Pomiar ciśnienia
- Zasada pomiaru ciśnienia
- Budowa przetwornika ciśnienia
- Zastosowanie przetwornika ciśnienia
|
1. Zasada pomiaru ciśnienia
|
| |
Pomiar ciśnienia jak pomiar każdej wielkości fizycznej polega na odwzorowaniu
tej wielkości w inną mierzalną wielkość fizyczną najczęściej napięcie lub prąd.
Przetworniki ciśnienia firmy Peltron mierzą ciśnienie poprzez jego zamianę
na sygnał napięciowy 0÷10V, lub prądowy 4÷20mA. Sygnał wyjściowy
z przetwornika jest najczęściej przetwarzany na sygnał cyfrowy w określonym
standardzie i po obróbce cyfrowej zapamiętywany i pokazywany na ekranie komputera
w postaci wykresów lub tabel. Firma Peltron dostarcza zarówno same przetworniki
ciśnienia jak i urządzenia kondycjonujące sygnał wraz z urządzeniami
do obróbki cyfrowej łącznie z oprogramowaniem.
|
|
2. Budowa przetworników ciśnienia.
|
a. Zasada działania
|
| |
Pomiar ciśnienia w każdym przetworniku produkowanym przez firmę Peltron
odbywa się na zasadzie pomiaru zmiany rezystancji piezorezystorów która
to zmiana jest wynikiem działającego na piezorezystory ciśnienia i jest
do niego wprost proporcjonalna. Piezorezystory ułożone w kształcie mostka
są zasilane prądem stałym 4 mA . Każda zmiana ciśnienia powodująca
zmianę rezystancji mostka powoduje także zmianę odkładającego się na nim
spadku napięcia które to po wzmocnieniu jest przekształcany na stały
sygnał elektryczny ściśle odwzorowujący wielkość ciśnienia i przekazywany
na wyjście przetwornika. Przetworniki ciśnienia firmy Peltron zbudowane
są z dwóch zasadniczych zespołów trwale połączonych ze sobą:
głowicy pomiarowej i układu elektronicznego.
- Głowica pomiarowa.
W głowicy pomiarowej umieszczony jest piezorezystancyjny czujnik
ciśnienia w postaci mostka Wheatstonea oraz membrana separująca czujnik
od mierzonego medium. Przestrzeń pomiędzy membraną i czujnikiem wypełniona
jest olejem silikonowym (lub innym). Membrana separująca może być wykonana
z odpowiedniego materiału odpornego na działanie agresywnego medium.
- Układ elektroniczny.
W skład układu elektronicznego wchodzi ródło prądowe i wzmacniacz.
ródło prądowe służy do zasilania czujnika pomiarowego. Wzmacniacz pomiarowy
przetwarza sygnał napięciowy z czujnika na stały sygnał prądowy lub napięciowy.
Wzmacniacz posiada dwa potencjometry do regulacji zera
i szerokości zakresu. Układ elektroniczny posiada zabezpieczenie przeciw
przepięciom. Przyłącze elektryczne które jest zakończeniem układu elektronicznego
ma zazwyczaj postać złącza kątowego DIN43650 lub kabla elektrycznego
Mierzone ciśnienie działa poprzez membranę separującą i olej silikonowy
na czujnik powodując zmianę rezystancji piezorezystorów. Na jego wyjściu
pojawia się sygnał napięciowy o wartości proporcjonalnej do mierzonego ciśnienia.
Układ elektroniczny przetwarza ten sygnał na standardowy sygnał prądowy lub napięciowy.
Są dwa typy przetworników ciśnienia które nie posiadają układu elektrycznego sterującego
tylko sam mostek piezorezystancyjny: PT i PTD.
Każdy przetwornik (za wyjątkiem serii PXM i PXMD) może być zbudowany na ciśnienia
relatywne G lub absolutne A np. NPXG10 lub NPXA10. Dwa typy przetworników
ciśnienia PXM, PXMD zbudowane są na czujnikach pojemnościowych, przeznaczone
są one do pomiaru ciśnień rzędu pojedynczych milibarów.
|
|
b. Podział przetworników ciśnienia.
|
| |
Przetworniki ciśnienia produkowane przez firmę Peltron można podzielić na trzy zasadnicze grupy:
|
▪ Do pomiaru ciśnienia absolutnego
Przetworniki tej grupy mierzą ciśnienie względem ciśnienia próżni czyli zera
bezwzględnego |
▪ Do pomiaru ciśnienia względnego
Przetworniki tej grupy mierzą ciśnienie względem ciśnienia atmosferycznego |
▪ Sondy poziomu
Sondy poziomu są de facto przetwornikami ciśnienia które z uwagi na specyfike
budowy oraz mierzonego medium sa klasydikowane do tej odzielnej grupy |
▪ Przetworniki różnicy ciśnień
Przetworniki różnicy ciśnień jak sama nazwa wskazuje mierzą różnice ciśnień pomiedzy
dwona punktami |
|
|
c. Zakresy.
|
| |
Przetworniki ciśnienia firmy Peltron wykonywane są do pomiarów ciśnień w zakresach od ±1,25 mbar do 1000 bar.
|
| Lp | Zakres min. | Zakres max. | Typ przetwornika |
| 1 | ±1,25 mbar. | ±25 mbar. | PXM |
| 2 | 0÷50 mbar. | 0÷1000 bar. | NPX,PX,PXW,PT |
| 3 | 0÷200 mbar. | 0÷2 bar. | PMS |
| 4 | 0÷10 bar. | 0÷1000 bar. | PXT |
| 5 | 0÷1 bar. | 0÷1000 bar. | GPX |
| 6 | 0÷1 bar. | 0÷200 bar. | MPX |
|
|
Przetworniki różnicy ciśnień firmy Peltron wykonywane są do pomiarów ciśnień od ±1,25 mbar do 0÷20 bar.
|
| Lp | Zakres min. | Zakres max. | Typ przetwornika |
| 1 | ±1,25 mbar. | ±25 mbar. | PXMD |
| 2 | 0÷50 mbar. | 0÷20 bar. | NPXD,PXD,PXWD,PTD |
|
|
|
d. Dokładność pomiarowa przetworników ciśnienia i różnicy ciśnień.
|
| |
Jedynym znaczącym błędem przetworników ciśnienia i różnicy ciśnień jest błąd nieliniowości.
Rozróżniamy tu następujące wielkości tych błędów:
0,5% ZP, 0,25%ZP, 0,1%ZP, mierzony z charakterystyki
wartości napięcia wyjściowego do ciśnienia wejściowego.
|
|
3. Zastosowania przetworników ciśnienia.
|
| |
| Przetworniki ciśnienia znajdują szerokie zastosowanie tam gdzie trzeba zmierzyć
zarówno przemieszczenie, drogę, wysokość, długość jak i wielkości które można wyliczyć
z pomiaru przesunięcia np.: ciśnienie, siłę naprężenie.
Szczególne zastosowanie znajdują tam gdzie panują ciężkie warunki atmosferyczne:
drgania, temperatura (do 200°C), wilgotność ( aż do całkowitego zanurzenia w wodzie), promieniowanie itp.
Do takich zastosowań min. należy:
|
| ▪ | Przetwornik ciśnienia PXT w rurociągu zasilającym siarki płynnej do pieco-kotła KS-13 | |
| ▪ | Kalorymetr reakcyjny do badań przebiegu procesów chemicznych kinetyka absorbcji gazów w cieczy. Przetworniki NPX mierzą ciśnienie CO2 podczas absorbcji w wybranych rozpuszczalnikach. | |
| ▪ | Przetwornik NPX mierzy ciśnienie wody w kotle OR-32. |
| ▪ | Maszyna wyciągowa w szybie kopalnianym. Przetwornik ciśnienia PXT mierzy ciśnienie płynu hamulcowego w układzie hamowania maszyny.
|
| ▪ | Pomiar ciśnienia mazutu poprzez manometr z separatorem puszkowym. |
| ▪ | Wytłaczarka do odlewów aluminiowych, widok ogólny na maszynę. Przetwornik NPX widoczny na drugim i trzecim zdjęciu mierzy ciśnienie tłoka maszyny
|
| ▪ | Pomiar różnicy ciśnień metanu w punktach redukcyjnych kopalni gazu ziemnego. |
| ▪ | Fiat panda, pomiar ciśnienia płynu hamulcowego. |
| ▪ | prawym dolnym rogu mierzą ciśnienie fali uderzeniowej powstałej w momencie wybuchu. |
| ▪ | Przetworniki ciśnienia na stanowisku do pomiaru przepływów dwufazowych |
| ▪ | badania oporów przepływu w rurach. |
| ▪ | skalowania zwężek pomiarowych dla cieczy |
| ▪ | Przetworniki NPX używane do pomiaru ciśnienia wody. System telemetryczny parametrów sieci wodociągowej |
| ▪ | Pomiar ciśnienia wody przed kotłem WR-2 |
| ▪ | Pomiar ciśnienia w komorze spalania kotła WR-25 |
|
|
| Pokaz ciśnień |
|
|
Home
Seria TPX
Seria PXH