Датчик давления. Что нужно знать о выборе.

Недостаточно выбрать датчик давления только на основании того, что измеряемый диапазон давления находится внутри диапазона измерения датчика давления, а тип выходного сигнала соответствует заданному. Комплексные данные относительно предполагаемого места установки, диапазона измерения, рабочей среды, температуры, наличия внешних воздействий (вибраций, электромагнитных полей), типа соединения, температуры и влажности окружающей среды, выходного сигнала, точности измерения, других особенностей применения и специфики конкретного технологического процесса помогут осуществить корректный выбор преобразователя давления, обеспечить ожидаемый результат, надежную и долговечную работу.

Как правило, датчики применяют в контролируемых технологических процессах для измерения непосредственно относительного, абсолютного или дифференциального давления среды в установке или трубопроводе или для измерения гидростатического уровня жидкости в емкости. В последнем случае учитывают то, что высота столба жидкости над датчиком определяется не только величиной давления, но и плотностью измеряемой среды.

1. Область применения датчиков давления несмотря на часто кажущуюся схожесть не одинакова, а специфические особенности контролируемого процесса могут предъявлять дополнительные требования к материалам и конструкции, например, санитарные требования (в пищевой или фармацевтической промышленности), требования по взрывозащищенности конструкции - искробезопасности цепей и взрывобезопасности оболочки (в химической или нефтегазовой промышленности).
2. Рабочая среда может характеризоваться не только простой характеристикой - вода или воздух. Среда может быть вязкой, обладать низкой текучестью, загрязненностью, химической агрессивностью или другими весьма специфическими свойствами. Среда может требовать для безотказной и надежной работы наличия специальных защитных мембран, отделяющих чувствительный элемент от агрессивной, вязкой или загрязненной среды.
3. Наличие значительных гидравлических ударов требует дополнительных компенсационных мер – датчик может быть конструктивно оснащен демпфером гидроудара (например, датчик MBS 3050), обладать достаточной перегрузочной способностью. 
4. Диапазон измерения – как правило, фиксированный диапазон давления, измеряемый и преобразуемый датчиком в унифицированный выходной сигнал по линейному закону. Диапазон определяется верхней и нижней границей измеряемого даления, например, 0-250 mbar, 0-1 bar, 0-10 bar, 0-16 бар, 0-25 бар и т.д. Пределы выходного сигнала, например, 4-20mA или 0-5В, фиксированно привязаны к пределам измерения датчика, например, к 0 - 16 бар или 0-100 бар.
5. Температура измеряемой среды далеко не всегда отличается стабильностью и может изменяться в достаточно широких пределах. В любом случае она должна находится в допустимых пределах температурного диапазона датчика, а еще лучше – в пределах диапазона термокомпенсации датчика чтобы не создавать дополнительную «температурную ошибку» и не увеличивать общую погрешность измерения.
6. Общепромышленно принятым типом соединения датчика давления с трубопроводом или технологической установкой считают резьбовое соединение - G ¼" A и G ½" A. Тем не менее, преобразователи давления могут иметь самые разнообразные варианты подключения (например, G 3/8" A или 1/4 -18NPT), обеспечивающие удобство монтажа в существующие технологические системы и соответствующие специфическим промышленным или технологическим отраслевым требованиям.
7. Окружающая среда. Температура, влажность, наличие агрессивных сред должны находится в пределах допустимых для значений, установленных производителем. Агрессивные среды предполагают исполнение датчика, устойчивое к химическим воздествиям. Повышенная влажность, перепады температуры и конденсатообразование часто становятся причиной коррозии электронных компонентов датчика относительного давления и выхода его из строя. Сенсоры датчиков относительного давления находятся в контакте с внешней атмосферой. Влажный воздух, попадая на измерительный элемент датчика образует конденсат при понижении температуры ниже точки росы. Там, где обычные датчики относительного давления подвержены коррозии, применяют датчики с сенсором, защищенным специальной мембраной или специально нанесенным защитным компаундом.
8. На сегодня самый распространенный тип выходного сигнала – унифицированный токовый сигнал 4-20mA (сигнал 4mA соответствуют нижней границе диапазона измерения датчика, сигнал 20mA – верхней границе диапазона измерения датчика). Тем не менее, в промышленности существует потребность также в преобразователях с другими типами сигнала (0-5В, 1-5В, 1-6В, 0-10В или 0-20mA).
9. Основная погрешность измерений и чувствительность («время отклика») датчика указаны в технической документации и должны удовлетворять требованиям процесса. Как правило, точность и скорость определения изменения давления датчика непосредственно влияют на его цену – чем точнее и чувствительнее, тем дороже. Многие процессы, например, контроль работы центробежных насосов повышения давления в ЖКХ, не требуют высокую точность и высокую чувствительность преобразователей давления – амплитуда давления не изменяется быстро и в очень короткий промежуток времени, колебания давления допустимы в пределах узкого диапазона. Для датчиков, используемых в процессах энергосбережения и контроля расхода воды в ЖКХ, требуется долговременная стабильность измерения, высокая защищенность от внешней среды, время наработки на отказ, обеспечивающие надежную работу датчика на протяжении 7-10 лет.