Care sunt instrumentele de presiune și de ce sunt esențiale în aplicațiile industriale și științifice?

În industria modernă, fabricația, cercetarea științifică, tratamentul medical, energia și alte domenii, instrumentele de presiune joacă un rol vital. Acestea nu sunt doar garanția funcționării în siguranță a echipamentelor, ci și instrumentul de bază pentru realizarea controlului automat și optimizarea proceselor. Odată cu avansarea industriei 4.0 și a producției inteligente, tipurile, precizia și scenariile de aplicare ale instrumentelor de presiune se extind. Deci, care sunt instrumentele de presiune? Care sunt tipurile și principiile lor de lucru? Și de ce sunt indispensabile în toate punctele de viață?

1. Ce sunt instrumentele de presiune?
Instrumente sub presiune sunt dispozitive utilizate pentru a măsura, afișa, transmite și controla presiunea gazului sau a lichidului. Acestea pot citi direct valoarea de presiune sau pot converti semnalul de presiune într -un semnal electric pentru colectarea ulterioară a datelor, monitorizarea la distanță și controlul automat. În funcție de scenariul de utilizare și de cerințele de precizie, instrumentele de presiune au o gamă largă de manifestări de la structura mecanică la tehnologia de detectare electronică.

2. Care sunt principalele tipuri de instrumente sub presiune?
1.. Gaut de presiune mecanică
Cea mai frecventă este manometrul de presiune al tubului Bourdon, care prezintă presiune prin deformarea elementelor elastice metalice. Avantajele sunt o structură simplă, fără sursă de alimentare, preț scăzut și utilizate pe scară largă în cazane, pompe de apă, compresoare și alte echipamente.

2.. Gaut de presiune diferențială
Este utilizat pentru a măsura diferența de presiune între două puncte și este adesea utilizat în sistemele de filtrare, măsurarea debitului și monitorizarea mediului curat.

3. Senzor de presiune electronică
Transformă semnalul de presiune într -un semnal electric și iese semnale standard, cum ar fi 420mA și 05V, care este convenabil pentru sistemele PLC și DCS să colecteze date. Este potrivit pentru sisteme inteligente de fabricație și control de la distanță.

4. GAUGE DE PRESIUNE DIGITALĂ
Are funcție de afișare digitală LCD/LED, citire intuitivă, iar unele au funcții de înregistrare și de alarmă, care sunt potrivite pentru laboratoare și scenarii de fabricație de precizie.

5. Comutator de presiune
După setarea pragului, când presiunea atinge un anumit punct de setare, semnalul de comutare este declanșat pentru a controla pornirea și oprirea pompei, alarma sau întreruperea automată.

3. Care este principiul de lucru de bază al instrumentelor de presiune?
Diferite tipuri de instrumente sub presiune au principii diferite de măsurare, dar pot fi împărțite aproximativ în următoarele categorii:

Principiul deformării elementelor elastice: cum ar fi tubul Bourdon, diafragma, burduful etc., structura elastică este determinată de presiune pentru a produce deplasarea, apoi citită de indicatorul sau senzorul mecanic.

Principiul tulpinii de rezistență: presiunea determină schimbarea rezistenței pe gabaritul de tulpină, schimbând astfel semnalul electric de ieșire.

Principiul schimbării capacității: presiunea modifică distanța dintre plăcile condensatorului, schimbând astfel valoarea capacității și ieșind un semnal proporțional cu presiunea.

Principiul efectului piezoelectric: Aplicarea presiunii asupra anumitor materiale va genera sarcină electrică, care este utilizată pentru măsurarea presiunii dinamice sau dinamice.

4. De ce instrumentele de presiune sunt atât de critice în aplicațiile industriale?

1. Asigurați -vă siguranța echipamentelor și a personalului
În ocazii de înaltă presiune sau explozive, cum ar fi cazane, reactoare, rezervoare de gaz lichefiate etc., instrumentele de presiune pot monitoriza starea de presiune în timp real pentru a preveni accidentele cauzate de presiunea anormală.

2. Asigurați -vă stabilitatea procesului de producție
Modificările de presiune afectează direct parametrii procesului, cum ar fi debitul, temperatura și sigilarea. Controlul precis al presiunii poate îmbunătăți calitatea produsului, reduce pierderile și timpul de oprire.

3. Realizați monitorizarea inteligentă și controlul de la distanță
Cu ajutorul senzorilor de presiune digitală și al tehnologiei IoT, datele pot fi încărcate pe platforma cloud în timp real pentru a ajuta întreprinderile în realizarea întreținerii predictive a statutului echipamentului și a optimizării producției.

4. îndeplinește cerințele de reglementare și standard
În câmpuri cu cerere ridicată, cum ar fi medicale, alimente, farmaceutice și aviație, parametrii de presiune trebuie calibrați și înregistrați în mod regulat pentru a îndeplini standardele de reglementare precum ISO, FDA și GMP.

5. Aplicații tipice ale instrumentelor de presiune în diferite industrii
1.. Petrochimice
În puțurile de petrol, rafinăriile și plantele chimice, monitorizarea presiunii se desfășoară pe întregul proces de la procesarea materiilor prime până la transportul terminal.

2.. Sisteme de tratare a apei și de alimentare cu apă și de drenare
Instrumentele de presiune sunt utilizate pentru a monitoriza presiunea conductei, pentru a asigura funcționarea stației de pompă și pentru a preveni scurgerea și supraîncărcarea.

3. farmaceutice și prelucrarea alimentelor
Cerințele ridicate pentru nivelurile de igienă necesită utilizarea senzorilor de presiune anticorroziune, fără unghiuri moarte și ușor de curățat.

4. Sisteme de încălzire și ventilație HVAC
Monitorizați presiunea sistemelor de apă caldă și rece, a sistemelor cu aburi și a sistemelor de aer comprimate pentru a optimiza consumul de energie și eficiența de funcționare.

5. Industria automobilului și a aviației
Senzori de presiune de înaltă precizie și de înaltă stabilitate sunt necesari la motoare, sisteme hidraulice și sisteme de combustibil pentru a asigura o funcționare în siguranță.

6. Cum să alegeți un instrument de presiune adecvat?
În procesul de selecție, următorii factori trebuie să fie considerați în mod cuprinzător:

Intervalul de măsurare: Limitele superioare și inferioare ale presiunii ar trebui să fie moderate pentru a evita instrumentul care funcționează în starea limită pentru o lungă perioadă de timp.

Nivel de precizie: pentru ocazii de control de înaltă precizie, se recomandă selectarea unui instrument cu ≤0,5%FS.

Tip mediu: Gazul, lichidul, corozivul sau un mediu de temperatură ridicată va afecta selecția materialului.

Metoda de instalare: Alegeți o metodă de conectare a firului, flanșei sau clemei adecvate.

Semnal de ieșire și metodă de alimentare: dacă este necesară ieșirea semnalului electric, potrivirea tensiunii de alimentare, etc.

Condiții de mediu: rezistență la explozie, anti-coroziune, nivel impermeabil și interval de temperatură de funcționare.

7. Tendința viitoare de dezvoltare a instrumentelor de presiune

1. digitalizare și inteligență
Noua generație de instrumente de presiune va integra microprocesoarele, modulele de comunicare (cum ar fi Modbus, IO-Link, Protocolul HART) și funcțiile de autodiagnostic pentru a realiza legătura de date și calcularea marginilor în scenarii de fabricație inteligentă.

2. Design wireless și cu putere redusă
Senzorii de presiune wireless sunt potriviți pentru monitorizarea presiunii în zone îndepărtate sau periculoase. Combinate cu energia bateriei sau tehnologia de recuperare a energiei, acestea pot realiza o muncă independentă pe termen lung.

3. Actualizarea materialelor și miniaturizarea
Utilizarea aliajelor de înaltă performanță, a ceramicii și a tehnologiei MEMS permite instrumentelor de presiune să mențină performanțe ridicate sub rezistență la coroziune, temperaturi ridicate și spațiu mic.

4. Integrarea AI și a datelor mari
În viitor, datele de presiune nu vor mai fi doar un singur parametru, ci o „mină de date” pentru întreținerea predictivă, analiza erorilor și optimizarea proceselor.

8. Concluzie: De ce instrumentele de presiune vor fi întotdeauna o parte importantă a sistemului nervos industrial?
Deși presiunea este invizibilă și intangibilă, este o variabilă de bază care nu poate fi ignorată în aproape toate sistemele fizice. De la epoca aburului până la fabricile inteligente, instrumentele de presiune au jucat întotdeauna rolul de „terminații nervoase” și au transmis „semnalele de sănătate” ale funcționării sistemului în timp real.

În fața transformării și modernizării industriale, alegerea unui instrument de presiune adecvat, stabil și fiabil nu este legat doar de siguranța echipamentelor, ci afectează și costurile generale de producție, calitatea și costurile de exploatare. Indiferent dacă sunteți inginer de achiziții, integrator de sistem, manager tehnic sau personal de întreținere a echipamentelor, stăpânind principiile și logica de selecție a instrumentelor de presiune va oferi o garanție tehnică mai solidă pentru proiectul dvs.