Навигация
В статье рассказываем, что такое датчики давления, какие виды бывают и где применяются эти приборы.
Что такое датчик давления
Датчик давления – компактный прибор для измерения физических параметров давления газа, пара или жидкости и их дальнейшего преобразования в выходной информационный сигнал определенного формата. Фактически это устройство, выполняющее функции измерителя и преобразователя количественной величины в электрический импульс для его передачи в систему управления. Выходными сигналами сенсоров могут служить электрический заряд, напряжение либо ток. Они характеризуются такими параметрами, как частота сигнала, фаза, амплитуда. Это также может быть цифровой код.
В зависимости от типа, датчик измеряет давление разных видов:
- Абсолютное
- Относительное (избыточное)
- Дифференциальное (перепад давления)
В целом все эти виды различаются между собой исходной точкой измерения. Так, датчики избыточного давления, такие как Huba Control 520, определяют параметры по отношению к атмосферному давлению. Приборы, измеряющие дифференциальную величину, показывают разницу давлений в точках по обе стороны датчика. По такому принципу работают модели линеек Huba Control 605 и 699. Абсолютное значение определяется относительно значения идеального вакуума.
Многие датчики измеряют несколько видов давления, что делает их более универсальными и широко применяемыми. Например, серия Huba Control 528, позволяющая контролировать параметры относительного и абсолютного давлений. Или представители линейки Huba Control 604, предназначенные для работы с дифференциальным и относительным видами давлений.
К основным техническим характеристикам датчика давления относятся точность измерения, разрешающая способность, диапазон рабочих параметров, исполнение. Помимо этого, при выборе модели, учитывают потребляемую мощность, материал, из которого сделан прибор, его физические габариты и способ монтажа. Выбор подходящего преобразователя делают по совокупности всех перечисленных характеристик.
Виды датчиков давления
Наряду с разделением по виду измеряемого давления, датчики можно классифицировать и по другим критериям. В зависимости от принципа преобразования давления, измерительные устройства могут быть:
- Тензометрические – принцип работы основан на изменении электрического сопротивления при механической деформации тензометрических резисторов и приклеенного к нему упругого элемента.
- Пьезорезистивные – включают чувствительные элементы на основе монокристаллического кремния, отличаются крайне высокой чувствительностью, ввиду изменения удельного сопротивления полупроводника при воздействии давления. Характерный пример преобразователей этого типа – датчик Huba Control 680, работающий с жидкостями и газами в диапазоне давлений 0 ... 0.1 – 1000 бар.
- Пьезоэлектрические – работают на основе пьезоэлектрического эффекта, который состоит в образовании электрических зарядов при приложении механических усилий к пьезоэлементу.
- Индуктивные – этот тип датчиков работает за счет регистрации токов Фуко.
- Емкостные – метод измерения в этом случае предусматривает давление измеряемой среды на мембрану, расположенную напротив емкостных электродов (пластин), ее перемещение и связанное с этим изменение емкости между пластинами.
Широкое распространение получили датчики давления, созданные на основе керамической технологии – комбинированного решения, с использованием уникальных мембран с чувствительными элементами из керамики. Это обусловило такие качества приборов, как высокая точность и долгосрочная стабильность показаний.
Примером керамических решений может быть модель Huba Control 501-1, предназначенная для измерения относительного или абсолютного давления в диапазоне -1 ... 0 – 60 бар. Прибор рассчитан на работу с жидкостями, воздухом и нейтральными газами. Выполнен в компактной, прочной конструкции, имеет обширную область применения.
Второй яркий пример реализации керамической технологии – модель Huba Control 527 для измерения давлений -1 ... 0 – 60 бар. Надежность и характеристики этого преобразователя позволяют его использовать в судостроительной промышленности.
Помимо датчиков давления, созданных на основе керамических чувствительных элементов, широко применяются преобразователи, выполненные на базе толстопленочной технологии. Это приборы, доказавшие уникальные свойства во множестве гидравлических применений. Они отличаются высокой надежностью, прочностью, точностью измерения, способностью работать в условиях динамичного изменения давления. К этому же типу устройств относится датчик типа Huba Control 521, предназначенный для измерения относительного давления в пределах 0 ... 2.5 – 600 бар и работы с воздухом, жидкими и газовыми нейтральными средами.
Где применяются датчики давления
Например, с помощью датчика Huba Control 505 измеряют давление воды в замкнутых производственных контурах и системах подогрева. Модель Huba Control 503 разработана специально для комплексных промышленных применений. Датчики давления, такие как Huba Control 506, работают в холодильных установках, преобразователи Huba Control 515 созданы для сектора машиностроения.
Кроме этого, существуют специальные решения для медицинского оборудования и систем кондиционирования. К примеру, датчик перепада давления Huba Control 402, работающий с воздухом и нейтральными газами. И это только малая часть всех возможных применений преобразователей давления.