Навигация
В статье разбираем, что представляют собой датчик и реле давления и чем они различаются.
Датчик давления: назначение, виды и принцип работы
Датчик давления выполняет несколько функций. Прибор измеряет давление жидкой, газовой или парообразной среды, преобразовывает физические значения в электрический сигнал и передает данные в систему управления. Датчики зачастую называют преобразователями, тем самым частично отмечая суть их действий. Передаваемый ими электрический импульс может быть в аналоговом либо дискретном формате.
По своей роли, датчик представляет собой полевой прибор, находящийся на нижней ступени в иерархии системы автоматизации. Вместе с тем, он выполняет важнейшую функцию по сбору данных, на основании которых контроллер или другое средство управления вырабатывает и передает управляющую команду.
Основной рабочий инструмент любого датчика давления – чувствительный элемент, в качестве которого могут служить мембрана, пьезоэлемент, тензорезистор и пр.
В зависимости от типа компонента и технологии преобразования, измерительные приборы подразделяются на:
- пьезоэлектрические – используют пьезоэффект, при котором давление вызывает изменение электрического заряда на поверхности кристалла
- тензометрические – основаны на изменении сопротивления тензорезисторов, деформируемых под действием давления
- емкостные – определяют изменение емкости между электродами, при деформации мембраны
- пьезорезистивные – фиксируют изменение объемного сопротивления, деформированного давлением полупроводника
- индуктивные – принцип действия состоит в регистрации токов Фуко, при смещении мембраны
Датчики рассчитаны на работу с давлением определенного типа: абсолютным, избыточным, дифференциальным. От этого в первую очередь зависит выбор модели. Устройства, работающие с дифференциальными величинами, называются датчики перепада давления. Измерительные приборы обеспечивают работу промышленных установок, медтехники, транспорта, систем инженерного обеспечения зданий.
Реле давления: назначение, виды, принцип работы
Реле давления – аппарат коммутации, который служит для автоматического включения или выключения оборудования, при достижении установленных значений. По схеме работы его можно сравнить с механическим переключателем, который включает и выключает, исходя из параметров давления. Устройство используется для защиты систем от перегрузок, управления насосами, компрессорами и другим оборудованием.
Реле давления подразделяются на:
- механические
- электронные
Принцип действия механических и электронных приборов отличается. Работа первых основана на замыкании или размыкании электрических контактов, с учетом перемещения механического элемента – чувствительной мембраны, которая изменяет положение под давлением и тем самым воздействует на механизм переключения контактов. Электронные коммутирующие устройства оснащены электронной схемой и управляют переключателем за счет сигнала, создаваемого датчиком давления.
Реле давления применяются в насосных станциях, водоснабжении, отопительных системах. Они управляют работой насосов, компрессоров, вентиляторов и других инженерных установок.
Датчик-реле давления: назначение, виды, применение
Датчик-реле давления, больше известный как прессостат – это комбинированное устройство, которое объединяет функции измерения и управления. Аппарат не только определяет текущие значения в системе, но и автоматически переключает электрические контакты, при достижении допустимых пороговых величин. Фактически, это универсальный инструмент "2 в 1", компактный и функциональный. Он позволяет настраивать пороговые значения для срабатывания, устанавливать время задержки включения или выключения. Большинство моделей оснащены индикаторами, которые служат для контроля состояния прессостата.
Датчики-реле давления представлены несколькими решениями. Одни в своей конструкции содержат два отдельных PNP-выхода. Благодаря такому решению приборы коммутации обеспечивают управление двумя разными устройствами. Прессостаты второго типа оснащены аналоговым выходом, что дает им возможность определять давление и коммутировать нагрузку.
Датчики-реле находят применение в водоснабжении, кондиционировании, отоплении. Они также используются для контроля производственных процессов в условиях промышленного производства.
Чем различаются датчики и реле давления
На основании информации, изложенной в предыдущих разделах, можно выделить ключевые различия между датчиками и реле давления.
Назначение и принцип работы
Датчики давления измеряют физические значения, которые преобразовывают в выходной сигнал определенного формата и передают в систему управления. Таким образом, это созависимые приборы, которые являются важным дополнением, а не самостоятельным компонентом системы. Реле давления – автоматические устройства коммутации, которые выполняют исключительно управляющую функцию и работают на основе заданных пороговых величин, ничего не измеряя. Прессостаты – гибридные решения.
Сигнал на выходе
Датчики давления передают унифицированные аналоговые либо дискретные сигналы, цель которых состоит в информировании средств управления о текущем значении контролируемой величины. В свою очередь, реле давления выдают сигнал, управляющий электрической цепью.
Использование приборов
Применение преобразователей давления ограничено полевым уровнем в схемах автоматизации. Роль устройств заключается в непрерывном мониторинге значений, без прямого влияния на ситуацию. Использование реле предполагает другую, более высокую ступень автоматизации, поскольку коммутационный аппарат выполняет базовое управление, отключая или включая оборудование. Образно говоря, датчик можно сравнить с "глазами" системы, а реле с ее "руками".
Датчики и реле давления являются взаимодополняющими устройствами, каждое из которых выполняет свою уникальную функцию в системах автоматизации. Правильный выбор и применение этих устройств позволяют обеспечить эффективность технологических процессов и надежность инженерного оборудования.