Понекад није значајно идентификовати укупан притисак течности (или) гаса, али као алтернатива, једноставно треба идентификовати варијацију између две тачке унутар система који се посматра. Дакле, у таквим условима се користи сензор диференцијалног притиска. Овај сензор обезбеђује упоредно мерење између две тачке пре и после вентила унутар цевовода. Ако је вентил потпуно отворен, онда притисак на обе стране мора бити сличан. Ако постоји варијација унутар притиска, онда може бити да вентил није отворен (или) постоји препрека. Овај чланак укратко објашњава сензор диференцијалног притиска , њихов рад и њихове примене.
Шта је сензор диференцијалног притиска?
Сензор диференцијалног притиска је тип сензора који се користи за мерење варијације унутар притиска у две тачке и обезбеђује релативно мерење између ове две тачке. Ови притисци сензори су познати по својој поузданости и квалитету. Функција сензора диференцијалног притиска је да обезбеди податке о међусобној повезаности два опсега притиска унутар гасова, течности и паре. Они се користе за безбедно и поуздано одлучивање о варијацији притиска. Овај сензор има бројне примене у разним индустријама, укључујући контролу и оптимизацију. Они се такође могу наћи у безбедносно критичним системима, праћењу филтера и мерењу нивоа у затвореним контејнерима.
Ови сензори су дизајнирани углавном са капацитивни сензор технологије. Овај сензор има танке дијафрагме, распоређене између две паралелне металне плоче. Кад год постоји спољна сила, дијафрагма ће се мало савијати, узрокујући промену унутар капацитивности, а самим тим и промену унутар о/п сензора.
Сензор диференцијалног притиска ради
Сензор диференцијалног притиска ради мерењем пада притиска између две тачке унутар цеви. У једном тренутку у цеви, он извештава о стању пуњења филтера за честице и проверава његову функцију, док у другом тренутку контролише рециркулацију издувних гасова ниског притиска. Генерално, ови сензори су паковани са два порта на које се могу повезати цеви. Након тога, цеви се једноставно спајају на систем где год да се врши мерење.
Круг сензора диференцијалног притиска
Коло сензора диференцијалног притиска помоћу два мерачи напрезања је приказано испод. Ово коло користи пар усклађених мерача напрезања. Кад год се повећа диференцијални притисак, тада ће један мерач деформације постати компримован, док ће други мерач бити растегнут. У следећем колу, волтметар ће регистровати неравнотежу мосног кола и биће приказан као мерење притиска:
Коришћењем овог кола можемо утврдити следеће:
Препознајте који порт у колу је порт 'високог' притиска.
Порт 'Б' у колу је порт 'високог' притиска.
Ако се фиксни отпорник Р1 не отвори, препознајте шта волтметар региструје.
Ако се фиксни отпорник „Р1“ не отвори, онда волтметар у колу потпуно напредује.
Идентификујте компоненту квара која покреће волтметар у потпуности.
Компонента квара која покреће волтметар у потпуности навише је следећа:
Мерач напрезања1 не ради, биће кратко спојен.
Мерач напрезања 2 поквари и онда ће се отворити.
Када „Р1“ не успе, отвориће се.
Када „Р2“ не успе, биће кратко спојен.
Интерфејс сензора диференцијалног притиска МПКС7002ДП са Ардуино Уно
Интерфејс сензора диференцијалног притиска МПКС7002ДП помоћу Ардуино Уно је приказано испод. Ово повезивање помаже у дизајнирању медицинског уређаја отвореног кода. Овај медицински уређај користе лекари као и медицински радници за лечење разних респираторних поремећаја. Овде се користи преклопна плоча сензора диференцијалног притиска која користи МПКС7002ДП сензор диференцијалног притиска.
Потребне компоненте за стварање овог повезивања углавном укључују; МПКС7002ДП сензор диференцијалног притиска и Ардуино Уно плоча. Везе овог повезивања следе као;
ГНД сензора диференцијалног притиска МПКС7002ДП је повезан на ГНД пин Ардуино Уно плоче.
Пин +5В сензора је повезан са +5В Ардуино.
Аналогни пин сензора је повезан са А0 пином Ардуина.
Када су све везе направљене, учитајте код у Ардуино плоча који очитава сензор притиска у Ардуино.
// МПКС7002ДП Тест Цоде
// Овај код користи МПКС7002ДП
// Сензор притиска повезан на А0
инт сензорПин = А0; // изаберите улазни пин за сензор притиска
инт сенсорВалуе = 0; // променљива за чување вредности сирових података која долази од сензора
флоат оутпутВалуе = 0; // променљива за чување конвертоване вредности кПа
воид сетуп() {
//Покрени серијски порт на 9600 бпс и сачекајте да се порт отвори:
Сериал.бегин(9600);
док (!Сериал) {
; // сачекајте да се серијски порт повеже. Потребно само за изворни УСБ порт
}
пинМоде(сенсорПин, ИНПУТ); // Сензор притиска је на аналогном пину 0
}
воид лооп() {
// читамо вредност са сензора:
сензорВалуе = аналогРеад(сенсорПин);
// мапирати необрађене податке у кПа
оутпутВалуе = мап(сенсорВалуе, 0, 1023, -2000, 2000);
// штампа резултате на серијски монитор:
Сериал.принт(“сензор = ”);
Сериал.принт(сенсорВалуе);
Сериал.принт(“\тоутпут = “);
Сериал.принтлн(оутпутВалуе);
// сачекајте 100 милисекунди пре следеће петље
// за аналогно-дигитални претварач и
// сензор притиска да се смири након последњег очитавања:
кашњење(100);
}
Излаз сензора диференцијалног притиска је повезан на аналогни пин А0. Дакле, стварни подаци ће бити ускладиштени као целобројна вредност унутар сензорПин променљиве.
Сирови конвертовани аналогни подаци се чувају у оквиру целобројне променљиве познате као сензорВалуе.
Излазни подаци промењени у кПа биће ускладиштени у флоат променљивој познатој као оутпутДата.
Серијска комуникација у функцији подешавања се иницијализује и променљива сензорПин се може навести као улаз.
Подаци сензора у функцији петље се читају са аналогног пина и пресликавају на вредност кПа.
Након тога, подаци се шаљу на серијски терминал, а затим се могу прегледати.
Да би се омогућило да се систем реши, уводи се кашњење од сто милисекунди
Након тога, цео поступак се понавља заувек!
Типови сензора диференцијалног притиска
Типови сензора диференцијалног притиска који се обично користе су; отпорни, пиезоелектрични, капацитивни, МЕМС и оптички.
Ресистиве Типе
Отпорни сензор диференцијалног притиска користи промену у електричном отпору мерача напрезања за мерење варијација притиска. Везана је за дијафрагму која је непокривена за медијум под притиском. Мерач напрезања укључује метални отпорни елемент на флексибилној подлози и повезан је са дијафрагмом, (или) директно депонован са танкослојним процесима. Метална мембрана обезбеђује висок притисак и могућност пуцања.
А мерач напрезања депонује се на керамичку дијафрагму поступком наношења дебелог филма. У поређењу са уређајима са металном мембраном, толеранција пуцања и надпритиска су обично много нижа. Ови сензори користе промену отпорности полупроводничких материјала кад год су подвргнути напрезању због отклона дијафрагме. Величина промене ће бити сто пута боља у поређењу са променом отпора генерисаном унутар металног мерача деформације. Стога ови сензори мере мање промене притиска од керамичких или металних сензора.
Пиезоелецтриц Типе
Овај тип сензора диференцијалног притиска користи својство пиезоелектричних материјала да произведе наелектрисање преко површине кад год се обезбеди притисак. Овде су примењена сила и величина наелектрисања пропорционалне једна другој и поларитет изражава њен пут. Пуњење се брзо нагомилава и распршује када се притисак промени омогућавајући брзо променљиво динамичко мерење притиска.
Оптицал Типе
Овај тип сензора диференцијалног притиска користи интерферометрију за мерење промене изазване притиском унутар оптичког влакна која је непрекидна кроз електромагнетне сметње. Користи се у бучним окружењима (или) у близини извора попут опреме за радиографију. Они се могу формирати са малим компонентама (или) МЕМС технологијом која је медицински безбедна за локалну употребу. Мери притисак на неколико тачака дуж оптичког влакна.
МЕМС Тецхнологи
Термин МЕМС у МЕМС сензору је скраћеница за „Микро-електро-механички систем” који има капацитивни или пиезо механизам за детекцију притиска који је произведен на силицијуму у резолуцији на нивоу микрона. Електрични излаз МЕМС-а мале величине може се конвертовати у аналогни (или) дигитални сигнал помоћу копаковане електронике за кондиционирање сигнала. Ово су мали уређаји за површинску монтажу обично само око 2 до 3 мм за сваку страну.
Молимо погледајте ову везу за кораке до израда МЕМС-а .
Како тестирати сензор диференцијалног притиска?
Сензор диференцијалног притиска може се тестирати мултиметром тако што ћете га поставити на 20В и манометром. Процес тестирања корак по корак је разматран у наставку.
- Прво повежите мултиметар ГНД на негативни терминал батерије и брзо проверите напон батерије. Мора бити приближно 12,6 В тако што ћете укључити батерију и искључити мотор.
- Проверите у сервисном приручнику произвођача да бисте препознали сигнал, ГНД, референцу од 5В и проверите жице.
- Укључите прекидач за паљење без покретања мотора. Дакле, мултиметар мора приказати напон у опсегу од 4,5 до 5В углавном за референцу од 5В, стабилних 0В за ГНД жицу. За сигналну жицу, он се креће од 0,5 и 4,5 волти.
- Укључите мотор преко сигналне жице провјерене позади.
- Окрените мотор уназад и посматрајте да ли постоји промена унутар очитавања напона. Ако нема промене, наставите да проверите прикључна црева преко манометра.
- Извадите црева из сензора притиска када мотор још ради.
- Уз помоћ мерача притиска израчунајте притисак у оба црева. За адекватну прецизност, користите мерач повратног притиска издувних гасова за мерење од 0 до 15 ПСИ.
- Поново проверите напон сигнала и напон мора очитати број између вредности притиска црева.
Ако се ваш напон јако промени или вредности притиска нису једнаке очитавању напона, онда је сензор диференцијалног притиска неисправан и биће потребно да се промени.
Симптоми
Лоши симптоми сензора диференцијалног притиска укључују контаминацију, оштећену електронику услед велике топлоте мотора и зачепљене повреде и повреде од вибрација услед дужег искуства у делу мотора.
- Најчешћи проблем код овог типа сензора је оштећење дијафрагме. Дакле, ово узрокује да се сензор диференцијалног притиска изобличи (или) изгуби способност савијања и реаговања на промене унутар притиска.
- Још један проблем је оштећење региона порта сензора због задржавања контаминације или крхотина унутар цеви и ограничавања правилног протока течности у сензор.
- Кад год сензор диференцијалног притиска престане да сигнализира ПЦМ-у да се поново покрене, онда овај сензор постаје опструиран загађивачима.
- Неки од знакова који указују на сензор да се не регенерише правилно због отказивања сензора, слабе потрошње горива, лоших перформанси мотора, високе температуре мотора, повећања црног дима из издувних гасова, максималне температуре мењача итд.
- Кад год сензор поквари, издувни гасови се не могу у потпуности испразнити када противпритисак гурне издувне гасове назад у комору за сагоревање узрокујући да се сензор меша кроз моторно уље.
- Главни симптоми квара сензора диференцијалног притиска укључују; прескакање паљења/детонација, недостатак снаге мотора, проверите да ли је лампица мотора упаљена, екстремно коришћење горива и мотор ће се лоше покренути.
- Приликом решавања проблема са сензорима мотора, препоручује се да прво потражите све знакове видљивог оштећења. Проверите све прикључке, почевши од електричног конектора сензора, и потражите оштећења као што су пуцање или топљење. Све оштећене жице ће морати да се замене.
- Затим проверите црева повезана са сензором. Опет, потражите оштећења као што су пуцање или топљење.
- Ако су црева оштећена, мораће да се замене и највероватније преусмере како се не би поново оштетила на исти начин. Ако изгледа да су црева у добром физичком стању, проверите да ли постоје блокаде или зачепљења. Ако су зачепљена, црева ће морати да се очисте или замене.
Користи/апликације
Примене сензора диференцијалног притиска су размотрене у наставку.
- Сензори диференцијалног притиска се користе у медицини за лечење дубоке венске тромбозе.
- Они се такође користе у инфузионим пумпама, респираторима и опреми за детекцију дисања.
- Ови сензори се налазе на бројним локацијама за детекцију протока, детекцију нивоа или дубине и испитивање цурења.
- Сензори диференцијалног притиска се често налазе у индустријским окружењима где год се варијација унутар притиска може користити за одлучивање о протоку течности или гасова.
- Користе се у постројењима за пречишћавање отпадних вода, преради нафте и гаса у подморју и системима даљинског грејања који користе загрејану воду (или) пару.
- Генерално, они се користе за праћење и контролу диференцијалног притиска воде, гасова и уља.
- Они се такође налазе у мерењу нивоа у затвореним контејнерима, праћењу филтера и безбедносно критичним системима.
- Ови сензори се користе у бројним апликацијама унутар центара података.
- Они су веома корисни у мерењу протока кроз вентури цеви, Пито цеви, отворне плоче и друге апликације засноване на протоку.
- Сензор диференцијалног притиска се користи за праћење тока процеса, мерење безбедних нивоа у резервоарима за течност и управљање контролним петљама.
- Користе се у чистим просторијама, ХВАЦ и аутоматизацији зграда, болницама, изолационим коморама, лабораторијама, фармацеутској индустрији итд.
- Изузетно прецизни уређаји користе ове сензоре за све неагресивне и незапаљиве гасове.
- Они се могу користити за праћење филтера унутар различитих апликација
- Сензори диференцијалног притиска могу се наћи у системима за заштиту од пожара у њиховој спринклер јединици.
- Они су од велике помоћи кад год се мора мерити и количина течности у затвореној посуди.
Дакле, ово је преглед диференцијала сензор притиска, ради , и његове примене. Овај сензор је неопходна компонента у различитим апликацијама у различитим индустријама. Овај сензор може мерити варијације притиска са високом прецизношћу што омогућава сигуран и ефикасан процес многих система.
Мерни уређаји су једноставно изложени широком опсегу термичких, хемијских или механичких напрезања, тако да измерене вредности варирају и губе прецизност током времена. На пример, хистереза или померања нуле могу довести до безбедносних ризика и смањења ефикасности процеса. Тако честа калибрација не може избећи такве промене, иако их детектује на време. Стога се предлаже да се једном годишње изврши калибрација електричних и механичких уређаја за мерење притиска. Ево питања за вас, шта је сензор притиска?
