В современных технологиях и промышленном применении датчики давления играют важную роль в качестве важных инструментов измерения. Среди них датчики избыточного давления, датчики дифференциального давления и датчики абсолютного давления являются тремя основными датчиками в области измерения давления благодаря своим уникальным функциям и широкому спектру применения. В этой статье мы подробно обсудим определения, принципы работы, объекты измерения, сценарии применения и различия между этими тремя датчиками.
Оглавление
Датчик давления
Принцип определения и работы
Датчик избыточного давления — это датчик, который измеряет относительное давление, то есть значение давления относительно атмосферного давления. Обычно он состоит из чувствительного элемента (например, тензорезистора или пьезорезистивного элемента) и электронной схемы, которая преобразует давление в телекоммуникационный сигнал. Когда к чувствительному элементу прикладывается внешнее давление, элемент подвергается небольшой деформации, что приводит к изменению значения сопротивления, которое измеряется электронной схемой и преобразуется в телекоммуникационный сигнал, связанный с давлением.
Принцип работы
Датчики избыточного давления основаны на атмосферном давлении, а показания давления относятся к разнице атмосферного давления. Например, если датчик отображает значение 5 бар, то фактическое давление на 5 бар выше атмосферного давления.
Объекты и приложения измерения
Обычно используется в приложениях, где требуется относительное давление, например, давление воды, давление газа, давление жидкости, контроль жидкости, измерение уровня и т. д. Например, на химических заводах датчики избыточного давления могут использоваться для измерения давления в трубопроводах, чтобы гарантировать, что операции выполняются в безопасных пределах. В автомобилях датчики манометрического давления часто используются для измерения давления в шинах, чтобы предоставить водителям информацию о состоянии их шин. В бытовой электронике датчики избыточного давления используются в таких областях, как мониторинг изменения давления, адаптация к окружающей среде и мониторинг здоровья. Они обеспечивают важные функции, такие как измерение высоты, оповещения об изменении погоды, мониторинг воздушного потока и так далее.
Функции:
- Основан на изменении атмосферного давления.
- При изменении атмосферного давления показания датчика манометрического давления не изменяются.
- Подходит для обычных промышленных применений, таких как газовые системы, гидравлические системы.
Датчик перепада давления
Принцип определения и работы
Датчик перепада давления — это датчик, который измеряет разницу давлений между двумя измерительными камерами. Он измеряет разницу давления между двумя разными точками. Речь идет не о давлении этих точек давления относительно атмосферы, а только о разнице между ними. Обычно он состоит из двух камер, соединенных с измеряемой средой, а давление определяется путем измерения разницы давлений между камерами. Принцип работы датчика перепада давления основан на измерении давления непосредственно на диафрагме датчика, так что диафрагма создает микроперемещение, пропорциональное давлению воды, что, в свою очередь, вызывает изменение значения сопротивления, электронная схема обнаруживает это изменение и преобразует его в стандартизированный измерительный сигнал, соответствующий давлению.
Принцип работы
Датчик перепада давления выдает значение относительного перепада давления, одновременно измеряя давление в двух точках и вычисляя разницу между ними. Например, на обоих концах трубопровода датчик перепада давления может измерять разницу давления, которая обычно используется для измерения расхода и обнаружения засорения фильтра.
Объекты и приложения измерения
Датчики перепада давления широко используются при измерении расхода, измерении уровня жидкости, газовом анализе и других областях. В системах отопления, вентиляции и кондиционирования датчики перепада давления часто используются для измерения засоренности воздушных фильтров, чтобы их можно было своевременно заменить. Кроме того, датчики перепада давления также используются для измерения разницы давления выхлопных газов между передним и задним проходами уловителя частиц двигателя автомобиля для определения уровня накопления частиц в уловителе, что, в свою очередь, определяет время срабатывания «регенерации» и количество дополнительного впрыскиваемого топлива.
Функции:
- Идеально подходит для контроля разницы давления между двумя точками.
- Используется для расчета расхода, измерения скорости ветра и т. д.
- Сравнивает разницу давления между двумя точками, игнорируя влияние атмосферного давления.
Датчик абсолютного давления
Принцип определения и работы
Датчик абсолютного давления — это датчик, который измеряет давление относительно вакуума или абсолютного нуля. В отличие от датчиков избыточного давления, датчики абсолютного давления не только измеряют давление измеряемой среды, но и учитывают давление газа в окружающей среде. Датчики абсолютного давления работают аналогично датчикам избыточного давления, но их опорной точкой является абсолютный вакуум или абсолютный ноль, а не атмосферное давление. Или давление совершенно свободного от давления государства. Он основан на абсолютном нулевом давлении (вакууме) и не зависит от атмосферного давления.
Принцип работы
Датчик абсолютного давления измеряет абсолютное давление газа или жидкости, и его показания всегда включают влияние атмосферного давления. Даже если атмосферное давление изменится, показания датчика абсолютного давления будут отражать абсолютное давление.
Объекты и приложения измерения
Датчики абсолютного давления широко используются при измерении атмосферного давления, высотных метеорологических наблюдениях, прогнозировании погоды и других областях. В медицинской сфере датчики абсолютного давления используются для контроля давления газа в респираторах. Кроме того, датчики абсолютного давления также используются для измерения давления всасываемого воздуха с целью оптимизации производительности двигателя и экономии топлива.
Функции:
- Измеряет давление по сравнению с вакуумом, принимая во внимание изменения атмосферного давления.
- Использование датчиков абсолютного давления особенно важно в особых условиях, например, в условиях больших перепадов высоты.
- Используется в высокотехнологичных приложениях, требующих точного контроля давления, таких как аэрокосмическая промышленность, метеорологический мониторинг, вакуумная техника.
Различия между тремя типами датчиков
1. Объект измерения:
- Датчики избыточного давления измеряют давление относительно атмосферного давления.
- Датчики перепада давления измеряют разницу давлений между двумя измерительными камерами.
- Датчик абсолютного давления для измерения значения давления относительно вакуума.
2. Принцип измерения:
- Датчики поверхностного давления используют датчики абсолютного давления и датчики атмосферного давления для измерения и расчета поверхностного давления путем расчета разницы между абсолютным давлением и атмосферным давлением.
- Датчики перепада давления используют два датчика давления для измерения разницы давления между двумя точками.
- Датчики абсолютного давления используют датчики абсолютного давления для измерения и вычитания атмосферного давления из результата измерения для получения абсолютного давления.
3. Диапазон измерения:
- Датчики избыточного давления обычно имеют большой диапазон измерения и могут измерять как высокое, так и низкое давление.
- Датчики перепада давления обычно используются для меньших диапазонов измерения перепада давления.
- Датчики абсолютного давления имеют диапазон измерения, который зависит от конкретного применения, но обычно требует учета условий вакуума.
4. Сценарии применения:
- Датчики избыточного давления широко используются в промышленной автоматизации, автомобильной промышленности, медицинском оборудовании и других областях.
- Датчики перепада давления широко используются при измерении расхода, измерении уровня жидкости, газовом анализе и других областях.
- Датчики абсолютного давления больше ориентированы на измерение атмосферного давления, метеорологические наблюдения на больших высотах и другие приложения, требующие точного измерения давления.
Заключение
Датчики избыточного давления, датчики дифференциального давления и датчики абсолютного давления — это три основных датчика в области измерения давления, каждый из которых имеет свои уникальные функции и широкий спектр применения. Благодаря глубокому пониманию принципов их работы, объектов измерения и сценариев применения мы можем лучше выбирать и использовать эти датчики для удовлетворения потребностей измерений в различных областях. По мере развития технологий производительность и точность этих датчиков будут продолжать улучшаться, обеспечивая более надежные и точные данные измерений для промышленного производства и научных исследований.