Uzmanlarımız size basınç ölçümünün kökenleri, bir basınç transmitterinin çalışması ve prensibi hakkında bilgi verecek ve farklı endüstriyel basınç sensörlerini gösterecektir.
- Basıncın kökeni ve ölçüm birimi
- Basınç sensörü nedir?
- Basınç sensörleri nasıl çalışır?
- Bir basınç transmitteri nasıl çalışır?
- Basınç sensörü neyden yapılır?
- Bir basınç sensöründen gelen çıkış sinyali nedir?
- Endüstriyel basınç sensörünü nasıl seçerim?
- Farklı basınç transmitteri türleri nelerdir?
- Bir basınç sensörünü nasıl kalibre edersiniz?
- Endüstri için bir basınç ölçüm sistemini nasıl kurarsınız?
- Bir basınç sensörünü nasıl test edersiniz?
- Bir basınç transmitterini nasıl yapılandırabilirim?
- Basınç sensörlerinin uygulamaları nelerdir?
Basınç ölçümünün kökeni ve birimi
Pascal ölçü birimi adını ünlü Fransız filozof, fizikçi ve matematikçiden almıştır Blaise Pascal.
Fransız endüstriyel basınç sensörleri üreticisi Fuji Electric France SAS'ın üretim biriminin bulunduğu Clermont-Ferrand'da doğan Pascal,atmosfer basıncının deniz seviyesinden yükseklikle birlikte azaldığını kanıtlamak için Puy de Dôme'un zirvesine bir barometre taşıyarak çok önemli bir deney gerçekleştirdi.Ancak İtalyan bilim adamı Evangelista Torricelli, yeryüzündeki hava hacminin ağırlığının uyguladığı basıncı göstermede öncü olmuş ve bunun sonucunda cıva bazlı ilk barometreyi tasarlamıştır.
Basınç birimlerini ve bunların dönüştürülmesini bilmek, endüstriyel ölçümleriniz için doğru terazi seçimini yapmak açısından önemlidir.
Basınç p, birim A alanı başına F kuvveti cinsinden ifade edilir: p = F / A
Pascal (Pa): Uluslararası Sistemin (SI) basınç için temel birimidir. Bir Pascal metre kare başına 1 Newton'a karşılık gelir (1 Pa = 1 N/m²).
Bar: Bu, endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılan bir basınç birimidir. Bir Bar, 100.000 Pa basınca karşılık gelir.
Standart atmosfer (atm): barometrik veya atmosferik basıncı ifade etmek için kullanılır. Bir atmosfer 101,325 Pa basınca karşılık gelir.
Basınç sensörü nedir?
Basınç sensörleri aynı zamanda basınç transmiterleri, basınç probları, basınç göstergeleri veya basınç transdüserleri olarak da bilinir. Bu farklı isimler arasında önemli bir fark yoktur. Ancak, aşağıdakiler arasında bir ayrım yapılır analog basınç sensörleri ve akıllı proses transmiterleri.
Bir basınç transdüserinin tanımına değinecek olursak, adından da anlaşılacağı gibi, prensibi belirli bir yüzey (deformasyon) üzerindeki bir akışkanın basıncıyla uygulanan kuvveti bir elektrik sinyaline dönüştürmekten oluşan bir basınç ölçüm cihazıdır.
Üreticiler bir basınç transmiteri kullanırlar:
- Basınç ölçümü
- Bir akışın ölçülmesi
- Hidrostatik basınç kullanarak seviye ölçümü
- Yoğunluk ölçümü.
Basınç sensörleri nasıl çalışır?
Ölçülen sıvının basıncı, bir bağlantı parçası ve ardından mekanik bir arayüz - paslanmaz çelikten veya başka bir asil malzemeden yapılmış bir ölçüm diyaframı - aracılığıyla dahili bir ölçüm bileşenine uygulanır. Elektronik ölçüm elemanı basıncı ham bir sinyale dönüştürür.
Bir basınç transmitteri nasıl çalışır?
Farklı ölçüm teknolojileri, yöntemleri, teknikleri ve ilkeleri vardır:
Le piezorezistif basınç sensörü metal bir membrana uygulanan kuvveti ölçer.
İnce bir film üzerine uygulanan gerilim deforme olmasına neden olur ve basınç değişimini sıkıştırılamaz bir sıvı (yağ veya su) aracılığıyla iletir. Bu, piezorezistif bir silikon elemanı (Wheatstone köprüsü) deforme eder. Bu bileşen, deformasyonu omik bir değere dönüştüren değişken bir elektrik direncidir.- Kapasitif basınç sensörü , paslanmaz çelik veya seramik metal bir membrana uygulanan kuvveti ölçer.
Uygulanan basınç metal filmi deforme eder ve basınç değişimini sıkıştırılamaz bir ara sıvı (yağ veya su) aracılığıyla iletir. Bu da kapasitif bir silikon elemanı deforme eder. Bu bileşen, deformasyonu kapasitif bir değere dönüştüren değişken bir kapasitördür.
- Frekans rezonans vericisi
- Gerinim ölçer veya gerilim ölçer dönüştürücü
Ölçüm elemanından gelen sinyal daha sonra filtrelenir, yükseltilir, sıcaklık dengelemesi yapılır ve analog bir sinyale dönüştürülür. Analog çıkış sinyali bir elektrik konnektörü üzerinden iletilir.
- Basınç göstergesi
U-tüp manometreler yerel basınç değerlerini gösterir.
Basınç sensörü neyden yapılır?
Bir basınç transmitterinin yapısı mekanik bir bağlantı, metalik veya seramik bir diyafram, kapasitif veya piezorezistif bir hassas eleman, basınç ölçüm hücrelerine entegre edilmiş bir dolum yağı, sinyali koşullandırmak ve yükseltmek için bir elektronik modül ve bir elektrik konektöründen oluşur.
Bu cihaz plastik veya metal bir muhafaza (alüminyum muhafaza, paslanmaz çelik muhafaza veya paslanmaz çelik muhafaza) içinde paketlenmiştir.
İsteğe bağlı olarak dijital bir gösterge eklenebilir.
Endüstriyel bir basınç sensöründen gelen çıkış sinyali nedir?
Bir basınç sensöründen gelen sinyal analog veya dijital olabilir. Analog sinyal genellikle 4-20mA akım, 0-10V gerilim veya 1-5V gerilim tipindedir. Çıkış sinyali, üretim sürecini etkilemek için kontrol ünitesine gönderilir.
4-20mA sinyali, çeşitli avantajları nedeniyle bu cihazlar tarafından yaygın olarak kullanılır.
İlk olarak, iletim hattından kaynaklanan sinyal kaybına karşı dayanıklıdır ve bu da doğru ölçümü garanti eder. Buna ek olarak, sensör ile ilgili sistem arasındaki mesafenin uzatılmasını sağlar. Buna ek olarak, akımın olmaması hat arızalarının tespit edilebileceği anlamına gelir ve sorun gidermeyi kolaylaştırır. 4-20mA sinyali ayrıca elektromanyetik parazitlere karşı daha az duyarlıdır ve bu da güvenilirliğini garanti eder. Son olarak, ekran, kontrolör ve kaydedici gibi çeşitli ekipmanlara güç sağlamak için bir döngü içinde kullanılabilir.
Dijital bir sinyal farklı iletişim protokolleri ile kullanılabilir - HART - Fieldbus - Profibus - Modbus. Bu protokoller ölçülen değeri iletir ve ayrıca basınç ölçüm cihazlarının yapılandırılmasını sağlar. Bu, akıllı elektronik transmitter veya SMART olarak bilinir.
Aletlere dijital basınç göstergeleri takılabilir.
Endüstriyel basınç sensörünü nasıl seçerim?
Endüstriyel basınç transmitteri ölçülecek akışkana, basınç aralığına ve uygulama ve prosesin çalışma koşullarına göre seçilmelidir.
Basıncı ölçmek için, doğru basınç sensörünü seçme ve belirleme ile ilgili soruları yanıtlamak üzere biraz araştırma yapmanız gerekir:
- Ölçülecek sıvı örneğin: hava, gaz, HidrojenBir sıvı, buhar, su veya başka bir sıvı ve özellikleri (yoğunluk, viskozite, aşındırıcılık, vb.).
- Proses çalışma koşulları: ölçülecek basınç, statik basınç, proses sıcaklığı, korozyon riski, vb.
- Ölçüm türü: basınç ölçümü, basınç düşürücü bir cihaz ve delta-p diferansiyel basınç kullanarak akış ölçümü, hidrostatik basınç kullanarak seviye ölçümü, yoğunluk ölçümü vb.
- Ölçülecek basınç türü :
- Bağıl basınç
- Atmosferik basınç
- Mutlak basınç
- Diferansiyel basınç
- Barometrik basınç
- Bu basınç aralığı veya ölçüm aralığı
- Dinamikler veya menzil kabiliyeti
- Basınç ölçümünün doğruluğu
- Yanıt süresi
- Mekanik arayüz veya proses bağlantısı armatürü: vidalı bağlantı, flanş bağlantısı vb.
- Analog ve/veya dijital çıkış sinyali, kablolu veya kablosuz
- İklimsel ortam ve buna bağlı kısıtlamalar:
- Endüstriyel ortam, ilgili kısıtlamalar ve mevcut yönetmelikler:
Farklı basınç transmitteri türleri nelerdir?
Bağıl basınç sensörleri prosesin basıncını atmosferik basınca göre ölçer. Atmosferik basınç, transmitterin içindeki bir referans boşluğu kullanılarak ölçülür. Yükseklik arttıkça bu basınç azalır.
Fark basınç sensörleri esnek bir diyaframla birbirine bağlanan iki ayrı hazne kullanır. Basınç diyaframın her iki tarafında ölçülür. Fark basınç (dp), bu iki basınç arasındaki basınç farkıdır - alçak basınç tarafındaki (BP veya LP) bir referans basınç ve yüksek basınç tarafındaki (HP) bir basınç. Bu fark basınç ölçüm cihazları borulardaki sıvı akışını ölçmek ve filtre tıkanmasını izlemek için kullanılır.
Mutlak basınç sensörleri bağıl basıncı mutlak vakum ile karşılaştırır. Mutlak basınç her zaman pozitiftir.
Bu cihazın avantajı, bir vakum referans odası sayesinde atmosferik basınçtaki değişikliklerden arınmış olması ve bu nedenle daha doğru olmasıdır.
Mutlak basınç, 1,013 bar eklenerek bağıl basınçtan ifade edilebilir, yani p. mutlak (bar abs.) = p. bağıl (bar) + 1,013.
Bir diyaframlı basınç transmitteri, ölçülen proses sıvısını basınç hücresinden ayırır. Diyafram ve temas parçaları ölçülen akışkana dayanıklı bir malzemeden yapılır ve basınç hücresinin tabanına kaynaklanır.
Bir kılcal boru veya bağlantı manşonu, ayırma membranı ile basınç hücresi arasındaki bağlantıyı sağlar. Bu boşluk vakum altında gazdan arındırılmalı, ardından bir dolgu yağı ile doldurulmalı ve kapatılmalıdır. Ölçülen basınç diyaframın dış yüzeyine bir kuvvet uygular. Diyafram içe doğru esnedikçe, cihazın içindeki dolum sıvısını sıkıştırmaya çalışır.
Bu dolum sıvısı sıkıştırmaya direnç gösterecek şekilde tasarlanmıştır, böylece kuvvet doğrudan basınç ölçüm hücresine yönlendirilir. Bir diyafram contalı basınç transdüserinin tüm çalışması Blaise Pascal'ın prensibine dayanır.
Diyaframlı basınç sensörleri paslanmaz çelik, titanyum, Inconel, Hastelloy, Monel, Tantal ve Nikel gibi çeşitli malzemelerden üretilmektedir. Kullanılan malzemeler, endüstriyel basınç sensörünün tasarlandığı uygulama türüne ve sıcaklığa bağlıdır.
Ayırıcılı basınç sensörleri, yüksek sıcaklıklardaki sıvıların basıncını ölçmek için kullanılır.
- Çok değişkenli basınç transmiterleri
Çok değişkenli basınç sensörleri, fark basınç ölçümü, mutlak basınç ölçümü ve sıcaklık ölçümünü aynı sensörde birleştirir.
Bu ürünler özellikle kütle akış ölçümü için kullanılır.
Hidrostatik seviye sensörleri, tanklardaki veya fıçılardaki bir sıvının dolum seviyesini belirlemek için kullanılan ölçüm cihazlarıdır. Ölçüm prensibi, dolum sütununun yüksekliğinin bir fonksiyonu olarak bir sıvı tarafından uygulanan ağırlık olan hidrostatik basınca dayanır.
Dalgıç basınç sensörleri
Bu hidrostatik basınç probları, bir tank veya rezervuardaki seviyeyi ölçmek için bir sıvıya daldırılabilir. Genellikle paslanmaz çelik bir diyaframla donatılmışlardır.
Bir basınç sensörünü nasıl kalibre edersiniz?
Endüstriyel basınç transmitterlerinin kullanım ömürleri boyunca doğru metrolojiyi sağlamak ve her zaman iyi çalışır durumda olduklarından emin olmak için periyodik olarak kalibre edilmeleri gerekir. doğruluğu etkileyen faktörlerden kaçının. Kalibrasyon periyodu basınç sensörü üreticileri tarafından tanımlanır. Sıfır ve tam ölçek kalibre edilmelidir.
Fabrikada, çıkış sinyalinin doğrusallığını kontrol etmek için, doğruluk basınç aralığındaki birkaç noktada kontrol edilir.
Kalibrasyon, dönüştürücünün mekanik arayüzüne tanımlanmış bir referans basınç uygulanmasını, çıkış sinyalinin kontrol edilmesini ve ardından telafi uygulanmasını içerir. Sensör, harici bir ayar vidası, yerel bir dijital gösterge, bir programlama arayüzü veya programlama yazılımı kullanılarak kalibre edilebilir.
Çeşitli manipülasyonları gerçekleştirmek amacıyla, basınç transmitterini prosesten izole etmek için üzerine bir izolasyon vanası veya manifold monte edilmesi gerekebilir.
Yıllık kalibrasyonlarınız için basınç sensörlerinin kalibrasyonunda uzmanlaşmış bir şirkete başvurabilirsiniz.
Düzenli kalibrasyon, tutarlı sonuçları garanti etmek için basınç ölçümünün doğruluğunu sağlar.
Basınç göstergesini nasıl takabilirim?
Basınç transdüserleri, ölçüm cihazına veya basıncın ölçüleceği boru tesisatına mekanik bir bağlantı yoluyla takılabilir.
Prosesin basınç ve sıcaklık koşullarına bağlı olarak özel önlemler alınmalıdır.
Bu cihazdan gelen sinyal bir görüntüleme sistemine bağlanabilir (endüstri̇yel di̇ji̇tal ekranBu, bir kontrol cihazını kontrol etmek ve bir süreçteki basıncı düzenlemek için bir PLC'ye (basınç ölçme otomasyon sistemi) bağlanabilir.
Yardıma ihtiyacınız varsa, ölçüm cihazınızı kurması ve devreye alması için profesyonel bir şirket çağırmanızı öneririz.
Bir basınç sensörünü nasıl test edersiniz?
Bir basınç sensörü, basınç sensörünün mekanik arayüzüne tanımlanmış bilinen bir basınç uygulayarak ve ölçülen analog çıkış sinyalini veya göstergede görüntülenen değeri kontrol ederek test edilebilir.
Cihazınız arızalıysa, bir uzmandan veya endüstriyel sensör üreticilerinden birinden sizin için tamir etmesini isteyebilirsiniz.
Bir basınç transmitterini nasıl yapılandırabilirim?
HART protokolüne sahip akıllı dijital cihazlar yapılandırılabilir:
Basınç sensörlerinin uygulamaları nelerdir?
Anlamak proses endüstri̇leri̇nde neden basinç ölçümü yapilir? güvenliği sağlamak, süreç kontrolünü optimize etmek, enerji verimliliğini artırmak ve bitmiş ürünlerin kalitesini korumak için önemlidir.
Basınç transmitterleri çok çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılır.
Bu cihaz birkaç bin milibara kadar olan basınçları tespit edebilir. Bu nedenle çok çeşitli endüstrilerde gereklidir. Hava basınçları, su basınçları, buhar basınçları ve gaz basınçlarının tümü ölçülebilir.
Örneğin, uygulamalar arasında bir borudaki sıvı akışının, gaz akışının veya buhar akışının diferansiyel basınç ve orifis ölçümü, filtre izleme, bir tanktaki bir sıvının yıkama diyafram sensörü ile seviye ölçümü, sıvı yoğunluğu ölçümü veya bağıl basınç ölçümü yer alır.
Sektörünüze bağlı olarak, uygulamanız ve endüstriyel ortamınızın kısıtlamaları için doğru ölçüm cihazını seçmeniz gerekir.
Doğru basınç göstergesini nasıl seçerim?
Süreçlerinizin ve sistemlerinizin beklendiği gibi çalıştığından ve beklenen sonuçları verdiğinden emin olmak için şunları yapmalısınız basınç ölçüm hatalarını önleyinuzmanları Fuji Electric, Fransız endüstriyel basınç sensörleri üreticisiSize rehberlik edecek ve en zorlu uygulamalarınız için tasarlanmış bir basınç ölçümü sunacaklardır.
Basınç ölçümü doğaçlama yapılamaz!
Basınç ölçümü, enstrümantasyon sektöründeki profesyonellerin hizmetlerini gerektirir.
Fuji Electric basınç transdüserleri, yüksek teknolojisi, basınç ölçüm hassasiyeti, geniş ölçüm aralığı, uzun vadeli kararlılığı, yapı kalitesi, güvenilirliği, dayanıklılığı, teknik desteği, kolay iade politikası ve müşterilere hızlı teslimat hizmeti ile ünlüdür.
ref : FKG
ref : FKA
ref : FKP
ref : FKE
ref : GR
