Ciśnienie zaraz obok temperatury, to najczęściej mierzona wielkość fizyczna w przemyśle. Dotyczy to przede wszystkim branży procesowej oraz hydrauliki. Przy pomiarze ciśnienia używane są oczywiście czujniki i przetworniki ciśnienia. Czym są, jak działają oraz jakie są ich rodzaje?
Czujniki i przetworniki ciśnienia – czym są, jak działają, gdzie się je stosuje?
Czujniki i przetworniki ciśnienia, to przyrządy dzięki którym możliwy jest pomiar ciśnienia, podciśnienia oraz różnicy ciśnień. Stosuje się je w pomiarze ciśnienia gazów i cieczy, szczególnie w energetyce, przemyśle chemicznym i spożywczym oraz w ciepłownictwie i wentylacji. Poza tym czujniki i przetworniki ciśnienia swe zastosowanie znajdują również w kanalizacji i wodociągach.
Przetworniki ciśnienia, to urządzenia zamieniające fizyczną wielkość ciśnienia na sygnał elektryczny – analogowy lub cyfrowy. Dzielą się na przetworniki ciśnienia absolutnego, gdzie odniesieniem jest próżnia, przetworniki ciśnienia względnego, gdzie z reguły odniesienie stanowi ciśnienie atmosferyczne, przetworniki ciśnienia różnicowanego – tu odniesieniem jest dowolne ciśnienie oraz przetworniki ciśnienia barometrycznego.
Pomiary ciśnienia to obszar od zera do kilku tysięcy barów. Wielkość ciśnienia jest oczywiście decydująca dla konstrukcji mechanicznej danego przetwornika i metody pomiaru. W przypadku małych ciśnień stosuje się czujniki elektromechaniczne, a w przypadku większych – piezorezystancyjne. Z kolei przyłącza mechaniczne dla przetworników, które mierzą niskie ciśnienia w większości przypadków dostosowane są do wężyków elastycznych. Duże ciśnienia wymagają już przyłączy gwintowych o dużej wytrzymałości.
Podział przetworników ciśnienia i zasady ich działania
W przemyśle stosuje się kilka rodzajów przetworników. Najpopularniejsze z nich, to jednak przetworniki piezorezystancyjne, pojemnościowe i piezoelektryczne. Różnice między nimi wynikają ze zróżnicowanych potrzeb poszczególnych zastosowań. Niekiedy pomiary dotyczą bowiem ciśnień dość małych, a kiedy indziej dynamicznych.
Pierwsze z nich, przetworniki piezorezystancyjne wyposażone są w membranę, na której wstawiony jest zestaw piezorezystorów połączonych w układzie mostka Wheatstone’a. Jest to układ pomiarowy przeznaczony do pomiaru rezystancji z dużą dokładnością. Kiedy na membranę pod wpływem ciśnienia wywierany jest nacisk, rozciągają lub ściskają się elementy na niej naklejone. Tym samym zmieniają swoją rezystancję. Z kolei zmiany rezystancji przeliczane są na zmianę ciśnienia. Ten rodzaj przetworników jest najpopularniejszy. Swe zastosowane znajduje właściwie we wszystkich gałęziach przemysłu.
Kolejne to przetworniki pojemnościowe. Membrany przetworników pojemnościowych pokryte są z kolei materiałem przewodzącym, który stanowi jedną z okładzin kondensatora. Nacisk na membranę zmniejsza jej odległość od elektrody. To wpływa natomiast na zmianę pojemności kondensatora. Ten rodzaj przetworników ciśnienia używa się do pomiarów małych ciśnień. Zakresy pomiarowe wynoszą do 40 bar.
Ostatnie, a więc przetworniki piezoelektryczne wykorzystują zjawisko piezoelektryczne. Do ich membrany przymocowany jest piezoelektryk. Pod wpływem naprężeń mechanicznych na powierzchni materiału pojawiają się ładunki elektryczne. Ciśnienie wywołuje natomiast nacisk na membranę, a do doprowadza do powstania napięcia. Napięcia wprost proporcjonalnego do ciśnienia. Przetworniki piezoelektryczne wykorzystuje się do pomiarów ciśnień dynamicznych. Charakteryzują się one wysoką odpornością na działania podwyższonych temperatur.
Jaki przetwornik ciśnienia wybrać?
Firma Spais z Gdańska swym klientom oferuje szeroki wybór przetworników ciśnienia. W zależności od naszych potrzeb możemy zdecydować się na przetwornik do pomiaru względnego ciśnienia, przetwornik do pomiaru względnego ciśnienia gazów i cieczy czy przetwornik do pomiaru względnego ciśnienia gazów i cieczy w warunkach przemysłowych i laboratoryjnych.
Szukając odpowiednich rozwiązań możemy skontaktować się z firmą i umówić na rozmowę, ponieważ ta świadczy kompleksową współpracę z klientem na wszystkich etapach realizacji zadania. Spais swym klientom oferuje również siłomierze liniowe, siłomierze kontrolne i siłomierze specjalistyczne. Nie brakuje też oczywiście wag elektronicznych, w tym wag hakowych i zawiesinowych czy wag do ważenia materiałów sypkich i cieszy w zbiornikach.
Firma zapewnia nie tylko urządzenia najwyższej jakości, ale również indywidualne podejście do potrzeb każdego klienta. To niezwykle istotne, bo usługi w zakresie projektowania i budowy urządzeń powinny być dostosowane indywidualnych wymagań zamawiającego. Co więcej Spais oferuje również serwis gwarancyjny zakupionych produktów, a także serwis bieżący, który realizowany jest w krótkich terminach.