Praca przemysłowych linii produkcyjnych musi być na bieżąco monitorowana pod wieloma aspektami. Dzięki temu pracownicy mają stały wgląd w to, czy wszystkie procesy przebiegają zgodnie z założeniami i przy zachowaniu wyznaczonych norm. Tego typu podejście pozwala uniknąć wielu niebezpiecznych sytuacji narażających przedsiębiorstwo na straty finansowe. Wśród tych standardowo wykonywanych należy wymienić pomiary ciśnienia.
Czym jest ciśnienie i jakie są rodzaje pomiarów?
W najprostszym ujęciu ciśnienie jest ilością siły działającej na daną powierzchnię. Pojęcie te odnosi się w równym stopniu do ciał stałych, cieczy i gazów. Urządzenia pomiarowe najczęściej rejestrują tzw. nadciśnienie. Oznacza to, że wynikiem pomiaru jest wartość wykraczająca ponad normalne ciśnienie atmosferyczne lub kształtująca się poniżej tej normy. Zdecydowanie jest to najbardziej użyteczna dla człowieka forma pomiaru. Niektóre przyrządy dają też możliwość pomiaru ciśnienia absolutnego. Co ciekawe, przy ciśnieniu absolutnym uwzględniane jest ciśnienie panujące w atmosferze, co oznacza, że wynik nigdy nie może być ujemny.
Czujnik ciśnienia barometrycznego – charakterystyka
Najpopularniejszym urządzeniem do pomiaru ciśnienia w przemyśle jest czujnik barometryczny. Zasada jego działania polega na przetwarzaniu fizycznej wielkości ciśnienia na sygnał użyteczny dla systemów sterujących. Bardzo często stosowane jest jego alternatywne nazewnictwo w postaci przekaźnika lub przetwornika ciśnienia. Urządzenia te oferowane są w bardzo dużej ilości zakresów pomiarowych – najczęściej od 25 bar do nawet 15 000 bar. Przekształcają one wartość ciśnienia wyrażoną w barach na sygnał zdatny do dalszego użycia. Najpopularniejszą formą przekazania wartości są różnego rodzaju sygnały prądowe (0…20, 4…20 mA), napięciowe (0…10V, 0…5V, -5…5V) i coraz częściej spotykane interfejsy komunikacyjne. Wśród tych ostatnich wyróżnić można zarówno interfejsy szeregowe (RS232, RS484), jak i te bardziej nowoczesne oparte na standardach sieci ethernetowych. Część produktów dostępnych na rynku pozwala na ręczne ustawienie zakresu ciśnienia po którego przekroczeniu czujnik wysyła sygnał sterujący (właśnie one nazywane są przekaźnikami ciśnienia).
Gdzie stosuje się pomiary ciśnienia?
Z pomiarów ciśnienia korzysta się w bardzo wielu instalacjach przemysłowych, a przede wszystkim tam, gdzie pracują pompy tłoczące. Przykładem może być w tym przypadku, chociażby pomiar zabrudzenia filtrów, przez które przedostaje się ciecz lub gaz. Aby zrealizować go w prawidłowy sposób, należy umieścić jeden czujnik przed wejściem do filtra, a drugi za wyjściem. Następnie należy odjąć odczyt z wyjścia od ciśnienia wejściowego. Tak uzyskana różnica w prosty sposób pomaga określić stan samych filtrów – im jest większa, tym bardziej zużyty filtr. Czujniki tego rodzaju są równie użyteczne przy sterowaniu obrotami pomp z pomocą regulatorów PID. Pompa na skutek zmiany ciśnienia dostosowuje swoje obroty w taki sposób, by osiągnąć zadane w układzie ciśnienie. Z kolei w systemach wentylacyjnych czujniki ciśnienia barometrycznego pomagają przy regulacji obrotów wentylatorów i przy ustawieniach przepustnic regulujących przepływ powietrza. Ponadto w wielu firmach można je spotkać przy pomiarach ciśnienia w zbiornikach wypełnionych różnego typu cieczami. Taki pomiar pozwala w prosty sposób przeskalować wartość ciśnienia na stopień zapełnienia zbiornika, więc zakup czujnika barometrycznego stanowi tańszą alternatywę dla kosztownych czujników ultradźwiękowych.
Podsumowując, dzięki swojej uniwersalności czujniki barometryczne znajdują zastosowanie w wielu instalacjach przemysłowych. Pozwalają zarówno na pomiar ciśnienia, jak i na wykorzystanie jego wartości przy określaniu innych parametrów procesowych. W ten sposób skutecznie zastępują bardziej kosztowne rozwiązania.
