Датчик тиску

Інструменти, використовувані для вимірювання тиску називаються манометри і вакуумметри.

Манометр - це прилад для вимірювання тиску рідин і газів.

Вакуумметр використовується для вимірювання тиску у вакуумі, який поділяється на дві підкатегорії: високого і низького вакууму (іноді і надвисокого вакууму).

рис.1 Манометр Бурдона

Як правило, атмосферний тиск становить близько 100 кПа на рівні моря. Якщо абсолютний тиск рідини залишається постійним, надлишковий тиск ж рідини буде змінюватися, як змінюватиметься атмосферний тиск. Наприклад, коли автомобіль під'їжджає до гори (атмосферний тиск повітря зменшується), тиск у шинах підвищується.

Одиниці вимірювання

Оскільки тиск колись вимірювався його здатністю переміщати рідину стовбця в манометрі, тиск часто виражався як глибина особливої рідини. Найбільш поширений вибір - ртуть (Гектограмм) і вода; вода не токсична і легко доступна, в той час як густина ртуті враховує більш маленьку висоту стовбця (менший манометр), щоб виміряти даний тиск. Густина рідини і місцева сила тяжіння можуть змінитися від одного до другого в залежності від місцевих факторів, таким чином, висота стовбця рідини не показуватиме тиск точно. Артеріальний тиск вимірюється в міліметрах ртутного стовпа в більшості країн світу, і легкого тиску в сантиметрах води, як і раніше поширені. Природний тиск газопроводу вимірюються в дюймах води, дайвери часто використовують манометричне правило: "тиск, який чиниться на десяти метровій глибині приблизно дорівнює одній атмосфері". У вакуумних системах: мікрометр ртуті (мікрон), і дюйм ртутного стовпа, використовуються найбільш часто. Мікрон зазвичай вказує на абсолютний тиск, у той час дюйм ртутного стовпа зазвичай вказує на надлишковий тиск.

Статичний і динамічний тиск

Статичний тиск однорідний у всіх напрямах, таким чином, вимірювання тиску незалежне від нерухомої (статичної) рідини. Потік, надає додаткового тиску на перпендикулярі поверхні потоку, і надає невеликий вплив на поверхню паралельну до потоку. Спрямований компонент тиску в рухомій (динамічній) рідині, називається динамічним тиском. Хоча статичний манометр має першорядне значення для визначення навантаження на стінки труби, динамічний тиск використовується для вимірювання витрати і швидкості повітря. Динамічний тиск може бути виміряний з перепаду тиску між приладами паралельно і перпендикулярно до потоку. Піто-статичні труби, наприклад, виконують цей вимір на літаках для визначення швидкості польоту. Присутність вимірювального приладу надається, щоб створити бурю, таким чином, її форма важлива по відношенню точності.

Інструменти

Тиск датчик - вимірювальний перетворювач тиску рідини або газу в електричний, пневматичний та іншого вигляду вихідний сигнал. Служить також для виміру розрядок і перепаду тиску. На тиск до 10Мн/м²( 100 кгс/см² ) і вище. Тиск датчики будують за принципом прямого перетворення вимірюваного тиску в зусилля і потім у вихідний електричний сигнал наприклад п'єзоелектричні датчики, магнітопружні датчики. Для виміру відносно малого тиску, тиск датчики будують з проміжними і крайовими перетворювачами. Проміжними можуть служити рідинні манометричні перетворювачі, пружини мембрани, сильфони і ін. Як крайові застосовують реостатні, індуктивні, ємкісні перетворювачі.

Існують тиск датчики, що працюють на принципі електричної або пневматичної силової компенсації. Зусилля Р(див рис.2), що створюється вимірюваним тиском на чутливий елемент 1 , через систему важеля 2 врівноважується силовим пристроєм 3 зворотному зв'язку. При зміні тиску керівник елемент 4 індикатора розузгодження 5 відхиляється від свого первинного нульового положення. Сигнал розузгодження, що формується при цьому в індикаторі 5, посилюється в підсилювачі 6 і у вигляді вихідного струму i вих (або тиск Р_вих ) поступає в пристрій 3 і на відліковий пристрій 7. Вихідний сигнал змінюється до тих пір, поки що розвивається в пристрої 3 силове протидію не зрівноважить вимірюваний тиск. У момент рівноваги елементи 2 і 4 повертаються в первинне положення. Р_піт — тиск в живлячій мережі. Вимір перепаду тиску здійснюють диференціальним (різницевим), мембранним, сільфоном або рідинним манометричним датчиком.

рис.2 Принципова схема датчика тиску компенсаційного типа: а — електричній силовій компенсації; б — пневматичній силовій компенсації. ‎