Теплоприбор

ГК «Теплоприбор» – производство, продвижение и комплексная поставка контрольно-измерительных приборов и автоматики — КИПиА.

email: @ teplokip@yandex.ru телефон:* +7 (495) 799-60-93

3.1. Преобразователи давления

В данном разделе последовательно представлены следующие виды преобразователей (датчиков) давления — ПД:
1. Преобразователи давления в унифицированный токовый (0-5мА,  4-20мА) и цифровой сигнал (интерфейс, протокол)
—  Малогабаритные и экономкласс (для ЖКХ)
—  Однопредельные (однодиапазонные)
—  Многопредельные (многодиапазонные перенастраевыемые)
—  С электроконтактным (релейным, дискретным) выходом — ЭКМ
—  С цифровым выходом (RS232, RS448, USB; HART-протокол)
2. ПД в сигнал напряжения постоянного тока (0-1,-5,-10В)
3. ПД в сигнал взаимной индуктивности 0-10мГн
4. ПД в пневматический выходной сигнал 20-100кПа
5. Преобразователи гидростатического давления (датчики уровня) погружные и врезные (с торцевой открытой мембраной).
6. Нестандартные специальные преобразователи/датчики давления
(перегрузка, нестандартный диапазон и/или выход, высокотемпературное и защищенное исполнение и т.п.).

Преобразователи (датчики) давления

Описание, определения и основные характеристики преобразователей давления

Измерительный преобразователь давления – это технический прибор с нормативными метрологическими характеристиками, служащий для преобразования давления (далее Д.) в унифицированный выходной сигнал (электрический, пневматический) и/или цифровой код (HART-протокол, интерфейсы RS и др.).

Датчик давления – это конструктивно обособленный первичный преобразователь давления.

Электрический измерительный преобразователь давления состоит из двух основных частей (блоков):

1- Измерительного блока, основой которого является первичный измерительный преобразователь давления – чувствительный элемент (сенсор), преобразующий воздействующее на него давление в первичный сигнал (обычно слабый электрический).

2.1 — Электронного блока — блока усиления, который преобразует и усиливает первичный сигнал преобразователя до стандартных унифицированных токовых сигналов (мА, В, гН и др.) и/или цифровых кодов (HART-протокол, интерфейсы RS232, RS485, USB и др.)., воспринимаемых системами автоматического регулирования (АСУТП).

Пневматический преобразователь давления обычно состоит из пневмосилового преобразователя и измерительного блока. Принцип действия преобразователя основан на пневматической силовой компенсации усилия, развиваемого измеряемым перепадом давления на чувствительных элементах измерительного блока.

Виды измеряемого давления и преобразователей

Краткое определение видов давления (Д.) и вакуума:
Атмосферное (Ратм) — это Д. столба воздуха (атмосферы), примерно 101кПа или 760мм.рт.ст.(нормальное атмосферное Д.).
Абсолютное (Рабс) — это полное Д. с учетом атмосферного, отсчитываемое от абсолютного нуля.
Избыточное (Ризб) — это Д. сверх атмосферного, равное разности между абсолютным и атмосферным:
Ризб = Рабс – Ратм.
Избыточное Д. отсчитывается от «условного нуля», за который принимается атмосферное Д..
Вакуум (вакуумметрическое Д., разряжение) – разность между атмосферным и абсолютным Д..

Поэтому, в зависимости от измеряемого и опорного давления также различают следующие виды преобразователей:

АД — абсолютного давл., измерение ведется относительно встроенной в прибор камеры вакуума.

ДИ — избыточное давл., измерение ведется относительно внешнего атмосферного давления.

ДВ — вакуумметрического давл. — разряжения,
измерение ведется относительно внешнего атмосферного давления.

ДИВ — избыточное давление — разряжение (плюс-минус),
измерение ведется относительно внешнего атмосферного давления.

ДД — дифференциальное (измеряют разность двух давлений: ΔP=P1-P2), датчики перепада могут применяться как дифманометр-перепадомер, уровнемер или расходомер.

ДГ — гидростатического давл. столба жидкости на мембрану прибора, измерение ведется относительно атмосферного-Ратм или «давления наддува»-Рн поверх зеркала жидкости в резервуаре по формуле:
ΔP=Р — Рн, где Р=ρgh+Рн,
где ρ-плотность жидкости (кг/м3), g-ускорение свободного падения (g=9,81м/с2), h-высота столба жидкости (м).

ДУ — буйковые преобразователи уровня — уровнемеры принцип действия, которых основан на определении разности сил тяжести и гидростатической (Архимедовой) силы выталкивания из жидкости цилиндрического буйка.

Виды конструктивного исполнения сенсора

По конструктивному исполнению чувствительного элемента (сенсора) различают преобразователи давления:
— тензометрические
— пьезометрические
— емкостные
— резонансные
— индуктивные
— пневмоконпенсационные (пневматические)
— и другие.

Погрешность измерения и класс точности

Пределы допускаемой основной погрешности датчиков давления плюс-минус 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5; 1,0% от диапазона измерений. Также датчики Д. могут иметь дополнительную погрешность от влияния внешних факторов: температуры и давл. ОС, электрических помех, нестабильности питания, сопротивления нагрузки, вибрации пр.

Выходные сигналы преобразователей давления

Выходными сигналами измерительных преобразователей — датчиков давления могут быть:
1. Электрические сигналы:
— токовые сигналы:
прямые: 0-5мА, 0-20мА, 4-20мА;
обратные (инверсивные): 5-0мА, 20-0мА, 20-4мА (в уровнемерах).
— сигналы напряжения постоянного тока: 0-10В, 0-5В, 0-1В, и др.;
— сигналы напряжения переменного тока;
— частотные сигналы;
— индуктивные 0+10мГн, -10мГн-0+10мГн
— цифровой код:
протоколы стандартов HART-протокола и других,
интерфейсы RS232, RS485, USB и др.
Читать подробнее про HART-протокол и отличие интерфейсов RS485, RS232 и USB

2. Пневматический унифицированный сигнал 20-100кПа
Давление на выходе 20кПа соответствует нулю измеряемого, а 100кПа — максимуму измеряемого диапазона, причем в линии питания очищенным сжатым воздухом должно поддерживаться Д. не менее 140кПа (для этого применяются редуктора давления с фильтром РДФ-3.1(с манометром) и РДФ-3-2(без манометра).

Условия эксплуатации датчиков давления

Условия эксплуатации приборов основаны на отличии параметров измеряемой (ИС) и окружающей среды (ОС) рабочих условий от нормальных и стандартных (условий производства, хранения и т.п.), например:

— Диапазон измерения, возможность гидроудара
  перегрузочная способность (перегрузка), гасители пульсаций

— Температурные режимы измеряемой Тис и окружающей среды Тос
  расширенные температурные диапазоны Тос(-50+80С), Тис свыше 150С

— Степень пылеводозащиты (код IP)
  Ingress Protection Rating (англ.) — степень защиты от проникновения, обеспечиваемая оболочкой (корпусом): IP54-IP68.

— Степень агрессивности ИС и ОС:
Высокотемпературные (до 350С), виброустойчивые, коррозионностойкие, кислотостойкие, абразивостойкие, гигиенические (для пищевых продуктов) и прочие исполнения.

— Степень взрывоопасности ИС и ОС:
   Взрывозащищенное исполнение приборов (Exi, Вн: Exd/Exsd)
Exi — искробезопасная электрическая цепь,
Exd/Exsd (Вн) — взрывонепроницаемая оболочка (включает в себя Exi).

Параметры энергетического питания

Номинальные значения напряжения питания
электрических преобразователей — обычно составляет
36В постоянного тока (для выхода 0-5мА),
24В постоянного тока (для выхода 4-20мА),
причем питание взрывозащищенных приборов (Exi) должно осуществляться напряжением 24В через барьеры взрывозащиты (типа Корунд и др.).

пневматических (выход 20-100кПа) — давление сжатого воздуха 140кПа + 10%, расход до 5 литров в минуту.

Способы монтажа и присоединения

— присоединение к процессу (трубопроводу, импульсной линии):
через штуцер (резьба М20х1,5, G1/2) или с помощью монтажных фланцев, быстросъемных разъемов и т.п.;

— присоединение к линии питания и/или съема сигнала:
для электрических датчиков: сальниковый ввод, с заделанным кабельным выводом, разъем (DIN и др);
для пневматических датчиков — штуцерное присоединение.

— монтаж корпуса прибора:
на трубе:
за штуцер (М20х1,5, G1/2 и т.п.)
на кронштейне (кронштейн притягивается к трубе скобой, код КМЧ — СК)
на плите (код ПЛ)
настенный монтаж
на 35мм DIN-рейку
щитовой монтаж (за отбортовку в вырез щита)
стоечный монтаж
и пр.

Copyright © ТЕПЛОПРИБОР.рф все права и текст защищены, авт.-ФМВ
ГК «Теплоприбор» — КИПиА по цене производителя из наличия со склада в Москве.
Преобразователи (датчики) давления избыточного, абсолютного, дифференциального (разницы перепада), вакуумметрического-разряжения, гидростатического. Электрические и пневматические дифманометры — перепадомеры, уровнемеры, расходомеры, сенсоры напора, тяги, вакуума. Купить КИПиА по цене производителя в наличии и под заказ со склада в Москве.