Обзор приборов для измерения и контроля давления

Давление - эта переменная технологического процесса, которая наиболее часто, пожалуй, измеряется и регулируется. Кроме контроля давления в сосудах и трубопроводах, с помощью приборов для измерения давления можно определять следующие технологические параметры:
  • Расход (измерение перепада давления на измерительной диафрагме с калиброванным отверстием);
  • Уровень жидкости (измерение давления, создаваемого вертикальным столбом жидкости);
  • Плотность жидкости (измерение давления, создаваемого вертикальным столбом жидкости фиксированной высоты);
  • Вес.

Даже температура может быть определена с помощью датчика давления, как в случае заполненного жидкостью сосуда, где давление жидкости и температуры жидкости имеют непосредственную связь.

Давление измеряется с помощью специальных приборов: манометров и датчиков давления.

Что такое манометр?

Манометр – это прибор с визуальным отчетом измеряемого давления. Он также может включать в себя одну или несколько групп контактов для сигнализации на расстоянии о достижении измеряемым давлением заранее предустановленной величины. Такой прибор называют контактным манометром.

Что такое датчик давления?

Датчик давления – это прибор для измерения давления и передачи значения измеренного параметра на расстояние с помощью стандартного сигнала - аналогового или цифрового. Как опция, на него может быть установлено отсчётное устройство для местного контроля давления.

Что такое сенсор давления?

Сенсор давления (или сенсорный узел) - чувствительный к давлению элемент обязательно входит в состав прибора для измерения давления.

Именно сенсор является тем элементом, с которого начинается преобразование силы, вызванной давлением процесса в форму, удобную для оператора. Это или отклонение стрелки на шкале манометра, или цифровой сигнал, который может считываться автоматизированной системой управления и т. д.

Именно сенсор изначально определяет предельную точность измерения давления. Поведение сенсора под действием приложенной силы должно быть предсказуемым и одинаковым от одного цикла измерения к другому.

У большинства манометров сенсором служит Трубка Бурдона.

У датчиков давления, применяемых в промышленности, сенсором давления, строго говоря, является упругая диафрагма, деформирующаяся под воздействием силы, производной от измеряемого давления. Но поскольку диафрагма неразрывно интегрирована в сенсорный узел, в котором могут использоваться разные способы преобразования степени деформации упругой диафрагмы в физическую величину, удобную для считывания с помощью электронной схемы, то различают, в основном, три вида сенсоров: тензорезистивный, дифференциальный конденсатор и резонансный.

При деформации упругой диафрагмы у тензорезистивного сенсора меняется электрическое сопротивление, у дифференциального конденсатора – электрическая ёмкость, у резонансного сенсора – частота собственных механических колебаний.