Какие бывают датчики давления

Датчики давления являют собой особенные измерительные приборы, имеющие  относительно небольшой формат и оснащенные чувствительными компонентами. Их основная цель – измерение физических параметров с учетом давления показателей окружающей среды. Стоит отметить, что у них есть существенная разница от манометров — датчики давления Danfoss обладают способностью не только измерять основные данные и выводить их на шкалу, но и преобразовывать приобретенный электросигнал в цифровой либо унифицированный код. Этот код обычно транслируется по сетевой системе на дисплей либо пульт управления и применяется для регуляции процесса. Именно поэтому такие изделия известны и под другим названием – преобразователи. При этом они предлагаются в достаточно большом ассортименте.

Конструкционные особенности

Суть работы большинства моделей этого вида подразумевает преобразование давления в движении механической части. Для осуществления процедуры замены могут быть использованы элементы механического происхождения — такие, как мембраны, пружины в виде трубочек и прочее. Нередко задействуются и тепловые, электрические и электронные системы. 

В большинстве случаев устройства содержат следующие базовые компоненты:

• преобразователь первоначального действия;
• чувствительный элемент;
• корпус датчика, который отличается по конфигурации, в зависимости от конкретной модели;
• электросхема.

Специалистам известно большое количество всевозможных  датчиков давления, которые лучше всего подходят для конкретного случая. Преимущественно их условно разделяют на  несколько категорий, например, гибкие датчики, электропреобразователи, датчики дифференциального и вакуумного давления. Каждая из этих категорий отличается наличием  специфических  внутренних элементов,  наиболее подходящих под применение  в конкретной ситуации.

Если говорить об основных разновидностях датчиков давления, тогда нужно принимать во внимание несколько базовых факторов, о которых стоит упомянуть отдельно.

Классификация по измеряемым характеристикам 

Одним из важных параметров, которые обязательно учитываются при эксплуатации прибора, является измерительный показатель. Иными словами, устройства могут вымерять давление в следующих форматах:

• абсолютное – здесь определяются данные относительно полного нуля, которым является вакуум;
• избыточное – за точку отсчета в этой ситуации берется барометрическое давление атмосферы Земли;
• давление разрежения позволяет вымерять отклонения в сторону усиления и снижения данных по отношению к атмосферному давлению;
• дифференцированное – обозначают отличительные свойства  давлений в двух различных средах или в двух объектах определенного процесса. 

Последний вариант – гидростатический. Он дает показания относительно глубокого и статического давления, задействуется чаще в трубопроводных схемах.

Градация устройств по рабочему методу и сфера применения

По способу функционирования  приборы данного вида подразумевают три основных стиля:

1. Первый использует показания высоты жидкости в колоннах. Эти изделия считаются очень точными, и подразумевают формат манометра, которые имеют шкалу с калибровкой, наполненную окрашенной водой либо ртутью.
2. Второй способ – так называемая упругая деформация. Здесь учитываются деформационные процессы вследствие прикладываемого по отношению к объекту усилий. 
3. Третий способ – электрический. Он подразумевает смену размера по показаниям электросопротивления проводниковой части.

Датчики давления Данфосс предусматривают довольно большую сферу применения, они нужны  в сегменте жилищного хозяйства, на производстве, в работе экспериментальных лабораторий.

Разновидности по основному строению

На сегодняшний день приборы давления доступны покупателям в следующем виде:

• волоконно-оптические: это самые точные модели, на работу которых не имеют никакого влияния колебания температурного режима. В роли чувствительного элемента выступает оптический волновод. При измерении давления при помощи этих приборов задействуется метод поляризации света и принцип колебания амплитуды;
• оптоэлектронные: в их составе имеется несколько слоев, пропускающих свет. При изменении их свойств будут меняться и показания параметров света. Фиксация изменений производится при помощи специального фотоэлемента. Ключевой особенностью таких моделей специалисты называют высокую точность. Основные комплектующие таких приборов – фотодиод, детектор и кристалл оптического анализатора с диафрагмой. Эти датчики обладают определенными характерными особенностями. С их помощью можно быстро обозначить давление, при этом они обладают высоким разрешением и чувствительностью, не поддаются переменам в температурном режиме окружающей среды;
• магнитные: их другое название – индуктивные, а в качестве элемента чувствительности используется Е-пластина. К базовым элементам относится катушка, которая размещается в центре, и проводящая мембрана. Когда на прибор начинает воздействовать давление, мембрана деформируется, меняя сопротивление катушки. Изменения тока в цифровой сигнал осуществляется при помощи преобразователя;
• емкостные: такие устройства считаются самыми простыми в конструкционном плане. Они содержат два плоских электрода, оснащенные зазорами. Устройства показывают отличное сопротивление скачкам температуры, вибрациям, не поддаются воздействию химических веществ. Специалисты советуют использовать их при необходимости определения небольших изменений;
• пьезоэлектрические: роль чувствительного элемента здесь исполняет пьезоэлемент, продуцирующий электросигнал во время деформаций. При этом данный элемент, образующий ток, в прямом смысле зависит от  значения давления. Устройства этого вида обычно задействуются в преобразователях первичного типа в вихревых водяных счетчиках, а также в некоторых других сферах;
• резистивные: такой датчик давления обладает способностью менять свое сопротивление при деформационных процессах. Как правило, они устанавливаются на мембраны, которые поддаются воздействию меняющегося давления. Эти изделия изготавливаются в формате проводящего  зигзагоподобного элемента либо проводника.

Правильный выбор нужного преобразователя напрямую зависит от сферы применения и специфики его эксплуатации.

Что нужно учитывать при выборе?

От оптимально подбора устройства напрямую зависит эффективность его работы. Специалисты рекомендуют обращать внимание при этом на следующие моменты:

• формат давления – это те показатели, данные о которых актуальны в конкретном случае;
• степень защиты датчика – он определяется потенциальными условиями работы и подразумевает возможность не допускать воздействия пыли, влаги и разных загрязнений;
• вид материала — чаще всего, продукция такого плана изготавливается из сочетания прочного пластика и металлов, имеет герметичную конструкцию.

Еще один важный момент – это тип сигнала, получаемого на выходе – цифровой или аналоговый. Здесь важен интервал выхода сигнала и количество проводов.