Senzor/transmițător de presiune cu extensometru PT503

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 la elemente senzoriale elastice, care convertesc deformarea mecanică sub presiune în modificări ale rezistenței. Aceste modificări sunt apoi transformate în semnale electrice standard prin circuite de condiționare a semnalului. Senzorii se concentrează pe detectarea semnalelor de presiune, în timp ce transmițătoarele integrează funcții precum amplificarea semnalului, compensarea și conversia, permițând conectarea directă la sisteme de măsurare și control. Utilizați pe scară largă în industrii precum petrochimia, hidroenergetica, controlul industrial și aerospace, aceștia sunt dispozitive esențiale 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). Această adaptabilitate este potrivită pentru diverse scenarii, cum ar fi monitorizarea la presiune scăzută în dispozitive medicale și măsurarea la presiune înaltă în sistemele hidraulice industriale.
• Precizie ridicată și liniaritate : Prin utilizarea traductoarelor de forță de precizie și a proceselor optimizate de lipire, acuratețea măsurării atinge ±0,05%FS–±0,25%FS, iar liniaritatea este ≤±0,1%FS. Acest lucru permite captarea precisă a fluctuațiilor subtile de presiune pentru a satisface cerințele producției de precizie și ale metrologiei.
• Compatibilitate excelentă cu mediile : Elementele senzitive elastice sunt realizate din materiale precum oțel inoxidabil 316L, aliaj de titan sau Hastelloy, combinate cu soluții constructive etanșe. Acestea sunt compatibile cu apă, ulei, soluții acide/bazice, abur la temperatură înaltă 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 acceptă semnale analogice (4-20mA, 0-10V, 0-5V) și semnale digitale (RS485-Modbus, HART). Acestea se pot conecta direct la PLC-uri, sisteme DCS, înregistratoare de date și alte dispozitive pentru transmisia în timp real a datelor.
• Funcție de compensare completă : Modulele integrate de compensare a temperaturii compensează eficient impactul temperaturilor ambientale (-40°C–120°C; modele speciale până la 200°C) asupra preciziei măsurătorilor. Unele modele includ compensare automată a deriverii zero și compensare neliniară pentru o stabilitate sporită pe termen lung.
• Capacitate antiinterferențe și protecție : Prin adoptarea unor soluții de ecranare electromagnetică, acestea rezistă radiațiilor electromagnetice și fluctuațiilor rețelei electrice din mediile industriale. Clasele de protecție ajung la IP65–IP68, asigurând performanțe împotriva prafului și a apei, fiind potrivite astfel pentru condiții dificile (umiditate, praf, vibrații), cum ar fi 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). Structurile de instalare pot fi personalizate în funcție de dimensiunile conductelor sau 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 antiexplozive respectă standarde precum Ex d II CT6, fiind potrivite pentru scenarii inflamabile/explosive (de exemplu, industria petrolieră și chimică).
• Funcții inteligente suplimentare : Modelele premium sunt echipate cu capete de afișaj LCD integrate pentru citirea presiunii pe loc; permit calibrare la distanță și auto-diagnosticare. 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 pentru presiune (de exemplu, manometre mecanice, senzori de bază) suferă adesea de probleme precum „măsurare inexactă, adaptabilitate slabă, integrare dificilă și întreținere complicată”. Traductoarele/senzorii de presiune cu extensometru rezolvă în mod specific următoarele 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 cap de afișaj permit citirea imediată pe loc, fără a depinde de sistemele de control. Modelele cu semnal digital susțin transmiterea datelor la distanță, facilitând monitorizarea de către manageri din camerele de control sau prin dispozitive mobile.
• Utilizare pe termen lung fără griji : Stabilitate excelentă limitează deriva anuală la ≤±0,1%FS, eliminând necesitatea recalibrărilor frecvente. Funcțiile de autodiagnostic oferă feedback oportun asupra stării echipamentului (de exemplu, suprasarcină, defecțiuni ale circuitului), simplificând întreținerea preventivă.
• Control rezonabil al costurilor : Procesele maturizate de producție reduc costurile de aprovizionare, făcându-le mai eficiente din punct de vedere al costurilor decât dispozitivele piezoelectrice sau capacitive de presiune. Durata lungă de viață și întreținerea redusă diminuează în continuare costurile pe întregul ciclu 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 : Monitorizează presiunea la ieșirea pompei hidraulice și presiunea de funcționare a cilindrului (de exemplu, controlul presiunii în sistemele hidraulice ale mașinilor de turnare prin injecție) pentru a asigura o formare stabilă și pentru a preveni defecte precum degajările și lipsurile.
• 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) Câmpuri aero-spațiale și militare

• 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）