Датчики абсолютного тиску дозволяють проводити надзвичайно точні вимірювання, які не залежать від впливу навколишнього середовища, наприклад, погодних умов або висоти над рівнем моря. Як вони працюють? В яких галузях промисловості їх використовують? Ми відповідаємо на ці питання у статті нижче.
Перетворювачі тиску, які часто називають датчиками тиску, призначені для безперервного вимірювання тиску газів і рідин у промисловості. Зі стрімким розвитком технологій ці пристрої також еволюціонували. До недавнього часу найбільш поширеними були датчики тиску, засновані на ємнісних і п'єзорезистивних технологіях. Сьогодні все більшої популярності набувають так звані інтелектуальні датчики тиску на основі мікропроцесорів. Серед них, датчики абсолютного тиску можна згадати.
Перетворювач тиску для вимірювання відносного та абсолютного тиску JUMO MIDAS S05
Абсолютний тиск отримують, вимірюючи цільовий тиск у порівнянні з відомим абсолютним тиском вакууму. Це можна порівняти з вимірюванням температури в Кельвінах, де найнижча можлива температура становить 0°K.
З вакуумом як точкою відліку всі вимірювання даватимуть значення, що перевищують абсолютний мінімум, визначений вакуумом. Це важливо для точних вимірювань через закон Бойля, який стверджує, що тиск газу обернено пропорційний його об'єму при постійній температурі. Тому все, що відрізняється від ідеального вакууму, призведе до того, що значення абсолютного тиску датчика змінюватиметься залежно від температури.
Однак досягти ідеального вакууму не так просто, особливо якщо ціна датчика має бути доступною. Тому датчики тиску здебільшого мають приблизне значення вакууму, зазвичай у межах 35 мікробар (0,0005 PSI).
Відносний та абсолютний тиск ґрунтуються на різних принципах вимірювання
Більшість датчики тиску виміряйте цю величину на основі деформації мембрани. Якщо на неї з одного боку впливає тиск процесу, а з іншого - повітря, деформація зменшується на величину тиску навколишнього середовища. Таким чином, відносний тиск - це різниця між тиском процесу і атмосферним тиском.
Датчики абсолютного тиску мають іншу конструкцію - сторона датчика, яка не контактує з вимірюваним середовищем, розміщена в постійно герметичній камері абсолютного вакууму. Тому на деформацію діафрагми не впливає атмосферний тиск - вона використовує вакуум як точку відліку.
Отже, основна відмінність між вимірюванням відносного та абсолютного тиску полягає в нульовій точці шкали, тобто у введеному значенні еталонного тиску. Абсолютний тиск вимірюється відносно абсолютного вакууму, тоді як відносний тиск вимірюється відносно поточного атмосферного тиску.
Усередині датчиків абсолютного тиску створюється вакуум, після чого вони герметично закриваються. Це гарантує, що на результат вимірювання тиску не впливають зовнішні фактори, такі як поточна погода або висота, на якій знаходиться пристрій. Це робить їх ідеальними для застосування в авіації та метеорології.
Схема датчика абсолютного тиску
Датчики абсолютного тиску найчастіше використовуються для вимірювання барометричного тиску в висотомірах - метрах висоти над рівнем моря.
Датчик абсолютного тиску (MAP-датчик) також використовується в автомобілях з бензиновими та дизельними двигунами, вимірюючи тиск у впускному колекторі двигуна. Електронний блок керування двигуном (ECU) використовує цю інформацію для визначення оптимального згоряння паливно-повітряної суміші та часу запалювання.
У промисловому застосуванні часто виникає потреба у створенні часткового вакууму. Це стосується упаковки харчових продуктів, де залишковий тиск (залишковий кисень, що залишився в упаковці) визначає термін придатності продуктів. Датчик абсолютного тиску може гарантувати, що тиск в кожній упаковці буде однаковим.
Датчики абсолютного тиску також використовуються, серед іншого, в інших сферах:
наукові лабораторії
аерокосмічна промисловість
у медичній промисловості - пакування медичних виробів у стерильному середовищі для запобігання потрапляння бактерій.
у хімічній промисловості
нафтопереробна, нафтогазова промисловість
у фармацевтичній галузі
Вакуумне пакування харчових продуктів - одне із застосувань датчиків абсолютного тиску
Ми пропонуємо різноманітні датчики тиску, призначені для вимірювання відносного та абсолютного тиску, в тому числі:
