220В (50 Гц)	2	1,5
5В постоянного тока	4	3
12В постоянного тока	3	2
24В постоянного тока	2	1,5
110В постоянного тока	0,4	0,4
220В постоянного тока	0,2	0,2

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Макс. рабочее давление	50кПа
Соединение для подачи давления	G1/4 — внутренняя резьба по ISO 228
Температура окружающей среды,°C	от -15 до +70
Напряжение при переключении, В	~ (24..250) / =» (24..250)
Электрическое соединение	Винтовая клемма
Степень защиты, (код IP)	IP 54
Ресурс включений, не менее	200 000
Диапазон регулирования	±10%

УСТРОЙСТВО / ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ / СХЕМА ВНЕШНИХ ПОДКЛЮЧЕНИЙ

ОБОЗНАЧЕНИЕ ПРИ ЗАКАЗЕ

Датчик-реле давления ДРДМ-1

Сигнализатор давления — реле давление

Сигнализатор давления — реле давление используется в различных отраслях промышленности и технологиях. По достижении заданного давления сигнализатор давления размыкает и замыкает соответствующий коммутирующий контакт. В зависимости от требований могут использоваться механические или электронные модели.

В широкой продуктовой линейке WIKA вы можете подобрать подходящую модель реле давление для каждого типа применения:

Механический сигнализатор давления — реле давление, стандартное исполнение

Если мы используем механический сигнализатор давления, он же реле давление, и достигается заданное давление, то данный прибор приводится в действие и генерирует электрический сигнал. Для этого не требуется наличие дополнительного источника питания. Сигнализатор давления имеет важное преимущество — он надежен.

Сигнализатор давления WIKA или реле давление оснащен высококачественными микровыключателями. Он гарантирует высокую долговременную стабильность и точность. Механический сигнализатор давления WIKA также может без проблем переключать электрические нагрузки до 15 А/220В.

Для переключения низких напряжений, например для PLC, WIKA предлагает аргоновый микровыключатель с позолоченными контактами. Электронный сигнализатор давления — реле давление также отлично подходит для низких мощностей.

Механический сигнализатор давления – реле давление, взрывозащищенное исполнение

Для эксплуатации в опасных зонах доступен механическое реле давление WIKA Ex-ia или Ex-d исполнения. Переключатель Ex-d исполнения имеет корпус, выполненный из алюминиевого сплава, не содержащего медь, с эпоксидным покрытием.

Электронный сигнализатор давления — реле давление

Электронный сигнализатор давления — реле давление основан на электронном датчике давления. Помимо электрического сигнала для переключения электрической цепи электронный сигнализатор давления может генерировать дополнительный аналоговый сигнал, пропорциональный давлению. Таким образом, осуществляется не только определение достижения заданной точки переключения, но также передача фактического измеренного давления. Электронный сигнализатор давления — реле давление часто оснащен дисплеем, с которого считывается измеренное давление и выполняется настройка и программирование параметров. Точки переключения, выходной сигнал, время задержки, гистерезис и другие параметры могут быть настроены в зависимости от индивидуальных условий эксплуатации.

Удачная конструкция и высокая функциональность реле давление WIKA уже пользуются мировым признанием: в 2009 году модель реле давление PSD-30 была удостоена премии международного форума изобретателей iF.

Свяжитесь с нами

Вам нужна дополнительная информация? Напишите нам:

ACW5M129012 — Schneider Electric Датчики давления электро механические Электромеханические датчики РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ 0,07, 5,2 БАР ACW5M129012

Референс(код зазака) Производителя:
ACW5M129012

Наименование:
Schneider Electric Датчики давления электро механические Электромеханические датчики ACW5M129012 — РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ 0,07, 5,2 БАР ACW5M129012

Цена:
По запросу

Стоимость указана без НДС

Срок поставки:
От 8 недель

Краткое описание:
РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ 0,07 — 5,2 БАР ACW5M129012

Страна:
Венгрия

Серия:
Датчики давления электро механические Электромеханические датчики

Тип контактов:
1 переключающ. мгновенное действие

Тип шкалы:
регулируем. дифференциальн.

Серия:
OsiSense XM

Кабельный ввод:
1 ввод с резьбой под кабельный сальник Pg 13,5, наружный диаметр кабеля: 9-13 мм в соответствии с NF C 68-300

Тип датчика давления:
электромеханический датчик давления

Тип гидравлического соединения:
G 1/4 (розетка) в соответствии с ISO 228

Материалы, контактирующие с жидкостью:
фосфорист. бронза

Размер датчика давления:
5.2 бар

Задаваемый диапазон уставок при падении давления:
0.07-5.2 бар

Основные характеристики

Тип контактов
1 переключающ. мгновенное действие

Тип шкалы
регулируем. дифференциальн.

Серия
OsiSense XM

Кабельный ввод
1 ввод с резьбой под кабельный сальник Pg 13,5, наружный диаметр кабеля: 9-13 мм в соответствии с NF C 68-300

Наименование датчика давления
ACW

Тип датчика давления
электромеханический датчик давления

Тип гидравлического соединения
G 1/4 (розетка) в соответствии с ISO 228

Материалы, контактирующие с жидкостью
фосфорист. бронза

Размер датчика давления
5.2 бар

Задаваемый диапазон уставок при падении давления
0.07-5.2 бар

Задаваемый диапазон уставок при увеличении давления
0.37-6.2 бар

Рабочий орган, перемещаемый под давлением
головки кнопок

Специальная область применения продукта
для регулирования в промежутке между 2 пределами

Род тока
цепь управления

Дополнительные характеристики

Механическая износостойкость
1000000 циклы

Электрическое соединение
винтовые зажимы, зажимная способность: 1 x 1…2 x 2,5 мм²

Описание зажимов iso n°1
(3-4)NO (1-2)NC

Материал шкафа
цинковый сплав

Контролируемая жидкость
воздух (-73-125 °C) масло для гидравлических систем (-73-125 °C) некоррозийная жидкость (-73-125 °C)

Локальный дисплей
без

Установка
внешн.

Возможный мин. дифференциал при мин. уставке
0.3 бар

Возможный мин. дифференциал при макс. уставке
0.3 бар

Возможный макс. дифференциал при мин.уставке
1 бар

Возможный макс. дифференциал при макс. уставке
1 бар

Макс. допустимое давление — за один цикл
7 бар

Вес нетто
1.55 кг

Условия эксплуатации

Стандарты
CE EN/IEC 60947-5-1

Защитное исполнение
TC

Рабочая температура окружающей среды
-56-85 °C

Степень защиты ip
IP65 в соответствии с EN/IEC 60529

Сертификаты
EAC внесенный в список UL CSA

виды, преимущества и недостатки? 2021

Датчики давления в шинах выполняет ключевую роль и обеспечивают максимальную безопасность на дороге. А дело в том, что они контролируют давление в шинах и в случае существенных изменений укажут об этом водителю. Такое свойство является ключевым, ведь большинство автомобилистов редко проверяют давление в своих покрышках.

А если оно будет недопустимым, снижается комфорт, ухудшается управление и может возникнуть авария. Поэтому важно понимать, как работают датчики давления в шинах и какую роль они выполняют.

Какие существуют виды датчиков давления в шинах?

Существует несколько основных разновидностей, все они имеют определенные недостатки и преимущества. По способу установки сейчас выделяются два основных вида: внешние и внутренние. Внутренние датчики монтируются в покрышку вместо привычного вентиля, при этом его сенсорная часть располагается внутри. Внешние монтируются на вентиль шины и выполняет такие же функции.

Каждый из датчиков должен иметь источник питания, сейчас существует несколько схем контроля, а в новых автомобилях они идут по умолчанию.

Также выделяется два типа датчика: механический и электронный.

Механический датчик давления

Принцип работы механического датчика достаточно простой, за что и его и ценят многие автомобилисты. А дело в том, что простая конструкция обеспечивает стабильную и длительную работу на протяжении длительного времени.

Однако у такого типа есть несколько недостатков:

высокая точность измерения отсутствует, он показывает только значительные отклонения;
невозможно контролировать на дистанции;
легко снимаются с автомобилей, поэтому их могут легко украсть;
требуют ухода.

Электронный датчик давления

Электронные системы более разнообразны и имеют множество своих разновидностей и способов установки. Обычная система состоит из следующих элементов:

Дисплей.
Датчик.
Антенна.
Блок управления.

Вся информация с датчика передается на специальный блок управления, а он уже выводит значения на специальный дисплей. При этом существует множество разновидностей, поэтому к их выбору следует относиться со всей ответственностью. Если говорить за недостатки, то это достаточно высокая стоимость, которая не может устроить многих людей. Также вы можете сразу купить датчики давления в шинах. На рынке компания ALLTPMS с 2011 года. За время своей работы она успела зарекомендовать себя исключительно с положительной стороны.

Сервис ALLTPMS .RU успел заслужить достойную репутацию и доверие клиентов. У них очень большой ассортимент. Они предлагают самый большой в России выбор оригинальных и неоригинальных датчиков давления в шинах. Датчики TPMS практически для всех автомобилей всегда есть в наличии. У них вы сможете купить как системы контроля по АБС, так и системы прямого измерения. Рекомендуем ознакомиться с каталогом.

Там вы сможете найти все, что вам нужно. Если вы не нашли то, что искали, то позвоните по контактным номерам телефона. Менеджеры компании обязательно вам помогут и подберут подходящую продукцию.

Производители Механического датчика из России

Продукция крупнейших заводов по изготовлению Механического датчика: сравнение цены, предпочтительных стран экспорта.

где производят Механический датчик
⚓ Доставка в порт (CIF/FOB)
Механический датчик цена 04.02.2022
🇬🇧 Supplier’s Mechanical sensor Russia

Страны куда осуществлялись поставки из России 2018, 2019, 2020, 2022

🇰🇿 КАЗАХСТАН (26)
🇹🇲 ТУРКМЕНИЯ (21)
🇺🇦 УКРАИНА (21)
🇩🇪 ГЕРМАНИЯ (16)
🇬🇧 СОЕДИНЕННОЕ КОРОЛЕВСТВО (11)
🇦🇿 АЗЕРБАЙДЖАН (11)
🇺🇿 УЗБЕКИСТАН (8)
🇦🇲 АРМЕНИЯ (8)
🇫🇷 ФРАНЦИЯ (8)
🇮🇳 ИНДИЯ (7)
🇺🇸 СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ (6)
🇨🇳 КИТАЙ (5)
🇧🇬 БОЛГАРИЯ (4)
🇱🇻 ЛАТВИЯ (3)
🇳🇱 НИДЕРЛАНДЫ (3)

Выбрать Механический датчик: узнать наличие, цены и купить онлайн

Крупнейшие экспортеры из России, Казахстана, Узбекистана, Белоруссии, официальные контакты компаний. Через наш сайт, вы можете отправить запрос сразу всем представителям, если вы хотите купить
Механический датчик.
🔥 Внимание: на сайте находятся все крупнейшие российские производители Механического датчика, в основном производства находятся в России. Из-за низкой себестоимости, цены ниже, чем на мировом рынке

Поставки Механического датчика оптом напрямую от завода изготовителя (Россия)

Крупнейшие заводы по производству Механического датчика

Заводы по изготовлению или производству Механического датчика находятся в центральной части России. Мы подготовили для вас список заводов из России, чтобы работать напрямую и легко можно было купить Механический датчик оптом

приборы и аппаратура для измерения или контроля давления

Изготовитель Части и принадлежности счетчиков числа оборотов

Поставщики Приборы

Крупнейшие производители Приборы и аппаратура для измерения или контроля расхода или уровня жидкостей

Экспортеры изделия из черных металлов не для производства авиационных двигателей и гражданских воздушных судов

Компании производители Части и принадлежности приборов и устройств для автоматического регулирования или управления

Производство Приборы или аппаратура

Изготовитель Части и принадлежности

Поставщики Термостаты

Крупнейшие производители Приборы и аппаратура

Экспортеры Счетчики числа оборотов

Компании производители Стенды испытательные

Производство Маностаты

Приборы и устройства для автоматического регулирования или управления

Приборы и аппаратура для измерения или контроля расхода или уровня жидкостей

машины электрические и аппаратура

переключатели

Машины и механические приспособления

изделия из никеля

Части машин электрических и аппаратуры

Части и принадлежности

приборы

Термометры и пирометры

Машины и устройства для испытания металлов

Волокна оптические и жгуты волоконно-оптические; кабели волоконно-оптичеcкие

—

В нижней части цепи радикальной масла заполнен механические датчики давления воздуха в воде измерительные приборы

Q1&period; &Kcy;&ocy;&gcy;&dcy;&acy;&yacy;&scy;&mcy;&ocy;&gcy;&ucy; &pcy;&ocy;&lcy;&ucy;&chcy;&icy;&tcy;&softcy;&kcy;&ocy;&tcy;&icy;&rcy;&ocy;&vcy;&kcy;&icy;&quest;
&Mcy;&ycy;&ocy;&bcy;&ycy;&chcy;&ncy;&ocy;&pcy;&rcy;&iecy;&dcy;&lcy;&ocy;&zhcy;&iecy;&ncy;&icy;&iecy;&vcy;&tcy;&iecy;&chcy;&iecy;&ncy;&icy;&iecy;24 &chcy;&acy;&scy;&ocy;&vcy;&pcy;&ocy;&scy;&lcy;&iecy;&pcy;&ocy;&lcy;&ucy;&chcy;&iecy;&ncy;&icy;&yacy;&vcy;&acy;&shcy;&iecy;&gcy;&ocy;&zcy;&acy;&pcy;&rcy;&ocy;&scy;&acy;&period;&IEcy;&scy;&lcy;&icy;&Vcy;&ycy;&vcy;&scy;&rcy;&ocy;&chcy;&ncy;&ocy;&mcy;&pcy;&ocy;&rcy;&yacy;&dcy;&kcy;&iecy;&pcy;&ocy;&lcy;&ucy;&chcy;&icy;&tcy;&softcy;&tscy;&iecy;&ncy;&ucy;, &ocy;&tcy;&pcy;&rcy;&acy;&vcy;&softcy;&tcy;&iecy;&scy;&ocy;&ocy;&bcy;&shchcy;&iecy;&ncy;&icy;&iecy;&ncy;&acy; Skype &icy;Wechat &icy;&lcy;&icy;&ocy;&bcy;&rcy;&acy;&tcy;&icy;&tcy;&iecy;&scy;&softcy;&kcy;&ncy;&acy;&mcy;&ncy;&acy;&pcy;&rcy;&yacy;&mcy;&ucy;&yucy;&period;

Q2&period; &Kcy;&acy;&kcy;&yacy;&mcy;&ocy;&gcy;&ucy; &pcy;&ocy;&lcy;&ucy;&chcy;&icy;&tcy;&softcy;&ocy;&bcy;&rcy;&acy;&zcy;&iecy;&tscy; &dcy;&lcy;&yacy;&pcy;&rcy;&ocy;&vcy;&iecy;&rcy;&kcy;&icy;&kcy;&acy;&chcy;&iecy;&scy;&tcy;&vcy;&acy;&quest;
&Pcy;&ocy;&scy;&lcy;&iecy;&tscy;&iecy;&ncy;&ycy;, &vcy;&ycy;&mcy;&ocy;&zhcy;&iecy;&tcy;&iecy;Requiry &dcy;&lcy;&yacy;&ocy;&bcy;&rcy;&acy;&zcy;&tscy;&ocy;&vcy;&dcy;&lcy;&yacy;&pcy;&rcy;&ocy;&vcy;&iecy;&rcy;&kcy;&icy;&kcy;&acy;&chcy;&iecy;&scy;&tcy;&vcy;&acy;&period;
&IEcy;&scy;&lcy;&icy;&Vcy;&acy;&mcy;&ncy;&ucy;&zhcy;&ncy;&ycy;&ocy;&bcy;&rcy;&acy;&zcy;&tscy;&ycy;, &mcy;&ycy;&bcy;&ucy;&dcy;&iecy;&mcy;&vcy;&zcy;&icy;&mcy;&acy;&tcy;&softcy;&pcy;&lcy;&acy;&tcy;&ucy;&zcy;&acy;&ocy;&bcy;&rcy;&acy;&zcy;&iecy;&tscy;&period;&Ncy;&ocy;&ocy;&bcy;&rcy;&acy;&zcy;&iecy;&tscy;&scy;&tcy;&ocy;&icy;&mcy;&ocy;&scy;&tcy;&softcy;&mcy;&ocy;&zhcy;&iecy;&tcy;&bcy;&ycy;&tcy;&softcy;&vcy;&ocy;&zcy;&vcy;&rcy;&acy;&shchcy;&iecy;&ncy;&kcy;&ocy;&gcy;&dcy;&acy;&kcy;&ocy;&lcy;&icy;&chcy;&iecy;&scy;&tcy;&vcy;&ocy;&pcy;&iecy;&rcy;&vcy;&ocy;&gcy;&ocy;&pcy;&ocy;&rcy;&yacy;&dcy;&kcy;&acy;&vcy;&ycy;&shcy;&iecy;MOQ

Q3&period; &Vcy;&ycy;&mcy;&ocy;&zhcy;&iecy;&tcy;&iecy;&scy;&dcy;&iecy;&lcy;&acy;&tcy;&softcy;&dcy;&lcy;&yacy;&ncy;&acy;&scy;OEM&quest;
&Dcy;&acy;, &ucy;&scy;&tcy;&rcy;&ocy;&jcy;&scy;&tcy;&vcy;&ocy;&mcy;&ocy;&zhcy;&iecy;&tcy;&bcy;&ycy;&tcy;&softcy;&rcy;&acy;&zcy;&rcy;&acy;&bcy;&ocy;&tcy;&acy;&ncy;&acy;&ucy;&pcy;&acy;&kcy;&ocy;&vcy;&kcy;&icy;, &kcy;&acy;&kcy;&vcy;&ycy;&khcy;&ocy;&tcy;&icy;&tcy;&iecy;&period;

Q4&period; &Kcy;&acy;&kcy;&ncy;&acy;&scy;&chcy;&iecy;&tcy;MOQ&quest;
1 &pcy;&kcy;&dcy;&lcy;&yacy;&kcy;&acy;&rcy;&tcy;&ocy;&ncy;&ncy;&acy;&yacy;&kcy;&ocy;&rcy;&ocy;&bcy;&kcy;&acy;&period;

Q5&period; &Kcy;&acy;&kcy;&ocy;&vcy;&vcy;&acy;&shcy;&ocy;&scy;&ncy;&ocy;&vcy;&ncy;&ocy;&jcy;&rcy;&ycy;&ncy;&ocy;&kcy;&quest;
&Vcy;&ocy;&scy;&tcy;&ocy;&chcy;&ncy;&ocy;&jcy;&IEcy;&vcy;&rcy;&ocy;&pcy;&ycy;&icy;&YUcy;&gcy;&ocy;-&Vcy;&ocy;&scy;&tcy;&ocy;&chcy;&ncy;&ocy;&jcy;&Acy;&zcy;&icy;&icy;&icy;&YUcy;&zhcy;&ncy;&ocy;&jcy;&Acy;&mcy;&iecy;&rcy;&icy;&kcy;&icy;&period;

&Pcy;&ocy;&zhcy;&acy;&lcy;&ucy;&jcy;&scy;&tcy;&acy; &scy;&vcy;&yacy;&zhcy;&icy;&tcy;&iecy;&scy;&softcy;&scy;&ncy;&acy;&mcy;&icy;, &iecy;&scy;&lcy;&icy;&ucy;&vcy;&acy;&scy;&iecy;&scy;&tcy;&softcy;&vcy;&ocy;&pcy;&rcy;&ocy;&scy;&period;

Механические датчики давления ~ Обучение приборостроению и технике управления

Давление :

Давление определяется как сила на единицу площади и может измеряться в таких единицах, как фунты на квадратный дюйм (фунты на квадратный дюйм), дюймы водяного столба, миллиметры ртутного столба, паскаль (Па или Н/м²) или бар. До введения единиц СИ «полоса» была довольно распространенным явлением.

Бар эквивалентен 100 000 Н/м², которые были единицами измерения СИ. Для упрощения единиц Н/м² было принято название Паскаль, сокращенно Па.

Давление довольно часто измеряется в килопаскалях (кПа), что составляет 1000 паскалей и эквивалентно 0,145 фунтов на квадратный дюйм.

Абсолютное, манометрическое и дифференциальное давление :

Давление изменяется в зависимости от высоты над уровнем моря, погодных фронтов давления и других условий. Таким образом, мера давления является относительной, а измерения давления указываются либо как манометрические, либо как абсолютные.

Манометрическое давление — это единица измерения, с которой мы сталкиваемся в повседневной работе (например,г., рейтинг шин указан по манометру). Устройство манометрического давления будет показывать нулевое давление при сбросе до атмосферного давления (т. е. манометрическое давление относится к атмосферному давлению). Манометрическое давление обозначается буквой (g) в конце единицы измерения давления, например, кПа (g)

Абсолютное давление включает влияние атмосферного давления на манометрическое давление. Он обозначается буквой (а) в конце единицы измерения давления, например, кПа (а). Индикатор абсолютного давления будет указывать на атмосферное давление, когда он полностью сброшен в атмосферу, а не на нуль шкалы.

Абсолютное давление = манометрическое давление + атмосферное давление

Большинство измерений давления на заводе являются манометрическими. Абсолютные измерения, как правило, используются там, где давление ниже атмосферного. Если манометр используется для измерения разницы между двумя давлениями, он становится перепадом давления.

Механические датчики давления:

Целью измерения давления является получение индикации шкалы, операции управления или стандартного (4-20 мА) электронного сигнала, который представляет давление в процессе. Для этого большинство датчиков давления преобразуют давление в физическое движение, пропорциональное приложенному давлению. Наиболее распространенные механические датчики давления или первичные элементы давления:

1) Трубка Бурдона

2) Спирали и спиральные трубки

3) Сильфоны и капсулы

4) Мембрана

5) Пружина и поршень

Трубка Бурдона :

Трубки Бурдона представляют собой трубы круглой формы с овальным поперечным сечением.Трубка Бурдона работает по простому принципу: изогнутая трубка меняет свою форму под воздействием изменений внутреннего и внешнего давления. Когда давление прикладывается внутрь, трубка выпрямляется и возвращается к своей первоначальной форме, когда давление сбрасывается.

Кончик трубки перемещается при изменении внутреннего давления и легко переводится стрелкой на шкалу. Соединительное звено используется для передачи движения наконечника в сектор зубчатого движения. Стрелка вращается через зубчатую шестерню зубчатым сектором. Механизм измерения давления с трубкой Бурдона показан ниже:

Основное преимущество трубки Бурдона заключается в том, что она имеет широкий рабочий диапазон (в зависимости от материала трубки). Этот тип измерения давления можно использовать для диапазонов положительного или отрицательного давления, хотя точность снижается в вакууме. Манометры с трубкой Бурдона
наиболее популярны на любом технологическом предприятии. Некоторые преимущества манометров с трубкой Бурдона:

I. Прямое измерение давления
II.Быстрый ответ
III. Недорогой
IV. Широкий рабочий диапазон
V. Хорошая чувствительность
Однако они имеют следующие недостатки:
I. Ограниченный срок службы при ударах и вибрации
II. В первую очередь предназначен только для индикации
III. Нелинейный преобразователь, линеаризованный зубчатым механизмом
IV. Гистерезис при циклировании
V. Чувствительны к колебаниям температуры

Спиральные и спиральные трубки :

Каждый из них обеспечивает больший ход наконечника для данного приложения давления. Когда один конец закрыт, давление, оказываемое на трубку, заставляет трубку выпрямляться. Степень выпрямления или разматывания определяется приложенным давлением. Эти два подхода используют принцип Бурдона. Разматывающаяся часть трубки механически связана со стрелкой, которая показывает приложенное давление на шкале.

Спиральная трубка подходит для диапазонов давления до 30 000 кПа, а спиральная трубка — для диапазонов до 500 000 кПа. Датчики давления различаются в зависимости от диапазона рабочего давления и типа используемого процесса.Спиральные и спиральные элементы в спиральных и спиральных трубчатых калибрах показаны ниже:

Сильфоны и капсулы :
Сильфон состоит из нескольких капсул. Капсула состоит из двух круглых гофрированных мембран (обычно из нержавеющей стали), плотно запаянных по окружности. Элементы сильфонного типа состоят из трубчатых мембран, закрученных по окружности (см. схему ниже). Мембрана крепится одним концом к источнику, а другим концом к показывающему устройству или прибору. Сильфонный элемент может обеспечить большой диапазон движения (хода) в направлении стрелки при приложении давления. Сильфоны и одинарные капсюли используются во многих инструментах. Они очень полезны для измерения малых давлений.

Мембраны :

Многие датчики давления зависят от отклонения диафрагмы для измерения. Диафрагма представляет собой гибкий диск, который может быть как плоским, так и с концентрическими гофрами и изготавливаться из листового металла с высокими допусками на размеры.Мембрана может использоваться как средство изоляции технологических жидкостей или для приложений с высоким давлением. Он также полезен при измерении давления с помощью электрических преобразователей.

Диафрагмы хорошо разработаны и проверены. Современные конструкции имеют незначительный гистерезис, трение и проблемы с калибровкой при использовании с интеллектуальными приборами. Они широко используются в установках кондиционирования воздуха и для приложений включения/выключения. Ниже показана принципиальная схема системы мембранного датчика давления:

Пружина и поршень :

Здесь давление действует непосредственно на поршень и сжимает пружину.Положение поршня напрямую связано с давлением. Окно во внешнем корпусе позволяет указывать давление. Этот тип обычно используется в гидравлике, где требуется способность противостоять ударам, вибрации и внезапным изменениям давления (ударопрочный манометр).

Движение поршня может быть связано с дополнительным устройством для преобразования его движения в электрический сигнал. Механизм датчика давления поршень/пружина показан ниже:

Датчики давления

, какие бывают типы?

Существует множество конструкций преобразователей давления, доступных для использования в любом количестве промышленных или лабораторных приложений.К ним относятся, среди прочего, промышленный преобразователь давления, преобразователь давления жидкости и микропреобразователь давления.

Преобразователи давления могут иметь различные формы и размеры, но большинство преобразователей имеют центр в форме цилиндра, в котором размещается диафрагма и камера измерения давления, порт давления на одном конце, который обычно имеет резьбу, болты, зазубрины установлены или открыты, а на другом конце место для передачи сигнала.

Механические методы измерения давления известны уже много столетий.U-образные манометры были одними из первых индикаторов давления. Первоначально эти трубки были сделаны из стекла, и по мере необходимости к ним добавлялись весы. Но манометры большие, громоздкие и плохо подходят для интеграции в контуры автоматического регулирования. Поэтому манометры обычно находятся в лаборатории или используются как местные индикаторы. В зависимости от используемого эталонного давления они могут указывать абсолютное, манометрическое и дифференциальное давление.

Преобразователи перепада давления часто используются при измерении расхода, когда они предназначены для измерения перепада давления на трубке Вентури, насадке или первичном элементе другого типа.Обнаруженный перепад давления связан со скоростью потока и, следовательно, с объемным расходом. Многие функции современных преобразователей давления заимствованы из преобразователя дифференциального давления. Фактически можно считать преобразователь перепада давления моделью для всех преобразователей давления.

Манометрическое давление определяется относительно атмосферных условий. В тех частях мира, которые продолжают использовать английские единицы измерения, манометрическое давление обозначается добавлением буквы «g» к дескриптору единиц.Таким образом, единица измерения давления «фунты на квадратный дюйм манометра» обозначается аббревиатурой psig. При использовании единиц СИ правильно добавлять «манометр» к используемым единицам, например «манометр Па». Когда давление измеряется в абсолютных единицах, эталоном является полный вакуум, а аббревиатура для «абсолютных фунтов на квадратный дюйм» — фунты на квадратный дюйм.

Часто термины «манометр», «датчик», «преобразователь» и «трансмиттер» используются как синонимы. Термин «манометр» обычно относится к автономному индикатору, который преобразует обнаруженное технологическое давление в механическое движение стрелки.Преобразователь давления может сочетать чувствительный элемент манометра с механическим преобразователем в электрический или механический в пневматический и источником питания. Преобразователь давления представляет собой стандартизированный комплект для измерения давления, состоящий из трех основных компонентов: преобразователя давления, его источника питания и преобразователя/ретранслятора сигнала, который преобразует сигнал преобразователя в стандартизированный выходной сигнал. Преобразователи давления
могут отправлять требуемое значение давления с помощью аналогового пневматического (3-15 фунтов на кв. дюйм), аналогового электронного (4-20 мА постоянного тока) или цифрового электронного сигнала.Когда преобразователи напрямую связаны с цифровыми системами сбора данных и расположены на некотором расстоянии от оборудования для сбора данных, предпочтительны сигналы с высоким выходным напряжением. Эти сигналы должны быть защищены как от электромагнитных, так и от радиочастотных помех (EMI/RFI) при перемещении на большие расстояния.
Термины, связанные с рабочими характеристиками датчика давления, также требуют определения. Точность преобразователя относится к степени соответствия измеренного значения давления принятому стандарту. Обычно он выражается в процентах либо от полной шкалы, либо от фактического показания прибора. В случае устройств, работающих в процентах от полной шкалы, ошибка увеличивается по мере падения абсолютного значения измерения. Повторяемость относится к близости между рядом последовательных измерений давления одной и той же переменной. Линейность — это мера того, насколько линейно увеличивается выходной сигнал преобразователя с увеличением давления. Ошибка гистерезиса описывает явление, при котором одно и то же давление процесса приводит к различным выходным сигналам в зависимости от того, приближается ли давление к более низкому или более высокому давлению.

От механического к электронному

В первых манометрах в качестве датчиков использовались гибкие элементы. При изменении давления гибкий элемент перемещался, и это движение использовалось для вращения стрелки перед циферблатом. В этих механических датчиках давления трубка Бурдона, диафрагма или сильфонный элемент обнаруживали технологическое давление и вызывали соответствующее движение.
Трубка Бурдона имеет С-образную форму и овальное поперечное сечение, при этом один конец трубки подключен к рабочему давлению (рис. 3-1А).Другой конец запаян и соединен с механизмом указателя или передатчика. Для повышения чувствительности элементы трубки Бурдона могут быть расширены в виде спиралей или винтовых витков (рис. 3-1В и 3-1С). Это увеличивает их эффективную угловую длину и, следовательно, увеличивает движение их кончика, что, в свою очередь, увеличивает разрешение преобразователя.

В семейство гибких сенсорных элементов также входят сильфоны и диафрагмы (рис. 3-2). Мембраны популярны, потому что они требуют меньше места и потому что движения (или силы), которые они производят, достаточно для работы электронных преобразователей.Они также доступны в широком диапазоне материалов для измерения давления в агрессивных средах.
После 1920-х годов автоматические системы управления развивались, и к 1950-м годам преобразователи давления и централизованные диспетчерские стали обычным явлением. Поэтому свободный конец трубки Бурдона (сильфон или диафрагма) уже не должен был соединяться с местным указателем, а служил для преобразования технологического давления в передаваемый (электрический или пневматический) сигнал. Сначала механическое соединение было подключено к пневматическому датчику давления, который обычно генерировал выходной сигнал 3-15 фунтов на квадратный дюйм для передачи на расстояние в несколько сотен футов или даже дальше с бустерными ретрансляторами.Позже, по мере развития твердотельной электроники и увеличения расстояний передачи, датчики давления стали электронными. Ранние конструкции генерировали выходное напряжение постоянного тока (10–50 мВ; 1–5 В; 0–100 мВ), но позже они были стандартизированы как выходные сигналы постоянного тока 4–20 мА.
Из-за ограничений, присущих механическим устройствам балансировки движения, сначала были представлены датчики баланса сил, а затем твердотельные датчики давления. Первые тензорезисторы с несвязанной проволокой были представлены в конце 1930-х годов. В этом устройстве проволочная нить прикрепляется к конструкции под напряжением, и измеряется сопротивление в натянутой проволоке. Эта конструкция по своей природе была нестабильной и не могла поддерживать калибровку. Также были проблемы с ухудшением связи между проволочной нитью и диафрагмой и с гистерезисом, вызванным термоупругой деформацией проволоки.

Поиск улучшенных датчиков для измерения деформации и давления сначала привел к внедрению тонкопленочных и, наконец, диффузионных полупроводниковых тензодатчиков.Сначала они были разработаны для автомобильной промышленности, но вскоре после этого перешли в общую область измерения и передачи давления во всех промышленных и научных приложениях. Полупроводниковые датчики давления чувствительны, недороги, точны и воспроизводимы. (Более подробную информацию о работе тензодатчиков см. в главе 2.)
Многие пневматические преобразователи давления все еще находятся в эксплуатации, особенно в нефтехимической промышленности. Но поскольку системы управления продолжают становиться все более централизованными и компьютеризированными, эти устройства были заменены аналоговыми электронными, а в последнее время и цифровыми электронными передатчиками.

Типы датчиков

На рис. 3 представлена общая ориентация для ученого или инженера, перед которым может стоять задача выбора детектора давления из множества доступных конструкций. В этой таблице показаны диапазоны измерения вакуума и давления, которые способны обнаруживать различные типы датчиков, а также типы используемых внутренних эталонов (вакуум или атмосферное давление), если таковые имеются.
Поскольку электронные датчики давления этих типов являются наиболее полезными для промышленных и лабораторных приложений сбора данных и управления, принципы работы, плюсы и минусы каждого из них более подробно рассматриваются в этом разделе.

Технологии в датчиках давления

Ниже приведены краткие описания различных типов доступных датчиков давления, включая принципы работы, плюсы и минусы каждого из них.

Тензодатчик

Датчики давления тензометрического типа широко используются, особенно для измерения давления в узком диапазоне и для измерения дифференциального давления. Эти устройства могут определять манометрическое давление, если порт низкого давления остается открытым для атмосферы, или дифференциальное давление, если они подключены к двум технологическим давлениям.Если сторона низкого давления представляет собой герметичный эталон вакуума, преобразователь будет действовать как преобразователь абсолютного давления.

Датчики деформации доступны для диапазонов давления от 3 дюймов вод. ст. до 200 000 фунтов на кв. дюйм (1400 МПа). Погрешность колеблется от 0,1 % диапазона до 0,25 % полной шкалы. Дополнительными источниками погрешности могут быть дрейф 0,25 % от полной шкалы за шесть месяцев и температурный эффект 0,25 % от полной шкалы на 1000°F.

Емкостные датчики давления

Емкостные датчики давления изначально разрабатывались для использования в исследованиях низкого вакуума.Изменение емкости происходит в результате движения элемента диафрагмы. В зависимости от типа давления емкостный преобразователь может быть датчиком абсолютного, избыточного или дифференциального давления.

Емкостные преобразователи давления получили широкое распространение отчасти из-за их широкого диапазона измерений, от высокого вакуума в микронном диапазоне до 10 000 фунтов на кв. дюйм (70 МПа). Дифференциальное давление на уровне 0,01 дюйма водяного столба может быть легко измерено. И, по сравнению с тензодатчиками, они не сильно дрейфуют.Доступны более совершенные конструкции с точностью до 0,1% от показаний или 0,01% от полной шкалы. Типичное влияние температуры составляет 0,25 % полной шкалы на 1000¡ F.

Датчики емкостного типа часто используются в качестве вторичных эталонов, особенно в приложениях с низким дифференциальным и низким абсолютным давлением. Они также достаточно отзывчивы, потому что расстояние, которое диафрагма должна физически пройти, составляет всего несколько микрон. Новые емкостные преобразователи давления более устойчивы к коррозии и менее чувствительны к паразитным емкостным и вибрационным эффектам, которые раньше вызывали «дрожание показаний» в старых конструкциях.

Нержавеющая сталь является наиболее распространенным материалом диафрагмы, но для коррозионных сред стальные сплавы с высоким содержанием никеля, такие как Inconel или Hastelloy, обеспечивают лучшие характеристики. Тантал также используется для высококоррозионных и высокотемпературных применений. В качестве особого случая серебряные диафрагмы можно использовать для измерения давления хлора, фтора и других галогенов в их элементарном состоянии.

Потенциометрические датчики давления

Потенциометрический датчик давления обеспечивает простой способ получения электронного выхода от механического манометра.Устройство состоит из прецизионного потенциометра, рычаг стеклоочистителя которого механически связан с элементом Бурдона или сильфоном. Движение рычага стеклоочистителя по потенциометру преобразует механически обнаруженное отклонение датчика в измерение сопротивления с использованием схемы моста Уитстона.

Механическая природа соединений, соединяющих рычаг стеклоочистителя с трубкой Бурдона, сильфоном или мембранным элементом, вносит неизбежные ошибки в этот тип измерения. Температурные эффекты вызывают дополнительные ошибки из-за различий в коэффициентах теплового расширения металлических компонентов системы.Ошибки также будут возникать из-за механического износа компонентов и контактов.

Потенциометрические преобразователи могут быть очень маленькими и устанавливаться в очень ограниченном пространстве, например, внутри корпуса 4,5-дюймового преобразователя. циферблатный манометр. Они также обеспечивают сильный выходной сигнал, который можно прочитать без дополнительного усиления. Это позволяет использовать их в приложениях с низким энергопотреблением. Они также недороги. Потенциометрические преобразователи могут определять давление от 5 до 10 000 фунтов на кв. дюйм (от 35 кПа до 70 МПа).Их точность составляет от 0,5% до 1% от полной шкалы, не считая дрейфа и влияния температуры.

Резонансные проволочные датчики давления

Резонансно-проволочный преобразователь давления был представлен в конце 1970-х годов. В этой конструкции провод захватывается статическим элементом на одном конце и чувствительной диафрагмой на другом. Цепь генератора заставляет провод колебаться на своей резонансной частоте. Изменение технологического давления изменяет натяжение проволоки, что, в свою очередь, изменяет резонансную частоту проволоки.Схема цифрового счетчика определяет сдвиг. Поскольку это изменение частоты может быть обнаружено довольно точно, этот тип преобразователя можно использовать для приложений с низким перепадом давления, а также для измерения абсолютного и избыточного давления.

Наиболее значительным преимуществом резонансного проволочного преобразователя давления является то, что он генерирует по своей сути цифровой сигнал и, следовательно, может быть отправлен непосредственно на стабильные кварцевые часы в микропроцессоре. Ограничения включают чувствительность к изменению температуры, нелинейный выходной сигнал и некоторую чувствительность к ударам и вибрации.Эти ограничения обычно минимизируются за счет использования микропроцессора для компенсации нелинейностей, а также изменений температуры окружающей среды и процесса.

Резонансные проволочные преобразователи могут определять абсолютное давление от 10 мм рт. ст., дифференциальное давление до 750 дюймов водяного столба и манометрическое давление до 6000 фунтов на кв. дюйм (42 МПа). Типичная точность составляет 0,1 % калиброванного интервала, с шестимесячным дрейфом 0,1 % и температурным влиянием 0,2 % на 1000°F.

Техническое обучение

Датчики давления | Что такое датчик давления?

Чтобы понять, как работает промышленный датчик давления FUTEK, во-первых, необходимо понять основы физики и материаловедения, лежащие в основе принципа работы датчика давления и пьезорезистивного эффекта , который измеряется тензодатчиком (иногда называемым тензорезистор ).Тензорезистор из металлической фольги представляет собой преобразователь, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от приложенной силы. Другими словами, он преобразует силу, давление, напряжение, сжатие, крутящий момент и вес (датчики веса) в изменение электрического сопротивления, которое затем можно измерить.

Тензорезисторы представляют собой электрические проводники, плотно прикрепленные к пленке в форме зигзага. Когда эту пленку тянут, она — и проводники — растягиваются и удлиняются. Когда его толкают, он сокращается и становится короче.Это изменение формы приводит к изменению сопротивления электрических проводников. Деформация, приложенная к тензодатчику, может быть определена на основе этого принципа, поскольку сопротивление тензорезистора увеличивается с приложенной деформацией и уменьшается с усадкой.

Рис. 1: Тензодатчик из металлической фольги. Источник: ScienceDirect

Конструктивно датчик давления состоит из металлического корпуса (также называемого изгибом), к которому прикреплены тензометрические датчики из металлической фольги . Корпус этих силоизмерительных датчиков обычно изготавливается из алюминия или нержавеющей стали, что придает датчику две важные характеристики: (1) обеспечивает прочность, позволяющую выдерживать высокие нагрузки, и (2) обладает эластичностью, позволяющей минимально деформироваться и возвращаться к исходной форме при сила снимается.

Датчик давления преобразует давление в электрический сигнал. Промышленные датчики давления FUTEK используют пьезорезистивный эффект, который состоит из тензодатчиков из металлической фольги, установленных на диафрагме. При изменении давления диафрагма меняет форму, вызывая изменение сопротивления в тензорезисторах, что позволяет измерять изменения давления электрическим способом. Наши датчики давления естественным образом производят электрический сигнал в милливольтах, который изменяется пропорционально нагрузке и напряжению возбуждения датчика (мВ/В — милливольт на вольт).Однако мы предлагаем датчики давления с внутренними аналоговыми усилителями. Датчики давления со встроенными усилителями выдают сигналы переменного напряжения, т.е. ±10В, или переменного тока, т.е. 4-20 мА. Однако, если для вашего приложения требуется цифровой или USB-усилитель датчика давления, обратитесь к нашим инструментам датчиков силы и странице магазина усилителей.

Тензорезисторы расположены в так называемой схеме усилителя моста Уитстона (см. анимированную схему ниже). Это означает, что четыре тензорезистора соединены между собой в виде петлевой цепи, и соответственно совмещена измерительная сетка измеряемой силы.

Мостовые тензометрические усилители обеспечивают регулируемое напряжение возбуждения и преобразуют выходной сигнал мВ/В в другую форму сигнала, более полезную для пользователя. Сигнал, генерируемый тензорезисторным мостом, имеет низкую мощность и может не работать с другими компонентами системы, такими как ПЛК, модули сбора данных (DAQ) или компьютеры. Таким образом, функции формирователя сигнала датчика давления включают в себя напряжение возбуждения, фильтрацию или ослабление шума, усиление сигнала и преобразование выходного сигнала.

Кроме того, изменение выходного сигнала усилителя датчика давления откалибровано, чтобы быть пропорциональным силе, приложенной к изгибу, которую можно рассчитать с помощью уравнения цепи датчика давления.

Рис. 2. Цепь датчика измерения давления. Какие существуют типы датчиков давления и методы измерения?

Датчики давления можно классифицировать по типу измерения давления, а также по технологии измерения давления, с которой работает датчик.

Датчик дифференциального давления: Дифференциальное давление представляет собой измерение разницы давления между двумя значениями давления или двумя точками давления в системе , таким образом измеряя, насколько две точки отличаются друг от друга, а не их величину по отношению к атмосферному давлению. или к другому эталонному давлению, такому как абсолютный вакуум. Это отличается от датчика статического или абсолютного давления, который измеряет давление, используя только один порт, и, как правило, датчики дифференциального давления комплектуются двумя портами, к которым можно присоединить трубы и подключить их к системе в двух разных точках давления, откуда может быть перепад давления. быть измерены и рассчитаны.

Этот метод измерения давления обычно используется для измерения расхода жидкости или газа в трубах или воздуховодах.

Рис. 3: Измерение уровня в резервуаре с использованием датчика измерения перепада давления.

Датчик абсолютного или вакуумного давления: Этот датчик измеряет абсолютное давление, которое определяется как давление, измеренное относительно идеально герметичного вакуума . Датчики абсолютного давления используются в приложениях, где требуется постоянное эталонное значение .Эти приложения требуют привязки к фиксированному давлению, поскольку они не могут быть просто привязаны к окружающему давлению. Например, этот метод используется в высокопроизводительных промышленных приложениях, таких как контроль вакуумных насосов, измерение давления жидкости, промышленная упаковка, управление промышленными процессами и аэрокосмическая и авиационная инспекция. Когда дело доходит до измерения атмосферного давления, особенно для таких приложений, как барометрические измерения погоды или высотомеры, предпочтительным устройством является датчик абсолютного давления.

Датчик манометрического или относительного давления: Манометрическое давление — это просто частный случай дифференциального давления, когда давления измеряются дифференциально, но всегда относительно местного давления окружающей среды . В том же отношении абсолютное давление также можно рассматривать как дифференциальное давление, когда измеренное давление сравнивается с идеальным вакуумом. Изменения атмосферного давления из-за погодных условий или высоты напрямую влияют на выходной сигнал датчика избыточного давления.Манометрическое давление выше атмосферного давления называется положительным давлением. Если измеренное давление ниже атмосферного давления, оно называется отрицательным или вакуумметрическим давлением.

Рис. 4. Измерение давления с помощью датчика давления в системе водяного насоса.
Типы технологий измерения давления или принципы работы

Существует множество технологий измерения давления или принципов измерения, способных преобразовывать давление в измеримый и стандартизированный электрический сигнал.В этой статье основное внимание будет уделено типам коллекторов силы, которые используют датчик силы (например, диафрагму) для измерения деформации (или отклонения) из-за приложенной силы на площади (давления).

Резистивный или пьезорезистивный эффект: Резистивные датчики давления используют изменение электрического сопротивления тензорезистора, прикрепленного к диафрагме (также известной как гибкий элемент), которая подвергается воздействию среды под давлением.

Тензорезисторы часто состоят из металлического резистивного элемента на гибкой подложке, прикрепленной к диафрагме (т.е. тензорезистор из металлической фольги) или наносится непосредственно с использованием тонкопленочных процессов.

Обычно тензометрические датчики подключаются по мостовой схеме Уитстона, чтобы максимизировать выходной сигнал датчика и снизить чувствительность к ошибкам. Это наиболее часто используемая технология измерения давления общего назначения, основанная на том же принципе, что и тензодатчик.

Емкостной: В емкостных датчиках давления используется диафрагма, которая отклоняется под действием приложенного давления, чтобы создать переменный конденсатор для обнаружения напряжения, вызванного приложенным давлением.При приложении давления внешняя сила сжимает диафрагму, и значение емкости уменьшается. Когда давление сбрасывается, диафрагма возвращается к своей первоначальной форме, и за ней следует емкость. В обычных технологиях используются металлические, керамические и кремниевые диафрагмы. Емкость можно откалибровать, чтобы обеспечить точное считывание давления.

Емкостные датчики, отображающие изменение емкости при отклонении одной пластины под действием приложенного давления, могут быть очень чувствительными и выдерживать большие перегрузки.Однако ограничения на материалы, а также требования к соединению и герметизации могут ограничивать области применения.

Пьезоэлектрический эффект: Пьезоэлектрические датчики давления используют свойство пьезоэлектрических материалов, таких как керамика или металлизированный кварц, генерировать электрический потенциал на поверхности, когда материал подвергается механическому напряжению и деформации. Величина заряда пропорциональна приложенной нагрузке, а полярность определяется направлением силы.Электрический потенциал накапливается и быстро рассеивается при изменении давления, что позволяет измерять быстро меняющееся динамическое давление.

Обратите внимание, что пьезоэлектрический эффект отличается от пьезорезистивного эффекта. Хотя обе терминологии связаны с эффектами давления на материалы (пьезо происходит от греческого слова, обозначающего физическое давление), пьезорезистивный эффект связан с изменением электрического сопротивления, а пьезоэлектрический эффект связан с производством электрический потенциал (электрический заряд) в материале.

5 типов датчиков давления, которые вы должны знать

Точно так же, как дрель не работает с гвоздем, тип датчика давления, который вы используете для данного приложения, имеет значение. То, что хорошо работает, например, при измерении нефти и газа, может не подходить для гидравлики.

Вот почему перед принятием решения важно изучить ряд типов датчиков давления, чтобы они наилучшим образом соответствовали вашим потребностям. Для наших целей мы определим «датчик давления» как устройство, способное преобразовывать давление в электрический сигнал. Под этим зонтиком мы включим датчики и переключатели, которые помогают измерять давление.

Чтобы изучить различные типы доступных датчиков давления, мы хотели привести несколько конкретных примеров и немного рассказать об их функциональности.

Различные типы датчиков давления

Штамп-манометр — химическое осаждение давления давления

Химическое осаждение из паровой пары (CVD) — это процесс, используемый для изготовления очень стабильных преобразователей давления штамма.Процесс CVD обеспечивает надежный вариант там, где многие другие недорогие датчики давления выходят из строя. Внутри каждого из этих преобразователей находится микросхема ASIC, которая обеспечивает более высокий уровень коррекции линейности. Датчики давления CVD отлично подходят для таких применений, как внедорожная техника, HVAC и обработка полупроводников. Кроме того, датчики давления CVD имеют более толстую диафрагму, что позволяет им выдерживать интенсивные пульсирующие давления.

Тензометрические датчики давления с напыленной тонкой пленкой

Из всех различных типов датчиков давления тензодатчики с напыленной тонкой пленкой являются одними из самых надежных, известных своей долговечностью и высокой точностью даже в очень суровых условиях.В зависимости от своей работы эти типы датчиков можно заказать в диапазоне от 0–100 до 0–30 000 фунтов на квадратный дюйм. Продукт обеспечивает непревзойденную производительность в нестабильных условиях окружающей среды, таких как высокие температуры, сильные удары и вибрация или сильные скачки давления. Напыленные тонкопленочные датчики идеально подходят для таких применений, как внедорожная техника, противопожарная защита, охлаждение и альтернативное топливо.

Датчики давления с переменной емкостью

Если вам нужен прочный и надежный способ измерения низкого давления, емкостные датчики – это то, что вам нужно. Эти датчики могут быть заказаны в диапазоне от 0-2 PSI до 0-15 PSI, чтобы соответствовать ряду приложений, включая индикацию уровня в морских резервуарах. Они отличаются прочной физической конфигурацией, смачиваемыми деталями из нержавеющей стали и керамики, а также технологией переменного конденсатора. Емкостные датчики давления также могут использоваться для измерения высокого давления в различных приложениях, от промышленных двигателей до гидравлических систем, от управления технологическими процессами до трубопроводов природного газа.

Твердотельные датчики давления

Если ваше приложение связано с элементами сильных ударов и вибрации, твердотельные реле давления являются отличным выбором.Эти переключатели имеют герметичную мембрану из нержавеющей стали и обеспечивают высокую точность измерений там, где необходим жесткий контроль системы. Они также имеют преимущество перед электромеханическими реле давления в тех случаях, когда срабатывания превышают 50 циклов в минуту. Области применения твердотельных переключателей включают внедорожную технику, медицинские газы, компрессоры и другие общепромышленные приложения с высокими требованиями.

Датчики давления MMS

Микромеханические кремниевые (MMS) тензометрические датчики предлагают очень экономичное решение для низких давлений как в абсолютном, так и в избыточном давлении.Датчики давления MMS состоят из деталей, контактирующих с измеряемой средой, из нержавеющей стали 316L, а цельносварная конструкция делает их компактными и хорошо совместимыми с агрессивными химическими веществами и окружающей средой. Области применения, подходящие для MMS, включают регенерацию хладагента в системе кондиционирования воздуха, приборы для газового анализа и медицинские стерилизаторы.

Это примеры различных типов датчиков давления, которые вы найдете в ассортименте Gems, которые поддерживают ряд различных приложений и функций. Будь то датчик перепада давления или датчик давления воздуха, если вам нужна помощь в определении того, какой тип подходит именно вам, мы здесь, чтобы помочь.

Руководство по выбору механических манометров: типы, характеристики, области применения

Манометры

используются для различных промышленных и специализированных приложений контроля давления. Механические или аналоговые манометры имеют аналоговый циферблат, который отображает показания давления с помощью циферблата.Манометры можно использовать для визуального контроля давления воздуха и газа в компрессорах, вакуумном оборудовании, технологических линиях и специальных резервуарах, таких как баллоны с медицинским газом и огнетушители. В дополнение к визуальной индикации некоторые манометры сконфигурированы для обеспечения электрического выхода отображаемого давления и контроля других переменных, таких как температура.

Типы

Для получения более подробной информации о типах манометров см. Руководство по спецификациям датчиков давления в Engineering 360.

Датчики абсолютного давления измеряют давление в системе относительно идеального вакуума. Эти датчики включают полностью вакуумированные и герметичные элементы, которые служат эталоном вакуума. Входное давление подается через один порт.

Дифференциальное давление измеряется путем считывания разницы между входными данными двух или более уровней давления. Датчик должен иметь два отдельных порта давления; более высокое из двух давлений подается через порт высокого давления, а более низкое — через порт низкого давления.Обычно он измеряется в фунтах на квадратный дюйм (psi).

Манометрические датчики являются наиболее распространенным типом датчиков давления. Давление измеряется относительно давления окружающей среды, которое представляет собой атмосферное давление в данном месте. Среднее атмосферное давление на уровне моря составляет 1013,25 мбар, но изменения погоды и высоты напрямую влияют на выходной сигнал датчика давления. В этом устройстве входное давление подается через порт высокого давления, а давление окружающей среды подается через открытый порт низкого давления.

Вакуумные датчики представляют собой манометрические датчики, используемые для измерения давления ниже локального атмосферного давления. Вакуум — это объем пространства, практически не содержащий материи. Вакуумные датчики делятся на разные диапазоны низкого, высокого и сверхвысокого вакуума.

Герметичные манометрические датчики измеряют давление относительно одной атмосферы на уровне моря (14,7 фунтов на кв. дюйм). Датчики абсолютного давления также имеют герметичный элемент, который измеряет давление относительно вакуума.

Один и тот же датчик можно использовать для всех трех типов измерения давления; отличаются только ссылки.

Комбинированное давление Манометры могут отображать показания положительного и отрицательного давления.

Заполненные жидкостью Манометры заполнены жидкостью, такой как глицерин или силиконовое масло, для защиты манометра от вредного воздействия вибрации и пульсации. Их лучше всего использовать, когда система будет находиться под положительным и отрицательным давлением (требуется составной манометр), потому что сухой манометр быстрее изнашивается под нагрузкой и когда система подвергается сильной вибрации.Есть несколько преимуществ выбора жидкостного манометра; Жидкость стабилизирует стрелку, чтобы показания прибора было легче читать, и смазывает внутренние части прибора, чтобы они дольше служили.

Технические характеристики

Диапазон рабочего давления — это максимально допустимое давление, при котором система или часть оборудования должны работать безопасно. Предельные значения этого диапазона следует определять в соответствии с ожидаемым диапазоном давления, в котором должно работать устройство.

Диаметр циферблата — диаметр манометра. Размер циферблата обычно определяется требованиями к удобочитаемости; больше для дистанционного считывания и меньше, когда манометр находится близко к оператору. Как правило, требование более высокой точности диктует больший размер циферблата для отображения читаемых малых приращений шкалы давления.

Различные диаметры циферблата

Размер напорного патрубка — размер напорного патрубка. 1/4″ NPT будет представлен как .25 дюймов.

Точность определяется как разница (ошибка) между истинным значением и указанным значением, выраженная в процентах от диапазона. Он включает комбинированные отклонения, возникающие из-за метода, наблюдателя, аппарата и окружающей среды. Поскольку точность датчика тесно связана с ценой, рассмотрите возможность применения, чтобы определить необходимую точность. В приложениях, требующих менее точных показаний, например, в бассейне на заднем дворе, можно использовать точность «3-2-3», что означает, что датчики имеют точность плюс-минус 3% в нижней трети и верхней трети своего диапазона, а также в пределах 2% в средней трети. Уровни манометра могут иметь точность до 0,25%.

Диапазон вакуума — это диапазон давлений от самого низкого вакуумного давления до самого высокого вакуумного давления (например, от 0 до 30 дюймов ртутного столба VAC).

Важно учитывать рабочую температуру . Покупатели должны знать о температуре окружающей среды и среды в среде датчика. Если датчик не компенсирован должным образом, показания могут резко измениться.

Место установки

Место крепления на манометре может различаться в зависимости от типа манометра.Выбор типа крепления зависит от области применения и среды, в которой будет использоваться датчик.

Нижнее — Иногда его называют креплением штока, а соединение крепления находится в нижней части манометра.

Задняя часть — Заднее крепление можно найти в центре или в нижней части задней части манометра. Соединение крепления будет выступать из задней части манометра.

Фланец — Манометр крепится фланцем вокруг передней или задней части манометра

Технические характеристики весов Критерии

Тип шкалы

Шкала расположена на лицевой стороне аналогового манометра.Масштаб может помочь определить точность, а меньшие масштабы обеспечивают более точные показания. Лицевая сторона манометра может иметь одинарную или двойную шкалу.

Манометры с одной шкалой имеют на лицевой стороне одну шкалу (один набор единиц измерения).
Двойная шкала Манометры имеют две шкалы (два набора единиц измерения) на лицевой стороне. Это обычно наблюдается в составных манометрах.

Датчики

Для получения более подробной информации о сенсорных технологиях см. Руководство по спецификациям датчиков давления на сайте Engineering360.

Механическое отклонение В используется эластичный или гибкий элемент для механического отклонения при изменении давления, например диафрагма, трубка Бурдона или сильфон.

Поршневая технология использует герметичный поршень/цилиндр для измерения изменений давления.

Тензорезисторы (тензочувствительные переменные резисторы) приклеиваются к частям конструкции, которые деформируются при изменении давления. Тензодатчики прочны, точны и стабильны, они могут работать в условиях сильных ударов и вибрации, а также в различных средах под давлением.

Пьезоэлектрические датчики давления измеряют динамическое и квазистатическое давление. Двунаправленные преобразователи состоят из металлизированного кварца или керамических материалов, обладающих природными электрическими свойствами. Они способны преобразовывать напряжение в электрический потенциал и наоборот. Датчики можно использовать только для различных давлений. Они очень прочные, но требуют схемы усиления, которая может быть чувствительна к ударам и вибрации.

Полупроводниковые пьезоэлектрические датчики основаны на полупроводниковой технологии. Изменение сопротивления происходит не только из-за изменения длины и ширины (как в случае с тензодатчиком), но и из-за смещения электрических зарядов внутри резистора. Это очень чувствительные устройства.

Приборы для измерения давления с переменной емкостью используют изменение емкости в результате движения мембранного элемента для измерения давления. В зависимости от типа давления емкостный преобразователь может быть датчиком абсолютного, избыточного или дифференциального давления.В качестве одной обкладки конденсатора в устройстве используется тонкая диафрагма. Приложенное давление вызывает отклонение диафрагмы и изменение емкости. Отклонение диафрагмы вызывает изменение емкости, которое регистрируется мостовой схемой.

СМИ

Аналоговые манометры следует выбирать с учетом рабочих сред и условий окружающей среды. При выборе манометра следует учитывать коррозионную среду, в которой он будет работать. Измеряемая среда должна быть совместима со смачиваемыми частями прибора для измерения давления. Неправильное применение может привести к повреждению аналогового манометра, что приведет к выходу его из строя или травме или повреждению имущества. В систему можно добавить мембранные разделители (также называемые изоляторами манометра), чтобы защитить манометр от коррозионного воздействия и предотвратить засорение аналоговых манометров с трубкой Бурдона вязкой или грязной средой.

Каталожные номера

Дейл Фостер-младший — Как купить манометр

Кредиты изображений:

Клиппар Миниматик | Сенсорсмаг | neptechinc.com

Индикатор давления: измерение газов и жидкостей

Под индикатором давления мы подразумеваем прибор для измерения давления в газах и жидкостях.Здесь мы различаем механические (манометры), электронные и мехатронные индикаторы давления. WIKA имеет более чем 60-летний опыт производства индикаторов давления. Воспользуйтесь нашим ноу-хау и найдите подходящий индикатор давления для ваших требований к измерению:

Электронный индикатор давления

Основу электронного индикатора давления составляет датчик давления. Он преобразует параметр измерения давления в электронный сигнал. Преимущество электронного индикатора давления заключается в превосходных динамических характеристиках и низкой нагрузке на материал.Это придает им высокую устойчивость к нагрузкам и долговременную стабильность. Они доступны в очень маленьких размерах.

WIKA разрабатывает и производит датчики всех ведущих технологий: толстопленочные керамические, тонкопленочные металлические и пьезорезистивные.

Мехатронный индикатор давления

Электронные узлы или компоненты встроены в механический индикатор давления. Измеренное давление отображается локально, однако, кроме того, индикатор давления предлагает электрический сигнал или включает функцию электрического переключения.С помощью этих приборов измеренное значение можно также надежно считывать на месте в случае сбоя питания или прерывания измерительного сигнала.

Благодаря сочетанию механических индикаторов давления с различными сигналами и переключателями получается широкий ассортимент мехатронных индикаторов давления. Для наших индикаторов давления мы используем новейшие сенсорные технологии, проверенные миллионы раз в автомобильной промышленности. Работают без какого-либо механического контакта, следовательно, износостойкие, абсолютно не влияют на показатель давления.

Механический индикатор давления

Из-за своей надежности и простоты использования индикаторы давления широко используются. Их упругие нажимные элементы деформируются под действием давления. Измерительная система состоит из капсульного элемента, диафрагменного элемента или трубки Бурдона. Измерительные системы изготавливаются из медных сплавов, легированных сталей или, при необходимости, из специальных материалов. WIKA производит механические индикаторы давления со шкалой от 0 до 0.007 фунтов на кв. дюйм до 0 … 100 000 фунтов на кв. дюйм с точностью индикации до 0,1 %. Для измерения давления с высокими динамическими нагрузками или вибрацией в ассортименте WIKA вы найдете механические индикаторы давления с жидким наполнением. Благодаря демпфированию они оптимально защищены от разрушения.

Мембранные разделители

Даже для самых строгих требований к измерению вы найдете правильное решение с WIKA. Мембранные разделители позволяют измерять давление в суровых условиях, таких как, например, агрессивные, высоковязкие или волокнистые среды, очень высокие температуры, неудобно расположенные точки измерения, гигиенические нормы, а также токсичные среды или среды, вредные для окружающей среды.

Связаться с нами

Вам нужна дополнительная информация? Напишите нам:

Технология датчиков давления — PetroWiki

Все датчики давления работают по принципу преобразования изменения давления в механическое перемещение или деформацию. Затем деформация чувствительного элемента преобразуется в электрический сигнал, который обрабатывается измерительной системой. Типы датчиков давления, доступных в полевых условиях, по отдельности или в комбинации, включают механические, емкостные, тензометрические и кварцевые датчики. В этой статье обсуждается, как работает каждый из этих типов датчиков давления.

Механические датчики давления

Первые преобразователи давления имели элементы суммирования механической силы, которые преобразовывали энергию в механическое смещение или деформацию, а затем передавали генерируемую силу на записывающее устройство. В манометре Амерада, популярном механическом преобразователе давления, датчик давления представляет собой спиральную трубку Бурдона. Трубка имеет достаточную длину, чтобы вращать иглу с часовым механизмом по всей окружности внутри цилиндрического держателя карты.Диаграмма, обычно сделанная из металла с покрытием, извлекается в конце теста, разворачивается до плоского состояния и считывается на высокоточной оптической машине. Преобразователь также включает термометр парового типа для внесения температурных поправок в измерения давления.

Механические преобразователи в значительной степени были заброшены из-за их устаревших метрологических характеристик и отсутствия поверхностного считывания (SRO). Они до сих пор иногда используются для базовых приложений в нижней части экономического спектра, для некоторых очень высокотемпературных приложений или в качестве резерва для электронного манометра.

Датчики давления емкостные

Емкостные преобразователи

имеют конденсатор с переменным зазором, в котором чувствительный элемент образован двумя металлическими или кварцевыми пластинами. По мере увеличения внешнего давления отклонение чувствительной пластины создает изменение емкости, которое можно математически связать с приложенным давлением.

Преимущества емкостных преобразователей

Емкостные преобразователи

имеют следующие преимущества:

Хорошая частотная характеристика
Низкий гистерезис
Хорошая линейность
Отличная стабильность и воспроизводимость

Недостатки емкостных преобразователей

Недостатки:

Высокая чувствительность к температуре
Ускорение
Ориентация
Механический шум

Плавленый кварц обладает отличными эластичными свойствами (низкий гистерезис) и химически инертен. Эти свойства делают его практически идеальным материалом для изготовления небольших конденсаторных модулей с высокими температурными характеристиками.

Датчики давления деформации

Используются многие типы тензометрических преобразователей. Тензометрические датчики стали очень популярными из-за их прочности, низкой стоимости и хороших динамических характеристик. Их метрологические характеристики за последние годы значительно улучшились; Доступны манометры с точностью до нескольких фунтов на квадратный дюйм и разрешением всего 0,05 фунта на квадратный дюйм. Основным ограничением тензометров является их склонность к дрейфу, хотя этот аспект измерения улучшился.

Тензорезистор имеет тензометрический резистор, непосредственно прикрепленный к измерительному датчику; когда датчик подвергается давлению, он деформируется. Результирующее смещение изменяет длину резистора и, следовательно, его сопротивление. Приложенное давление рассчитывается по калиброванному отношению к изменению сопротивления при заданной температуре.

Преобразователи с проволокой

В этой конструкции, представленной корпорацией Paine в 1970-х годах, два комплекта проводов, называемые «активными» обмотками, намотаны на трубчатый чувствительный элемент цилиндрической формы.По мере увеличения давления канал трубы растягивается, вызывая изменение сопротивления проволоки. Еще два набора проводов — опорные, или «пассивные», обмотки — намотаны на верхнюю часть трубки, не подвергающуюся давлению. Эти четыре набора проводов образуют мост Уитстона, который позволяет уменьшить выходную электрическую мощность до показания давления.

Тонкопленочные преобразователи

Тонкопленочный датчик состоит из схемы резисторов, которые напыляются или напыляются на элемент суммирования сил (измерительную диафрагму).В некоторых преобразователях резисторы установлены не непосредственно на диафрагме, а на балке, соединенной с диафрагмой толкателем.

Сапфировый преобразователь

В усовершенствовании тонкопленочного преобразователя диафрагменного типа компанией Schlumberger чувствительные резисторы установлены на миниатюрной подложке из промышленного сапфира. Система манометров Sapphire* заполнена вакуумом, а схема резисторов образует мост Уитстона. Эта система выигрывает от эластичности сапфира и его стабильных деформационных свойств.В результате получается датчик с хорошей воспроизводимостью, хорошей стабильностью, малым гистерезисом и малым дрейфом. Коэффициент высокого калибра улучшает разрешение по сравнению с традиционными конструкциями. Основными недостатками являются низкий уровень производительности и высокая стоимость.

Кварцевые преобразователи давления

Датчики давления из кварцевого кристалла

вибрируют на своей резонансной частоте при возбуждении подходящим внешним источником энергии. На резонансную частоту влияют как давление, так и температура, которым подвергается кристалл.Благодаря отличному манометрическому коэффициенту, полученному в результате этого физического процесса, преобразователи давления на основе кварцевого кристалла обладают исключительной точностью, разрешением и долговременной стабильностью. Недостатками являются высокая стоимость и высокая чувствительность к температуре, хотя самые последние конструкции гораздо менее чувствительны к температуре.

Дизайн Hewlett Packard

Дизайн Hewlett-Packard (HP) используется с начала 1970-х годов. Он имеет два кристалла меры и эталонного кристалла.Измерительный кристалл подвергается воздействию как давления, так и температуры. Эталонный кристалл подвергается воздействию только температуры и используется для компенсации влияния температуры на измерительный кристалл. Оба кристалла подобраны на заводе, так что их частотные характеристики по температуре примерно одинаковы. Измерительный кристалл измеряет давление напрямую, а не через механическую связь или другое устройство суммирования силы. Это приводит к оптимизации метрологии измерения. Выходной сигнал пары кристаллов и соответствующей электроники калибруется для получения измеренного давления с помощью двумерного кубического полинома, включающего 16 коэффициентов.Значения этих коэффициентов определяются не реже одного раза в год при проведении мастер-калибровки датчика.

Дизайн Quartzdyne

Конструкция Quartzdyne включает три резонирующих кристалла: измерительный кристалл, который подвергается воздействию как давления, так и температуры, а также температурный и эталонный кристаллы, которые подвергаются воздействию только температуры. Мерный кристалл представляет собой толстостенный полый кварцевый цилиндр, закрытый с обоих концов. Резонирующий элемент представляет собой помещенный в центре диск, который делит цилиндр пополам.Спереди и сзади диска резонатора расположены отдельные токопроводящие пластины. Давление жидкости на наружные стенки гидростатически сжимает кварцевый цилиндр, создавая внутренние сжимающие напряжения в резонаторе. Частота колебаний резонатора изменяется в ответ на эти внутренние напряжения.

Эталонный кристалл колеблется с фиксированной высокой частотой, которая вычитается из резонансных частот измерительного кристалла и температурного кристалла. Температурная компенсация выполняется на основе этих низкочастотных сигналов. Процедура калибровки включает полином четвертого порядка. Из-за своего небольшого размера конструкция Quartzdyne обеспечивает хорошие тепловые характеристики и низкую стоимость, хотя и несколько за счет точности.

Дизайн Шлюмберже

В конструкции Schlumberger Crystal Quartz Gauge преобразователь имеет единую кристаллическую структуру кварца, в которой резонатор соединен с двухрежимным генератором. Резонансная частота первой моды сильно чувствительна к давлению, а второй моды более чувствительна к температуре.Датчик состоит из цилиндрического кварцевого корпуса с двумя торцевыми крышками. Торцевые крышки поддерживают вакуум внутри датчика. Резонатор представляет собой пластину, вытравленную из кварцевого цилиндра, с фигурными поверхностями, действующими как вибрирующие линзы. Резонансная частота пластины изменяется при изменении давления и температуры.

Со статической точки зрения основным преимуществом этой конструкции является то, что давление и температура измеряются в одном и том же месте, что сводит к минимуму временные и пространственные задержки для тепловых поправок. С динамической точки зрения такая конструкция приводит к очень малым пиковым ошибкам переходных процессов в тепловом отклике, которые можно еще больше свести к минимуму с помощью динамической компенсации в реальном времени. Калибровка включает полином четвертого порядка.

Основными недостатками конструкции кристаллического кварцевого датчика являются хрупкость и высокая стоимость.

Паронаучный дизайн

В конструкции Paroscientific для измерения силы используется кристалл кварца, работающий в режиме изгиба. Для получения выходного давления необходимо использовать устройство суммирования силы, такое как трубка Бурдона или сильфон.Таким образом, преобразователь воспринимает давление через устройство суммирования усилий и не находится в прямом контакте со скважинным флюидом. Такая конструкция имеет тенденцию улучшать температурные характеристики, но ослабляет отклик и ухудшает метрологию измерения. Температурный датчик, содержащий кварцевый камертон, обеспечивает температурную компенсацию.

Конструкция Quartztronics

Конструкция Quartztronics представляет собой модифицированную конструкцию HP со специально вырезанным резонатором и нецилиндрической геометрией ячейки.Результатом является меньший по размеру, более дешевый преобразователь давления с более высоким диапазоном давления.

Преобразователь оснащен кристаллом, чувствительным к температуре, и эталонным кристаллом, расположенными рядом с измерительным кристаллом. Эта конфигурация обеспечивает улучшенную реакцию на изменение давления и температуры по сравнению с конструкцией HP. Два кристалла термически согласованы с измерительным датчиком и находятся в герметичном корпусе, прикрепленном к одной из торцевых крышек измерительного датчика.

Примечательные статьи в OnePetro

Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые обязательно должен прочитать читатель, желающий узнать больше.

Внешние ссылки

Используйте этот раздел для размещения ссылок на соответствующие материалы на веб-сайтах, отличных от PetroWiki и OnePetro.