Oddajnik tlaka je naprava, ki pretvarja meritve tlaka iz tekočin, plinov ali pare v električni signal za spremljanje, krmiljenje ali beleženje. Ti instrumenti so bistveni v različnih panogah, vključno s proizvodnjo, nafto in plinom, vodikom, kemično predelavo in sistemi HVAC, kjer je natančno spremljanje tlaka ključnega pomena za varnost, učinkovitost in delovanje.
Kako deluje tlačni oddajnik?
Tlačni oddajniki delujejo tako, da zaznavajo pritisk na membrano ali senzor, ki se deformira kot odziv na uporabljeni tlak. Ta deformacija se pretvori v električni signal, običajno z uporabo senzorja, kot je merilnik napetosti ali silicijeva membrana. Signal se nato obdela in pretvori v berljiv izhod, ki ga je mogoče prikazati ali vključiti v nadzorne sisteme. Izhodi se lahko razlikujejo od analognih signalov (npr. 4–20 mA) do digitalnih signalov, odvisno od zahtev sistema.
Katere so različne tehnologije tlačnih oddajnikov?
Med najpogostejšimi tipi so piezorezivni tlačni oddajniki, kapacitivni tlačni oddajniki, tanko{0}}plastni uporovni tlačni oddajniki in-optični tlačni oddajniki.
Piezorezistivni senzor tlaka
Najpogostejši tip tlačnega oddajnika je piezorezistivni tlačni oddajnik.
Ti tlačni oddajniki so izdelani iz uporovnega materiala, ki spreminja upor kot odziv na uporabljeni tlak.
To spremembo upora je mogoče izmeriti in pretvoriti v digitalni signal, ki uporabniku omogoča pregled nad situacijo.
Piezorezistivne tlačne oddajnike je mogoče najti v najrazličnejših aplikacijah, od avtomobilskih do medicinskih naprav.
Kapacitivni tlačni oddajnik
Kapacitivni tlačni oddajniki so druga vrsta oddajnikov. Ti senzorji uporabljajo princip kapacitivnosti za merjenje uporabljenega tlaka. Kapacitivnost je merilo sposobnosti dveh prevodnikov, da shranita električni naboj. V kapacitivnem oddajniku tlaka je sprejemnik merjenja tlaka membrana. Materiali za diafragme so lahko na primer nerjaveče jeklo, hastelloy C ali tantal. Pri pritisku na površino diafragme deformacija spremeni razdaljo med dvema kapacitivnostima prek polnilne tekočine. To spremembo kapacitivnosti je mogoče izmeriti in pretvoriti v digitalni signal.
Ti kapacitivni tlačni oddajniki se pogosto uporabljajo na primer v industriji nafte in plina, energije, hrane in pijače, vode in okolja, cementa in papirja ter kartona.
Tanko{0}}plastni uporovni tlačni oddajnik
Tanko{0}}plastni uporovni tlačni oddajniki so druga vrsta oddajnikov. Ti senzorji uporabljajo zelo tanko plast uporovnega materiala za merjenje uporabljenega tlaka. Ta plast je običajno debela le nekaj sto nanometrov, zaradi česar je zelo občutljiva na spremembe tlaka.
Tanko{0}}uporovni senzorji se pogosto uporabljajo v industrijskih rešitvah, kjer sta točnost in natančnost bistvenega pomena.
Optični senzor tlaka
Oddajniki-optičnega tlaka so druga vrsta oddajnikov. Ti senzorji uporabljajo optična vlakna za merjenje uporabljenega tlaka. Načelo teh senzorjev je zelo preprosto: ko svetloba prehaja skozi vlakno, se njene lastnosti (kot je valovna dolžina) spreminjajo glede na pritisk na vlakno. Z merjenjem spremembe valovne dolžine je mogoče natančno določiti tlak.
Tlačni oddajniki z optičnimi vlakni se pogosto uporabljajo v aplikacijah za merjenje tlaka, kot so hidravlični sistemi in plinovodi.
Oddajnik hidrostatičnega tlaka za merjenje nivoja
Oddajniki hidrostatičnega tlaka delujejo na hidrostatičnem principu, da zagotovijo merjenje tlaka sorazmerno z višino uporabljenega nivoja.
V oddajniku hidrostatičnega tlaka je tekočina v zaprti komori. Ko se na membrano komore izvaja pritisk, ta deformira stene komore, kar povzroči spremembo meritve višine tekočine. To spremembo je mogoče izmeriti in pretvoriti v digitalni signal.
Oddajnik hidrostatičnega tlaka se pogosto uporablja v procesih in rešitvah za merjenje nivoja v rezervoarjih in rezervoarjih.
Kakšni so izhodni signali tlačnega oddajnika?
Izhodni signali tlačnega oddajnika se lahko razlikujejo, vendar so na splošno analogni tok ali napetost ali digitalni signal.
Analogni tokovni ali napetostni izhodni signal je na splošno neprekinjen signal, ki se spreminja glede na uporabljeni tlak.
Kakšne so aplikacije tlačnega oddajnika?
Naftna in plinska industrija
Nadzor tlaka v cevovodu
Merjenje tlaka na ustju vrtine
Plinski kompresorski sistemi
Kemična predelava
Merjenje nivoja tekočine v rezervoarjih
HVAC sistemi
Nadzor tlaka klimatske naprave
Regulacija tlaka v kotlu
Upravljanje hladilnega sistema
Upravljanje z vodo in odpadnimi vodami
Nadzor nivoja vode v rezervoarjih in rezervoarjih
Nadzor in nadzor črpalke
Nadzor tlaka v kanalizacijskem in drenažnem sistemu
Proizvodnja in industrijska avtomatizacija
Nadzor tlaka v hidravličnem sistemu
Krmiljenje pnevmatskega sistema
Kontrola procesov v proizvodnih linijah
Letalska in vesoljska industrija
Nadzor tlaka v kabini
Nadzor tlaka motorja
Sistemi za nadzor okolja
Avtomobilska industrija
Nadzor tlaka v sistemu za gorivo
Merjenje tlaka v zavornem sistemu
Optimizacija delovanja motorja
Proizvodnja električne energije
Nadzor tlaka pare v kotlih
Regulacija tlaka plinske turbine
Upravljanje hladilnega sistema
Vodikove aplikacije
Vodikove aplikacije
Nadzor tlaka vodikove gorivne celice
Nadzor tlaka v sistemu za shranjevanje vodika
Upravljanje tlaka na postaji za oskrbo z vodikom.
Industrija hrane in pijač
Nadzor tlaka v postopkih pasterizacije
Nadzor stopnje karbonizacije pijače
Upravljanje tlaka v sistemu za prenos tekočin
Tlačni oddajniki se uporabljajo v najrazličnejših aplikacijah, kjer sta točnost in natančnost merjenja bistvenega pomena.
