Ժամանակակից տեխնոլոգիաների և արդյունաբերական կիրառություններում ճնշման սենսորները կարևոր դեր են խաղում որպես կարևոր չափման գործիքներ: Դրանց թվում՝ չափաչափի ճնշման տվիչները, դիֆերենցիալ ճնշման տվիչները և բացարձակ ճնշման սենսորները ճնշման չափման ոլորտում երեք հիմնական սենսորներն են՝ իրենց յուրահատուկ գործառույթների և կիրառությունների լայն շրջանակի շնորհիվ: Այս հոդվածում մենք մանրամասնորեն կքննարկենք սահմանումները, գործառնական սկզբունքները, չափման օբյեկտները, կիրառման սցենարները և այս երեք սենսորների միջև եղած տարբերությունները:
Բովանդակության աղյուսակ
Ճնշման չափիչ
Սահմանում և շահագործման սկզբունք
Չափաչափի ճնշման սենսորը տվիչ է, որը չափում է հարաբերական ճնշումը, այսինքն՝ ճնշման արժեքը մթնոլորտային ճնշման նկատմամբ: Այն սովորաբար բաղկացած է զգայող տարրից (օրինակ՝ լարման չափիչից կամ պիեզոռեզիստիվ տարրից) և էլեկտրոնային միացումից, որը ճնշումը փոխակերպում է հեռահաղորդակցության ազդանշանի։ Երբ արտաքին ճնշում է կիրառվում զգայող տարրի վրա, տարրը ենթարկվում է փոքր դեֆորմացման, ինչի հետևանքով փոփոխվում է դիմադրության արժեքը, որը չափվում է էլեկտրոնային սխեմայի միջոցով և վերածվում ճնշման հետ կապված հեռահաղորդակցության ազդանշանի:
Գործողության սկզբունքը
Չափաչափի ճնշման տվիչները հիմնված են մթնոլորտային ճնշման վրա, և ճնշման ցուցանիշները հարաբերական են մթնոլորտային ճնշման տարբերությանը: Օրինակ, եթե սենսորը ցույց է տալիս 5 բար արժեք, ապա իրական ճնշումը 5 բար ավելի բարձր է, քան մթնոլորտային ճնշումը:
Չափման օբյեկտներ և կիրառություններ
Սովորաբար օգտագործվում է այնպիսի ծրագրերում, որտեղ պահանջվում է հարաբերական ճնշում, ինչպիսիք են ջրի ճնշումը, գազի ճնշումը, հեղուկի ճնշումը, հեղուկի վերահսկումը, մակարդակի չափումը և այլն: Օրինակ, քիմիական գործարաններում չափիչ ճնշման տվիչները կարող են օգտագործվել խողովակաշարերում ճնշումը չափելու համար՝ ապահովելու, որ գործողություններն իրականացվում են անվտանգ սահմաններում: Ավտոմեքենաներում ճնշման չափիչ սենսորները հաճախ օգտագործվում են անվադողերի ճնշումը չափելու համար, որպեսզի վարորդներին տեղեկատվություն տրամադրեն իրենց անվադողերի վիճակի մասին: Սպառողական էլեկտրոնիկայի մեջ չափիչ ճնշման տվիչները օգտագործվում են այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ճնշման փոփոխության մոնիտորինգը, շրջակա միջավայրի հարմարվողականությունը և առողջության մոնիտորինգը: Նրանք ապահովում են այնպիսի կարևոր գործառույթներ, ինչպիսիք են բարձրության չափումը, եղանակի փոփոխության մասին ահազանգերը, օդի հոսքի մոնիտորինգը և այլն:
Առանձնահատկություններ:
- Մթնոլորտային ճնշման փոփոխությունների հիման վրա:
- Եթե մթնոլորտային ճնշումը փոխվում է, չափիչի ճնշման սենսորի ընթերցումը չի ազդում:
- Հարմար է ընդհանուր արդյունաբերական ծրագրերի համար, ինչպիսիք են գազի համակարգերը, հիդրավլիկ համակարգերը:
Դիֆերենցիալ ճնշման սենսոր
Սահմանում և շահագործման սկզբունք
Դիֆերենցիալ ճնշման սենսորը սենսոր է, որը չափում է ճնշման տարբերությունը երկու չափման պալատների միջև: Այն չափում է ճնշման տարբերությունը երկու տարբեր կետերի միջև: Խոսքը վերաբերում է ոչ թե մթնոլորտի նկատմամբ այս ճնշման կետերի ճնշմանը, այլ միայն դրանց միջև եղած տարբերությանը: Այն սովորաբար բաղկացած է երկու խցիկներից, որոնք միացված են չափման ենթակա միջավայրին, և ճնշումը որոշվում է խցիկների միջև ճնշման տարբերությունը չափելով: Դիֆերենցիալ ճնշման ցուցիչի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է ճնշման վրա, որը պետք է չափվի անմիջապես սենսորի դիֆրագմայի վրա, այնպես որ դիֆրագմը առաջացնում է ջրի ճնշմանը համաչափ միկրո տեղաշարժ, որն իր հերթին առաջացնում է դիմադրության արժեքի փոփոխություն, էլեկտրոնային սխեման հայտնաբերում է այս փոփոխությունը և այն վերածում ճնշման ստանդարտացված չափման ազդանշանի:
Գործողության սկզբունքը
Դիֆերենցիալ ճնշման սենսորը տալիս է հարաբերական դիֆերենցիալ ճնշման արժեքը՝ միաժամանակ չափելով ճնշումը երկու կետերում և հաշվարկելով դրանց միջև եղած տարբերությունը: Օրինակ, խողովակաշարի երկու ծայրերում դիֆերենցիալ ճնշման սենսորը կարող է չափել ճնշման տարբերությունը, որը սովորաբար օգտագործվում է հոսքի չափման և ֆիլտրի խցանման հայտնաբերման համար:
Չափման օբյեկտներ և կիրառություններ
Դիֆերենցիալ ճնշման սենսորները լայնորեն օգտագործվում են հոսքի չափման, հեղուկի մակարդակի չափման, գազի վերլուծության և այլ ոլորտներում: HVAC համակարգերում դիֆերենցիալ ճնշման սենսորները հաճախ օգտագործվում են օդային ֆիլտրերի խցանումը չափելու համար, որպեսզի դրանք հնարավոր լինի ժամանակին փոխարինել: Բացի այդ, դիֆերենցիալ ճնշման սենսորներն օգտագործվում են նաև արտանետվող գազի ճնշման տարբերությունը չափելու մեքենայի շարժիչի մասնիկների թակարդի առջևի և հետևի անցումների միջև՝ որոշելու թակարդում մասնիկների կուտակման մակարդակը, որն իր հերթին որոշում է «վերածնման» գործարկման ժամանակը և լրացուցիչ ներարկվող վառելիքի քանակը:
Առանձնահատկություններ:
- Իդեալական է երկու կետերի միջև ճնշման տարբերությունը վերահսկելու համար:
- Օգտագործվում է հոսքի հաշվարկների, քամու արագության չափման և այլնի համար։
- Համեմատում է երկու կետերի ճնշման տարբերությունը՝ անտեսելով մթնոլորտային ճնշման ազդեցությունը:
Բացարձակ ճնշման սենսոր
Սահմանում և շահագործման սկզբունք
Բացարձակ ճնշման փոխարկիչը փոխարկիչ է, որը չափում է ճնշումը վակուումի կամ բացարձակ զրոյի նկատմամբ: Ի տարբերություն չափաչափի ճնշման սենսորների, բացարձակ ճնշման տվիչները ոչ միայն չափում են չափված միջավայրի ճնշումը, այլև հաշվի են առնում գազի ճնշումը շրջակա միջավայրում: Բացարձակ ճնշման տվիչները աշխատում են նույն կերպ, ինչ չափիչ ճնշման սենսորները, բայց դրանց հղման կետը բացարձակ վակուումային կամ բացարձակ զրո է, այլ ոչ թե մթնոլորտային ճնշումը: Կամ միանգամայն ճնշումից զերծ վիճակի ճնշումը։ Այն հիմնված է բացարձակ զրոյական ճնշման (վակուումի) վրա և չի ազդում մթնոլորտային ճնշման վրա։
Գործողության սկզբունքը
Բացարձակ ճնշման սենսորը չափում է գազի կամ հեղուկի բացարձակ ճնշումը, և դրա ընթերցումը միշտ ներառում է մթնոլորտային ճնշման ազդեցությունը: Նույնիսկ եթե մթնոլորտային ճնշումը փոխվի, բացարձակ ճնշման սենսորի ընթերցումը կարտացոլի բացարձակ ճնշումը:
Չափման օբյեկտներ և կիրառություններ
Բացարձակ ճնշման տվիչները լայնորեն կիրառվում են մթնոլորտային ճնշման չափման, բարձր բարձրության օդերևութաբանական դիտարկման, եղանակի կանխատեսման և այլ ոլորտներում։ Բժշկական ոլորտում բացարձակ ճնշման սենսորները օգտագործվում են շնչառական սարքերում գազի ճնշումը վերահսկելու համար: Բացի այդ, բացարձակ ճնշման սենսորները նույնպես օգտագործվում են ընդունող օդի ճնշումը չափելու համար՝ շարժիչի աշխատանքը և վառելիքի տնտեսումը օպտիմալացնելու համար:
Առանձնահատկություններ:
- Չափում է ճնշումը վակուումի համեմատ՝ հաշվի առնելով մթնոլորտային ճնշման փոփոխությունները։
- Բացարձակ ճնշման սենսորների օգտագործումը հատկապես կարևոր է հատուկ միջավայրերում, ինչպիսիք են բարձր բարձրության տատանումները ունեցող ծրագրերը:
- Օգտագործվում է բարձրակարգ ծրագրերում, որոնք պահանջում են ճնշման ճշգրիտ մոնիտորինգ, ինչպիսիք են օդատիեզերական, օդերևութաբանական մոնիտորինգը, վակուումային տեխնոլոգիան:
Տարբերությունները երեք տեսակի սենսորների միջև
1. Չափման օբյեկտ.
- Ճնշման չափիչ սենսորները չափում են ճնշումը մթնոլորտային ճնշման համեմատ:
- Դիֆերենցիալ ճնշման սենսորները չափում են ճնշման տարբերությունը երկու չափման պալատների միջև:
- Բացարձակ ճնշման սենսոր՝ վակուումի նկատմամբ ճնշման արժեքը չափելու համար:
2. Չափման սկզբունքը.
- Մակերեւութային ճնշման տվիչները օգտագործում են բացարձակ ճնշման սենսորներ և մթնոլորտային ճնշման տվիչներ՝ մակերեսային ճնշումը չափելու և հաշվարկելու համար՝ հաշվարկելով բացարձակ ճնշման և մթնոլորտային ճնշման տարբերությունը:
- Դիֆերենցիալ ճնշման տվիչները օգտագործում են երկու ճնշման սենսորներ՝ երկու վայրերի միջև ճնշման տարբերությունը չափելու համար:
- Բացարձակ ճնշման տվիչները օգտագործում են բացարձակ ճնշման տվիչներ՝ չափելու և մթնոլորտային ճնշումը չափման արդյունքից հանելու համար՝ բացարձակ ճնշում ստանալու համար:
3. Չափման միջակայք.
- Չափաչափի ճնշման սենսորները սովորաբար ունեն մեծ չափման միջակայք և կարող են չափել ինչպես բարձր, այնպես էլ ցածր ճնշում:
- Դիֆերենցիալ ճնշման տվիչները սովորաբար օգտագործվում են ավելի փոքր դիֆերենցիալ ճնշման չափման միջակայքերի համար:
- Բացարձակ ճնշման սենսորներն ունեն չափման տիրույթ, որը կախված է կոնկրետ կիրառությունից, բայց սովորաբար պահանջում է հաշվի առնել վակուումային վիճակը:
4. Կիրառման սցենարներ.
- Ճնշման չափիչ սենսորները սովորաբար օգտագործվում են արդյունաբերական ավտոմատացման, ավտոմոբիլային արդյունաբերության, բժշկական սարքավորումների և այլ ոլորտներում:
- Դիֆերենցիալ ճնշման սենսորները լայնորեն օգտագործվում են հոսքի չափման, հեղուկի մակարդակի չափման, գազի վերլուծության և այլ ոլորտներում:
- Բացարձակ ճնշման տվիչները ավելի շատ կենտրոնացած են մթնոլորտային ճնշման չափման, բարձր բարձրության օդերևութաբանական դիտարկման և ճնշման ճշգրիտ չափում պահանջող այլ ծրագրերի վրա:
Եզրափակում
Ճնշման չափիչ սենսորները, դիֆերենցիալ ճնշման տվիչները և բացարձակ ճնշման սենսորները ճնշման չափման ոլորտում երեք հիմնական սենսորներն են, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր յուրահատուկ գործառույթները և կիրառությունների լայն շրջանակ: Նրանց գործառնական սկզբունքների, չափման օբյեկտների և կիրառման սցենարների խորը ըմբռնման միջոցով մենք կարող ենք ավելի լավ ընտրել և օգտագործել այդ սենսորները՝ բավարարելու տարբեր ոլորտների չափման կարիքները: Քանի որ տեխնոլոգիան շարունակում է զարգանալ, այս սենսորների կատարումը և ճշգրտությունը կշարունակեն բարելավվել՝ ապահովելով ավելի հուսալի և ճշգրիտ չափման տվյալներ արդյունաբերական արտադրության և գիտական հետազոտությունների համար: