مبدل فشار که اغلب به آن فرستنده فشار گفته می شود ، مبدل ای است که فشار را به یک سیگنال الکتریکی آنالوگ تبدیل می کند.
اگرچه انواع مختلفی از مبدل های فشار وجود دارد ، اما یکی از رایج ترین آنها مبدل پایه کرنش-گنج است.
تبدیل فشار به یک سیگنال الکتریکی ، با تغییر شکل فیزیکی سنجهای کرنش ، که به دیافراگم مبدل فشار متصل می شوند ، وارد می شود و به پیکربندی پل Wheatstone وصل می شود.فشار وارد شده به مبدل فشار باعث انحراف دیافراگم می شود که فشار را به دهانه ها وارد می کند.

فشار باعث تغییر مقاومت الکتریکی متناسب با فشار می شود.
انواع حسگرهای فشار
انواع مختلفی از مبدل های فشار بر اساس طراحی آنها وجود دارد.
این سنسورها می توانند در چندین شکل و اندازه متفاوت باشند ، اما فناوری داخل نیز می تواند متفاوت باشد.
4 نوع اصلی از سنسور فشار بر اساس این وجود دارد:
اصل کار فرستنده فشار
به طور کلی ، یک فرستنده فشار از سه مؤلفه اصلی تشکیل شده است:
یک سنسور فشار ، یک مدار اندازه گیری و یک اتصال فرآیند.
عملکرد اصلی فرستنده فشار تبدیل پارامترهای فیزیکی گاز ، مایع و سایر پارامترهای فیزیکی حسگر فشار به یک سیگنال الکتریکی استاندارد است.
سیگنال الکتریکی استاندارد برای نشان دادن دستگاه زنگ دار ، دستگاه تنظیم کننده ، ضبط کننده و ابزار ثانویه مناسب تر است.
فرستنده فشار خازنی تمام اجزای حساس را در ساخت و ساز همه جوش اندازه گیری می کند.
مدار الکترونیکی اوج لحیم کاری و اتصال کانکتور است.
ساختار کلی ناهموار ، ناهموار است و گسل های کمی دارد.
فرستنده فشار خازنی از دیافراگم اندازه گیری و الکترود در دو طرف ورق عایق تشکیل شده است.
فرستنده فشار خازنی محیط اندازه گیری به محفظه هایی با ولتاژ بالا و فشار کم تقسیم می شود و در دیافراگم های ایزوله شده در دو طرف عنصر حساس ، جداسازی و مایع پر شده از مایع برای اندازه گیری به طرفین غشاء منتقل می شود. .
هنگامی که فشارها از هر دو طرف متناقض باشند ، اندازه گیری جابجایی دیافراگم ، جابجایی و اختلاف فشار ، متناسب با دو طرف دامنه خازن است ، از طریق فرآیند نوسان و تغییر شکل ، و فشار تبدیل می شود به سیگنال

برخلاف فشار محفظه فشار یک محفظه فشار.
مبدل A / D فرستنده فشار خازنی ، جریان دزدگیر را به سیگنال دیجیتال تبدیل می کند و از مقدار ریزپردازنده برای تعیین مقدار فشار ورودی استفاده می کند.
ریزپردازنده فرستنده را کنترل می کند.
فرستنده فشار چگونه کار می کند؟
نصب سیستم اندازه گیری فرستنده فشار دیفرانسیل ، از سه بخش تشکیل شده است ، یعنی تخمگذار لوله هدایت فشار ، تخمگذار کابل سیگنال الکتریکی و نصب فرستنده فشار دیفرانسیل.
در حین کار فرستنده فشار ، فشار متوسط ​​به دیافراگم اندازه گیری مرکزی ، از طریق دیافراگم ایزوله و روغن سیلیکون منتقل می شود و اختلاف فشار از لوله هدایت فشار دو طرفه بر روی عایق دو طرفه دریافت می شود. دیافراگم ، جایی که غشاء اندازه گیری می شود.
ورق به عنوان یک عنصر مقاومت پذیر عمل می کند و با اختلاف فشار تغییر شکل می یابد.
یک رابطه متناسب مثبت وجود دارد ، بین جابجایی دیافراگم اندازه گیری و فشار دیفرانسیل و تحت تأثیر جابجایی دیافراگم ، خازن دیفرانسیل دیفرانسیل نیز تغییر می کند و مدار اندازه گیری آن را به جریان DC تبدیل می کند. سیگنال 4-20 میلی آمپر.
با در نظر گرفتن نمونه فرستنده مدل SI1151 ، این نوع فرستنده فشار هیچ محور مرکزی ندارد ، صفحه ثابت کروی است و فرستنده از ساختار دو محفظه متقارن برخوردار است.
هنگامی که بدن شیشه و فلز پس از کار گره به پایان رسید ، یک سطح مقعر کروی شکل می گیرد.
سرانجام ، یک فیلم فلزی بر روی سطح شیشه اندود می شود تا یک صفحه ثابت تشکیل شود.
بین دو صفحه ثابت ، دیافراگم اندازه گیری جوش داده می شود تا یک صفحه متحرک تشکیل شود.
دیافراگم ایزولاسیون در قسمت خارج از صفحه ثابت مسئول انتقال فشار ، از روغن سیلیکون است.
هنگامی که دیافراگم تحت فشار باشد ، به دیافراگم اندازه گیری فرستاده می شود ، و دیافراگم تحت عمل فشار تغییر شکل می یابد ، که باعث می شود موقعیت نسبی صفحه متحرک خازنی باشد ، و صفحه ثابت کروی نیز تغییر کند و خازن تغییر کند. در موتور
خط آن را به یک سیگنال DC 4-20 میلی آمپر تبدیل می کند.
در صورت وجود ولتاژ اضافی ، اولین چیزی که باید از آن محافظت شود دیافراگم اندازه گیری است که به صفحه ثابت کروی وصل شده است.
هنگامی که یک ولتاژ رخ می دهد ، دیافراگم جداسازی کاملاً به صفحه ثابت وصل می شود.
عملکرد بخش تبدیل به طور عمده تبدیل سیگنال الکتریکی استاندارد و تنظیم سیگنال است.
تقویت کننده های کنونی ، مبدل های جریان ، اسیلاتورها ، تنظیم کننده های ولتاژ و غیره با هم یک مدار تبدیل را تشکیل می دهند.
نمودار بلوک در شکل زیر نشان داده شده است.

عملکرد یک فرستنده فشار چیست؟
فرستنده فشار یک سنسور متداول در کاربردهای صنعتی است.
این گیاه در محیط های مختلف کنترل صنعتی مختلف مورد استفاده قرار می گیرد ، شامل حفاظت از آب و برق آبی ، حمل و نقل ریلی ، ساختمان هوشمند ، اتوماسیون تولید ، هوافضا ، نظامی ، پتروشیمی ، چاه نفت ، برق ، کشتی.
در بسیاری از صنایع مانند ابزار و خطوط لوله ، نقش اصلی فرستنده های فشار انتقال سیگنال های فشار برای نمایش فشار بر رایانه است.
این اصل به شرح زیر است:
سیگنال مکانیکی فشار فشار آب به یک جریان (4-20 میلی آمپر) تبدیل می شود ، و فشار سیگنال الکترونیکی رابطه خطی دارد ، با بزرگی ولتاژ یا جریان ، که به طور کلی متناسب است.
بنابراین ، ولتاژ یا جریان حاصل از فرستنده با افزایش فشار افزایش می یابد ، در نتیجه رابطه ای بین فشار و ولتاژ یا جریان برقرار می شود.
دو فشار از محیط اندازه گیری شده فرستنده فشار زیاد و کم است و ولتاژ پایین نیز کم است.
فشار محفظه بر روی دیافراگم ایزولاسیون در دو طرف عنصر δ اعمال می شود
(یعنی عنصر حساس) توسط فشار اتمسفر یا خلاء ، و از طریق فاصله و مایع پر کننده در این عنصر به دو طرف دیافراگم اندازه گیری منتقل می شود.
اصل کار فرستنده فشار دیفرانسیل چیست؟
فرستنده فشار دیفرانسیل تفاوت بین دو فشار را اندازه گیری می کند.
فرستنده فشار دیفرانسیل اندازه گیری فشار را تبدیل می کند ،
به یک سیگنال خروجی 4-20 میلی آمپر یا یک سیگنال خروجی 1 – 5 Vdc ، که به عنوان ورودی به یک کنترلر ، ضبط کننده ، نشانگر یا دستگاه مشابه عمل می کند.
این فرستنده ها در طیف وسیعی از شرایط محیطی کاربردهایی را در صنایع گاز ، آب و صنایع فرآوری شده که نیاز به اندازه گیری دقیق دارند ، پیدا می کنند.
رایج ترین و مفیدترین ابزار اندازه گیری فشار صنعتی ، فرستنده فشار دیفرانسیل است.
این تجهیزات با توجه به محدوده فشار کالیبره شده ، اختلاف فشار را بین دو پورت حس می کنند و سیگنال خروجی تولید می کنند.
فرستنده فشار دیفرانسیل صنعتی از دو محل ساخته شده است.
عنصر سنجش فشار در نیمه پایینی قرار دارد و وسایل الکترونیکی در نیمه بالایی قرار دارند.
این دو درگاه فشار با نام های “High” و “Low” وجود دارد.
اجباری نیست که پورت بالا همیشه تحت فشار باشد و پورت کم همیشه در فشار کم باشد.
این برچسب زدن با تأثیر درگاه بر سیگنال خروجی ارتباط دارد.

فرستنده فشار دیفرانسیل (DP) ، همچنین به آن مبدل فشار دیفرانسیل گفته می شود. فرستنده فشار دیفرانسیل تفاوت بین دو فشار را اندازه گیری می کند. فرستنده فشار دیفرانسیل اندازه گیری فشار را به یک سیگنال خروجی 4-20 میلی آمپر یا یک سیگنال خروجی 1 – 5 Vdc تبدیل می کند ، که به عنوان ورودی به یک کنترلر ، ضبط کننده ، نشانگر یا دستگاه مشابه است.
خروجی فرستنده فشار چقدر است؟
مبدل های فشار به طور کلی با سه نوع خروجی الکتریکی در دسترس هستند:
میلی ولت ، ولتاژ تقویت شده و 4-20mA.
در این مقاله نحوه سیم کشی انواع مختلفی از مبدل های فشار بر اساس خروجی آن توضیح داده شده است.
پس از آن ، لازم است که یک خروجی برقی به یک واحد مهندسی مانند PSI یا میله تبدیل شود.
در زیر خلاصه ای از خروجی ها و زمان استفاده از آنها به بهترین شکل ارائه شده است.
مبدل های فشار خروجی Millivolt
مبدل های دارای توان میلی ولت معمولاً اقتصادی ترین مبدل فشار هستند.
خروجی مبدل میلی ولت تقریباً 30 میلی ولت است.
خروجی واقعی به طور مستقیم متناسب با توان ورودی یا تحریک فشار دهنده فشار است.
اگر تحریک نوسان داشته باشد ، بازده نیز تغییر می کند.
به دلیل این وابستگی به سطح تحریک ، منبع تغذیه تنظیم شده برای استفاده با مبدل های میلی ولت پیشنهاد می شود.
از آنجا که سیگنال خروجی بسیار کم است ، مبدل نباید در یک محیط پر سر و صدا قرار داشته باشد.
فاصله بین مبدل و ابزار بازخوانی نیز باید نسبتاً کوتاه نگه داشته شود.
مبدل های فشار خروجی ولتاژ مبدل های خروجی ولتاژ شامل تهویه سیگنال انتگرال هستند ، که خروجی بسیار بالاتری نسبت به مبدل میلی ولت دارند.
خروجی معمولاً 0-5Vdc یا 0-10Vdc است.
اگرچه مدل خاص است ، اما خروجی مبدل معمولاً تابعی مستقیم از تحریک نیست.
این بدان معنی است که منبع تغذیه کنترل نشده غالباً کافی هستند ، مادامی که در یک محدوده قدرت مشخص قرار گیرند.
از آنجا که از سطح بالاتری برخوردار هستند ، این مبدل ها به اندازه مبدل های میلی ولت در برابر سر و صدای الکتریکی مستعد نیستند ، بنابراین می توانند در محیط های صنعتی بسیار بیشتری مورد استفاده قرار گیرند.
مبدل فشار خروجی 4-20 میلی آمپر
این نوع مبدل ها همچنین به عنوان فرستنده فشار شناخته می شوند.
از آنجا که یک سیگنال 4-20mA حداقل تحت تأثیر نویز الکتریکی و مقاومت در سیم های سیگنال قرار دارد ، از این مبدل ها هنگام انتقال سیگنال به مسافت های طولانی بهترین استفاده می شود.
استفاده از این مبدل ها در برنامه هایی که سیم سرب باید 1000 پا یا بیشتر باشد غیر معمول نیست.
نحوه انتخاب مبدل فشار
انواع مختلفی از مبدل های فشار برای انواع مختلف برنامه ها وجود دارد.
هر مبدل فشار جنبه های مختلفی دارد که این امر بر نحوه کارکرد آن و کاربردهایی که مبدل فشار برای آنها بهتر کار می کند تأثیر می گذارد.
هنگام انتخاب مبدل فشار ، این 6 معیار را در نظر داشته باشید:
1. نوع کاربرد و اندازه گیری
2. محدوده فشار
3. رسانه پردازش کنید
4- محدوده دما و محیط نصب
5. دقت
6. خروجی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *