Tenzometrický snímač tlaku/převodník PT501

Tenzometr snímače tlaku /vysílače jsou zařízení pro měření tlaku vyvinutá na základě „poměrového efektu“. Jejich základní mechanismus zahrnuje tenzometry spojené s elastickými snímacími elementy, které přeměňují mechanickou deformaci způsobenou tlakem na změny odporu. Tyto změny jsou následně převedeny na standardní elektrické signály prostřednictvím obvodů pro úpravu signálu. Senzory se zaměřují na detekci signálů tlaku, zatímco převodníky integrují funkce zesílení signálu, kompenzace a převodu, čímž umožňují přímé připojení k měřicím a řídicím systémům. Jsou široce využívány v petrochemii, vodní energetice, průmyslové automatizaci, leteckém a kosmickém průmyslu a dalších oborech a představují klíčová zařízení pro monitorování tlaku v průmyslové automatizaci.

1. Základní vlastnosti a funkce

1) Základní charakteristiky měření tlaku

• Široká adaptabilita rozsahu tlaku : Zahrnuje více typů měření (absolutní tlak, relativní tlak, diferenční tlak) s rozsahy od mikrotlaku (0–1 kPa) do vysokého tlaku (0–100 MPa nebo vyšší). Uplatnění v různorodých scénářích, jako je sledování nízkého tlaku v lékařských přístrojích a měření vysokého tlaku v průmyslových hydraulických systémech.
• Vysoká přesnost a linearita : Použití přesných tenzometrů a optimalizovaných procesů lepení, měřicí přesnost dosahuje ±0,05 % FS až ±0,25 % FS, linearita ≤±0,1 % FS. Schopnost zachytit jemné tlakové fluktuace pro splnění požadavků přesné výroby a měření.
• Dobrá kompatibilita s médii : Pružné snímací členy jsou vyrobeny z materiálů jako 316L nerezová ocel, titanová slitina nebo Hastelloy, v kombinaci s utěsněným konstrukčním provedením. Kompatibilní s vodou, oleji, kyselinami/alkalickými roztoky, horkou párou a dalšími médii, zabraňuje poškození koroze.

2) Klíčové funkční vlastnosti

• Více typů výstupních signálů : Senzory obvykle vydávají odporové signály, zatímco převodníky podporují analogové signály (4–20 mA, 0–10 V, 0–5 V) a digitální signály (RS485-Modbus, HART). Lze přímo připojit k PLC, DCS systémům, dataloggerům apod. pro přenos dat v reálném čase.
• Kompenzační funkce pro plné provozní podmínky : Vestavěné moduly teplotní kompenzace efektivně eliminují vliv okolní teploty (−40 °C až 120 °C; u speciálních modelů až do 200 °C) na přesnost měření. Některé modely jsou vybaveny automatickou kompenzací nulového driftu a nelineární kompenzací pro zvýšenou dlouhodobou stabilitu.
• Odolnost proti rušení a ochranné vlastnosti : Používá elektromagnetické stínění k odolání vůči elektromagnetickému záření a kolísání sítě v průmyslovém prostředí. Ochranné třídy dosahují IP65 až IP68, s vodotěsným a prachotěsným provedením, vhodné pro náročné podmínky (vlhkost, prach, vibrace), např. doly a venkovní potrubní sítě.

3) Konstrukční a provozní vlastnosti

• Flexibilní konstrukce pro instalaci : Podporuje více způsobů instalace (závity: M20×1,5, G1/2; příruby; svorky). Přizpůsobitelné montážní konstrukce na základě rozměrů potrubí/zařízení, bez nutnosti rozsáhlých úprav.
• Ochrana proti přetížení a výbuchu : Odolává přetížení 150 %–300 % ND k zabránění poškození při náhlých změnách tlaku. Výbušně bezpečné modely splňují normy jako Ex d II CT6, vhodné pro výbušná prostředí (ropa, chemický průmysl).
• Další chytré funkce : Vysoce výkonné modely jsou vybaveny LCD displeji pro místní odečet tlaku; podporují vzdálenou kalibraci a samo-diagnostiku. Některé umožňují nastavení parametrů a monitorování dat prostřednictvím mobilních aplikací nebo cloudových platforem.

2. Základní průmyslové problémy, na které se zaměřujeme

V měřicích scénářích tlaku trpí tradiční tlakové přístroje (např. mechanické manometry, základní senzory) často „nepřesným měřením, špatnou přizpůsobivostí, obtížnou integrací a častou údržbou“. Tenzometrické snímače/převodníky tlaku tyto problémy specificky řeší:

• Přizpůsobení složitým provozním podmínkám : Řeší problém náchylnosti tradičních přístrojů k poškození a krátké životnosti v podmínkách vysoké teploty, vysokého tlaku nebo silně korozivních médií (např. sledování tlaku za vysokých teplot v chemických reaktorech), čímž brání výrobním prostojům kvůli poruše zařízení.
• Nedostatečná přesnost měření tlaku : Řeší velké chyby údajů a pomalou dynamickou odezvu mechanických přístrojů (např. řízení tlaku v přesných hydraulických systémech), zajišťuje stabilitu tlaku v rámci požadavků procesu a zlepšuje produkt procento úspěšných výsledků.
• Překážky integrace do automatizace : Řeší nekompatibilitu signálů tradičních senzorů s moderními měřicími a řídicími systémy. Standardizované signály převodníků se přímo integrují do průmyslových automatizačních sítí, čímž podporují digitální modernizaci výrobních procesů.
• Vliv prostředí na rušení : Snížení zkreslení měřených dat způsobeného teplotním posunem nebo elektromagnetickým rušením (např. sledování tlaku za vysokých teplot v metalurgických dílnách), zajišťuje stabilní a spolehlivá data v náročných prostředích.
• Vysoké provozní a údržbářské náklady : Snížení nutnosti časté kalibrace a výměny tradičních přístrojů. Dlouhá životnost (MTBF ≥80 000 hodin) a návrh s nízkou potřebou údržby snižují náklady na výměnu zařízení i pracovní sílu.

3. Výhody pro uživatele

• Pohodlná instalace a uvádění do provozu : Standardizovaná rozhraní a univerzální montážní metody umožňují dokončení instalace za 15–30 minut. Jednoduchá kalibrace nuly a rozsahu během ladění nevyžaduje žádné zvláštní dovednosti, čímž se snižují technické nároky.
• Intuitivní sběr dat : Modely s displeji umožňují čtení dat v reálném čase přímo na místě bez nutnosti spoléhání na řídicí systémy. Modely s digitálním signálem podporují vzdálený přenos dat, což usnadňuje monitorování manažery z řídicích místností nebo prostřednictvím mobilních zařízení.
• Spolehlivé dlouhodobé použití : Vynikající stabilita omezuje roční drift na ≤±0,1 % FS, čímž odpadá nutnost časté kalibrace. Funkce samo-diagnostiky poskytují včasnou zpětnou vazbu o stavu zařízení (např. přetížení, poruchy obvodu) a zjednodušují preventivní údržbu.
• Účelná kontrola nákladů : Zralé výrobní procesy snižují náklady na pořízení a nabízejí lepší poměr cena-výkon ve srovnání s piezoelektrickými nebo kapacitními tlakovými zařízeními. Dlouhá životnost a nízké nároky na údržbu dále snižují celkové náklady životního cyklu.
• Silná kompatibilita se systémy : Bezproblémově se připojuje k PLC a DCS systémům od hlavních značek (Siemens, Mitsubishi, Rockwell) bez nutnosti dalších signálových měničů, čímž snižuje náklady na integraci.

4. Typické aplikační scénáře

1) Průmyslové řízení

• Hydraulické a pneumatické systémy : Sledujte tlak na výstupu hydraulického čerpadla a tlak válce (např. řízení tlaku v hydraulických systémech lisů pro vstřikování) za účelem zajištění stabilního formování a prevence vad (přelití, nedostatky).
• Chemická výroba : Používá se pro monitorování a řízení tlaku v reaktorech a destilačních kolonách (např. sledování vysokého tlaku v reaktorech pro syntézu amoniaku). Propojeno s pojistnými ventily pro ochranu proti přetlaku, zajišťuje bezpečnost výroby.

2) Energetika a energetické systémy

• Ropa a plyn : Sledování tlaku na hlavách ropných vrtů a v potrubích (např. monitorování tlaku v potrubí pro surovou ropu) za účelem detekce úniků nebo ucpávek, zajišťuje bezpečnost dopravy.
• Výroba energie : Sledujte tlak páry v kotli a tlak oleje v turbíně (např. řízení tlaku horké páry v kotlech tepelných elektráren) za účelem zajištění stabilního provozu energetických zařízení.

3) Vodní hospodářství a oblasti městské infrastruktury

• Vodovodní sítě : Sledujte tlak ve vodovodních rozvodech a zařízeních pro sekundární dodávku vody (např. řízení tlaku při sekundární vodárenské dodávce v bytových komplexech), abyste předešli praskání potrubí (vysoký tlak) nebo nedostatečnému zásobování vodou (nízký tlak).
• Ošetřování odpadních vod : Sledujte tlak v čerpadlech odpadních vod a reakčních nádržích (např. monitorování tlaku na výtlaku čerpadel odpadních vod) za účelem zajištění hladkého odvádění odpadních vod a předcházení přetížení zařízení.

4) Lékařství a běžný život

• Lékařské vybavení : Používá se pro sledování tlaku v dýchacích cestech u ventilátorů a řízení tlaku u infuzních pump (např. monitorování tlaku u ventilátorů v jednotkách intenzivní péče), aby bylo zajištěno, že tok vzduchu odpovídá potřebám pacienta a bezpečnosti léčby.
• Zpracování potravin : Sledujte tlak a teplotu v kotlech pro sterilizaci potravin (např. řízení tlaku při sterilizaci konzerv) za účelem zajištění účinnosti sterilizace a zároveň prevence poškození obalů.

5) Letecké a vojenské oblasti

• Letecké vybavení : Sledujte tlak v hydraulickém systému letadla a tlak v palivových potrubích (např. sledování tlaku hydraulického pohonu u stíhaček) za účelem zajištění stabilního ovládání během letu.
• Vojenské testování : Používá se pro měření tlaku při zkouškách zbraní (např. měření tlaku v hlavni při střelbě dělostřelectva) za účelem poskytnutí přesných dat pro optimalizaci výkonu zařízení.

Souhrn

Tenzometrické snímače/tlakové snímače s klíčovými přednostmi v oblasti „přesnosti, spolehlivosti, vysoké přizpůsobivosti a výhodného poměru ceny a výkonu“ se staly nepostradatelnými zařízeními v oblastech průmyslové automatizace i každodenního života, a to díky řešení problémů s měřením tlaku v různorodých scénářích. Jejich funkce – od základního snímání tlaku až po inteligentní přenos signálu a dálkový dohled – nejen zajišťují bezpečnost výroby a kvalitu produktů, ale také podporují digitální a inteligentní modernizaci jednotlivých odvětví, čímž poskytují silnou podporu efektivní výrobě i pohodlnému každodennímu životu.（z odpovědí na znalostní otázky ve FlyChat｜ https://ask.feishu.cn）