Przemysłowe czujniki ciśnienia - Zasada działania, rodzaje i zastosowanie

Pomiary ciśnienia należą do podstawowych pomiarów wykonywanych w zdecydowanej większości zakładów przemysłowych i produkcyjnych. Podstawowymi funkcjami takich czujników są pomiar ciśnienia i przekazanie zebranych informacji do urządzeń zewnętrznych.

Ze względu na zdolność większości czujników do przetwarzania sygnału wejściowego na analogowy lub cyfrowy sygnał elektryczny są one często nazywane również przetwornikami.

Zasada działania przemysłowych czujników ciśnienia

Produkowane obecnie przemysłowe czujniki ciśnienia działają na zasadzie tensometru wykorzystując odkształcenia membrany wykonanej z silikonu, metali lub ceramiki. Ciśnienie jest sygnałem nieelektrycznym, dlatego niezbędna jest zamiana tych wartości do postaci sygnałów, które urządzenia elektryczne będą w stanie z łatwością wykorzystać. Precyzyjne wykonanie membranowych czujników ciśnienia pozwala im na wydajną współpracę z układami elektronicznymi, dlatego w wyniku odkształcenia elastycznego elementu, zmierzona wartość jest od razu przetwarzana na sygnał elektryczny proporcjonalny do wielkości przyłożonego nacisku.

Najpopularniejszym rozwiązaniem są czujniki z membranami krzemowymi oraz ze stali nierdzewnej. Pierwsze rozwiązanie zwiększa odporność membrany na nacisk, dzięki czemu żywotność czujników ciśnienia znacząco wzrasta. Dodatkowo, krzem można łączyć z innymi materiałami np. ceramiką, w celu uzyskania nowych właściwości zwiększających wydajność pracy przetworników. Drugie rozwiązanie można spotkać w czujnikach, które pracują w trudnych warunkach środowiskowych oraz przemyśle ciężkim.

Rodzaje przemysłowych czujników ciśnienia

Na rynku istnieje wiele rodzajów przetworników ciśnienia. Wybór konkretnego rozwiązania uzależniony jest od aplikacji końcowej, ale przede wszystkim od układu pomiarowego. Bardzo popularnym rozwiązaniem są czujniki różnicowe, które mierzą nacisk z dwóch źródeł na membranę. Odkształcenie wynikające z wartości tej różnicy daję informację o zachodzącej relacji pomiędzy ciśnieniem mierzonego gazu a ciśnieniem zewnętrznym.

Innym rozwiązaniem są przemysłowe czujniki ciśnienia względnego, które mierzą ciśnienie względem np. próżni lub ciśnienia atmosferycznego. Czujniki ciśnienia absolutnego porównujące pomiar z próżnią wykluczają wpływ ciśnienia atmosferycznego na pomiar. Takie rozwiązania często można spotkać w aplikacjach sprawdzających szczelność zamkniętych zbiorników.

Informacje techniczne o przemysłowych czujnikach ciśnienia

Przed zakupem czujnika do naszego rozwiązania warto zapoznać się z kilkoma parametrami, które mogą być pomocne przy doborze odpowiedniego elementu:

Zakres pomiarowy czujnika ciśnienia

W przemyśle wykorzystuje się kilka standardów do pomiaru sygnałów analogowych. Wykorzystywane standardy w przetwornikach ciśnienia to 4 – 20 mA, 0 – 10 V i 0.5 – 4.5 V. 
Z racji potrzeby doboru odpowiedniej dokładności pomiaru, w większości zakładów stosuje się czujniki posiadające możliwość przełączania się między różnymi zakresami.

Minimalne ciśnienie czujnika ciśnienia

Każdy przetwornik posiada dolną granicę pomiarową, dla którego będzie pokazywał poprawne wartości ciśnienia. Przy zakresie pomiarowym 4 – 20 mA, będzie to wartość 0 bar dla 4 mA.

Maksymalne ciśnienie czujnika ciśnienia

Jest to górna granica pomiarowa czujnika. W momencie posiadania minimalnego i maksymalnego ciśnienia, jesteśmy w stanie dobrać odpowiedni czujnik o takim zakresie pomiarowym.

Zasilanie czujnika ciśnienia

Określenie rodzaju oraz wartości napięcia zasilającego jest kluczowe dla każdego czujnika. Standardem w przemyśle jest 24 VDC.

Zastosowanie przemysłowych czujników ciśnienia

Czujniki ciśnienia możemy spotkać w wielu aplikacjach specjalistycznych i branżach przemysłowych. Przetworniki ciśnienia powszechnie wykorzystuje się w:

• przemyśle produkcyjnym;
• przemyśle ciężkim – przemysł wojskowy, lotniczy;
• przemyśle hydraulicznym;
• przemyśle samochodowym;
• przemyśle medycznym i chemicznym;
• instalacjach HVAC – grzejnictwo, wentylacja, klimatyzacja.

Wykorzystanie przemysłowych czujników ciśnienia to kluczowe elementy każdego systemu automatyki mimo swoich niewielkich rozmiarów. Są w stanie monitorować przebieg procesów i pracy urządzeń oraz instalacji, pozwalając na szybką eliminację wszelkich awarii i uszkodzeń w procesach produkcyjnych. Dzięki wieloletniemu doświadczeniu w dystrybucji podzespołów i urządzeń do automatyki, DACPOL oferuje najlepsze rozwiązania spełniające wymagania klienta. Nasza oferta zawiera szeroką gamę czujników ciśnienia do stosowania w przemyśle. Nasi specjaliści pomogą Państwu w doborze odpowiedniego rozwiązania i odpowiedzą na wszelkie Państwa pytania.

Sprawdź: czujniki indukcyjne do stref zagrożonych wybuchem