Тензометричний датчик тиску/передавач PT503

Тензометричний датчик датчики тиску /transmitters — це пристрої вимірювання тиску, розроблені на основі «ефекту деформації». Їхнім основним механізмом є тензометричні датчики приєднані до пружних чутливих елементів, які перетворюють механічну деформацію під тиском на зміни опору. Ці зміни потім перетворюються на стандартні електричні сигнали за допомогою схем обробки сигналів. Датчики призначені для виявлення сигналів тиску, тоді як передавачі інтегрують функції підсилення сигналу, компенсації та перетворення, що дозволяє безпосередньо підключатися до систем вимірювання та керування. Широко використовуються в таких галузях, як нафтогазова хімія, гідроенергетика, промислова автоматика та аерокосмічна промисловість; є ключовими пристроями для контролю тиску в умовах промислової 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 більше). Ця адаптивність 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 та оптимізованих процесів скріплення забезпечує точність вимірювання на рівні ±0,05% НВ–±0,25% НВ, з лінійністю ≤±0,1% НВ. Це дозволяє точно фіксувати незначні коливання тиску, відповідаючи вимогам прецизійного виробництва та метрології.
• Висока сумісність із середовищем : Еластичні чутливі елементи виготовлені з матеріалів, таких як нержавіюча сталь 316L, титановий сплав або хастелой, у поєднанні з герметичними конструкційними рішеннями. Вони сумісні з водою, олією, кислотними/лужними розчинами, перегрітою парою та іншими середовищами, запобігаючи корозійним пошкодженням.

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). Вони можуть безпосередньо підключатися до ПЛК, систем DCS, реєстраторів даних та інших пристроїв для передачі даних у реальному часі.
• Функція повної компенсації умов : Вбудовані модулі температурної компенсації ефективно компенсують вплив навколишніх температур (-40°C–120°C; спеціальні моделі — до 200°C) 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 для протидії електромагнітному випромінюванню та коливанням мережі в промислових умовах. Ступінь захисту досягає IP65–IP68, забезпечуючи пилозахищеність та водонепроникність, що робить їх придатними для експлуатації в важких умовах (волога, пил, вібрація), наприклад, у шахтах та зовнішніх трубопроводах.

3) Конструктивні та експлуатаційні характеристики

• Гнучкий дизайн монтажу : Підтримує кілька методів встановлення (різьба: M20×1.5, G1/2; фланці; хомути). Монтажні конструкції можна адаптувати відповідно до розмірів трубопроводу або обладнання, не вимагаючи масштабних змін.
• Захист від перевантаження та вибухонебезпечного середовища : Витримує перевантаження 150%–300% від межі вимірювання, щоб запобігти пошкодженню при раптових змінах тиску. Вибухозахищені моделі відповідають стандартам, таким як Ex d II CT6, і придатні для використання в вибухонебезпечних умовах (наприклад, нафтогазова та хімічна промисловість).
• Додаткові інтелектуальні функції : Моделі преміум-класу мають вбудовані головки 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 для вимірювання тиску (наприклад, механічні манометри, базові датчики) часто страждають від таких проблем, як «неточні вимірювання, погана адаптивність, ускладнена інтеграція та громіздке обслуговування». Датчики/перетворювачі тиску з тензометричними елементами спеціально усувають такі болючі точки:

• 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 індикаторними головками дозволяють зчитувати показання в режимі реального часу безпосередньо на місці, не залежачи від систем керування. Моделі з цифровим сигналом підтримують передачу даних на відстані, що полегшує моніторинг з диспетчерських пунктів або за допомогою мобільних пристроїв.
• Невимушена тривала експлуатація : Відмінна стабільність обмежує річний дрейф до ≤±0,1% НВ, що усуває необхідність частого калібрування. Функції самодіагностики забезпечують своєчасне повідомлення про стан обладнання (наприклад, перевантаження, несправності ланцюга), спрощуючи профілактичне обслуговування.
• Обґрунтований контроль витрат : Дозрілі виробничі процеси зменшують витрати на закупівлю, роблячи їх більш економічними, ніж п’єзоелектричні або ємнісні пристрої для 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 : Контролюйте тиск на виході гідравлічного насоса та робочий тиск циліндра (наприклад, регулювання тиску в гідравлічних системах машин для лиття під тиском), щоб забезпечити стабільне формування та запобігти дефектам, таким як заливи і недоливи.
• 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) Авіація та військова справа

• 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）