Как выбрать преобразователь давления?

Неправильный выбор преобразователя давления может привести к серьезным проблемам: показания датчика будут неточными, что нарушит работу автоматических систем. Также прибор может быстрее износиться из-за превышения допустимого давления или температуры, а в некоторых случаях неправильное подключение или неподходящий диапазон измерений приведет к полной поломке устройства и необходимости дорогостоящего ремонта. Поэтому важно заранее учитывать все технические характеристики и условия эксплуатации, чтобы обеспечить стабильную работу автоматических систем и точное управление технологическими процессами.

Советы по выбору преобразователя давления

Перед приобретением преобразователя давления в первую очередь нужно учитывать его тип:

• Дифференциальный. У такого датчика два входа — «+» и «–». Измеряет не само давление, а разницу между двумя точками. Может работать с газами и с жидкостями. Где может использоваться:
  • контроль состояния фильтров: когда фильтр забивается, перепад давления между входом и выходом растет;
  • измерение расхода через сужающие устройства (диафрагма, сопло);
  • контроль вентиляции: разница значений между помещением и улицей или между двумя зонами;
  • мониторинг давления в печах, котлах, трубопроводах с учетом перепада;
  • калибровка других датчиков.
• Абсолютный. Внутри него есть небольшая камера, из которой откачан воздух — там почти полный вакуум. Этот вакуум считается «нулевой точкой», от которой прибор делает все замеры. Когда датчик работает, он сравнивает давление в системе с показателями в этой камере. Разница и есть то самое абсолютное давление. Используется для измерения давления в трубопроводах, резервуарах, скважинах в химической промышленности, на взрывоопасных объектах, а также в системах вентиляции, газоснабжения и теплоэнергетики. Здесь важна точность измерений: даже небольшие перепады могут привести к сбоям в работе оборудования или к аварийным ситуациям.
• Гидростатический. Преобразует давление в уровень жидкости. Чем глубже датчик опущен, тем больше показатели. Работает только с жидкостями, в газах этот принцип измерения не применяется. Для чего подходит:
  • измерение уровня воды или другой жидкости в баках, резервуарах, открытых и закрытых емкостях;
  • контроль жидкости в колодцах, реках, скважинах;
  • отслеживание уровня в накопительных емкостях в канализациях;
  • контроль уровня реагентов в резервуарах.

Второй параметр, который нужно учитывать при выборе — это тип выходного сигнала. От него зависит, как именно преобразователи датчики давления будут передавать данные в систему управления или на контроллер.

• Аналоговый. Используется токовый сигнал 4…20 мА, где 4 мА — нижний предел измерений, 20 мА — верхний. Устойчив к помехам и подходит для длинных линий связи. Встречаются и другие варианты: 0…20 мА, 0…5 мА, 0…10 В, 0…5 В, 0…1 В.
• Цифровой. Работает по протоколам HART, RS-485, RS-232. Передают такие данные: давление, температура, состояние датчика.
• Релейный. Работают по принципу «вкл/выкл»: при достижении заданного давления контакт замыкается или размыкается. Такой сигнал идет на управляющие приборы или автоматику. Может включить аварийную сигнализацию или отключить насос, если давление превысило безопасное значение.

Третий параметр — диапазон измерений. Нужно выбирать с запасом: рабочее давление системы должно находиться примерно в середине диапазона датчика. Если взять слишком маленькое значение, прибор будет перегружаться и быстрее выйдет из строя. Слишком большой диапазон снизит точность измерений.

На что еще стоит обратить внимание при выборе преобразователя давления:

• Тип соединения с трубопроводом. Датчики подключаются с помощью резьбы или фланца. Резьбовые варианты бывают метрические (M20×1,5, G1/4, G1/2) и дюймовые (1/4", 1/2"). Для трубопроводов диаметром до 50 мм подойдут G1/4, для труб 50–100 мм — G1/2. Фланцы используются при давлении системы выше 40–50 бар и диаметрах труб от 80 мм.
• Длина выводов и кабелей. Планирование этого параметра важно для защиты от помех и потерь точности измерений. Электрический сигнал от датчика передается по кабелю на контроллер или регистратор. Для токового сигнала 4–20 мА допустимая длина линии — 300–500 м без усилителей, для протоколов RS-485 или HART — до 1200 м. Если расстояние больше, стоит выбрать модели с экранированным кабелем или использовать усилители сигнала.
• Направление подключения. Датчики бывают с осевым (по линии трубы) или боковым (под углом 90° к трубе) подключением. Например, в узких технологических пространствах удобнее боковое подключение, чтобы не мешать обслуживанию других приборов. Осевое подключение дает более стабильные показания при потоке жидкостей или газов с высоким турбулентным режимом. Неправильный угол установки может давать погрешность до 2–5 % от полного диапазона прибора.