Basınç Sensörü Nedir ?

Basınç, bir yüzey alanına uygulanan kuvvetdir. Bir sensöre basınç uygulandığında, basınca duyarlı eleman durumu algılayacak. Basınç sensörü bunu bir çıkış sinyaline dönüştürmek için belirli parçalara sahip olacaktır. Çoğunlukla bir basınç sensörü, gazların ve sıvıların basıncını ölçer. B3asınç sensörü basit bir ölçüm yöntemiyle çalışan, gazlarda, sıvılarda, havada, yağda veya benzer proseslerde basınç ölçümü için tasarlanmış cihazlara verilen addır.

Basınç türleri nelerdir?

Mutlak basınç sensörü

Bu cihazı, vakum olacak referans odasına göre basıncı ölçecek sensör olarak tanımlayabiliriz.

Gösterge basınç sensörü

Bu tip basınç sensörü, basıncı ölçecek veya mevcut atmosfer basıncına göre basıncı karşılaştıracaktır.

Vakum basınç sensörü

Bu tip cihazlarda vakum ile ilgili basınç ölçümü yapılır.

Fark basınç sensörü

Bu tür bir ölçüm, iki basınç arasındaki farkı belirlememiz gerektiğinde yapılır.

Neden basınç ölçümüne ihtiyacımız var?

• Türbinler, IC motorlar vb. gibi basınçla çalışan ekipmanlarda basıncın ölçülmesi gerçekten önemlidir.
• Boru ve kanallardaki kayıpları belirlemek için kullanılabilir ve böylece enerji verimliliğini belirleyebiliriz.
• Atmosferik koşulları belirlemek için basınç ölçümü kullanılabilir
• Akış hızını veya hızını dolaylı olarak ölçebiliriz
• Pnömatik veya hidrolik mekanik elemanlar için basınç ölçümü kaçınılmazdır

Bir proses için basınç sensörü seçerken dikkat edilmesi gereken faktörler nelerdir?

• Prosesteki maddenin karakterini dikkate almalıyız.
• Sistemin çevresel koşulları
• Prosesin basınç aralığı
• Bu işlem için gereken hassasiyet ve hassasiyet düzeyine göre bir basınç sensörü seçmeliyiz.

Sabit ve dinamik basınç nedir?

Sabit basınç

Akışkan hareket etmiyorsa veya bloke olmuşsa, boşlukta hareket etmeyen akışkanın uyguladığı basınca statik basınç denir.

Dinamik basınç

Statik basıncın tersi olup hareketli bir sıvının uyguladığı basınca dinamik basınç denir.

Basınç Sensörü Türleri Nelerdir ?

Basınç sensörü (Mekanik)

Bu tip bir sensör, basıncı kuvvete çevirecek ve daha sonra bu kuvvet ölçülecektir.

Basınç sensörü (Elektrikli)

Bu basınç sensörü, basıncı analog bir elektrik sinyaline dönüştürür ve büyüklüğü uygulanan basınca karşılık gelir.

 

1. Bourdon tüpü basınç sensörü

Bu basınç sensörünün büyük kısmı, basınca maruz kaldığında şeklini değiştiren bir borudur. Tüpe içten basınç uygulandığında bükülmez, düzleşir ve basınç bırakıldığında asıl şeklini alır. Tüp ucu, iç basınç değişimine göre hareket edecek ve daha sonra bir ölçeğe dönüştürülecektir.

Burdon tüpünün avantajları

• Geniş çalışma aralığı
• Ekonomik
• Hızlı cevap
• İyi hassasiyet
• Basınç ölçümü doğrudan

Burdon tüpünün dezavantajları

• Bu sensörler, titreşimlere ve şoklara karşı hassastır.
• Sıcaklık değişimi ölçümünü etkiler
• Bisiklette histerezis.

Burdon tüpünün uygulamaları

• Tank sıcaklık ölçümü
• Otomotiv endüstrisinde dolum seviyeleri için kullanılır
• Otomotiv hava freni basınç ölçümü
• Yüksek basınçlı kesimde kullanılır.

2. Helis ve spiral boru

Bu tip sensör tüpleri ismine göre şekle sahiptir ve bu sensörün bir ucu sızdırmaz olacaktır. Yani tüpe basınç uygulandığında düzleşir, düzleştirme miktarı basınç miktarına bağlıdır. Böylece spiral ve sarmal boru, basıncı serbest bıraktıktan sonra gerçek şeklini alacaktır.

Helis ve spiral borunun avantajları

• Yüksek doğruluk ve hassasiyet
• Bağlantılar ve kaldıraçlar nedeniyle herhangi bir hareket kaybı olmayacaktır.

3. Körükler

Bu tip basınç sensörü, sızdırmaz bir bölmeden oluşur ve bu bölme, pilelere benzer çok sayıda çıkıntıdan oluşur. Bu pileler normal konumdayken hafifçe sıkıştırılır, bu nedenle bölmeye basınç uygulandığında bölme genişler ve pile açılır. Alçak basınç ölçümleri için bu tip basınç sensörlerini kullanabiliriz. Bu sensörde ayrıca doğru ölçüm için kullanılan bir yay vardır, doğru basınç ölçümü için körük hareketi yeterli değildir ve bu nedenle yay kullanılır. Yay, uygulanan kuvvete karşı koyacaktır ve resimdeki gibi, yönü belirtmek için körüğün uç kısmına bir bağlantı bağlanacaktır.

Körük Avantajları

• İnşaat basittir
• Daha az bakım
• Ekonomik

Körüklerin dezavantajları

• Sıcaklık ölçüm doğruluğunu etkileyebilir
• histerezis
• Aşırı menzil koruması zayıf

Körük uygulamaları

• Endüstriyel kontrol için gereklidir
• havacılık
• Güç iletimi
• Elektrik kesicilerde kullanılır.

4. Diyafram Basınç Sensörü

Diyafram, metal bir levhadan yapılacak bir disktir. Bu cihaz, elektrik transdüserleri ile basıncın ölçülmesini sağlayacaktır. Yüksek basınçlı uygulamalar için proses sıvılarının izolasyonunu yapmak için de kullanılır. Bu sensörde diyafram ortaya yerleştirilecek ve haznelerden biri atmosfere açılacak diğeri ise ölçülecek basınç kaynağına bağlanacaktır. Bu nedenle, bu sensöre basınç uygulanırsa, diyafram açık odaya genişler ve basınç miktarı diyaframın hareketi ile belirlenebilir.

Diyafram basınç sensörünün avantajları

• Ekonomik
• Basit yapı ve düşük bakım

Diyafram basınç sensörünün dezavantajları

• Sıcaklık değişimine duyarlı
• Zayıf aşırı menzil koruması
• histerezis

Diyafram basınç sensörünün uygulamaları

• Kimyasal
• Petrokimya
• madencilik
• enerji santralleri
• Offshore uygulamaları için kullanılır

5. Manometre

Bu, basınç ölçümü için basit bir yöntemdir, U-tüp manometresi U-şekilli olacaktır. Basınç ölçümü referans basınç kullanılarak yapılır, bu nedenle ölçülecek basınç borunun bir tarafında olacaktır. Tüpün diğer tarafı referans basıncına sahip olacaktır, bu nedenle her iki taraftaki sıvı yüksekliğini kontrol ederek basıncı belirleyebiliriz.

Manometrenin avantajları

• çok ekonomik
• Çalıştırma ve yapım basittir

Manometrenin dezavantajları

• Düşük basınç aralığı ölçümü
• Yüksek basınç aralığı ölçümü cıva gerektirir

Manometre uygulamaları

• Akışkan akışı ölçümü
• HVAC sistemi
• Fırın gaz vanasının basınç ölçümü

6. Piezoelektrik basınç sensörü

Bu tip basınç sensöründe piezoelektrik kristaller kullanılır ve bu kristallerin ana avantajı, bu sensöre basınç uygulandığında potansiyel farkını değiştirmesidir. Sensör bir dielektrik taban üzerine monte edilecek, kristal yatay şafta bağlanacak ve yatay şafta bir diyafram bağlanacaktır. Diyaframa basınç uygulandığında, şaftı iter ve kristal deforme olur. Kristal deforme olduğunda, elektrik sinyalleri üretecektir.

Piezoelektrik basınç sensörünün avantajları

• Yüksek doğruluk
• Yüksek basınç ölçümü mümkündür
• Kompakt
• Hızlı cevap

Piezoelektrik basınç sensörünün dezavantajları

• sıcaklığa duyarlı
• Sadece dinamik algılama

7. Kapasitif basınç sensörü

Bu sensörde iki metal plaka olacak ve bu plakalar arasında bir dielektrik olacaktır. Bu sensörde metal plakalardan biri hareket edebilir ve bu hareket kapasitansta değişikliklere neden olur. Hareketli plakaya bir diyafram bağlanacaktır. Ölçülecek basınç diyaframa uygulanacak ve plakayı hareket ettirecek ve kapasitansta bir değişiklik olacaktır.

Kapasitif basınç sensörünün avantajları

• Yüksek doğruluk
• Geniş ölçüm aralığı
• Hızlı cevap
• doğrusallık

Kapasitif basınç sensörünün dezavantajları

• sıcaklığa duyarlı
• pahalı
• Titreşim
• Aşırı basınç kapasitesi sınırlıdır

Kapasitif basınç sensörünün uygulamaları

• Jet motorlarında gaz veya sıvı basıncının ölçülmesi
• Araba lastikleri
• Dokunsal sensör olarak kullanılır.

8. Optik basınç sensörü

Bu sensörde diyafram üzerine monte edilecek opak bir kanat olacak ve bu bir ışık huzmesinin önünde hareket edecekti. Böylece ışık bozulduğunda ölçüm diyotuna gelecek olan ışık diyafram konumunu gösterecektir. Basıncı diyaframın hareketi ile belirleyebiliriz.

Optik basınç sensörünün avantajları

• tekrarlanabilirlik
• Sıcaklık düzeltildi
• Düşük histerezis
• Zorlu bir ortamda kullanılabilir

Optik basınç sensörünün dezavantajları

• Masraflı

Optik basınç sensörünün uygulamaları

• Petrol ve gaz endüstrisi
• Tıbbi uygulamalar

Basınç sensörleri nerede kullanılır ?

• Otomotiv endüstrisi
• biyomedikal enstrümantasyon
• Havacılık
• Deniz endüstrisi
• Dokunmatik ekranlı elektronik cihazlar