Тензометричний датчик тиску/передавач PT501

Тензометричний датчик датчики тиску /transmitters — це пристрої вимірювання тиску, розроблені на основі «ефекту деформації». Їхнім основним механізмом є тензометричні датчики закріплені на пружних чутливих елементах, які перетворюють механічну деформацію під тиском на зміни опору. Ці зміни потім перетворюються на стандартні електричні сигнали за допомогою кіл обробки сигналів. Датчики зосереджені на виявленні сигналів тиску, тоді як передавачі інтегрують функції підсилення, компенсації та перетворення сигналів, що дозволяє безпосередньо підключатися до систем вимірювання та керування. Широко використовуються в нафтохімічній, гідроенергетичній, промисловій автоматиці, авіаційно-космічній та інших галузях, де є основними пристроями для контролю тиску в промисловій автоматизації.

1. Основні характеристики та функції

1) Основні характеристики вимірювання тиску

• Широкий діапазон тиску, що забезпечує адаптивність : Охоплює кілька типів вимірювання (абсолютний тиск, надлишковий тиск, диференційний тиск) з діапазонами від мікротиску (0–1 кПа) до високого тиску (0–100 МПа або вище). Підходить для різноманітних сценаріїв, таких як контроль низького тиску в медичних пристроях та вимірювання високого тиску в промислових гідравлічних системах.
• Висока точність і лінійність : Використання прецизійних тензометричних перетворювачів і оптимізованих процесів скріплення забезпечує точність вимірювання ±0,05% НВ – ±0,25% НВ, лінійність ≤±0,1% НВ. Здатний фіксувати незначні коливання тиску, щоб задовольняти потреби прецизійного виробництва та метрології.
• Добра сумісність із середовищем : Еластичні чутливі елементи виготовлені з матеріалів, таких як нержавіюча сталь 316L, титановий сплав або хастелой, у поєднанні з герметичними конструкціями. Сумісний з водою, олією, кислотно-лужними розчинами, парою підвищеної температури та іншими середовищами, запобігає корозійному пошкодженню.

2) Основні функціональні характеристики

• Багатотиповий вихідний сигнал : Датчики зазвичай видають сигнали опору, тоді як передавачі підтримують аналогові сигнали (4-20 мА, 0-10 В, 0-5 В) та цифрові сигнали (RS485-Modbus, HART). Можуть безпосередньо підключатися до ПЛК, систем DCS, реєстраторів даних тощо для передачі даних у реальному часі.
• Функція повної компенсації умов : Вбудовані модулі температурної компенсації ефективно нейтралізують вплив навколишніх температур (-40°С–120°С; спеціальні моделі — до 200°С) на точність вимірювань. Деякі моделі мають автоматичну компенсацію нульового дрейфу та нелінійності, що забезпечує підвищену довготривалу стабільність.
• Захист від перешкод і захисні можливості : Застосування електромагнітного екранування забезпечує захист від електромагнітного випромінювання та перепадів напруги в промислових умовах. Ступінь захисту досягає IP65–IP68, із властивостями запиленостістійкості та водонепроникності, придатні для експлуатації в важких умовах (волога, пил, вібрація), таких як шахти та зовнішні трубопроводи.

3) Конструктивні та експлуатаційні характеристики

• Гнучкий дизайн монтажу : Підтримує кілька методів встановлення (різьба: M20×1,5, G1/2; фланці; хомути). Конструкції кріплення можна адаптувати під розміри трубопроводів/обладнання без необхідності масштабних змін.
• Захист від перевантаження та вибухонебезпечного середовища : Витримує перевантаження 150%–300% FS, щоб запобігти пошкодженню при раптових змінах тиску. Вибухозахищені моделі відповідають стандартам, таким як Ex d II CT6, і підходять для використання в вибухонебезпечних умовах (нафтовидобувна, хімічна промисловість).
• Додаткові інтелектуальні функції : Моделі преміум-класу оснащені головками з LCD-дисплеями для локального зчитування тиску; підтримують дистанційну калібрування та самодіагностику. Деякі дозволяють налаштування параметрів і моніторинг даних через мобільні додатки або хмарні платформи.

2. Основні галузеві проблеми, які вирішуються

У сценаріях вимірювання тиску традиційні прилади (наприклад, механічні манометри, базові датчики) часто страждають від «неточних вимірювань, поганої адаптивності, ускладненого інтегрування та необхідності частого обслуговування». Датчики/перетворювачі тиску на основі тензометричних елементів спеціально розроблені для усунення цих проблем:

• Адаптація до складних умов роботи : Вирішує проблему схильності традиційних приладів до пошкодження та короткого терміну служби за високих температур, високого тиску або сильно корозійних середовищ (наприклад, контроль тиску при високій температурі в хімічних реакторах), запобігаючи перервам у виробництві через вихід обладнання з ладу.
• Недостатня точність вимірювання тиску : Вирішує проблему значних похибок вимірювань та повільної динамічної відповіді механічних приладів (наприклад, регулювання тиску в прецизійних гідравлічних системах), забезпечуючи стабільність тиску в межах вимог технологічного процесу та покращуючи продукт рівень придатності.
• Бар'єри інтеграції в автоматизацію : Усуває несумісність сигналів традиційних датчиків із сучасними системами вимірювання та керування. Стандартизовані сигнали передавачів безпосередньо інтегруються до промислових автоматизованих мереж, забезпечуючи цифрову модернізацію виробничих процесів.
• Вплив зовнішніх перешкод : Зменшує спотворення вимірювальних даних, спричинене температурним дрейфом або електромагнітними перешкодами (наприклад, контроль тиску при високих температурах у металургійних цехах), забезпечуючи стабільність і надійність даних у складних умовах.
• Високі експлуатаційні та ремонтні витрати : Зменшує необхідність частого калібрування та заміни традиційних приладів. Тривалий термін служби (MTBF ≥80 000 годин) та конструкція з низькими вимогами до обслуговування знижують витрати на заміну обладнання та робочу силу.

3. Основні переваги для користувача

• Зручність монтажу та налагодження : Стандартизовані інтерфейси та універсальні методи встановлення дозволяють завершити монтаж за 15–30 хвилин. Просте налаштування нуля та діапазону під час налагодження не вимагає спеціальних навичок, що знижує технічний бар'єр.
• Інтуїтивне збирання даних : Моделі з дисплеями дозволяють зчитувати показники в режимі реального часу безпосередньо на місці, не залежачи від систем керування. Моделі з цифровим сигналом підтримують передачу даних на відстані, що спрощує моніторинг з диспетчерських пунктів або за допомогою мобільних пристроїв.
• Невимушена тривала експлуатація : Відмінна стабільність обмежує річний дрейф до ≤±0,1% від межі шкали, усуваючи необхідність частого калібрування. Функції самодіагностики забезпечують своєчасне повідомлення про стан обладнання (наприклад, перевантаження, несправності ланцюга), спрощуючи профілактичне обслуговування.
• Обґрунтований контроль витрат : Відпрацьовані виробничі процеси знижують витрати на закупівлю, забезпечуючи краще співвідношення вартості та ефективності порівняно з п'єзоелектричними або ємнісними пристроями вимірювання тиску. Тривалий термін служби та низькі витрати на обслуговування додатково знижують витрати протягом усього життєвого циклу.
• Висока сумісність із системами : Безнаперечне підключення до ПЛК та систем DCS від провідних брендів (Siemens, Mitsubishi, Rockwell) без додаткових перетворювачів сигналів, що зменшує витрати на інтеграцію.

4. Типові сценарії застосування

1) Галузь промислової автоматики

• Гіdraulicні та пневматичні системи : Контроль тиску на виході гідравлічного насоса та робочого тиску циліндра (наприклад, регулювання тиску в гідравлічних системах прес-форм для ливарних машин) забезпечує стабільне формування та запобігає дефектам (напливи, неповні заповнення).
• Хімічне виробництво : Використовується для контролю та регулювання тиску в реакторах та ректифікаційних колонах (наприклад, контроль високого тиску в реакторах синтезу аміаку). Пов’язано з запобіжними клапанами для захисту від перевищення тиску, забезпечуючи безпеку виробництва.

2) Галузь енергетики та електроенергії

• Нафта та газ : Контролюйте тиск на устьях нафтових свердловин та в трубопроводах (наприклад, моніторинг тиску в трубопроводах для нафти), щоб виявляти витоки або засмічення, забезпечуючи безпеку транспортування.
• Генерація електроенергії : Контролюйте тиск пари в котлах та тиск масла в турбінах (наприклад, регулювання тиску гарячого пару в котлах теплових електростанцій) для стабільної роботи енергетичного обладнання.

3) Галузі водного господарства та комунального призначення

• Системи водопостачання : Контролюйте тиск у трубопроводах водопостачання та обладнанні вторинного водопостачання (наприклад, контроль тиску при вторинному водопостачанні в громаді) для запобігання розриву труб (високий тиск) або недостатнього водопостачання (низький тиск).
• Обробка стічних вод : Контролюйте тиск у насосах каналізації та реакційних резервуарах (наприклад, моніторинг тиску на виході підйомних насосів каналізації), щоб забезпечити безперебійний транспорт стічних вод і уникнути перевантаження обладнання.

4) Медичні та побутові галузі

• Медичне обладнання : Використовується для моніторингу тиску в дихальних апаратах і контролю тиску в інфузійних помпах (наприклад, моніторинг тиску в дихальних апаратах реанімаційних відділень) для забезпечення відповідності потоку повітря потребам пацієнтів та безпеки лікування.
• Процедура обробки продуктів харчування : Контролюйте тиск і температуру в котлах для стерилізації харчових продуктів (наприклад, контроль тиску під час стерилізації консервів), щоб забезпечити ефективність стерилізації та запобігти пошкодженню упаковки.

5) Авіаційно-космічні та військові галузі

• Авіаційне обладнання : Контролюйте тиск у гідравлічній системі літака та тиску у паливопроводі (наприклад, моніторинг тиску гідравлічного приводу в бойових літаках) для забезпечення стабільного керування під час польоту.
• Випробування військової техніки : Використовується для вимірювання тиску під час випробувань зброї (наприклад, вимірювання тиску в каналі ствола під час стрільби артилерійськими системами) з метою отримання точних даних для оптимізації роботи обладнання.

Резюме

Тензометричні датчики/передавачі тиску з основною конкурентоспроможністю у «високій точності, надійності, високій адаптивності та вигідному співвідношенні ціни та якості» стали незамінними пристроями в галузях промислової автоматизації та життєзабезпечення, вирішуючи проблеми вимірювання тиску в різноманітних умовах. Їхні можливості — від базового вимірювання тиску до інтелектуальної передачі сигналу та дистанційного моніторингу — не лише забезпечують безпеку виробництва та якість продукції, а й сприяють цифровій та інтелектуальній модернізації різних галузей, забезпечуючи надійну підтримку ефективного виробництва та зручного побуту.（з запитання-відповіді Feishu｜ https://ask.feishu.cn）