Що таке перетворювач тиску
Перетворювач тиску переводить тиск у точці відбору в безперервний електричний сигнал, який може дійти до диспетчерської, ПЛК або реєстратора. Звичне виконання це двопровідне коло з 4-20 mA, часто з HART поверх нього, і дедалі частіше з цифровою шиною. Прилад містить чутливий елемент, електроніку, яка обробляє та компенсує його вихід, і вихідний каскад, що живить коло.
Варто точно означити, що відрізняє перетворювач від сусідів, бо в запитах їх часто плутають. Манометр показує на місці й нічого не передає. Реле тиску змінює стан у заданій точці й видає контакт «увімкнено або вимкнено». Перетворювач видає сигнал, пропорційний тиску, безперервно. Він може мати місцевий дисплей, але дисплей не робить його перетворювачем.
Далі вибір зводиться до чотирьох питань у такому порядку: від чого відраховують тиск, який діапазон відлік має покрити й розрізнити, що середовище зробить зі змоченими частинами і де пристрій фізично має стояти. Усе інше, як-от протокол, дисплей і діагностика, вирішують після цих чотирьох.
Як перетворювач тиску вимірює
Чутливий елемент деформується або зазнає напруження від прикладеного тиску і перетворює це в електричну зміну, тензорезистивним, ємнісним, тонкоплівковим тензометричним або п'єзоелектричним способом, залежно від типу. Перетворювачем прилад робить не сам елемент, а обробка сигналу навколо нього: підсилення, лінеаризація і, головне, температурна компенсація. Нескоректований елемент дрейфує від температури довкілля й середовища, і саме компенсація тримає відлік осмисленим протягом доби.
Опорний бік і надає вимірюванню сенсу. Надлишковий перетворювач порівнює з місцевим атмосферним тиском, тому його відлік змінюється з погодою та висотою. Абсолютний порівнює із закритим вакуумом і тому є правильним вибором там, де важлива сама абсолютна величина, як у вакуумних системах і в завданнях, де атмосферному доданку не можна дозволити гуляти. Закритий надлишковий тримає фіксовану опору всередині корпусу, і його застосовують там, де атмосферний канал кородував би або забився. Диференціальний міряє різницю між двома портами тиску.
Діапазон і перенастроювання визначають, яка частина відліку придатна. Перетворювач, відкалібрований на широкий діапазон, розрізняє менше в його нижній частині, тому прилад, обраний лише за максимумом, часто поганий саме там, де процес зазвичай і працює. Допуск на перевантаження це інший бік тієї самої медалі: вузький діапазон, обраний заради розрізнення, більше наражається на пік під час випробування лінії чи пуску насоса.
Варіанти конфігурації
Більшу частину специфікації визначають саме ці рішення, а не клас похибки. Кожне обмежує наступне, тому їх узгоджують по порядку.
| Конфігурація | Варіанти на вибір | Що це насправді визначає |
| База відліку тиску | Надлишковий, абсолютний, закритий надлишковий або диференціальний | Що означає нуль. Надлишковий перетворювач, прочитаний як абсолютний, помиляється на весь атмосферний доданок, і жодне калібрування не виправить опору, задану не для того завдання. |
| Технологія чутливого елемента | Тензорезистивна, ємнісна, тонкоплівкова тензометрична, п'єзоелектрична | Довготривала стабільність, стійкість до перевантаження та поведінка на крайніх температурах застосування. |
| Змочені частини | Матеріал мембрани й приєднання до процесу, з рідиною заповнення, якщо використано розділювач | Чи руйнує середовище прилад. Там, де середовище агресивне, відповідь зазвичай мембранний розділювач, а не дедалі екзотичніший метал мембрани. |
| Діапазон і перенастроювання | Відкалібрований діапазон відносно повного діапазону сенсора | Найменша зміна тиску, яку ще можна розрізнити, а від неї залежить більшість застосувань. |
| Вихід і протокол | 4-20 mA, HART, Modbus та інші цифрові шини | Чи коло суто аналогове, чи прилад можна переналаштовувати дистанційно і чи діагностика йде разом зі значенням процесу. |
| Приєднання до процесу | Різьбове, фланцеве, гігієнічне або капілярне до винесеного розділювача | Механічна відповідність, спосіб ущільнення і те, чи точку вимірювання можна чистити, чи її треба тримати ізольованою. |
| Корпус і категорія зони | Матеріал оболонки, ступінь захисту, дозвіл для вибухонебезпечної зони | Де перетворювач дозволено встановлювати, а це рішення майданчика, не вподобання. |
| Місцевий дисплей і налаштування | Вбудований дисплей, місцеві кнопки, ручний або дистанційний доступ | Час пусконалагодження і те, як несправність помітить той, хто стоїть перед щитом. |
Як вибрати перетворювач тиску
| Чинник | Чому це визначає відповідь | Як з'ясувати це до запиту |
|---|
| Тип опори | Він визначає нульову точку, і від нього залежить кожне подальше порівняння | Укажіть надлишковий, абсолютний чи диференціальний явно. Не виводьте це з назви обладнання: той самий стенд може нести всі три. |
| Діапазон і нижній край роботи | Робоча точка часто лежить далеко нижче максимуму, і саме там губиться розрізнення | Дайте мінімальний, робочий і максимальний тиск, а не одну цифру діапазону. |
| Перехідні та випробувальні умови | Випробування лінії, пуск насоса й пропарювання можуть перевищити робочий тиск із великим запасом | Укажіть найвищий тиск, який перетворювач колись побачить, навіть короткочасно, і будь-який вакуумний режим. |
| Середовище та його температура | Корозія мембрани чи приєднання зазвичай і є причиною ранньої відмови перетворювача | Перелічіть середовище, його концентрацію й температуру, а також будь-яку промивну чи мийну рідину на лінії. |
| Температура в точці відбору | Температура середовища доходить до приладу через приєднання і зсуває і відлік, і строк служби | Дайте температуру середовища й температуру довкілля в місці монтажу та скажіть, чи вже передбачені імпульсна лінія або розділювач. |
| Монтаж та імпульсна лінія | Конденсат, пульсація й засмічення змінюють тиск, який перетворювач насправді бачить | Опишіть, як пристрій приєднають: безпосередньо, на кронштейні, імпульсною лінією з петлею чи без, або винесеним розділювачем. |
| Коло та інтеграція | Приймальна система визначає вихід, а вона ж визначає, скільки діагностики корисно | Назвіть, що зчитує сигнал і скільки каналів доступно. |
| Зовнішні умови | Корозійна атмосфера, обмивання, сонце на вулиці й вибухонебезпечна зона кожна змінюють корпус | Укажіть категорію зони і те, чи корпус обмиватимуть струменем, закопуватимуть або виставлять назовні. |
Найближчі альтернативи
Це типи, якими зазвичай виявляється запит на перетворювач тиску, і точка, у якій вибір справді визначається.
| Найближча альтернатива | Чим вона відрізняється від перетворювача |
| Манометри | Місцева індикація без електричного виходу. Там, де хтось фізично читає тиск у точці застосування і сигнал нікуди не має йти, манометр простіша й міцніша відповідь; перетворювач існує, щоб перенести значення в інше місце. |
| Перетворювачі перепаду тиску | Міряє різницю між двома портами, а не один тиск відносно опори. Використовують для витрати на звужувальному пристрої та для рівня в закритому резервуарі. Купувати диференціальний прилад для точкового вимірювання тиску можна, але це марнує діапазон і додає другу імпульсну лінію. |
| Перетворювачі абсолютного тиску | Прилад, опора якого є закритим вакуумом. Його обирають там, де абсолютна величина і є технологічним параметром, як у вакуумній дистиляції, роботі конденсатора та компенсації атмосфери, а не просто як різновид надлишкового. |
| Давачі тиску | На практиці цей термін описує перетворювальний елемент або компактний пристрій, призначений живити систему, часто без польового корпусу й місцевого дисплея. Там, де потрібен повний прилад у полі з виходом у коло, перетворювач є чіткішою специфікацією. |
| Реле тиску | Видає контакт у заданій точці й нічого більше. Правильний вибір для блокувань і сигналізації, де питання не в тому, який тиск, а в тому, чи перетнув він межу. |
| Мембранні розділювачі | Не перетворювач, а приладдя, яке відокремлює його від середовища. Його обирають, коли середовище забивало б або кородувало прилад, або коли потрібен гігієнічний чи високотемпературний інтерфейс. |
Там, де в одній точці відбору потрібні і перетворювач, і манометр, колектор зазвичай охайніша відповідь, ніж два окремі приєднання.
Що додати до запиту
Перша відповідь може бути пропозицією, а не набором запитань, якщо запит містить ці дані. Якщо цифра невідома, надішліть опис задачі, і ми підтвердимо, що з нього випливає.
- Потрібний тип опори: надлишковий, абсолютний, закритий надлишковий або диференціальний
- Мінімальний, робочий і максимальний тиск під час роботи
- Будь-яке перехідне перевантаження, вакуум або умови випробування лінії
- Середовище, концентрація й температура, включно з мийними рідинами
- Температура довкілля й умови в місці монтажу
- Тип, розмір і стандарт приєднання до процесу
- Вихід і протокол та те, що зчитуватиме сигнал
- Корпус, ступінь захисту та вимога до категорії зони
- Чи потрібен місцевий дисплей або місцеве налаштування
- Кількість, порт призначення та потрібна дата постачання
