Kako se senzori pritiska rade u pneumatskim sistemima?

Hej tamo! Ja sam dobavljač senzora pritiska, a danas želim razgovarati o tome kako ovi Nifty uređaji rade u pneumatskim sistemima. Pneumatski sustavi su svuda oko nas, od automatiziranih mašina u tvornicama kočionim sistemima u vozilima. I senzori pritiska igraju ključnu ulogu u osiguravanju sigurnih da se ovi sustavi mogu nesmetano i sigurno trčati.

Koji su pneumatski sistemi?

Prvo, brzo pređemo na koji su pneumatski sustavi. Jednostavno stavite, koriste komprimirani zrak za prenošenje i kontrolu energije. Osnovne komponente pneumatskog sustava obično uključuju kompresor za vazduh, ventile, aktuatore i naravno, senzore pritiska. Kompresor za zrak pumpa zrak u sustav, stvarajući pritisak. Ventili kontroliraju protok ovog komprimiranog zraka, a pokretači pretvaraju energiju iz komprimiranog zraka u mehaničko kretanje.

Uloga senzora pritiska u pneumatskim sistemima

Senzori pod pritiskom su poput očiju i uši pneumatskim sistemom. Kontinuirano prate pritisak komprimiranog zraka u različitim točkama u sistemu. Te se informacije tada koriste za kontrolu rada različitih komponenti, osiguravajući da sistem funkcionira u željenom rasponu tlaka.

Na primjer, u okruženju industrijske automatizacije, senzor pritiska može otkriti je li pritisak u pneumatskom cilindru previsok ili prenizak. Ako je pritisak previsok, mogao bi prouzrokovati oštećenje cilindra ili drugih komponenti. S druge strane, ako je pritisak prenizak, cilindar možda neće moći izvesti svoju namjenu. Pružanjem stvarnih podataka o tlaku vremena, senzor pritiska omogućava upravljačkim sustavom da podešava ventile i održava optimalni pritisak.

Kako rade senzori pritiska

Postoji nekoliko vrsta senzora pritiska, ali u pneumatskim sistemima, najčešće su najčešće piezoresististi i kapacitivni senzori pritiska.

Senzori pritiska piezoresistive

Piezoresististinski senzori pritiska rade na osnovu principa piezoresistive efekta. Unutar senzora nalazi se osjetljiv element izrađen od materijala čija se električna otpornost mijenja kada je izložena mehaničkom stresu. U pneumatskom sistemu pritisak komprimiranog zraka djeluje na dijafragmu. Kada se tlak promijeni, dijafragma deformira, a ova deformacija uzrokuje promjenu otpornosti na piezoresististinski senzorski element.

Senzor je obično dio kruga mosta Wheatstone. Most pšeničnog kamena krug je koji može precizno mjeriti male promjene otpornosti. Kako se otpor piezoresistive element mijenjaju zbog pritiska - izazvane deformacije dijafragme, izlazni napon mosta pšeničnog kamenca također se mijenja. Ovaj izlazni napon se zatim pretvara u čitanje pritiska pomoću elektronike senzora.

Kapacitivni senzori pritiska

Kapacitivni senzori pritiska, s druge strane, oslanjaju se na promjenu kapaciteta za mjerenje pritiska. Kapacitivni senzor pritiska sastoji se od dvije paralelne ploče, a jedna ploča je fleksibilna dijafragma. Kada pritisak komprimiranog zraka u pneumatskom sustavu djeluje na dijafragmu, uzrokuje da se dijafragma kreće prema ili dalje od druge ploče.

Kapacitet između dvije paralelne ploče dat je formulom (C = \ frac {\ epsilon a} {d}), gdje je (\ epsilon) dozvola srednjeg između tanjira, (a) je područje tanjira i (d) je udaljenost između njih. Kako se dijafragma pomiče zbog promjene tlaka, udaljenosti (d) između ploča se mijenjaju, što zauzvrat mijenja kapacitet.

Elektronika senzora mjeri ovu promjenu kapaciteta i pretvori ga u vrijednost tlaka. Kapacitivni senzori pritiska poznati su po visokoj preciznosti, malim potrošnji energije i dobru dugoročnu stabilnost.

Integracija sa pneumatskim sistemima

Jednom kada je senzor pritiska izmjerio tlak, sljedeći korak je integriranje tih podataka u cjelokupni pneumatski sistem. Većina modernih senzora pritiska dolaze sa standardnim izlaznim signalima, poput 4 - 20 mA ili 0 - 5 V. Ovi signali mogu se lako pročitati programskim logičkim kontrolerima (PLC) ili drugim upravljačkim uređajima ili drugim upravljačkim uređajima.

Upravljački uređaj koristi podatke o pritisku kako bi donose odluke o radu pneumatskog sistema. Na primjer, ako je pritisak iznad određene zadane vrijednosti, PLC može poslati signal ventilu da oslobodi neki od komprimiranog zraka i smanjiti pritisak. Suprotno tome, ako je pritisak ispod zadane vrijednosti, PLC može otvoriti ventil kako bi omogućio više komprimiranog zraka u sustav.

Važnost komplementarnih komponenti

U pneumatskom sustavu senzori pritiska ne rade sami. Oslanjaju se na druge komplementarne komponente za efikasno funkcioniranje. Na primjer, aBrtvena trakaje neophodno za sprečavanje curenja zraka. Ako u sustavu postoji curenje zraka, očitavanja tlaka iz senzora može biti netačna, a utjecat će ukupne performanse sustava.

Slično tome, aRemen za kompresorje ključno za pravilan rad kompresora zraka. Istrošeni ili oštećeni pojas može dovesti do nedosljednog kompresije zraka, što će uzrokovati fluktuacije u tlaku unutar pneumatskog sistema.

TheRezervoar za kompresorTakođe igra važnu ulogu. Djeluje kao rezervoar za komprimirani zrak, pomažući da stabiliziraju pritisak i pružajući tampon od naglih promjena u potražnji.

Prednosti korištenja visokog kvaliteta senzora pritiska

Koristeći visoki - kvalitetni senzori pritiska u pneumatskim sistemima nude nekoliko prednosti. Prvo, oni pružaju tačne i pouzdane mjerenja tlaka. Ova tačnost je neophodna za održavanje efikasnosti i sigurnosti sistema. Uz precizne podatke o tlaku, kontrolni sustav može donijeti bolje odluke, smanjujući rizik od kvara komponente i prekida rada.

Drugo, visoki - kvalitetni senzori pritiska su izdržljiviji. Oni mogu izdržati oštre uslove okoliša, poput visokih temperatura, vlažnosti i vibracija, koji su uobičajeni u industrijskim pneumatskim aplikacijama. To znači manje česte zamjene i niže troškove održavanja dugoročno.

Kontakt za nabavku

Ako ste na tržištu za senzore pritiska za svoje pneumatske sisteme, volio bih razgovarati s vama. Bilo da tražite piezoresististe ili kapacitivne senzore ili su vam potrebni savjet na kojem je tip najbolja za vašu specifičnu aplikaciju, ovdje sam da pomognem. Samo posegnite, a mi možemo početi razgovarati o vašim potrebama i kako ih mogu upoznati.

Reference

• "Priručnik za pneumatske sisteme" od Johna Dan
• "Senzori pritiska: principi i aplikacije" Petera H. Sydenham