Tlak je vlastně docela jednoduchý; označuje velikost síly působící na danou oblast. To platí pro plyny, kapaliny a jakoukoli sílu působící na oblast. Tlak je jedním ze čtyř jedinečných parametrů měření v rámci závodu, další tři jsou průtok, teplota a hladina. To, co dělá tlak jedinečným, je to, že jej lze ve skutečnosti použít k odvození dalších tří parametrů. Průtok lze odvodit instalací snímačů tlaku na obou koncích Venturiho trubice, Pitotovy trubice nebo clony. Hladinu lze měřit pomocí principu hydrostatického tlaku k určení množství kapaliny v nádrži. Konečně, tlak může být také použit k měření teploty, i když tato metoda je méně běžná. Například, v uzavřeném prostoru bude dané množství plynu vystaveno změnám tlaku v komoře, jak se mění teplota; pozorováním změny tlaku lze určit změnu teploty.
Jaké jsou důležité základní charakteristiky tlaku v průmyslových aplikacích?
Existují tři důležité vlastnosti. Za prvé, tlak je stejný bez ohledu na vaši polohu v komoře. To znamená, že ať jste nahoře, dole, vlevo nebo vpravo, tlak zůstává konstantní. Za druhé, pokud množství plynu v komoře zůstává konstantní, změna velikosti komory změní tlak v ní. Pokud se například plynová komora zmenší, tlak se zvýší. Za třetí, teplota také ovlivňuje tlak. Pokud je velikost plynové komory pevná a je naplněna plynem, zvýšení teploty zvýší tlak a snížení teploty sníží tlak. Pochopení těchto tří vlastností je velmi důležité.
Co je to tlaková reference?
Při měření tlaku vlastně porovnáváte dvě hodnoty tlaku a existuje mnoho způsobů, jak to udělat. Jedním z nich je měření přetlaku, které porovnává naměřený tlak s atmosférickým tlakem. Je to velmi podobné měření tlaku v pneumatikách na autě, kdy porovnáváte tlak uvnitř pneumatiky s tlakem venku. Nevýhodou této metody však je, že pokud se místní tlak změní, výsledky měření se budou jevit jako nepřesné. Například povětrnostní podmínky, jako jsou bouřky a studené fronty, mohou způsobit změny tlaku, protože místní atmosférický tlak kolísá. Další metodou je měření absolutního tlaku. Měření absolutního tlaku porovnává měřený tlak s absolutním nulovým tlakem. Protože absolutní nulový tlak nikde neexistuje, je obtížné vyrobit převodník s absolutní nulou jako referenční. Pro srovnání musíte v komoře vytvořit vakuum. Výhodou měření absolutního tlaku je, že nemá chyby běžné při měření přetlaku. Nevýhodou však je, že měření absolutního tlaku je velmi drahé. Někteří zákazníci akceptují použití přetlaku jako reference, protože je levnější nebo přesnější než absolutní tlak. K dispozici je také reference diferenčního tlaku, která přímo porovnává dvě různé hodnoty tlaku.
Jak se měří tlak v průmyslových aplikacích?
Běžně se používají snímače tlaku. Převodník tlaku obsahuje snímač, který měří tlak. Funguje tak, že má fyzikální vlastnost, která se mění s tlakem. Změnu tlaku tedy usuzujete měřením změny této fyzikální vlastnosti. Existuje mnoho různých způsobů, jak toho dosáhnout; komerčně dostupné senzory využívají technologie, jako je frekvence, kapacita a indukčnost. Díky široké škále dostupných senzorů můžete najít vysílače využívající různé technologie.
Je funkce snímače tlaku omezena na toto?
vůbec ne. Vysílač přebírá informace ze senzoru a vysílá je nebo je komunikuje s jinými zařízeními, která tyto informace potřebují. Těmito zařízeními mohou být řídicí jednotky, distribuované řídicí systémy (DCS) nebo dokonce cloudové{2}}programy pro sběr dat. Klíčem k úspěchu je, že vysílač může splnit úkol rychle, přesně a spolehlivě. To je nejdůležitější.
Jak komunikují vysílače?
Většina vysílačů se připojuje pomocí pevných připojení k zařízením, která vyžadují informace, ale některá bezdrátová řešení umožňují vysílání informací na požadované místo.
Jaký komunikační jazyk používají vysílače?
Existují dva způsoby komunikace: analogová komunikace, digitální komunikace nebo kombinace obou. Analogová komunikace používá 1-5 V DC nebo 4-20 mA proudový signál, odpovídající změnám tlaku. Digitální komunikace využívá protokoly, pomocí kterých komunikuje regulátor a vysílač pro získávání informací. Některé běžně používané protokoly zahrnují HART, FieldBus a MODBUS. Některé společnosti mají dokonce proprietární komunikační jazyky. I když existuje mnoho možností, zajistěte, aby všechna zařízení používala stejný protokol.
Jaké vlastnosti by měl mít snímač tlaku?
Jak jsme již uvedli dříve, potřebujete vysílač, který dokáže rychle, přesně a spolehlivě přenášet signály na požadované místo. Bohužel mnoho specifikací tlakových snímačů na trhu je obtížné pochopit. Když mluvíte o rychlosti, máte na mysli dobu odezvy. Potřebujete rychlou reakci. Přesnost je také snadno pochopitelná, obvykle se odkazuje na referenční přesnost. Spolehlivost je trochu složitější na pochopení; souvisí se stabilitou produktu. Proto musíte prozkoumat dobu odezvy, přesnost a stabilitu vysílače, který vás zajímá.
