Průmyslové tlakové senzory - princip činnosti, typy a použití

Měření tlaku patří mezi základní měření prováděná v naprosté většině průmyslových a výrobních závodů. Primární funkcí těchto senzorů je měření tlaku a přenos shromážděných informací do externích zařízení.

Vzhledem ke schopnosti většiny senzorů převádět vstupní signál na analogový nebo digitální elektrický signál se často nazývají také převodníky.

Princip fungování průmyslových tlakových senzorů

V současné době vyráběné průmyslové tlakové senzory fungují na principu tenzometru, který využívá deformaci membrány vyrobené ze silikonu, kovu nebo keramiky. Tlak je neelektrický signál, proto je nutné tyto hodnoty převést na signály, které mohou elektrická zařízení snadno používat. Přesná konstrukce membránových tlakových senzorů jim umožňuje efektivní propojení s elektronickými systémy. V důsledku deformace pružného prvku se tedy naměřená hodnota okamžitě převede na elektrický signál úměrný aplikovanému tlaku.

Nejoblíbenějším řešením jsou senzory s membránami z křemíku a nerezové oceli. První řešení zvyšuje odolnost membrány vůči tlaku, čímž se výrazně prodlužuje životnost tlakových senzorů. Křemík lze navíc kombinovat s jinými materiály, jako je keramika, a získat tak nové vlastnosti, které zvyšují výkon převodníku. Druhé řešení se nachází u senzorů pracujících v náročných podmínkách prostředí a těžkém průmyslu.

Typy průmyslových tlakových senzorů

Na trhu existuje mnoho typů tlakových převodníků. Volba konkrétního řešení závisí na koncové aplikaci, ale především na měřicím systému. Velmi oblíbeným řešením jsou diferenciální senzory, které měří tlak ze dvou zdrojů na membráně. Deformace vyplývající z tohoto rozdílu poskytuje informace o vztahu mezi tlakem měřeného plynu a vnějším tlakem.

Dalším řešením jsou průmyslové senzory relativního tlaku, které měří tlak vzhledem například k vakuu nebo atmosférickému tlaku. Senzory absolutního tlaku, které porovnávají měření s vakuem, vylučují vliv atmosférického tlaku na měření. Taková řešení se často nacházejí v aplikacích testujících těsnost uzavřených nádrží.

Technické informace o průmyslových senzorech tlaku

Před zakoupením senzoru pro naše řešení je vhodné seznámit se s několika parametry, které mohou být užitečné při výběru správné komponenty:

Měřicí rozsah senzoru tlaku

V průmyslu se používá několik standardů pro měření analogových signálů. Standardy používané v tlakových převodnících jsou 4–20 mA, 0–10 V a 0,5–4,5 V. 
Vzhledem k potřebě odpovídající přesnosti měření používá většina závodů senzory, které mohou přepínat mezi různými rozsahy.

Snímač minimálního tlaku

Každý převodník má spodní limit měření, pro který bude zobrazovat správné hodnoty tlaku. Pro rozsah měření 4–20 mA bude tato hodnota 0 barů při 4 mA.

Snímač maximálního tlaku

Toto je horní limit měření senzoru. Jakmile máme minimální a maximální tlak, můžeme vybrat vhodný senzor v rámci tohoto rozsahu měření.

Napájení tlakového senzoru

Určení typu a hodnoty napájecího napětí je pro každý senzor klíčové. Průmyslovým standardem je 24 V DC.

Použití průmyslových tlakových senzorů

Tlakové senzory lze nalézt v mnoha specializovaných aplikacích a odvětvích. Tlakové převodníky se běžně používají v:

• výrobním průmyslu;
• těžkém průmyslu – armáda, letecký průmysl;
• hydraulickém průmyslu;
• automobilovém průmyslu;
• lékařském a chemickém průmyslu;
• instalacích HVAC – vytápění, větrání a klimatizace.

Průmyslové tlakové senzory jsou klíčovými prvky každého automatizačního systému, a to i přes jejich malou velikost. Jsou schopny monitorovat procesy a provoz zařízení a instalací, což umožňuje rychlé odstranění jakýchkoli poruch a poškození ve výrobních procesech. Díky dlouholetým zkušenostem s distribucí automatizačních komponent a zařízení nabízí DACPOL nejlepší řešení, která splňují požadavky zákazníků. Naše nabídka zahrnuje širokou škálu tlakových senzorů pro průmyslové použití. Naši specialisté vám pomohou vybrat správné řešení a zodpoví všechny vaše dotazy.Podívejte se na: Indukční senzory pro prostředí s nebezpečím výbuchu.