Датчик тиску. Що потрібно знати про вибір.

Недостатньо вибрати датчик тиску тільки на підставі того, що вимірюваний діапазон тиску знаходиться всередині діапазону вимірювання датчика тиску, а тип вихідного сигналу відповідає заданому. Комплексні дані щодо можливого місця установки, допустимих меж, робочого середовища, температури, наявності зовнішніх впливів (вібрацій, електромагнітних полів), типу з'єднання, температури та вологості навколишнього середовища, вихідного сигналу, точності вимірювання, інших особливостей застосування та специфіки конкретного технологічного процесу допоможуть здійснити коректний вибір перетворювача тиску, забезпечити очікуваний результат, надійну та довговічну роботу.

Як правило, датчики застосовують в контрольованих технологічних процесах для вимірювання безпосередньо відносного, абсолютного або диференціального тиску середовища в установці або трубопроводі або для вимірювання гідростатичного рівня рідини в ємності. В останньому випадку враховують те, що висота стовпа рідини над датчиком визначається не тільки величиною тиску, а й щільністю вимірюваного середовища.

1. Область застосування датчиків тиску незважаючи на часто гадану схожість не однакова, а специфічні особливості контрольованого процесу можуть висувати додаткові вимоги до матеріалів та конструкції, наприклад, санітарні вимоги (в харчовій або фармацевтичній промисловості), вимоги щодо вибухозахищеності конструкції - іскробезпеки ланцюгів та вибухобезпеки оболонки (в хімічній або нафтогазовій промисловості).
2. Робоче середовище може характеризуватися не тільки простою характеристикою - вода або повітря. Середовище може бути в'язким, мати низьку плинність, забрудненим, хімічно агресивним або з іншими вельми специфічними властивостями. Середовище може вимагати для безвідмовної і надійної роботи наявності спеціальних захисних мембран, що відокремлюють чутливий елемент від агресивного, в'язкого або забрудненого середовища.
3. Наявність значних гідравлічних ударів вимагає додаткових компенсаційних заходів - датчик може бути конструктивно оснащений демпфером гідроудару (наприклад, датчик MBS 3050), мати достатню перевантажувальну здатність.
4. Діапазон вимірювання - як правило, фіксований діапазон тиску, вимірюється та перетворюється датчиком в уніфікований вихідний сигнал за лінійним законом. Діапазон визначається верхньою та нижньою межею вимірюваного тиску, наприклад, 0-250 mbar, 0-1 bar, 0-10 bar, 0-16 бар, 0-25 бар і т.д. Межі вихідного сигналу, наприклад, 4-20mA або 0-5В, фіксовано прив'язані до меж вимірювання датчика, наприклад, до 0 - 16 бар або 0-100 бар.
5. Температура вимірюваного середовища далеко не завжди відрізняється стабільністю і може змінюватися в досить широких межах. У будь-якому випадку вона повинна знаходиться в допустимих межах температурного діапазону датчика, а ще краще - в межах діапазону термокомпенсації датчика щоб не створювати додаткову «температурну помилку» та не збільшувати загальну похибку вимірювання.
6. Загальнопромислово прийнятим типом з'єднання датчика тиску з трубопроводом або технологічною установкою вважають різьбове з'єднання - G ¼ "A і G ½" A. Проте, перетворювачі тиску можуть мати найрізноманітніші варіанти підключення (наприклад, G 3/8 "A або 1/4 -18NPT), що забезпечують зручність монтажу в існуючі технологічні системи та відповідають специфічним промисловим або технологічним галузевим вимогам.
7. Довкілля. Температура, вологість, наявність агресивних середовищ повинні знаходиться в межах допустимих значень, встановлених виробником. Агресивні середовища передбачають використання датчика, стійкого до хімічних впливів. Підвищена вологість, перепади температури та конденсатоутворення часто стають причиною корозії електронних компонентів датчика відносного тиску і виходу його з ладу. Сенсори датчиків відносного тиску знаходяться в контакті з зовнішньою атмосферою. Вологе повітря, потрапляючи на вимірювальний елемент датчика утворює конденсат при зниженні температури нижче точки роси. Там, де звичайні датчики відносного тиску схильні до корозії, застосовують датчики з сенсором, захищеним спеціальною мембраною або спеціально нанесеним захисним компаундом.
8. На сьогодні найпоширеніший тип вихідного сигналу - уніфікований струмовий сигнал 4-20mA (сигнал 4mA відповідає нижній межі діапазону вимірювання датчика, сигнал 20mA - верхній межі діапазону вимірювання датчика). Проте, в промисловості існує потреба також у перетворювачах з іншими типами сигналу (0-5В, 1-5В, 1-6В, 0-10В або 0-20mA).
9. Основна похибка вимірювань і чутливість («час відгуку») датчика вказані в технічній документації та повинні задовольняти вимогам процесу. Як правило, точність і швидкість визначення зміни тиску датчика безпосередньо впливають на його ціну - чим точніший та чутливіший, тим дорожче. Багато процесів, наприклад, контроль роботи відцентрових насосів підвищення тиску в ЖКГ, не вимагають високої точністі і високу чутливість перетворювачів тиску - амплітуда тиску не змінюється швидко і в дуже короткий проміжок часу, коливання тиску допустимі в межах вузького діапазону. Для датчиків, що використовуються в процесах енергозбереження та контролю витрат води в ЖКГ, потрібно довготривала стабільність вимірювання, висока захищеність від зовнішнього середовища, час напрацювання на відмову, що забезпечують надійну роботу датчика протягом 7-10 років.