Датчики давления компании BD Sensors: быстрее, лучше, дешевле. Датчики давления нефть


Специализированные датчики давления для нефтяной, химической и газовой промышленности

Статья в журнале "Автоматизация в промышленности", июнь 2007г

К.Р.Заргарьян (ООО "БД Сенсоре РУС")

Компания BD Sensors специализируется на разработке и производстве электронных приборов для измерения давления и уровня. В настоящий момент в ее продуктовой линейке насчитывается более 40 моделей от экономичных моделей для ЖКХ и общепромышленных датчиков до интеллектуальных многофункциональных приборов. В статье представлен обзор датчиков давления, применяемых в газовой, нефтяной и химической промышленности.

Полный текст статьи (415K)

В нефтяной и газовой промышленности датчики давления применяются в узлах и системах газораспределительных и газоизмерительных станций, для контроля параметров ТП, в составе систем коммерческого учета нефтепродуктов и природного газа и т.д. В рыночных условиях, при современном уровне цен на энергоносители, вопрос точного учета сырья на всех уровнях его добычи, передачи, переработки, хранения и потребления становится важной хозяйственной задачей. К оборудованию и, в частности, к датчикам давления предъявляются весьма жесткие требования, касающиеся их функциональности, надежности, метрологических характеристик, коррозионной стойкости, устойчивости к климатическим воздействиям и.т.д.

Каждая модель датчика имеет множество исполнений, которые отличаются друг от друга типом механических и электрических присоединений, выходным сигналом, наличием или отсутствием разделителя, радиатора или дисплея. "Сердце" датчика - его чувствительный элемент. Во многом, именно его характеристики задают границы применения того или иного датчика и определяют его метрологические характеристики и коррозионную устойчивость. Среди применяемых типов чувствительных элементов известны кремниевые тензорезистивные и емкостные. Их отличительной особенностью является долговременная стабильность и устойчивость к перегрузкам.

Датчики серии DMD 331-A-W - это экономичные датчики дифференциального давления с HART-протоколом и возможностью локальной установки "нуля" и диапазона. Основная погрешность - 0,1%ВПИ. Масштаб перенастройки диапазона - 1:10. Статическое давление - 14 МПа. Датчики имеют вид взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка".

В отличие от экономичной серии, датчики серии DMD 331-A-S (см.табл. в pdf-версии статьи) - это высокоточные датчики дифференциального давления с HART-протоколом и возможностью локальной установки "нуля" и диапазона. Основная погрешность до 0,075%ВПИ. Масштаб перенастройки диапазона увеличен до 1:120. Отличаются высоким рабочим статическим давлением - 32 МПа. В данной серии доступны фланцевые исполнения и исполнения с выносными мембранами с длиной армированного капилляра до 10 метров. Датчики имеют вид взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка" и "искробезопасная электрическая цепь". Типовые области применения - измерение уровня в емкостях (в том числе и герметичных), применение в составе вычислительных комплексов для коммерческого учета газа.

Высокоточные датчики избыточного/абсолютного давления серии HMP 331 (см.табл. в pdf-версии статьи) выполнены в полевом корпусе с HART-протоколом. Основная погрешность - 0,1%ВПИ. Масштаб перенастройки диапазона - 1:10, смещение нулевого значения 0.90%ВПИ. Имеется исполнение с низким энергопотреблением и выходным сигналом 0.8…3.2 В, что особенно важно в системах с автономным питанием. Датчики имеют вид взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка" и "искробезопасная электрическая цепь".

Датчики-реле давления серии DS 200 (см.табл. в pdf-версии статьи) со встроенным светодиодным дисплеем помимо унифицированного аналогового выходного сигнала могут иметь до двух релейных выходов (открытый коллектор). При помощи двух кнопок, находящихся под дисплеем, можно настраивать режимы работы релейных выходов, устанавливать пороги и задержки включения и выключения. Прибор хранит в памяти максимальные и минимальные измеренные значения давления, что позволяет использовать его в качестве пикового детектора. Идеален для замены до сих пор широко используемых механических манометров.

Еще одна серия датчиков, о которой необходимо упомянуть - это датчики избыточного/абсолютного давления X|ACT: X|ACT i, X|ACT ci (см.табл. в pdf-версии статьи). Встроенный жидкокристаллический дисплей с органами управления позволяет конфигурировать датчики "на месте", а не только по HART-протоколу. Причем, в отличие от остальных моделей, при локальной настройке для задания иного нулевого значения и/или диапазона не требуется источник давления. Помимо давления прибор измеряет и температуру среды и хранит предельные значения как давления, так и температуры в памяти. Это позволяет использовать прибор в качестве пикового детектора, как и датчики серии DS 200.

Материал мембраны датчика XACT ci - керамика, обладающая не только исключительной коррозионной стойкостью, но и высокой устойчивостью к абразивному воздействию. Датчики имеют вид взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь".

Модели серий DMD 331-A-S, HMP 331, DS 200 и X|ACT i могут быть оснащены разделителем или разделителем-радиатором сред, что позволяет измерять давление вязких, высокотемпературных (до 300°С) сред. В качестве материала мембраны разделителя применяется нержавеющая сталь различных марок либо тантал. Датчики внесены в Государственный реестр средств измерительной техники, имеют российские сертификаты и полностью метрологически обеспечены как на этапе производства, так и в период эксплуатации.

www.bdsensors.ru

Датчики и реле давления :: КИП Автоматика

Изображение Наименование Применение Описание
DS 6

Гидравлика

Реле давления с настраиваемыми порогами срабатывания и гистерезисом, аналоговый выходной сигнал.
DS 4

Пневматика, неагрессивные газы

Реле давления с настраиваемыми порогами срабатывания и гистерезисом.
HMP 331-A-S

Энергетика, металлургия, машиностроение, нефтяная, химическая и пищевая промышленность, лабораторные исследования.

Многофункциональный высокоточный интеллектуальный датчик избыточного давления в штуцерном исполнении
HMP 331

Энергетика, металлургия, нефтяная, химическая промышленность.

Датчик давления с HART-протоколом, EEx ia, EEx d. Перенастройка нуля 0..80% и диапазона 1:10
DMD 331-A-S-VX

Энергетика, металлургия, нефтяная, химическая и пищевая промышленность. Типовые области применения - измерение уровня в емкостях (в том числе и герметичных), применение в составе вычислительных комплексов для коммерческого учета газа и нефти

Интеллектуальный высокоточный датчик уровня с HART-протоколом. Обладает отличным соотношением цена/качество в своем классе.
x|act ci

Пищевая и химическая промышленность

Датчик давления с HART-протоколом (опция), EEx ia. Возможность настройки при помощи клавиш на панели. Емкостной керамический сенсор.
HU 300

Оборудование для гидроразрыва, оборудование для проведения кислотной, обработки, измерение давления бурового раствора

Преобразователь давления со штуцером для соединения Hammer Union
DM 10

Машиностроение, пневматика/гидравлика

Цифровой манометр (электронный датчик давления)
DMK 456

Измерение давления агрессивных газов и жидкостей в тяжёлых условиях эксплуатации, использование в строительстве судов и морских платформ

Преобразователь давления для морских условий эксплуатации
DMK 458

Мониторинг давления во время погрузочно-разгрузочных работ, использование в системах компенсации крена

Преобразователь давления для морских условий эксплуатации
DMP 457

Морские дизельные двигатели, компрессорные установки, насосные, гидравлические и пневматические системы, шельфовое оборудование

Измерение абсолютного и избыточного давления в тяжелых условиях эксплуатации на морских объектах и судах
DMP 304

Гидравлика, водоструйная резка, химические и нефтехимические приложения с высоким давлением

Промышленный преобразователь сверхвысокого давления
x|act i

Пищевая промышленность, фармацевтика

Датчик давления с HART-протоколом (опция), EEx ia. Перенастройка нуля 0..80% и диапазона 1:10. Возможность настройки при помощи клавиш на панели. Пьезорезистивный кремниевый сенсор.
DS 200M

Пневматика, гидравлика, лабораторные измерения

Датчик-реле давления с индикатором. Пьезорезистивный кремниевый сенсор.
DMK 331P

Измерение давления взяких, высокотемпературных, пищевых сред, а также сильных окислителей

Датчик давления с различными типами подключения к процессу (резьба, фланец, clamp). Открытая мембрана из нержавеющей стали. Толстопленочный керамический сенсор.
DMD 831

Изменение перепада давления жидкостей и газов, неагрессивных к нержавеющей стали

Датчик дифференциального давления c цифровым дисплеем
DMP 331Pi

Измерение давления взяких, высокотемпературных, пищевых сред, а также сильных окислителей

Датчик давления с различными типами подключения к процессу (резьба, фланец, clamp). Открытая мембрана из нержавеющей стали. Пьезорезистивный кремниевый сенсор.
DMP 331P

Измерение давления взяких, высокотемпературных, пищевых сред, а также сильных окислителей

Датчик давления с различными типами подключения к процессу (резьба, фланец, clamp). Открытая мембрана из нержавеющей стали. Пьезорезистивный кремниевый сенсор.
DMD 331

Измерение перепада давления жидкостей и газов, неагрессивных к нержавеющей стали

Компактный датчик перепада давления (разности давлений) с двумя пьезорезистивными кремниевыми сенсорами
DMD 341

Контроль перепада (разности) давления на производстве стекла, кирпича, для вентиляции и кондиционирования, в "чистых комнатах", контроль загрязненности фильтров

Компактный датчик перепада давления (разности давлений) с двумя пьезорезистивными кремниевыми сенсорами
DPS+

Особо низкие давления неагрессиных газов и сжатого воздуха

Датчик-реле избыточного давления или разности давлений с пьезорезистивным кремниевым сенсором.
DMP 331K

Среднее и высокое давление газов, пара и жидкостей, неагрессивных к нержавеющей стали

DMP 333

Среднее и высокое давление газов, пара и жидкостей, неагрессивных к нержавеющей стали

Датчик с пьезорезистивным кремниевым сенсором на высокие давления. Мембрана из нержавеющей стали.
DPS 200

Особо низкие давления неагрессивных газов

Преобразователь избыточного давления или разности давлений неагрессивных газов
DMK 331

Средние и высокие давления агрессивных газов и жидкостей. Измерение давления кислорода.

Датчик давления с толстопленочным керамическим сенсором. Штуцер из нержавеющей стали или PVDF.
DMP 334

Высокие и экстремально высокие давления рабочих жидкостей гидравлических систем

Датчик давления с тонкопленочным металлическим сенсором.
DMP 333i

Высокоточные интеллектуальные датчики для газов, пара и жидкостей, неагрессивных к нержавеющей стали

Высокоточный датчик давления с пьезорезистивным кремниевым сенсором. Мембрана из нержавеющей стали. Перенастройка нуля 0..90 % и диапазона 1:10
DMP 331i

Высокоточные общепромышленные универсальные датчики

Высокоточный датчик абсолютного давления и избыточного давления с пьезорезистивным кремниевым сенсором. Мембрана из нержавеющей стали. Перенастройка нуля 0..90% и диапазона 1:10
DS 200

Среднее и высокое давление газов, пара и жидкостей, неагрессивных к нержавеющей стали

Датчик-реле давления с индикатором. Пьезорезистивный кремниевый сенсор.
DS 201

Среднее и высокое давление агрессивных газов и жидкостей

Датчик-реле давления с индикатором. Пьезорезистивный кремниевый сенсор.
DMD 331-A-S-LX/HX

Энергетика, металлургия, нефтяная, химическая и пищевая промышленность. Типовые области применения - измерение уровня в емкостях (в том числе и герметичных), применение в составе вычислительных комплексов для коммерческого учета газа и нефти

Интеллектуальный высокоточный датчик разности давлений с HART-протоколом. Обладает отличным соотношением цена/качество в своем классе
DS 200P

Среднее давление газов, пара и жидкостей, неагрессивных к нержавеющей стали. Измерение высокотемпературных и вязких сред. Пищевая и фармацевтическая промышленность (с асептическими механическими присоединениями)

Датчик-реле давления с индикатором. Различные типы подключения к процессу (резьба, фланец, clamp). Пьезорезистивный кремниевый сенсор. Открытая мембрана из нержавеющей стали.
DMD 331-A-S-GX/AX

Энергетика, металлургия, нефтяная, химическая и пищевая промышленность.

Новый интеллектуальный высокоточный датчик избыточного/абсолютного давления с HART-протоколом. Обладает отличным соотношением цена/качество в своем классе.
DMP 343

Особо низкое давление неагрессивных газов и сжатого воздуха

Датчик с пьезорезистивным кремниевым сенсором.
DMP 330L

Неагрессивные к нержавеющей стали жидкости, газы и пар.

Экономичный датчик давления с толстопленочным керамическим сенсором.
DMP 330M

Неагрессивные к нержавеющей стали жидкости, газы и пар. Поставляется лотами от 100 шт.

Экономичный датчик давления воздуха, воды, пара и других жидкостей и газов неагрессивных к нержавеющей стали с толстопленочным керамическим сенсором
DMP 331

Общепромышленные универсальные датчики на широкий диапазон давлений

Датчик с пьезорезистивным кремниевым сенсором. Мембрана из нержавеющей стали. Возможно изготовление датчика с открытой мембраной.
DMP 330H

Неагрессивные к нержавеющей стали жидкости, газы и пар

Экономичный датчик давления с толстопленочным керамическим сенсором. Повышенное давление перегрузки.
DMP 330S

Системы кондиционирования, рефрижераторы, гидравлические привода на мобильной технике

www.kip-avtomatica.ru

Миниатюрные датчики давления для глубинных манометров

Вы производите системы погружной телеметрии? Скважинные приборы? Глубинные манометры-термометры? Оборудование для диагностики нефтяных скважин?

Если Вы ответили  «Да», скорее всего, Вас заинтересуют наши датчики давления.

Миниатюрные датчики производства Келлеррешат ряд задач, которые ставит перед собой производитель автономных измерительных систем для проведения гидродинамических исследований.

Прежде всего, Вас порадует размер наших датчиков.Это 13, 15, 17, 19 мм в диаметре – серии 6L, 7L, 8L, 9L (10L), соответственно.

Важный вопрос, которому Вы, безусловно, уделяете большое внимание, это стабильность измерений.Наши датчики обладают отличной стабильностью и воспроизводимостью результатов в широком диапазоне рабочих температур.

Что касается рабочего давления – в целом стандартные исполнения 6L HP и 7L HP — до 1200 бар  (для маркировки датчиков на высокие давления используется обозначение HP – highpressure). Опционально возможно исполнение до 1500 бар.

Рабочие температуры до 150°С, и температурный компенсационный диапазон до 120°С. Температуры хранения — от минус 60°С. В случае если Вам требуется датчик, работающий в более высоких температурах (от 150 и выше), это нам по силам. Келлер выпускает датчики, способные работать в температурах до 200°С.

Корпус датчика и мембрана изготовлены из нержавеющей стали 316L. Уплотнительное кольцо – из витона. Если Ваши манометры эксплуатируются в жестких условиях, имеется воздействие агрессивных жидкостей и газов, то мы рекомендуем Вам рассмотреть вариант исполнения датчика из Инконеля или Хастеллоя. Отличным выбором для уплотнительного кольца послужит материал  Перласт.

Для реализации в глубинных манометрах-термометрах измерения двух параметров,давления и температуры, Вы можете обратиться к исполнению датчика Келлер с встроенным датчиком температуры Pt1000.

LC-серия миниатюрных датчиков давления Келлер с встроенным усилителем сигналаЭто ОЕМ-исполнение датчиков давления, которое может быть интересно приборостроителям, трудящимся на благо различных отраслей – нефтегаза, авиастроения, испытательных стендов и др.

Особенностями данной версии является:

  • наличие ратиометрического выходного сигнала 0,5…4,5В
  • компактные размеры
  • рабочие температуры от -40 до 150°С

Диапазоны давлений от 0…1 бар до 0…1000 бар  (абс./относ.)

Габариты:4 LC: ø 11 x 4,2 мм9 LC: ø 19 x 5 мм

Основная погрешность макс. 0,25% ВПИ.

Мы надеемся, что информация будет для Вас полезной и, как минимум, пополнит Ваши знания о рынке миниатюрных датчиков давления, представленных в России.

Если у Вас появятся вопросы, пожалуйста, пишите или звоните нам.

В случае, если Вам интересно получить от нас технико-коммерческое предложение, присылайте данные о Ваших потребностях, а именно:

  • рабочие давления
  • рабочие температуры
  • питание
  • по материалам: материал корпуса/мембраны, материал уплотнения или среды, в которых планируется использовать датчик
  • нужен ли дополнительно сенсор температуры Pt1000?

Плюс требуемые количества в месяц, в квартал или в год.

Подробные спецификации Вы найдете на нашем сайте:

1) Серия 3L-10L2) Серия 4LC-9LC

Или пишите нам. Мы будем рады помочь.Всего доброго и успешной Вам работы!

izmerkon.ru

О датчиках измерения давления жидкостей

 

 О датчиках измерения давления жидкостей

ООО "КварцСенс" разработаны и проектируются датчики для измерения давления различных жидких сред: пресная и соленая вода; нефть и производные от нее продукты; пищевые продукты (молоко; пасты).

 

 

 Датчики гидростатического давления для измерения давления (уровня) пресной и морской воды на базе прецизионных манометрических кварцевых резонаторов.

 Один из первых датчиков для измерения уровня воды в скважине ПДТК-Р-1МГ был разработан совместно с ЗАО «Геологоразведка» г. Санкт-Петербург на базе прецизионного резонатора кварцевого манометрического абсолютного давления РКМА-Р-1. Этот датчик имеет высокую точность, долговременную стабильность, малую температурную погрешность, и успешно используется (более 8 лет) в системе мониторинга гидрогеодеформационного поля «Радиус», на протяжении 5 лет на Загорской ГЭС. Далее работы в этом направлении были продолжены совместно с ЗАО «Авангард-Элионика» и ЗАО «Аквамарин» г. С-Петербург, в результате чего был разработаны датчики новой модификации ПДТК-Р-2МГ, ПДТК-Р-3МГ и ПДТК-Р-МН-2.0 (см. Рис. 1) с улучшенными метрологическими характеристиками и уменьшенными габаритными размерами

 Рис. 1. Датчик гидростатического давления ПДТК-Р-МГ 

 В настоящее время разработаны и изготовлены опытные образцы малогабаритных датчиков гидростатического давления ПДТК-Р-3МГ на базе прецизионного малогабаритного резонатора кварцевого манометрического абсолютного давления РКМА-Р-2.  Достоинством этого датчика являются: малые габаритные размеры, модульная конструкция, расширенный диапазон рабочих температур.

   Рис. 2. Модуль датчика давления   Под модульной конструкцией подразумевается возможность использования для различных задач модуля из нержавеющей стали (ø19 мм) с манометрическим резонатором (см. Рис 2.). Эти модули давления имеют вариант для использования в системе коммерческого учета расхода холодной и горячей воды. Воспроизводимая с высокой точностью монотонная температурно-частотная характеристика кварцевых датчиков обеспечивает возможность компенсации температурной погрешности. Определение температуры осуществляется так же резонатором кварцевым термочувствительным РКТ(В)206, т.е. в одном корпусе установлен температурный датчик (также с частотным выходом).На основе РКТ206 возможно производить измерения с погрешностью до ±0,05 °С. В последнее время востребованы кварцевые датчики для регистрации волнения в море и уровня в портах. ООО «СКТБ ЭлПА» разработаны датчики и автономные регистраторы волнения АРВ-10К; АРВ-11К; АРВ-12К и и регистраторы температуры АРТ-12К. Регистраторы эксплуатируются на восточном побережье острова Сахалин, Нижегородским Государственным Техническим Университетом и Институтом Морской Геологии и Геофизики ДВО РАН. Высокая точность и частота измерений позволяют исследовать широкий диапазон волн – практически все несущие угрозу жизнедеятельности человека (штормовые – ветровые, волны-убийцы, сейши, краевые и континентальные шельфовые волны, цунами). АРВ вошли в состав аппаратно-программного комплекса, разрабатываемого в Нижегородском Государственном Техническом Университете под руководством д.ф.-м.н. Куркина А.А.

 На сегодняшний день выпускаются датчики гидростатического давления с основной погрешностью во всем температурном диапазоне 0,06; 0,08; 0,1…1% от ВПИ., с разрешением 0,001% от ВПИ.

Датчики для измерения давления (уровня) нефти и ГСМ на базе прецизионных кварцевых резонаторов.

 Работа в этом направлении началась с создания кварцевого резонатора на давление 60 МПа в 1990 г., далее конструкция резонатора совершенствовалась, и в итоге совместно с МИФИ и ООО «Инсенс» г.Москва были разработаны и изготовлены опытные партии глубинных прецизионных скважинных датчиков давления, которые предназначены для работы в условиях повышенных температур и агрессивной среды, что достигнуто применением разделительного сильфона (см. Рис. 3). На данный момент датчики проходят испытания у заказчиков и уже более полутора лет эксплуатируются на скважинах. Одновременно ведется разработка датчиков с верхним пределом преобразования до 100 МПа, а также датчиков с уменьшенным диаметром.

 

 Рис. 3. Прецизионный скважинный кварцевый датчик ПДТК-60МC 

 На сегодняшний день разработаны 6 вариантов корпусов датчиков на давления от 0 до 20,0; 40,0; 60,0; 80,0 и 100,0 МПа в которые устанавливаются: кварцевые барочувствительные и термочувствительные резонаторы; генераторы с питанием от 2,8 до 5 В и потреблением до от 0,8 мА.

                                                  Рис. 4 Результаты теста  

 На рис. 4 представлен результат теста. Измерения атмосферного давления кварцевым датчиком атмосферного давления ДКАД-0,1 и ПДТК-80-МС-24. Оба датчика имеют основную погрешность не более 0,06% от ВПИ. Перед началом теста на сильфон скважинного датчика было оказано давление, в результате чего было создано давление 1600 мм.рт.ст. В течение 40 с. после окончания воздействия на сильфон показания датчика восстановились в пределах +/- 1 мм.рт.ст., а по истечении 60 мин. показания датчика ПДТК-80-МС-24 с ВПИ = 588 447 мм.рт.ст. находятся в пределах +/-0,5 мм.рт.ст.

 

 Ведутся работы над созданием датчик измерения уровня ГСМ на бензоколонках и нефтебазах с габаритными размерами ø40х120.

 

Датчики для измерения давления (уровня) пищевых продуктов

 

 рис.5   Это новое направление применения датчиков с частотным выходом, разработанных совместно с ООО «Инсенс» г. Москва, на основе элементов пьезоэлектрических кварцевых высокочастотных ЭПКВ-10М. Этот датчик представляет собой металлическую нержавеющую мембрану, закрытую с одной стороны герметичной крышкой, а с другой она контактирует с продуктом (см. Рис. 5). На выходе частота около 10 кГц или цифровой код. Девиация (полезный сигнал) равен от 4 кГц до 10 .. 15 кГц в зависимости от верхнего предела измеряемого давления и габаритных размеров датчика, при этом основная погрешность не более ±0,25 %. Рабочие температуры: а) модификация - 20 .. 60 °С; б) модификация - 40 .. 100 °С. Данную конструкцию датчика давления можно использовать не только в пищевой промышленности. Рис. 5. Датчик давления на основе ЭПКВ-10М ООО «СКТБ ЭлПА» может адаптировать конструкцию своих датчиков индивидуально для каждого заказчика.
< Предыдущая Следующая >
 

qsens.ru

Статья Датчики давления компании BD Sensors: быстрее, лучше, дешевле

Статья в журнале "Электроника: наука, технология, бизнес", август 2006г

К.Р.Заргарьян (ООО "БД Сенсоре РУС")

Компания "Геолинк Консалтинг" известна как официальный дистрибьютор ведущих мировых производителей датчиков для промышленной автоматизации. Еще одно направление деятельности компании - проекты локализации производства датчиков в России. "Геолинк Консалтинг" работает совместно с западными производителями. Вот почему цена продукции относительно невысока, а сроки поставки сокращаются при сохранении качества оригинальных изделий. Об одном из таких проектов - производстве датчиков давления чешской фирмы BD Sensors - и пойдет речь в статье.

Полный текст статьи (217K)

С момента своего основания компания BD Sensors специализируется на разработке и производстве электронных приборов для измерения давления. В настоящий момент продуктовая линейка компании включает в себя более 40 моделей - от недорогих датчиков для ЖКХ до интеллектуальных многофункциональных приборов для газовой, нефтяной, химической и пищевой промышленности. Продукцию компании можно разделить на пять групп: чувствительные элементы давления; датчики давления; электронные реле давления; датчики давления с индикатором и релейными выходами; погружные датчики давления (зонды).

Каждая модель датчика имеет множество вариантов исполнения. Однако если клиент не находит того, что ищет, или находит, но "немного не то", - он может описать свои требования и получить кастомизированный продукт за сравнительно небольшую доплату.

"Сердце" датчика - это его чувствительный элемент. Во многом именно он задает границы применения того или иного датчика и определяет его метрологические характеристики и коррозионную устойчивость. Среди применяемых типов чувствительных элементов - кремниевые тензорезистивные, керамические тензорезистивные, керамические емкостные, индуктивные.

Диапазон охватываемых датчиками давлений составляет от 10 Па до 250 МПа, а диапазон температур измеряемой среды варьируется от -40 до 300°С. Применяемые в конструкции датчиков и чувствительных элементов материалы позволяют использовать их для измерения давления не только агрессивных (таких, как кислоты и щелочи), но и абразивных сред.

Существуют исполнения датчиков, с помощью которых можно измерять давление кислорода и кислородсодержащих газовых смесей.

Датчики имеют унифицированные выходные сигналы как по току, так и по напряжению. Взрывозащищенные исполнения датчиков имеют вид защиты "искробезопасная цепь".

Рассмотрим подробнее некоторые модели датчиков.

Датчики DS 200 и DS 200P - это датчики-реле давления со встроенным светодиодным дисплеем. Помимо аналогового выходного сигнала датчик может иметь до двух релейных выходов (открытый коллектор). При помощи двух кнопок, находящихся под дисплеем, можно настраивать режимы работы релейных выходов, устанавливать пороги и задержки включения и выключения. Прибор хранит в памяти максимальные и минимальные измеренные значения давления, поэтому он может применяться в качестве пикового детектора.

В отдельную группу входят высокоточные датчики с возможностью перенастройки "нуля" и диапазона в широких пределах. "Ноль" может быть установлен в диапазоне 0-90% ДИ (ДИ - диапазон измерения), а диапазон перенастроен 1:10 у всех моделей, за исключением LMK 358H (1:3) и LD 301 (1:40). Преимущества такого датчика очевидны. Например, на производстве используются общепромышленные датчики DMP 331 разных номиналов давлений. При выходе какого-либо датчика из строя или при поверке вместо него после предварительной настройки устанавливается DMP 331i на время, которое займет поверка или заказ нового датчика DMP 331. В результате сокращаются затраты на обслуживание и ликвидируется простой оборудования. Дополнительная погрешность, вызванная изменением температуры измеряемой среды, для данных моделей не превышает 0,02% ДИ/10°C.

Датчики серии XACT и LD 301 - это многофункциональные интеллектуальные приборы с HART-протоколом и жидкокристаллическим дисплеем. Они измеряют не только давление, но и температуру. Кроме возможности перенастройки "нуля" и диапазона данные датчики предусматривают установку различных единиц измерения. Датчики хранят в памяти минимальное и максимальное значение измеренного давления и температуры. Управлять датчиком можно как при помощи HART-модема или HART-коммуникатора, так и локально, при помощи кнопок, которые расположены рядом с дисплеем для XACT, или специального "магнитного" карандаша для LD 301. Модели XACT i и LD 301 имеют исполнения, оснащенные встроенным разделителем сред. Материал разделительной мембраны - сталь различных марок либо тантал - металл, обладающий высокой коррозионной стойкостью. Кроме силиконового масла в стандартном исполнении разделитель может быть заполнен пищевым маслом для применения в пищевой и фармацевтической промышленности, либо галокарбоном - для измерения давления кислорода, кислородсодержащих газовых смесей и иных сильных окислителей, например озона или хлора. Материал мембраны датчика XACT ci - керамика - исключительно коррозионно-стойкий с высокой устойчивостью к абразивному воздействию.

Датчик HMP 331 с HART-протоколом в полевом корпусе предназначен для использования в нефтяной и газовой промышленности. Он может быть оснащен светодиодным дисплеем. Выполнение модели возможно не только со взрывозащитой "искробезопасная цепь", но и со взрывозащитой "взрывонепроницаемая оболочка".

Сейчас в России датчики давления BD Sensors производятся дочерней компанией "БД Сенсорс Рус". Датчики имеют российские сертификаты и полностью метрологически обеспечены как на этапе производства, так и в период эксплуатации.

www.bdsensors.ru

Современные датчики давления

  

Области  применения

Атомная энергетика

   Измерение параметров давления, перепада давления, расхода теплоносителя, измерение статодинамических режимов пара, паро-водной смеси на реакторах ВВР, включая второй контур и реакторах РМБК (теплоноситель Na, K-Na) до 600°С.

Нефтяная  и газовая промышленность

   Измерение параметров давления на скважинах нефти и газа. Измерение давления высокотемпературных сред непосредственно в стволе скважины до 350 (400)°С на выходе из добывающих скважин, по технологии подвергающихся принудительной паротепловой или парогазовой обработке, а также в нагнетательных скважинах глубиной до 3500 м. Для названных выше условий работы разработана модель тензопреобразователя для встраивания в погружной снаряд датчика давления, предназначенного для одновременного измерения давления и температуры среды на глубине погружения датчика и передавать в систему сбора унифицированный выходной сигнал. Измерение давления в технологическом цикле сепарации товарной нефти из нефтеводной смеси, поступающей из скважин. Обеспечение контроля заданных технологических режимов работы (по давлению) насосных агрегатов перекачивающей станции (НПС), крановых площадок трубопроводов, резервуарных парков газа, нефти и нефтепродуктов. Обеспечение повышенных требований по точности, стабильности и надежности измерения давления на узлах коммерческого учета газа, нефти и нефтепродуктов.

Металлургическая промышленность

   Измерение технологических параметров давления газовых и жидкостных сред в производстве различных металлов, а также в литейном производстве под давлением и вакуумом. Измерение деформаций малых величин.

Энергетическая  промышленность

   Измерение технологических параметров давления рабочего тела (теплоносителя) при производстве тепла и электроэнергии на ТЭЦ, котельной, ГРЭС; аварийная защита оборудования и персонала при достижении контролируемыми технологическими параметрами аварийных уставок в микропроцессоре датчика давления. Датчики - мультипреобразователи давления позволяют измерять одновременно два указанных параметра в режиме реального времени. 

 Строительная промышленность

   Измерение давления сред при поточном изготовлении строительных материалов, а также мониторинг зданий и сооружений путем измерения напряжения в бетоне и окружающем его грунте. Измерение деформаций в опорах строительных конструкций. Датчики для измерения аварийной просадки грунта при тоннельных работах.

Химическая  промышленность

   Измерение технологических параметров давления жидких и газовых сред при производстве химической продукции.

Пищевая промышленность

   Экологические датчики для экструдеров, включая  двухпараметровые мультипреобразователи давление + температура

Коммунальное  хозяйство и водоснабжение

   Измерение давления теплоэнергоносителей (газ, вода) для обеспечения:

   ·  заданных поставок потребителям;

   ·  взаимных расчетов между потребителем и поставщиком;

   ·  измерения расхода питьевой, технологической воды и канализационных стоков.

Автомобильный и судоходный транспорт

   Измерение давления масла, гидравлической жидкости в системах обеспечения работоспособности, высокотемпературные быстродействующие датчики для измерения давления в рабочих цилиндрах двигателя, а также аварийная защита в случае выхода агрегата из заданного режима работы.

   Для повышения точности и надежности, датчики могут быть обеспечены виброзащитой, механическим демпфированием и электрической фильтрацией выходного сигнала. Для работы на морских плавсредствах в широтах от арктических до экваториальных, датчики могут иметь исполнение по герметичности в соответствии с ГОСТ 14254 от IP65 до IP69 и климатическое исполнение, соответствующее нормам по ГОСТ 1.     

Список  использованной литературы

   1. http://ru.wikipedia.org/wiki/Датчик

   2. http://bibliofond.ru/view.aspx?id=94322

   3. http://www.manotom-tmz.ru/content/115.html

   4.http://www.diclib.com/cgibin/d1.cgi?l=ru&base=bse&page=showid&id=71005

   5. http://gete.ru/post_1183231887.html

   6. Глаговский Б. А., Пивен И.  Д., Электротензометры сопротивления, 2 изд., Л., 1972.

   7. http://www.bdsensors.ru

stud24.ru

ТИПЫ ДАТЧИКОВ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ | STROYKAT

В современной пищевой промышленности, энергетике, газовой, нефтяной и других отраслях широко применяются  датчики давления. Прибор служит для максимально точного фиксирования показателей давления исследуемой в конкретном случае среды и последующего преобразования полученного сигнала в электрический или цифровой результат. По такому параметру, как принцип действия, принято выделять следующие типы датчиков давления: оптические, резистивные, магнитные, пьезоэлектрические, емкостные, ртутные, пьезорезонансные.

В состав любого датчика давления входит:

  • первичный преобразователь давления с чувствительным элементом;
  • различные по конструкции корпусные детали;
  • схемы для повторной обработки сигнала.

ЕМКОСТНЫЕ ДАТЧИКИ

Имеет одну из наиболее простых конструкций. Состоит из двух плоских электродов и зазора между ними. Один из этих электродов представляет собой мембрану на которую давит измеряемое давление, вследствие, чего изменяется величина зазора. То есть, по сути, этот тип датчиков представляет собой конденсатор с изменяющейся величиной зазора. А как известно емкость конденсатора зависит от величины зазора. Емкостные датчики способны фиксировать очень маленькие изменения давления.

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ

Чувствительным элементом датчиков этого типа является пьезоэлемент — материал, выделяющий эклектический сигнал при деформации (прямой пьезоэффект). Пьезоэлемент находится в измеряемой среде, он будет выделять ток пропорциональный величине изменения давления. Так как электрический сигнал в пьезоматериале выделяется только при деформировании, а при постоянном давлении деформирование не происходит, то этот датчик пригоден только для измерения быстро меняющегося давления.

ОПТИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ

Оптические датчики давления могут быть построены на двух принципах измерения: волоконно-оптическом и оптоэлектронном.

Волоконно-оптические

Волоконно-оптические датчики давления являются наиболее точными и их работа не сильно зависит от колебания температуры. Чувствительным элементом является оптический волновод. Об измеряемой величине давления в таких приборах обычно судят по изменению амплитуды и поляризации проходящего через чувствительный элемент света. 

Оптоэлектронные

Датчики этого типа состоят из многослойных прозрачных структур. Через эту структуру пропускают свет. Один из прозрачных слоев может изменять свои параметры в зависимости от давления среды. Есть 2 параметра, которые могут изменяться: первый это показатель преломления, второй это толщина слоя.

На иллюстрации показаны оба метода, изменение показателя преломления — рисунок а, изменение толщины слоя — рисунок б.

Понятно, что при изменении этих параметров будут меняться характеристики проходящего через слои света, это изменение будет регистрироваться фотоэлементом. Более подробно об оптоэлектронных датчиках давления можно почитать в этом PDF документе. К достоинствам датчика этого типа можно отнести очень высокую точность.

РТУТНЫЕ ДАТЧИКИ

Тоже очень простой измерительный прибор. Работает по принципу сообщающихся сосудов. На один из этих сосудов давить измеряемое давление. Давление определяется по величине ртутного столба.

МАГНИТНЫЕ ДАТЧИКИ

Другое название таких датчиков — индуктивные. Чувствительная часть таких датчиков состоит их Е-образной пластины, в центре которой находится катушка, и проводящей мембраны чувствительной к давлению. Мембрана располагается на небольшом расстоянии от края пластины. При подключении катушки, создается магнитный поток, который проходит через пластину, воздушный зазор и мембрану. Магнитная проницаемость зазора примерно в тысячу раз меньше магнитной проницаемости пластины и мембраны. Поэтому, даже небольшое изменение величины зазора влечет за собой заметное изменение индуктивности.

ПЬЕЗОРЕЗОНАНСНЫЕ

Этот тип тоже использует пьезоэффект, только в отличие от прошлого типа тут используется обратный пьезоэффект — изменение формы пьезоматериала в зависимости от подаваемого тока. В датчиках данного типа используется резонатор (например пластина) из пьезоматериала, на которую нанесены с двух сторон электроды. На электроды по переменно подается напряжение разного знака, таким образом пластина изгибается то в одну то в другую сторону с частотой подаваемого напряжения. Но если на эту пластину подать силу, например мембраной чувствительной к давлению, то частота колебания резонатора изменится. Частота резонатора и будет показывать величину, с которой давление давит на мембрану, а она в свою очередь давит на резонатор.

Схема пьезорезонатора

В качестве примера, на рисунке приведен пьезорезонансный датчика абсолютного давления. Он выполнен в виде герметичной камеры

1. Герметичность достигается соединением корпуса 2, основания 6 и мембраны 10, которая крепится к корпусу с помощью электронно-лучевой сварки. На основании 6 закреплены два держателя: 4 и 9. Держатель 4 крепится к основанию с помощью специально перемычки 3 и он держит силочувствительный резонатор 5. Держатель 9, установлен для крепления опорного пьезорезонатора 8.Мембрана 10 передает усилие через втулку 13 на шарик 6, закрепленный в держателе 4. Шарик 4 передает силу давления на силочувствительный резонатор 5.Провода 7 крепятся на основании 6 и служат для соединения резонаторов 5 и 8 с генераторами 17 и 16 Выходной сигнал абсолютного давления формируется схемой 15 из разности частот генераторов. Датчик давления помещен в активный термостат 18 с постоянной температурой 40 градусов Цельсия. Измеряемое давление подается через штуцер 12.

РЕЗИСТИВНЫЕ

По-другому этот тип датчиков называет тензорезистивный. Тензорезистор — это элемент, изменяющий свое сопротивление в зависимости от деформирования. Эти тензоризисторы устанавливают на мембрану чувствительную к изменению давления. В итоге, при давлении на мембрану она изгибается и изгибает тензоризисторы, закрепленные на ней. Вследствие чего, сопротивление на них меняется и меняется величина тока в цепи.

ДАТЧИКИ ДАВЛЕНИЯ С АНАЛОГОВЫМ ВЫХОДОМ

Для непрерывного измерения давления и передачи его значения в системы учета и контроля применяются датчики давления со стандартными выходными сигналами тока или (существенно реже) напряжения. Датчики могут измерять избыточное или абсолютное давление, а также разряжение. Это зависит от конструкции датчика. Абсолютное давление это сумма избыточного и атмосферного давлений.

РАБСОЛЮТНОЕ = РИЗБЫТОЧНОЕ + РАТМОСФЕРНОЕ

Датчик давления состоит из сенсора, модуля преобразования сигнала сенсора, дисплея и корпуса. В настоящее время наиболее распространены тензометрические сенсоры с металлической мембраной. Все более широкое применение находят емкостные сенсоры с мембраной из сверхчистой керамики (99,9% Al2O3).

Принцип действия тензосенсоров с металлической мембраной основан на измерении деформации тензорезисторов, сформированных в тонкой пленке кремния на сапфировой подложке (КНС), припаянной твердым припоем к титановой мембране. Иногда вместо кремниевых тензорезисторов используют металлические: медные, никелевые и др. Принцип действия тензорезисторов основан на явлении тензоэффекта в материалах, который выражается в том, что при линейном удлинении проводника его электрическое сопротивление увеличивается. Тензорезисторы соединены в мост Уитсона. Под действием давления измеряемой среды мембрана прогибается, тензорезисторы деформируются. Их сопротивление меняется, что приводит к разбалансу моста. Разбаланс имеет линейную зависимость от степени деформации резисторов и, следовательно, от приложенного к мембране давления. Разбаланс моста преобразуется электроникой датчика в выходной аналоговый сигнал и в цифровой код для вывода данных на дисплей. Мембрана и корпус сенсора образуют герметичную конструкцию, заполненную внутри кремнийорганической жидкостью.

Несмотря на множество достоинств, таких как: высокая степень защиты от воздействия агрессивных сред, высокая предельная  температуры измеряемой среды, низкая стоимость, отлаженное серийное производство датчики давления с тензосенсорами и металлической мембраной имеют ряд недостатков. В частности, неустранимую временную нестабильность передаточной характеристики (давление-ток) и существенные гистерезисные эффекты от воздействия давления и температуры. Это обусловлено неоднородностью конструкции и жесткой связью мембраны с корпусом сенсора. При эксплуатации датчиков с сенсорами данного типа практически всегда наблюдается эффект прямого и обратного хода. Например, если на датчик со шкалой 0-10 Bar и выходным сигналом 4-20 mA подать давление 5 Bar, плавно увеличивая его с 0 значения то установиться, допустим, выходной ток 11,5 mA. Если же, на тот же датчик подать давление 5 Bar, но теперь  плавно уменьшая с 10 Bar, то выходной сигнал будет уже 12,5 mA. Этот эффект связан с упругими свойствами металлической мембраны.

Работа емкостных сенсоров датчиков давления основана на зависимости емкости конденсатора от расстояния между его обкладками. Чем меньше расстояние, тем больше емкость. Роль одной обкладки (подвижной) выполняет металлизация внутренней стороны мембраны, роль второй обкладки (неподвижной) – металлизация основания сенсора. Подвижная мембрана изготавливается из сверхчистой керамики, кремния или упругого металла. При изменении давления процесса (рабочей среды) мембрана с обкладкой деформируется, расстояние между ней и основанием сенсора изменяется и происходит изменение емкости.

Достоинством емкостного сенсора из сверхчистой керамики является простота конструкции, высокая точность и временная стабильность показаний, возможность измерять низкие давления и слабый вакуум благодаря отсутствию заполняющего масла. Керамическая мембрана обладает коррозионной стойкостью к химически-агрессивным средам и стойкостью к истиранию. Кроме того у емкостных керамических сенсоров отсутствует эффект прямого и обратного хода. Они в меньшей степени подвержены воздействию гидравлических ударов, так как мембрана в этом случае просто прижимается к основанию сенсора.

К недостаткам емкостных сенсоров можно отнести нелинейную зависимость емкости от приложенного давления, но эта нелинейность компенсируется электроникой датчика. Так, например, к керамическим емкостным сенсорам датчиков давления Cerabar фирмы Endress+Hauser прилагается специальный паспорт, в котором производитель указывает настроечные коэффициенты. При замене сенсора эти коэффициенты должны быть занесены во внутреннюю энергонезависимую память датчика с помощью HART-коммуникатора. В противном случае погрешность измерения давления существенно возрастает, возрастает и нелинейность измерения.

Достаточно широко в настоящее время распространены датчики с чувствительными элементами на основе монокристаллического кремния. Несмотря на схожую конструкцию с приборами на основе КНС структур они имеют на порядок большую временную и температурную стабильности, более устойчивы к воздействию ударных и знакопеременных нагрузок. Эффект прямого – обратного хода также отсутствует, что объясняется использованием идеально-упругого материала.

Данный тип сенсора (интегральный преобразователь давления), представляет собой мембрану из монокристаллического кремния с размещенными на ней методом диффузии пьезорезисторами. Пьезорезисторы соединены в мост Уинстона. Кристалл ИПД прикрепляется к диэлектрическому основанию легкоплавким стеклом или методом анодного сращивания. Для измерения давления чистых неагрессивных сред применяются, так называемые, Low cost – решения. Чувствительные элементы в датчиках данного типа либо не имеют защиты вовсе, либо защищены лишь слоем силиконового геля. При измерении агрессивных сред чувствительный элемент размещается в герметичном металлическом корпусе, с разделительной диафрагмой из нержавеющей стали, передающей давление измеряемой среды на ИПД посредством кремнийорганической жидкости.

Недостатком датчиков с пьезорезистивными сенсорами является их сравнительно невысокая предельная рабочая температура измеряемой среды – не более 150 °С.

Не зависимо от типа, сенсор является самой уязвимой частью датчика давления. Для защиты сенсора от повреждений применяют различные защитные устройства. Для предотвращения коррозии или загрязнения мембраны сенсора при измерении давления вязких, агрессивных или сильно загрязненных сред применяют разделительные мембраны или колонки. Разделительная мембрана монтируется непосредственно перед датчиком и служит для передачи давления без контакта сенсора с измеряемой жидкостью. Давление измеряемой жидкости подается в одну полость разделительной мембраны и деформирует мембрану. Датчик давления подсоединен ко второй полости, заполненной инертной жидкостью, например, силиконовым маслом, и воспринимает деформацию мембраны. Разделительные колонки чаще всего применяют для измерения давления горячего мазута. Нижнюю часть колонки и датчик заполняют водой, после этого открывают вентиль на мазутопроводе. Мазут заполняет верхнюю часть колонки, и остается сверху, так как имеет плотность чуть меньше чем находящаяся снизу вода и не растворяется в ней.

 

Для защиты сенсора от чрезмерного давления среды применяют специальные пружинные вентили, которые автоматически закрываются, перекрывая подачу давления на датчик при скачках давления или гидроударе. Еще одним эффективным способом защиты сенсора датчика от гидроударов является глушитель ударов давления TTR производства компании «BD Sensors Rus», работающий на многокамерном принципе. Они обладают способностью эффективно демпфировать гидроудары длительностью от 20 миллисекунд и амплитудой до 70 МПа. При пульсации давления длительностью до 100 миллисекунд, глушитель ударов давления позволяет датчику давления выдерживать четырехкратную перегрузку.

Для измерения давлений рабочих сред с температурой до 300 °С применяют радиатор-охладитель. Как правило, он изготавливается из нержавеющей стали, например, 12Х18Н10Т. Радиатор-охладитель и разделительная мембрана могут быть изготовлены и смонтированы как самостоятельные изделия или быть частью конструкции датчика, например, как в датчике S-11 фирмы WIKA.

Датчики давления могут подключаться к вторичным приборам по двух-, трех- или четырехпроводной схеме. По двухпроводной схеме подключаются только датчики, имеющие выходной сигнал 4-20 мА. Это объясняется тем, что в цепи питания (являющейся одновременно и цепью передачи выходного сигнала) всегда должен протекать небольшой ток, обеспечивающий питание электронной «начинки» датчика. В данном случае этот минимальный ток равен 4 мА. Понятно, что датчики с выходным сигналом 0-5 мА или 0-20 мА при включении по двухпроводной схеме работать не будут, так как при нулевом давлении ток в цепи также должен равняться нулю. Соответственно, в этом случае электроника датчика останется без электропитания и перестанет работать.

Если выходной токовый сигнал датчика нестабилен при стабильном входном давлении, то, как правило, это связано с наличием сильных электромагнитных помех. Уменьшить влияние помех можно установкой конденсаторов между заземленным корпусом датчика и контактом питания (и/или контактом выходного сигнала) на контактной колодке датчика. Выводы конденсаторов должны иметь минимальную длину. Для подавления высокочастотных помех достаточно высокочастотного конденсатора емкостью 300…500 пф., для подавления низкочастотной помехи — конденсатора типа К73-17 емкостью 1…2 мкф.Некоторые датчики давления, например DS200 производства BD Sensors помимо токового выхода имеют встроенные реле с настраиваемыми порогами срабатывания. С их помощью можно реализовывать различные системы автоматики, например, АВР насосной установки и одновременно контролировать текущее значение давления среды.

Во время эксплуатации датчиков давления часто возникает необходимость изменить значение шкалы измерения или выполнить подстройку нуля. Не все датчики (в том числе и самые современные) позволяют сделать это. Как правило, бюджетные приборы являются однопредельными, то есть не перенастраиваемыми. В лучшем случае имеется возможность подстройки нуля и шкалы в небольшом диапазоне. Более дорогие модели позволяют осуществлять корректировку нулевых показаний и шкалы в больших пределах, устанавливать нестандартные значения «нуля» и шкалы и даже инвертировать выходной сигнал (в этом случае нулевому давлению будет соответствовать максимальный выходной ток датчика 20 мА, который будет уменьшаться с ростом давления).

Подстройку шкалы в многопредельных датчиках давления выполняют либо для увеличения точности представления измеренной величины, либо для расширения диапазона измерения, либо для согласования с вторичным прибором, имеющим определенные настройки. Подстройку шкалы для увеличения точности представления осуществляют в том случае, если максимальное значение шкалы датчика существенно превышает давление среды. В этом случае целесообразно уменьшить шкалу датчика, при этом увеличиться точность представления, так как на единицу измеряемого давления будет приходиться большее изменение выходного токового сигнала.

Корректировать ноль датчиков давления (особенно датчиков перепада давления) приходиться довольно часто. Это связано с тем, что у многих датчиков ноль «уходит» если пространственное положение датчика изменить относительно той ориентации, при которой была выполнена настройка нуля (например, наклонить).  Либо, если датчик давления соединяется с трубопроводом импульсной трассой и место подсоединения импульсной трассы к трубопроводу находиться выше места соединения датчика с импульсной трассой. В результате этого, если измеряемой средой является пар, вода или другая жидкость, столб этой жидкости создает дополнительное давление на мембрану датчика, вызывая отклонение его показаний от нулевых значений. Чем больше столб жидкости, тем больше отклонение, которое необходимо скорректировать иначе показания во всем диапазоне измерений будет завышены. Давление столба жидкости рассчитывается по формуле:

PСТОЛБА ЖИДКОСТИ = ρgh

Таким образом, измеренное датчиком значение давления будет равно сумме избыточного давления жидкости в трубопроводе плюс давление столба жидкости в импульсной трассе:

РИЗМЕРЕННОЕ = РИЗБЫТОЧНОЕ + РСТОЛБА ЖИДКОСТИ

Отбор давления рекомендуется осуществлять в тех местах трубопровода, где скорость движения потока наименьшая и завихрения минимальны, то есть на прямолинейных участках трубопроводов, на максимальном расстоянии от запорных устройств, колен, сужений, компенсаторов и других гидравлических соединений.

На измерении давления столба жидкости основан принцип косвенного измерения уровня жидкости в резервуарах, расширительных баках и т.п. Датчик давления крепят к днищу резервуара или на боковой стенке вблизи дна. Чаще всего для измерения уровня применяют датчики давления с открытой мембраной, так как они менее подвержены засорению и более чувствительны к малым изменениям уровня ввиду больших размеров мембраны. Датчики давления с открытой мембраной довольно часто имеют шкалу непосредственно в единицах измерения уровня — миллиметрах (метрах) водяного столба.

Как правило, импульсные трассы применяют для того чтобы персоналу было удобно обслуживать датчики давления или по конструктивным соображениям. При определенной конфигурации импульсные трассы выполняют также роль демпфирующих устройств, сглаживая скачки давления. Но импульсные трассы имеют и ряд существенных недостатков. При большой длине и множестве изгибов они легко засоряются. В холодное время года они часто замерзают, если проложены в не отапливаемом помещении и отсутствует теплоизоляция и обогрев. Наиболее часто применяется электрообогрев с помощью специального нагревательного шнура. Он обвивается вокруг импульсной трассы на всем ее протяжении, затем трасса обматывается теплоизоляционным материалом. Иногда для обогрева используют так называемый спутник – трубу с циркулирующей горячей водой или паром. Кроме того из-за большой протяженности импульсной трассы и ее малого поперечного сечения (как правило используются трубки диаметром 14…16 мм) возникают задержки передачи давления.

К трубе или импульсной трассе датчик давления чаще всего подключается через вентильный блок. Вентильные блоки перекрывают подачу рабочей среды к мембране датчика, что позволяет, при необходимости, демонтировать его не останавливая процесс. При этом утечки рабочей среды также сводятся к минимуму. Вентильные блоки имеют различную конструкцию: от самых простых игольчатых до сложных комбинированных вентилей, сочетающих в себе функции отключения и продувки датчика на свечу или в окружающую среду.

C вентильным блоком датчик соединяется посредством резьбы. Самыми распространенными резьбами датчиков давления являются метрическая М20х1,5 и дюймовая G ½’’резьбы. Для уплотнения резьбовых соединений достаточно редко используют льняную прядь или фум ленту. Чаще применяют торцевые кольцевые прокладки из паронита, фторопласта или обожженной меди. Прокладки из обожженной меди и фторопласта имеют высокую температурную и химическую стойкость, но обладают одним существенным недостатком – они являются одноразовыми.    Прокладки из паронита обладают худшей стойкостью, но допускают несколько циклов установки – демонтажа датчика, обеспечивая при этом герметичное уплотнение. В пищевой промышленности, где попадание в измеряемую среду частиц уплотнительных материалов недопустимо применяют датчики с фланцевым или «рюмочным» креплением.

Калибровку датчиков давления производят с помощью калибраторов давления или масляных колонок. Калибраторы давления, например, DPI фирмы Druck, позволяют генерировать и плавно регулировать давление сжатого воздуха в широких пределах. Проверять работоспособность датчиков давления нажатием твердым предметом или пальцем на мембрану сенсора для имитации давления не рекомендуется — это может привести к повреждению сенсора.

На какие параметры нужно обращать внимание при покупке датчиков давления:

  • Вид давления. Очень важно понимать какой вид давления необходимо измерять. Существует 5 типов: абсолютное, дифференциальное(относительное), вакуум, избыточное, барометрическое. Для лучшего понимания разницы между ними, рекомендуем прочитать статью «виды давления».
  • Диапазон измеряемого давления.
  • Степенью защиты прибора. В разных отраслях использования датчиков будут разные условия эксплуатации, для которых необходимы разные степени защиты от проникновения воды и пыли. Определитесь, какую степень защиты электроприбора нужно выбрать именно вам.
  • Наличие термокомпенсации. Температурные эффекты, такие как расширение материалов, могут наложить достаточно сильные помехи на выходные показания датчика. Если у вас происходят постоянное изменение температуры измеряемой среды, то термокомпенсация необходима. Обратите также внимание на границы температур. Например, у датчика ST250PG2BPCF есть термокомпенсация в пределах от -40 до 100 градусов Цельсия.
  • Материал. Материал может оказать решающую роль при использовании датчика в агрессивных средах, в таком случае необходим выбор материала с высокой коррозийной стойкостью.Вид выходного сигнала. Важно определиться какой вид нужен вам. Аналоговый или цифровой? Если аналоговый, то какие диапазоны выходных сигналов и сколько проводов? Например, диапазоны могут быть 4…20 мА.

ПОХОЖИЕ МАТЕРИАЛЫ

[/su_posts]

www.stroykat.by