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 wyjściowy sygnał napięciowy 0÷10 V lub prądowy 4÷20 mA.
Sygnał wyjściowy z przetwornika jest często również 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 źródło prądowe i wzmacniacz.
Źródło 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 specyfikę
budowy oraz mierzonego medium są klasyfikowane do tej
oddzielnej grupy |
▪
Przetworniki różnicy ciśnień
Przetworniki różnicy ciśnień jak sama nazwa wskazuje mierzą
różnicę ciśnień
pomiędzy dwoma 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 ciśnienie jak i wielkości które można wyliczyć z pomiaru
ciśnienia np: wysokość słupa cieczy. Przykładowe zastosowania: |
| ▪ |
Przetwornik
ciśnienia PXT w rurociągu zasilającym siarki płynnej do pieco-kotła
KS-13 |
| ▪ |
Przetworniki
NPX w układzie kalorymetru reakcyjnego do pomiaru ciśnienia CO2 podczas
absorbcji w wybranych rozpuszczalnikach. |
| ▪ |
Przetwornik
NPX w układzie pomiaru ciśnienia wody w kotle OR-32. |
| ▪ |
Przetwornik
ciśnienia PXT w układzie hamulcowym maszyny wyciągowej w szybie
kopalnianym do pomiaru ciśnienia płynu hamulcowego w układzie hamowania
maszyny.
|
| ▪ |
Pomiar
ciśnienia mazutu poprzez manometr z separatorem puszkowym. |
| ▪ |
Przetwornik
NPX w układzie wytłaczarki do odlewów aluminiowych mierzący ciśnienie
płynu w układzie tłoka maszyny
|
| ▪ |
Pomiar
różnicy ciśnień metanu w punktach redukcyjnych kopalni gazu ziemnego. |
| ▪ |
Przetwornik
MPX w układzie pomiaru ciśnienia płynu hamulcowego Fiata Pandy. |
| ▪ |
Przetworniki
PXMD w układzie do pomiaru przepływów dwufazowych |
| ▪ |
Przetworniki
PXMD do pomiaru oporów przepływu w rurach. |
| ▪ |
Przetworniki
PXMD do 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 |
|
|
|
|
Home
Seria TPX
Seria PXH