Basınç Ölçümüne Genel Bakış

Basınç, tespit edilmesi gereken en yaygın özelliklerden biridir. Akışkan akışını, sıvı seviyesini ve ekipman performansını belirlemek için sıklıkla diferansiyel basıncı algılarız. Basınç transmitteri, mutlak basıncı veya gösterge basıncını ölçmek için tasarlanabilir. Tüm sensörler atmosferik basıncın üzerindeki basıncı algılayacaktır. Hepsi olmasa da çoğu, atmosferik basıncın altındaki basıncı ölçecektir (kısmi vakum). Çoğu sensör, dinamik basınçların yanı sıra statik basınçları ölçmek için kullanılabilir. Basınç algılama ve sinyal iletimi çeşitli yollarla gerçekleştirilir. Mevcut sensör türleri hakkında temel bir bilgi, kişinin belirli bir uygulama için bir basınç sensörünü doğru şekilde seçmesini sağlayacaktır. Tablo, mevcut basınç sensörlerinin türünü ve tipik bir uygulama öfkesini listeler. Bu oturumda, basınç ölçümüne genel bir bakış hakkında tartışacağız.

Ölçüm Elemanı

Bir basınç sensörünün ölçüm elemanı, bir tür Bourdon tüpü veya bir diyafram olacaktır. Bourdon tüpü, mekanik basınç göstergelerinde yaygın olarak kullanılır. Tipik Bourdon tüpü, genellikle kabaca oval bir kesite sahip, “C” şeklinde içi boş bir tüptür. Borunun ucu, bir bağlantı mekanizması aracılığıyla bir işaretçiye bağlanır. Basınç uygulandığında boru bükülür. İşaretçi, kalibre edilmiş bir kadran üzerindeki basıncı kaydeder. Bourdon tüpü, farklı basınç aralıkları için daha uygun hale getirmek için spiral veya sarmal bir şekil de alabilir. Şekil, Bourdon tüpünün farklı formlarını göstermektedir. Öncelikle mekanik gösterge için kullanılmasına rağmen, elektronik bir sinyalin iletilmesi için de kullanılabilir Bir Bourdon tüp göstergesi nasıl çalışır?

Diğer bir yaygın basınç sensörü diyaframdır. Bu, sızdırmaz bir mahfaza içinde kenetlenmiş bir zardan oluşur. Membranın bir tarafı proses basıncına, diğer tarafı referans basıncına tabidir. Bu referans basıncı atmosferik ise, sensör bir gösterge basıncı algılar. Böyle bir durumda proses basıncı atmosferik basıncın üzerinde ise ‘yüksek’ porta bağlanır. Tersine, proses basıncı atmosferik değerin altındaysa, düşük bir porta bağlanır. Öte yandan, düşük bağlantı noktası bir işlemin düşük basıncına ve yüksek bağlantı noktası bir işlemin yüksek basıncına bağlıysa, sensör bir fark basıncı algılar. referans ise

Diyaframın yan tarafı kapalı bir vakuma maruz kalırsa, sensör mutlak basıncı algılayacaktır. Sensörün hareketini elektronik bir sinyale iletmek için diyaframa mekanik olarak bir bağlantı yerleştirilmiştir. Orası

bu işlevi gerçekleştirmek için kullanılan çeşitli elektronik dönüştürücü elemanlarıdır.

Reklam

Dönüştürücü Eleman

Bu tür bir dönüştürücü eleman, gerinim ölçerdir. Gerinim ölçer temelinde tasarlanan basınç transdüserleri, sensörün diyaframının hareketini ölçmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Dar aralıklı basınç ve fark basınç ölçümleri için sıklıkla kullanılırlar. bir tür gerinim ölçer sabit bir çerçeve ve birkaç tel elemanın tutturulduğu hareketli bir armatürden oluşur. Gerinim ölçer, bir tel elemanlarının direncinin, gerildikçe değiştiği ilkesine göre çalışır. Bu direnç değişikliği çok küçük olduğundan, kullanılan elektronikler bu tür değişiklikleri kaydetmek için yeterince hassas olmalıdır. Bu direnç değişikliğini tespit etmenin en yaygın yöntemi, bir Wheatstone köprüsünün kullanılmasıdır. Wheatstone köprüsü, bir trim direnci (Rm) aracılığıyla sıcaklık değişimlerini telafi etmek kolay olduğu için özellikle uygundur. Şekil, bir gerinim ölçer aletinin şemasını göstermektedir.

Kapasitans Tipi Basınç Transmitteri Nasıl Çalışır ?

Kapasitans tipi basınç cihazları, düşük mutlak basınçları algılamak için tasarlanmıştır. Tek plakalı kapasitör veya çift plakalı kapasitör olarak tasarlanabilirler. Her birinde, algılama elektrotlarını şarj etmek için yüksek frekanslı bir osilatör kullanılır. İki plakalı tasarımda diyaframın hareketi ünitenin kapasitansında bir değişikliğe neden olur. Kapasitedeki bu değişiklik doğrudan basınçla ilgilidir. Tek plakalı tasarım, üzerinde tek bir plaka kullanır.

diyaframın bir tarafı. Diyafram uygulanan basınçla hareket ettikçe kapasitans değişir. Her iki tasarımda da, bir tür köprü devresi kapasitanstaki bu değişikliği algılar. Dönüştürücü eleman, standart bir işlem sinyali vermek üzere tasarlanmıştır.

Potensiyometrik Basınç Transmitteri Nasıl Çalışır ?

Potansiyometrik basınç dönüştürücü, mekanik olarak bağlanmış yüksek kaliteli bir değişken dirençten oluşan bir cihazdır. Algılama elemanının konumu, uygulanan bir işlem basıncına tepki olarak hareket ettikçe, direnç orantılı olarak değişir. Değişken direnç genellikle ölçülen direnci kalibre edilmiş bir kontrol sinyaline dönüştüren bir Wheatstone köprüsünün parçasıdır. Çok basit ve ucuz bir cihaz olmasına rağmen, sıcaklık hataları ve mekanik aşınmadan muzdariptir.

Titreşimli Tel Basınç Dönüştürücüsü Nasıl Çalışır ?

Dönüştürücünün başka bir biçimi de titreşimli teldir. Bu dönüştürücü, yaylı çalgılarla aynı prensipte çalışır; bir tel gerdirildiğinde bazı doğal frekanslarda titreyecektir. Bu tip dönüştürücüde, algılama elemanı bir tele bağlanır ve onu gergin hale getirir. Bir osilatör devresi, teli doğal frekansında titreşmeye zorlamak için harici uyarım sağlar. Bir başlatma bobini, uygulanan işlem basıncıyla ilişkili olan bu frekansı algılar. Bu dönüştürücü, son derece tekrarlanabilir ve son derece doğru olma eğilimindedir. Bu nedenle, fark basınç ölçümü için mükemmel bir dönüştürücüdür. Dezavantajları, dış titreşime ve sıcaklık değişimine karşı duyarlılığı içerir. Ayrıca doğrusal olmayan bir çıktı sergiler. Bu dezavantajlar genellikle sinyali bir mikroişlemci aracılığıyla işleyerek giderilir, bu da bunu doğru ve hassas ölçüm için mükemmel bir seçim haline getirir.

Piezoelektrik Basınç Transmitteri Nasıl Çalışır?

Piezoelektrik basınç dönüştürücü, şok veya titreşimden kaynaklananlar gibi dinamik basınçları ölçmek için kullanılır. Birincil elementi bir kuvars kristalidir. Bu kristal bir basınca maruz kaldığında, bir bu basınçla orantılı elektrik sinyali. Ancak bu sinyal oldukça hızlı bir şekilde bozulur, bu nedenle statik basınçlar için kullanılamaz. Kendi akımlarını ürettikleri için harici bir güç kaynağına ihtiyaç duymazlar. Oldukça sağlamdırlar ve çok hızlı yanıt verirler, ancak kurulumda özel dikkat gerektirirler.