上次我们学习了温度传感器,这次我们将谈论另一个非常重要的传感器——压力传感器。
压力传感器是工业中最常用的传感器,因为就像血压是一个人健康的重要数据一样,压力值和工业生产一样不可或缺。广泛应用于各种工业自动化环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自动化、航空空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等诸多行业。
什么是压力传感器
压力传感器通常用于测量气体和液体的压力(事实上,称之为压力传感器更准确,但每个人都同意这一点)
因为测量的是压力,压力传感器的单位一般是帕斯卡,也就是牛顿每平方米。因为帕斯卡太小,所以更常用巴和PSI磅每平方英寸。而atm是标准大气压。
朋友们可能会在轮胎压力表中更多地看到这个Bar和PSI单位。是的,轮胎压力表是一个压力传感器。
原理大多数压力传感器都是基于压电效应,即压力值转换成电信号。因此,这些通常也被称为压力变送器。两种常用的信号是4~20 mA信号和0 ~ 10。
因为有朋友留言,这里我们就顺便解释一下传感器和发射器的区别:
传感器将待测的物理量转换成电信号,电信号通常很小,需要放大后才能转换成4-20mA、0-10V等相关的工业信号。
简单来说,传感器是变送器的核心,变送器是包含传感器和放大电路,能够输出工业电信号的器件。
所以在业内,我们说的更多的是XX变送器,比如温度变送器,压力变送器。
类型
我们在行业中经常使用三种类型的压力。
绝对压力 Absolute Pressure表压力 Gauge Pressure差压力 Differential Pressure
绝对压力:是指绝对真理空的压力相对于绝对真理空测得的压力为0帕斯卡/0PSI/0Bar。
表压:参照大气压力测量。标准大气压通常是10372千帕/1大气压。
差压:顾名思义,就是两个压力值之差。
应用
在工业中,压力传感器用于各种过程。最常见的用途是测量蒸汽压力。蒸汽通常用于工艺加热,锅炉是产生蒸汽的最重要设备。锅炉系统上的压力传感器可用于多种用途。
首先也是最明显的是观察和监测压力,作为释放蒸汽和调节其压力的重要依据。蒸汽会在容器中积聚压力,变得危险(如高压锅)。我们可以用压力传感器作为输入装置来开启和关闭控制阀,以维持压力和蒸汽流量的调节。这只能通过PLC中的简单编程来实现。
在许多工业过程中,压力传感器也安装在过滤器旁边。具体过程是,如果过滤器开始堵塞,流量会减少。随着液体流量的减少,压力会增加或减少,这取决于过滤器的哪一侧被监控。通过压力判断过滤器是否堵塞,是否需要清洗或更换。
特殊点的用途是使用压力传感器作为液位传感器。
在开放式的水箱中,通过测量压力可以计算出液位,通过简单的计算知道液体的比重,然后知道水箱的容积就可以确定有多少液体。
如果水箱是封闭的,比如锅炉,就需要通过压差传感器测量压差,计算出液位高度。安装会比较麻烦,但还是可行的选择。
(当然,这种方法测量液位的误差会比较大,可以用在精度要求不高的场合。)
如何选择
因为有各种类型的压力(绝对压力、差压、表压),所以了解会影响传感器使用的因素非常重要。了解接触传感器是液体还是气体非常重要。作为一种用于流体测量的传感器,当被测流体可能损坏传感器时,其应用不同于普通传感器。另一个重要因素是测量范围(用bar、psi、Atm等单位表示。).传感器可以测量的压力范围,同时保持测量规格的准确性。并且测量范围是单极(压力或真空)或双极。比如测量大气(蒸发塔)下面的压力,如果用表压传感器,会出现负值,给计算和控制带来麻烦。在这种情况下,使用绝对压力传感器要方便得多。
此外,“过压”或“防压力”(传感器在不造成损坏的情况下可以接受的最大压力)在传感器的选择中非常重要。了解工作温度范围也很重要。待测液体或气体物质的温度不得超过传感器的工作温度范围。
品牌
按品牌分有:西门子、罗斯蒙特、霍尼韦尔、E+H等。,现在大部分仪器都支持HART协议。
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