Ein Drucksensor ist ein Gerät, das Druckänderungen erkennt und darauf reagiert.
Die häufigste Art von Drucksensor ist der piezoelektrische Sensor, der den physikalischen Druck in ein elektrisches Signal umwandelt.
Andere Arten von Drucksensoren sind kapazitive Sensoren, resistive Sensoren und optische Sensoren.
In diesem Artikel werden wir uns ausführlich mit dem Drucksensor beschäftigen. Zunächst werden wir verstehen, wie ein Drucksensor definiert ist und welche Rolle er spielt. Danach werden wir uns mit den verschiedenen Arten von Drucksensoren und ihren jeweiligen Funktionsprinzipien befassen. Dann sehen wir uns die verschiedenen verwendeten Druckmessungen an (Relativdruck, Absolutdruck, Differenzdruck) und schließlich betrachten wir die Ausgangssignale eines Drucksensors.
Ein Drucksensor ist ein Gerät, das den angelegten Druck messen kann. Der Drucksensor wandelt den physikalischen Druck in ein elektrisches Signal um.
Ein Drucksensor, oft auch als Druckwandler oder -transmitter bezeichnet, ist ein Gerät, das zum Messen und Umwandeln von mechanischem oder hydraulischem Druck in ein elektrisches Signal verwendet wird.
Das elektrische Signal kann verwendet werden, um die Druckmessung auf einem Display anzuzeigen, oder es wird zur weiteren Verarbeitung an einen Regler, eine SPS oder ein Datenerfassungssystem gesendet.
Diese Druckmessung kann für verschiedene Zwecke verwendet werden, z. B. zur Steuerung von Flüssigkeiten, zur Überwachung von Flüssigkeiten und zur Messung des Luftdrucks.
Die industriellen Drucktransmitter spielen eine Reihe von Rollen im industriellen Prozess.
Sie können zur Messung und Überwachung des Drucks, zur Steuerung und Anpassung des Drucks und zur Bereitstellung von Alarmen und Warnungen bei Druckänderungen verwendet werden. Sie können auch zu Diagnosezwecken eingesetzt werden, um bei der Lösung von Problemen im industriellen Prozess zu helfen.
Industrielle Drucksensoren werden verwendet, um den Druck von Flüssigkeiten in industriellen Prozessen zu erkennen, zu messen und zu überwachen.
Man findet ihn häufig in Druckmessanwendungen wie der Energieerzeugung, der Öl- und Gasproduktion, der Wasseraufbereitung und -raffination und der chemischen Verarbeitung.
Erkennen
Messen
Kontrollieren
Ein Drucksensor wird verwendet, um den Wert des Drucks einer Flüssigkeit oder eines Gases zu messen.
Diese Information kann in einer Vielzahl von Anwendungen genutzt werden, einschließlich industrieller Systeme und Prozesse und der Prozesssteuerung.
Zu den gängigsten Typen gehören piezoresistive Drucksensoren, kapazitive Drucksensoren, resistive Dünnschichtdrucksensoren und faseroptische Drucksensoren. Jeder dieser Typen wird im Folgenden näher beschrieben.
Die häufigste Art von Drucksensor ist der piezoresistive Drucksensor.
Diese Sensoren sind aus einem Widerstandsmaterial konstruiert, das seinen Widerstand als Reaktion auf einen angelegten Druck ändert.
Diese Widerstandsänderung kann gemessen und in ein digitales Signal umgewandelt werden.
Piezoresistive Drucksensoren finden sich in einer Vielzahl von Anwendungen, von der Automobilindustrie bis hin zu medizinischen Geräten.
Kapazitive Drucksensoren sind eine andere Art von Transmittern. Diese Sensoren arbeiten nach dem Kapazitätsprinzip, um den angelegten Druck zu messen. Die Kapazität ist ein Maß für die Fähigkeit zweier Leiter, eine elektrische Ladung zu speichern. Bei einem kapazitiven Drucksensor ist der Empfänger der Druckmessung die Membran. Die Materialien der Membran können z. B. Edelstahl, Hastelloy C oder Tantal sein. Wenn Druck auf die Oberfläche der Membran ausgeübt wird, ändert sich durch die Verformung über eine Füllflüssigkeit der Abstand zwischen zwei Kapazitäten. Diese Kapazitätsänderung kann gemessen und in ein digitales Signal umgewandelt werden.
Diese kapazitiven Drucksensoren werden z. B. häufig in Anwendungen der Öl- und Gasindustrie, der Energie-, Lebensmittel-, Wasser- und Umweltindustrie, der Zementindustrie und der Papier- und Pappindustrie eingesetzt.
Resistive Dünnfilm-Drucksensoren sind ein weiteres Modell von Transmittern. Diese Sensoren arbeiten mit einer sehr dünnen Schicht aus Widerstandsmaterial, um den angelegten Druck zu messen. Diese Schicht ist in der Regel nur einige hundert Nanometer dick, was sie sehr empfindlich gegenüber Druckänderungen macht.
Resistive Dünnschichtsensoren werden häufig in industriellen Lösungen eingesetzt, bei denen es auf Genauigkeit und Präzision ankommt.
Faseroptische Drucksensoren sind eine andere Art von Transmitter. Diese Sensoren verwenden Lichtwellenleiter, um den angelegten Druck zu messen. Das Prinzip dieser Sensoren ist sehr einfach: Wenn Licht durch eine Faser fällt, ändern sich ihre Eigenschaften (wie die Wellenlänge) entsprechend dem Druck, der auf die Faser ausgeübt wird. Durch die Messung der Änderung der Wellenlänge kann der Druck genau bestimmt werden.
Der faseroptische Drucktransmitter wird häufig in Druckmessanwendungen wie Hydrauliksystemen und Gaspipelines eingesetzt.
Hydrostatische Drucksensoren arbeiten nach dem hydrostatischen Prinzip, um einen Druckmesswert zu liefern, der proportional zur angelegten Füllstandshöhe ist.
In einem hydrostatischen Drucksensor befindet sich die Flüssigkeit in einer abgedichteten Kammer. Wenn Druck auf die Membran der Kammer ausgeübt wird, verformt er die Wände der Kammer, was zu einer Änderung der Höhenmessung des Fluids führt. Diese Änderung kann gemessen und in ein digitales Signal umgewandelt werden.
Der hydrostatische Druckmessumformer wird häufig in Prozessen und Lösungen für die Füllstandsmessung an Tanks und Behältern eingesetzt.
Der Luftdruck ist der Druck, der von der Erdatmosphäre ausgeübt wird.
Der Manometerdruck ist eine Druckversion, die im Verhältnis zum atmosphärischen Druck gemessen wird.
Der absolute Druck ist der von einem Gas oder einer Flüssigkeit ausgeübte Gesamtdruck im Verhältnis zum Vakuum, das den Referenzdruck darstellt. Er ist die Summe aus dem atmosphärischen Druck und dem Manometerdruck.
Vakuum ist der Druck, den ein Vakuum ausübt. Ein Vakuum ist ein Bereich, in dem der Druck niedriger ist als der atmosphärische Druck.
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Es gibt verschiedene Versionen von Drucktransmittern :
Die Ausgangssignale eines Druckmessumformers können unterschiedlich sein, aber in der Regel handelt es sich um einen analogen Strom oder eine analoge Spannung oder um ein digitales Signal.
Das analoge Spannungsausgangssignal ist in der Regel ein Gleichstromsignal, das sich mit dem angelegten Druck ändert.
Industrielle Drucktransmitter sind in der Regel genauer und haben eine längere Lebensdauer als Drucksensoren für den Massenmarkt.
Sie sind auch teurer, aber das lohnt sich oft für Anwendungen, bei denen eine genaue Messung entscheidend ist.
Ein industrieller Druckmessumformer kann zur Messung des Drucks von Flüssigkeiten oder Gasen in verschiedenen Umgebungen verwendet werden, z. B. in Fabriken, Labors und anderen Industrieanlagen.
Zu den gängigen Anwendungen von Druckmessumformern gehören die folgenden industriellen Anwendungen:
Drucksensoren werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, bei denen es auf Genauigkeit und Präzision der Messung ankommt.
In diesem Artikel geht es um die Definition eines Drucksensors, die verschiedenen Druckarten und wie sie gemessen werden.
Außerdem behandelt er die verschiedenen Ausgangssignale eines Druckmessumformers und wie sie in verschiedenen industriellen Anwendungen genutzt werden können. Schließlich gibt er einen kurzen Überblick über die Eigenschaften eines industriellen Druckmessumformers.
Wenn es um Drucksensoren geht, gibt es viele verschiedene Faktoren zu berücksichtigen.
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