Senzor/transmițător de presiune cu extensometru PT501

Celulă de forță senzori de presiune /transmittoarele sunt dispozitive de măsurare a presiunii dezvoltate pe baza "efectului de tensiune". Mecanismul lor de bază implică: traductoare de tensiune legate de elementele de detectare elastice, care transformă deformarea mecanică sub presiune în modificări ale rezistenței. Aceste modificări sunt apoi transformate în semnale electrice standard prin intermediul circuitelor de condiționare a semnalului. Senzorii se concentrează pe detectarea semnalului de presiune, în timp ce emițătoarele integrează funcții de amplificare, compensare și conversie a semnalului, permițând conectarea directă la sistemele de măsurare și control. Utilizate pe scară largă în domeniul petrochimic, hidroenergetic, de control industrial, aerospațial și în alte domenii, acestea sunt dispozitive de bază pentru monitorizarea presiunii în automatizarea industrială.

1. Caracteristici și funcții principale

1) Caracteristici principale ale măsurării presiunii

• Adaptabilitate la o gamă largă de presiuni : Acoperă mai multe tipuri de măsurare (presiune absolută, presiune relativă, presiune diferențială) cu domenii de la micro-presiune (0–1kPa) până la înaltă presiune (0–100MPa sau mai mare). Potrivit pentru diverse scenarii, cum ar fi monitorizarea la joasă presiune în dispozitive medicale și măsurarea la înaltă presiune în sistemele hidraulice industriale.
• Precizie ridicată și liniaritate : Utilizând traductoare de tensiune de precizie și procese optime de lipire, acuratețea măsurării ajunge la ±0,05%FS–±0,25%FS, cu liniaritatea ≤±0,1%FS. Capabil să capteze fluctuații subtile ale presiunii pentru a satisface cerințele producției de precizie și metrologiei.
• Compatibilitate bună cu mediile : Elementele senzitive elastice sunt realizate din materiale precum oțel inoxidabil 316L, aliaj de titan sau Hastelloy, combinate cu soluții constructive etanșe. Compatibile cu apă, ulei, soluții acide/alcaline, abur la temperatură ridicată și alte medii, prevenind deteriorarea prin coroziune.

2) Performanță funcțională cheie

• Ieșire semnal multi-tip : Senzorii emit în mod tipic semnale de rezistență, în timp ce transmițătoarele susțin semnale analogice (4-20mA, 0-10V, 0-5V) și semnale digitale (RS485-Modbus, HART). Pot fi conectați direct la PLC-uri, sisteme DCS, înregistratoare de date etc., pentru transmisia în timp real a datelor.
• Funcție de compensare completă : Modulele integrate de compensare a temperaturii compensează eficient impactul temperaturilor ambiantă (-40°C–120°C; modele speciale până la 200°C) asupra preciziei măsurării. Unele modele dispun de compensare automată a deriverii la zero și compensare neliniară pentru o stabilitate pe termen lung crescută.
• Capacitate antiinterferențe și protecție : Adoptă ecranare electromagnetică pentru a rezista radiațiilor electromagnetice și fluctuațiilor rețelei în mediile industriale. Clasele de protecție ajung la IP65–IP68, cu performanțe de etanșare la praf și apă, potrivite pentru condiții dificile (umiditate, praf, vibrații) precum minele și rețelele de conducte exterioare.

3) Caracteristici structurale și de utilizare

• Proiectare Flexibilă de Instalare : Suportă mai multe metode de instalare (filete: M20×1.5, G1/2; flanșe; cleme). Structuri de instalare personalizabile în funcție de dimensiunile conductelor/echipamentelor, fără a necesita modificări majore.
• Protecție împotriva suprasarcinii și exploziei : Rezistă la suprasarcini de 150%–300%FS pentru a preveni deteriorarea cauzată de schimbări bruște de presiune. Modelele antidetonante respectă standarde precum Ex d II CT6, fiind potrivite pentru medii inflamabile/explosive (industria petrolieră, industria chimică).
• Funcții inteligente suplimentare : Modelele de înaltă gamă includ capete cu afișaj LCD pentru citirea presiunii pe loc; permit calibrarea la distanță și autodiagnoza. Unele permit configurarea parametrilor și monitorizarea datelor prin aplicații mobile sau platforme cloud.

2. Probleme critice ale industriei abordate

În scenariile de măsurare a presiunii, instrumentele tradiționale de presiune (de exemplu, manometre mecanice, senzori de bază) suferă adesea de „măsurători inexacte, adaptabilitate slabă, integrare dificilă și întreținere frecventă”. Senzorii/trasmetătorii de presiune cu traductoare tensometrice rezolvă în mod specific aceste probleme:

• Adaptare la condiții de lucru complexe : Rezolvă problema la care sunt expuse instrumentele tradiționale, respectiv deteriorarea ușoară și durata scurtă de viață în condiții de temperatură înaltă, presiune ridicată sau medii puternic corozive (de exemplu, monitorizarea presiunii la temperatură înaltă în reactoare chimice), prevenind întreruperile de producție cauzate de defectarea echipamentelor.
• Precizie insuficientă în măsurarea presiunii : Se abordează erorile mari de citire și reacția dinamică lentă a instrumentelor mecanice (de exemplu, controlul presiunii în sistemele hidraulice de precizie), asigurând stabilitatea presiunii în condițiile cerințelor procesului și îmbunătățind performanța produs ratele de trecere.
• Bariere în integrarea automatizării : Rezolvă incompatibilitatea semnalelor senzorilor tradiționali cu sistemele moderne de măsurare și control. Semnalele standardizate ale transmițătorilor se integrează direct în rețelele de automatizare industrială, susținând modernizarea digitală a proceselor de producție.
• Impactul interferenței mediului înconjurător : Reduce distorsiunea datelor de măsurare cauzată de deriva termică sau de interferența electromagnetică (de exemplu, monitorizarea presiunii la temperaturi ridicate în atelierele metalurgice), asigurând date stabile și fiabile în medii complexe.
• Costuri ridicate de operare și întreținere : Reduce necesitatea de recalibrare frecventă și înlocuirea instrumentelor tradiționale. Durata lor lungă de viață (MTBF ≥80.000 de ore) și designul cu întreținere minimă reduc costurile de înlocuire a echipamentelor și ale forței de muncă.

3. Elemente cheie ale experienței utilizatorului

• Instalare și punere în funcțiune convenabilă : Interfețele standardizate și metodele universale de instalare permit finalizarea în 15–30 de minute. Calibrarea simplă la zero și pe gamă în timpul punerii în funcțiune nu necesită abilități specializate, reducând cerințele tehnice.
• Achiziție intuitivă de date : Modelele cu afișaj permit citirea în timp real direct pe teren, fără a depinde de sistemele de control. Modelele cu semnal digital susțin transmisia de date la distanță, facilitând monitorizarea de către manageri din camerele de control sau prin dispozitive mobile.
• Utilizare pe termen lung fără griji : Stabilitatea excelentă limitează deriva anuală la ≤±0,1%FS, eliminând necesitatea recalibrărilor frecvente. Funcțiile de autodiagnostic oferă feedback oportun privind starea echipamentului (de exemplu, suprasarcină, defecțiuni ale circuitului), simplificând întreținerea preventivă.
• Control rezonabil al costurilor : Procesele de producție maturize reduce costurile de achiziție, oferind o eficiență mai bună a costurilor comparativ cu dispozitivele piezoelectrice sau capacitive de presiune. Durata lungă de viață și întreținerea redusă scad în continuare costurile pe întreg ciclul de viață.
• Compatibilitate puternică a sistemului : Se conectează perfect cu sistemele PLC și DCS ale brandurilor principale (Siemens, Mitsubishi, Rockwell) fără nevoia unor convertori de semnal suplimentare, reducând costurile de integrare.

4. Scenarii tipice de aplicare

1) Domeniul controlului industrial

• Sisteme Hidraulice și Pneumatice : Monitorizați presiunea de ieșire a pompei hidraulice și presiunea de funcționare a cilindrului (de exemplu, controlul presiunii în sistemele hidraulice ale mașinilor de turnare prin injectare) pentru a asigura o formare stabilă și pentru a preveni defectele (suprapresiune, lipsuri).
• Producție chimică : Utilizat pentru monitorizarea și controlul presiunii în reactoare și coloane de distilare (de exemplu, monitorizarea presiunii înalte în reactoarele de sinteză a amoniacului). Conectat la supape de siguranță pentru protecție la suprapresiune, asigurând siguranța procesului de producție.

3) Domeniul Energiei și Puterii

• Petrol și gaze : Monitorizați presiunea la capetele sondelor de petrol și în conducte (de exemplu, monitorizarea presiunii în conductele de petrol brut) pentru a detecta scurgeri sau blocaje, protejând astfel siguranța transportului.
• Generare de energie : Monitorizați presiunea aburului boilere și presiunea uleiului turbinei (de exemplu, controlul presiunii aburului la temperatură ridicată în boilerele centralelor termoelectrice) pentru a asigura funcționarea stabilă a echipamentelor energetice.

3) Domeniile Lucrărilor Hidrotehnice și Municipale

• Sisteme de alimentare cu apă : Monitorizează presiunea în conductele de alimentare cu apă și în echipamentele de alimentare secundară cu apă (de exemplu, controlul presiunii în alimentarea secundară cu apă la nivelul comunității) pentru a preveni spargerea conductelor (presiune ridicată) sau aprovizionarea insuficientă cu apă (presiune scăzută).
• Tratare a apelor reziduale : Monitorizează presiunea în pompele de canalizare și în bazinele de reacție (de exemplu, monitorizarea presiunii la ieșirile pompelor de refulare a apelor uzate) pentru a asigura transportul corespunzător al apelor uzate și pentru a evita suprasolicitarea echipamentelor.

4) Domenii medicale și ale vieții zilnice

• Echipamente medicale : Utilizat pentru monitorizarea presiunii în căile respiratorii ale ventilatoarelor și pentru controlul presiunii în pompele de perfuzie (de exemplu, monitorizarea presiunii în ventilatoarele din ATI) pentru a asigura un flux de aer conform nevoilor pacientului și siguranța tratamentului.
• Prelucrarea alimentelor : Monitorizează presiunea și temperatura în cazanele de sterilizare a alimentelor (de exemplu, controlul presiunii în timpul sterilizării conservelor) pentru a asigura eficacitatea procesului de sterilizare și pentru a preveni deteriorarea ambalajelor.

5) Domenii aero-spațial și militar

• Echipamente aeronautice : Monitorizați presiunea sistemului hidraulic al aeronavei și presiunea conductei de combustibil (de exemplu, monitorizarea presiunii actuatorului hidraulic în avioanele de luptă) pentru a asigura o comandă stabilă în timpul zborului.
• Testare militară : Utilizat pentru măsurarea presiunii în testele armamentului (de exemplu, testarea presiunii în țeava la trasul cu artileria) pentru a oferi date precise privind optimizarea performanței echipamentelor.

Rezumat

Traductoare/senzori de presiune cu traductor tensometric, având competitivitatea principală în „precizie, fiabilitate, adaptabilitate puternică și raport ridicat calitate-preț”, au devenit dispozitive indispensabile în domeniile automatizării industriale și ale vieții de zi cu zi, rezolvând problemele legate de măsurarea presiunii în diverse scenarii. Capacitățile lor — de la detectarea de bază a presiunii până la transmisia inteligentă a semnalelor și monitorizarea la distanță — nu doar asigură siguranța producției și calitatea produselor, ci contribuie și la modernizarea digitală și inteligentă a industriei, oferind un suport solid pentru o producție eficientă și o viață cotidiană comodă.（provenit din Flysh Knowledge Q&A｜ https://ask.feishu.cn）