Cum funcționează senzorii de presiune în sistemele pneumatice?

Hei acolo! Sunt un furnizor de senzori de presiune, iar astăzi vreau să vorbesc despre cum funcționează aceste dispozitive Nifty în sisteme pneumatice. Sistemele pneumatice sunt în jurul nostru, de la mașinile automate în fabrici până la sistemele de frânare din vehicule. Și senzorii de presiune joacă un rol crucial în asigurarea faptului că aceste sisteme funcționează fără probleme și în siguranță.

Ce sunt sistemele pneumatice?

În primul rând, să trecem repede peste ceea ce sunt sistemele pneumatice. Mai simplu spus, folosesc aer comprimat pentru a transmite și controla energia. Componentele de bază ale unui sistem pneumatic includ de obicei un compresor de aer, supape, actuatoare și, desigur, senzori de presiune. Compresorul de aer pompează aerul în sistem, creând presiune. Valvele controlează debitul acestui aer comprimat, iar actuatoarele transformă energia din aerul comprimat în mișcare mecanică.

Rolul senzorilor de presiune în sistemele pneumatice

Senzorii de presiune sunt ca ochii și urechile unui sistem pneumatic. Aceștia monitorizează continuu presiunea aerului comprimat în diferite puncte ale sistemului. Aceste informații sunt apoi utilizate pentru a controla funcționarea diferitelor componente, asigurându -se că sistemul funcționează în intervalul de presiune dorit.

De exemplu, într -o setare de automatizare industrială, un senzor de presiune poate detecta dacă presiunea într -un cilindru pneumatic este prea mare sau prea mică. Dacă presiunea este prea mare, ar putea provoca deteriorarea cilindrului sau a altor componente. Pe de altă parte, dacă presiunea este prea scăzută, s -ar putea ca cilindrul să nu poată îndeplini funcția prevăzută. Prin furnizarea de date reale de presiune în timp, senzorul de presiune permite sistemului de control să regleze supapele și să mențină presiunea optimă.

Cum funcționează senzorii de presiune

Există mai multe tipuri de senzori de presiune, dar în sistemele pneumatice, cei mai frecvent folosiți sunt senzori de presiune piezoresistiv și capacitiv.

Senzori de presiune piezoresistivă

Senzorii de presiune piezoresistivă funcționează pe baza principiului efectului piezoresistiv. În interiorul senzorului, există un element de detectare dintr -un material a cărui rezistență electrică se schimbă atunci când este supus unei stres mecanic. Într -un sistem pneumatic, presiunea aerului comprimat acționează asupra unei diafragme. Când presiunea se schimbă, diafragma se deformează, iar această deformare determină o modificare a rezistenței elementului de detectare piezoresistivă.

Senzorul face parte de obicei dintr -un circuit de pod Wheatstone. Un pod de piatră de grâu este un circuit care poate măsura cu exactitate modificări mici ale rezistenței. Pe măsură ce rezistența elementului piezoresistiv se modifică datorită deformării induse de presiune a diafragmei, tensiunea de ieșire a podului de piatră de grâu se schimbă și el. Această tensiune de ieșire este apoi transformată într -o citire a presiunii de către electronica senzorului.

Senzori de presiune capacitivi

Pe de altă parte, senzorii de presiune capacitivi se bazează pe schimbarea capacității pentru a măsura presiunea. Un senzor de presiune capacitiv constă din două plăci paralele, cu o placă fiind o diafragmă flexibilă. Când presiunea aerului comprimat în sistemul pneumatic acționează asupra diafragmei, aceasta face ca diafragma să se deplaseze spre sau departe de cealaltă placă.

Capacitatea dintre două plăci paralele este dată de formula (c = \ frac {\ epsilon a} {d}), unde (\ epsilon) este permisivitatea mediului dintre plăci, (a) este zona plăcilor și (d) este distanța dintre ele. Pe măsură ce diafragma se mișcă din cauza schimbării presiunii, distanța (d) dintre plăci se schimbă, ceea ce la rândul său schimbă capacitatea.

Electronica senzorului măsoară această modificare a capacității și o transformă într -o valoare de presiune. Senzorii de presiune capacitivi sunt cunoscuți pentru precizia lor ridicată, consumul de energie redusă și stabilitatea bună pe termen lung.

Integrare cu sisteme pneumatice

Odată ce senzorul de presiune a măsurat presiunea, următorul pas este integrarea acestor date în sistemul pneumatic general. Majoritatea senzorilor de presiune modernă sunt dotate cu semnale de ieșire standard, cum ar fi 4 - 20 Ma sau 0 - 5 V. Aceste semnale pot fi citite cu ușurință de controlerele logice programabile (PLC) sau de alte dispozitive de control.

Dispozitivul de control folosește datele de presiune pentru a lua decizii cu privire la funcționarea sistemului pneumatic. De exemplu, dacă presiunea este peste un anumit punct de referință, PLC poate trimite un semnal către o supapă pentru a elibera o parte din aerul comprimat și a reduce presiunea. În schimb, dacă presiunea este sub punctul de referință, PLC poate deschide o supapă pentru a permite mai mult aer comprimat în sistem.

Importanța componentelor complementare

Într -un sistem pneumatic, senzorii de presiune nu funcționează singuri. Se bazează pe alte componente complementare pentru a funcționa eficient. De exemplu, aFâșie de etanșareeste esențial pentru a preveni scurgerea de aer. Dacă există scurgeri de aer în sistem, citirile de presiune din senzor pot fi inexacte, iar performanța generală a sistemului va fi afectată.

În mod similar, aBEND COMPRESOReste crucial pentru funcționarea corectă a compresorului de aer. O centură uzată sau deteriorată poate duce la o compresie a aerului inconsistentă, ceea ce va provoca fluctuații ale presiunii în sistemul pneumatic.

Rezervor de compresorDe asemenea, joacă un rol important. Acționează ca un rezervor pentru aerul comprimat, contribuind la stabilizarea presiunii și oferind un tampon împotriva schimbărilor bruște ale cererii.

Avantajele utilizării senzorilor de presiune de înaltă calitate

Utilizarea senzorilor de presiune de înaltă calitate în sistemele pneumatice oferă mai multe avantaje. În primul rând, acestea asigură măsurători de presiune precise și fiabile. Această precizie este esențială pentru menținerea eficienței și siguranței sistemului. Cu date precise de presiune, sistemul de control poate lua decizii mai bune, reducând riscul de eșec component și de oprire.

În al doilea rând, senzorii de presiune de înaltă calitate sunt mai durabile. Acestea pot rezista la condiții dure de mediu, cum ar fi temperaturi ridicate, umiditate și vibrații, care sunt frecvente în aplicațiile pneumatice industriale. Aceasta înseamnă înlocuitori mai puțin frecvente și costuri de întreținere mai mici pe termen lung.

Contact pentru achiziții

Dacă sunteți pe piață pentru senzori de presiune pentru sistemele dvs. pneumatice, mi -ar plăcea să vorbesc cu dvs. Indiferent dacă sunteți în căutarea senzorilor piezoresistivi sau capacitivi, fie că aveți sfaturi despre tipul care este cel mai potrivit pentru aplicația dvs. specifică, sunt aici pentru a vă ajuta. Doar ajungeți și putem începe să discutăm cerințele dvs. și cum le pot întâlni.

Referințe

• „Manual de sisteme pneumatice” de John Day
• „Senzori de presiune: Principii și aplicații” de Peter H. Sydenham