Kako radi digitalni manometar?

Bok tamo! Kao dobavljača digitalnih mjerača tlaka, često me pitaju kako ti zgodni uređaji rade. Pa sam mislio da vam to objasnim na jednostavan i lako razumljiv način.

Prvo, razgovarajmo o tome što je digitalni mjerač tlaka. To je alat koji mjeri tlak i digitalno prikazuje očitanje. Za razliku odMehanički mjerač tlaka, koji koristi mehaničke komponente poput opruga i zupčanika za pokazivanje tlaka, digitalni mjerač tlaka koristi elektroničke senzore za obavljanje posla.

Srce digitalnog mjerača tlaka je njegov senzor tlaka. Postoje različite vrste senzora tlaka, ali oni koji se najčešće koriste u digitalnim mjeračima tlaka su senzori za mjerenje naprezanja i piezoelektrični senzori.

Počnimo sa senzorima za mjerenje naprezanja. Ovi senzori rade na principu naprezanja. Kada se na senzor primijeni pritisak, to uzrokuje deformaciju tankog metalnog ili poluvodičkog elementa. Ova deformacija mijenja električni otpor elementa. Vidite, mjerač naprezanja sastoji se od žice ili poluvodičkog materijala koji je raspoređen u određenom uzorku. Kada je senzor pod pritiskom, žica ili poluvodič se istegnu ili stisnu, što zauzvrat mijenja njihov otpor.

Digitalni manometar ima krug koji mjeri tu promjenu otpora. Šalje malu električnu struju kroz mjerač naprezanja, a zatim mjeri napon na njemu. Koristeći Ohmov zakon (V = IR, gdje je V napon, I struja, a R otpor), mjerač može izračunati otpor. Budući da je promjena otpora proporcionalna primijenjenom tlaku, mjerač tada može pretvoriti ovu vrijednost otpora u očitanje tlaka.

Sada, piezoelektrični senzori rade malo drugačije. Piezoelektrični materijali stvaraju električni naboj kada su podvrgnuti mehaničkom naprezanju, poput pritiska. Kada se pritisne piezoelektrični kristal u senzoru, stvara se mali električni naboj. Elektronika digitalnog manometra detektira ovaj naboj. Veličina naboja izravno je povezana s količinom primijenjenog tlaka. Mjerač zatim obrađuje ovaj električni signal i pretvara ga u vrijednost tlaka koja se može prikazati na zaslonu.

Nakon što je senzor izmjerio tlak i pretvorio ga u električni signal, sljedeći korak je kondicioniranje signala. Električni signal sa senzora često je vrlo slab i na njega može utjecati šum. Dakle, mjerač ima krug za podešavanje signala. Ovaj sklop pojačava slabi signal tako da je dovoljno jak za daljnju obradu. Također filtrira bilo kakvu neželjenu buku ili smetnje koje bi mogle iskriviti očitanje.

Nakon kondicioniranja signala, obrađeni signal ide u mikrokontroler. Mikrokontroler je poput mozga digitalnog manometra. Uzima pojačani i filtrirani signal i izvodi neke izračune. Koristi unaprijed programirane algoritme za pretvaranje električnog signala u vrijednost tlaka. Na primjer, može koristiti kalibracijsku krivulju koja je postavljena tijekom procesa proizvodnje. Ova krivulja povezuje električni signal sa stvarnim tlakom.

Nakon što je mikrokontroler izračunao vrijednost tlaka, šalje ovu informaciju na zaslon. Zaslon može biti LCD (Liquid Crystal Display) ili LED (Light - Emitting Diode) zaslon. Očitavanje tlaka se zatim prikazuje na zaslonu u jedinicama kao što su psi (funte po kvadratnom inču), bar ili kPa (kilopaskali), ovisno o tome kako je mjerač postavljen.

Jedna od sjajnih stvari kod digitalnih mjerača tlaka je njihova točnost. Mogu dati vrlo precizna očitanja u usporedbi sMehanički mjerač tlaka. Također su s vremenom pouzdaniji jer ima manje pokretnih dijelova koji se mogu istrošiti. I mogu ponuditi dodatne značajke poput bilježenja podataka. Neki digitalni mjerači tlaka mogu pohraniti očitanja tlaka tijekom određenog vremenskog razdoblja. Ovo je stvarno korisno u primjenama gdje trebate pratiti promjene tlaka tijekom vremena, kao u industrijskim procesima ili u opremi za testiranje.

U industrijskim uvjetima, digitalni mjerači tlaka koriste se u širokom rasponu primjena. Na primjer, u industriji nafte i plina koriste se za mjerenje tlaka u cjevovodima. Također se mogu pronaći u hidrauličkim sustavima, gdje pomažu osigurati da sustav radi na ispravnom tlaku. U industriji hrane i pića digitalni mjerači tlaka koriste se za praćenje tlaka u procesnoj opremi radi održavanja kontrole kvalitete.

Kada je riječ o primjenama na visokim temperaturama,Visokotemperaturni mehanički mjerači tlaka talinesu već dugo opcija idi na opciju. Ali digitalni mjerači tlaka također ostavljaju trag.Digitalni mjerači tlaka talinedizajnirani su za rad u okruženjima s visokim temperaturama. Koriste posebne senzore i materijale koji mogu podnijeti toplinu. Na primjer, senzori mogu biti izrađeni od materijala otpornih na visoke temperature, a elektronika je često zaštićena premazima ili kućištima otpornim na toplinu.

Ako ste na tržištu za digitalnim manometrom, trebali biste razmotriti nekoliko stvari. Prvo razmislite o rasponu tlaka koji trebate izmjeriti. Različiti mjerači imaju različite raspone tlaka, stoga svakako odaberite onaj koji može podnijeti tlakove u vašoj primjeni. Također, razmotrite točnost koja vam je potrebna. Za neke primjene, poput znanstvenog istraživanja ili proizvodnje visoke preciznosti, potrebni su vrlo precizni mjerači.

Drugi faktor je okruženje u kojem će se mjerač koristiti. Ako se radi o prljavom ili mokrom okruženju, trebat ćete mjerač koji je robustan i ima dobru zaštitu od prašine i vlage. Također biste mogli pogledati zaslon. Veliki, lako čitljiv zaslon je izvrstan, pogotovo ako trebate očitavati iz daljine.

Pa, nadam se da ste ovo dobro razumjeli kako digitalni mjerači tlaka rade. Bilo da se nalazite u industrijskom okruženju, laboratoriju ili vam samo treba manometar za DIY projekt, digitalni manometar može biti izvrstan alat. A ako ste zainteresirani za kupnju digitalnog mjerača tlaka, tu smo da vam pomognemo. Nudimo širok raspon visokokvalitetnih digitalnih mjerača tlaka koji su prikladni za različite primjene. Nemojte se ustručavati kontaktirati za više informacija ili započeti raspravu o nabavi.

Reference

• "Pressure Measurement: Principles and Applications" RP Dally, WF Riley i KG McConnell
• "Instrumentalni i kontrolni sustavi" Alana S. Morrisa