Как работят сензорите за налягане в пневматичните системи?

Ей там! Аз съм доставчик на сензори за налягане и днес искам да говоря за това как работят тези изящни устройства в пневматични системи. Пневматичните системи са навсякъде около нас, от автоматизираните машини във фабриките до спирачните системи в превозните средства. И сензорите за налягане играят решаваща роля, за да се гарантира, че тези системи работят гладко и безопасно.

Какви са пневматичните системи?

Първо, нека бързо да прегледаме какви са пневматичните системи. Просто казано, те използват сгъстен въздух за предаване и контрол на енергията. Основните компоненти на пневматичната система обикновено включват въздушен компресор, клапани, задвижващи механизми и разбира се, сензори за налягане. Въздушният компресор изпомпва въздух в системата, създавайки налягане. Клапите контролират потока на този сгъстен въздух и задвижващите механизми преобразуват енергията от компресирания въздух в механично движение.

Ролята на сензорите за налягане в пневматичните системи

Сензорите за налягане са като очите и ушите на пневматична система. Те непрекъснато наблюдават налягането на компресирания въздух в различни точки в системата. След това тази информация се използва за контрол на работата на различни компоненти, като се гарантира, че системата функционира в желания диапазон на налягане.

Например, в индустриална настройка за автоматизация може да се открие, ако налягането в пневматичен цилиндър е твърде високо или твърде ниско. Ако налягането е твърде високо, това може да причини увреждане на цилиндъра или други компоненти. От друга страна, ако налягането е твърде ниско, цилиндърът може да не е в състояние да изпълнява предвидената си функция. Като предоставя реални данни за налягането във времето, сензорът за налягане позволява на системата за управление да регулира клапаните и да поддържа оптималното налягане.

Как работят сензорите за налягане

Има няколко вида сензори за налягане, но в пневматичните системи най -често използваните са пиезорезистивни и капацитивни сензори за налягане.

Пиезорезистивни сензори за налягане

Пиезорезистивните сензори за налягане работят въз основа на принципа на пиезорезистивния ефект. Вътре в сензора има сензорен елемент, направен от материал, чието електрическо съпротивление се променя, когато е подложен на механично напрежение. В пневматична система налягането на сгъстения въздух действа върху диафрагма. Когато налягането се промени, диафрагмата се деформира и тази деформация причинява промяна в устойчивостта на пиезорезистивния сензор.

Сензорът обикновено е част от веригата на моста на пшеничния камък. Мостът на пшеничния камък е верига, която може точно да измери малките промени в съпротивлението. Тъй като устойчивостта на пиезорезистивния елемент се променя поради налягането - индуцирана деформация на диафрагмата, изходното напрежение на моста на пшеничния камък също се променя. Това изходно напрежение след това се преобразува в отчитане на налягане от електрониката на сензора.

Капацитивни сензори за налягане

Капацитивните сензори за налягане, от друга страна, разчитат на промяната в капацитета, за да измерват налягането. Капацитивният сензор за налягане се състои от две успоредни плочи, като една плоча е гъвкава диафрагма. Когато налягането на компресирания въздух в пневматичната система действа върху диафрагмата, това кара диафрагмата да се движи към или далеч от другата плоча.

Капацитетът между две успоредни плочи се дава от формулата (c = \ frac {\ epsilon a} {d}), където (\ epsilon) е пропускливостта на средата между плочите, (a) е площта на плочите и (d) е разстоянието между тях. Тъй като диафрагмата се движи поради промяната на налягането, разстоянието (D) между плочите се променя, което от своя страна променя капацитета.

Електрониката на сензора измерва тази промяна в капацитета и я преобразува в стойност на налягането. Капацитивните сензори за налягане са известни със своята висока точност, ниска консумация на енергия и добра дълга стабилност.

Интеграция с пневматични системи

След като сензорът за налягане е измервал налягането, следващата стъпка е да се интегрира тези данни в общата пневматична система. Повечето съвременни сензори за налягане се предлагат със стандартни изходни сигнали, като 4 - 20 mA или 0 - 5 V. Тези сигнали могат лесно да бъдат прочетени от програмируеми логически контролери (PLC) или други контролни устройства.

Устройството за управление използва данните за налягане, за да взема решения относно работата на пневматичната система. Например, ако налягането е над определена зададена точка, PLC може да изпрати сигнал до клапан, за да освободи част от компресирания въздух и да намали налягането. И обратно, ако налягането е под зададената точка, PLC може да отвори клапан, за да позволи по -сгъстен въздух в системата.

Значение на допълващите компоненти

В пневматична система сензорите за налягане не работят сами. Те разчитат на други допълнителни компоненти, които да функционират ефективно. Например aУплътняваща лентае от съществено значение за предотвратяване на изтичане на въздух. Ако в системата има изтичане на въздух, показанията на налягането от сензора могат да бъдат неточни и цялостната работа на системата ще бъде засегната.

По същия начин, aКомпресорен колане от решаващо значение за правилната работа на въздушния компресор. Износен или повреден колан може да доведе до непоследователна компресия на въздуха, което ще доведе до колебания в налягането в пневматичната система.

TheРезервоар за компресорсъщо играе важна роля. Той действа като резервоар за компресирания въздух, като помага за стабилизиране на налягането и осигуряване на буфер срещу внезапни промени в търсенето.

Предимства на използването на висококачествени сензори за налягане

Използването на висококачествени сензори за налягане в пневматични системи предлага няколко предимства. Първо, те осигуряват точни и надеждни измервания на налягането. Тази точност е от съществено значение за поддържането на ефективността и безопасността на системата. При прецизни данни за налягането системата за управление може да вземе по -добри решения, намалявайки риска от повреда на компонента и престой.

Второ, висококачествените сензори за налягане са по -издръжливи. Те могат да издържат на тежки условия на околната среда, като високи температури, влажност и вибрации, които са често срещани в индустриалните пневматични приложения. Това означава по -рядко заместване и по -ниски разходи за поддръжка в дългосрочен план.

Контакт за поръчки

Ако сте на пазара за сензори за налягане за вашите пневматични системи, ще се радвам да си поговоря с вас. Независимо дали търсите пиезорезистивни или капацитивни сензори или се нуждаете от съвет кой тип е най -подходящ за вашето конкретно приложение, аз съм тук, за да помогна. Просто се свържете и можем да започнем да обсъждаме вашите изисквания и как мога да ги срещна.

ЛИТЕРАТУРА

• „Наръчник за пневматични системи“ от Джон Ден
• „Сензори за налягане: Принципи и приложения“ от Питър Х. Сиденхам