Przetworniki ciśnienia są zintegrowanymi układami pomiarowymi ze wbudowanymi czujnikami ciśnienia. Ich zadaniem jest przekształcenie mierzonej wielkości mechanicznej, czyli ciśnienia, w sygnał elektryczny. Dzięki temu procesowi, możliwy jest odczyt, prezentacja, a także dalsza obróbka pozyskiwanych danych. Dostępne w tej kategorii produktów przetworniki są przeznaczone do różnorodnych zastosowań w wielu gałęziach gospodarki, w zależności od konkretnego rozwiązania technicznego.
Zasada działania przetworników ciśnienia
W przetwornikach ciśnienia stosuje się czujniki składające się ze stabilnej obudowy i cienkiej membrany. Pod wpływem zmian ciśnienia, membrana zmienia swój kształt, rozciągając lub ściskając przymocowany do niej czujnik tensometryczny (DMS), który jest elementem rezystancyjnym (oporowym).
Kiedy czujnik tensometryczny ulega rozciąganiu lub ściskaniu, zmienia się jego rezystancja elektryczna. Zmiana rezystancji jest wprost proporcjonalna do ciśnienia i wpływa na natężenie prądu, co wynika bezpośrednio z prawa Ohma. Dzięki wykorzystaniu tej prostej właściwości, powstający sygnał elektryczny można zmierzyć, a następnie wynik pomiaru przesłać do wskaźnika. W ten sposób wartość ciśnienia przetwarzana jest na wartość sygnału elektrycznego, czyli prądu.
Rodzaje przetworników ciśnienia
Klasyfikacji przetworników można dokonywać na różne sposoby, uwzględniając np. takie cechy jak:
- punkt odniesienia – w przypadku przetworników ciśnienia absolutnego odniesieniem jest próżnia, ciśnienia względnego – zwykle ciśnienie atmosferyczne, różnicowego – dowolne ciśnienie. Wyróżnia się także urządzenia przetwarzające ciśnienie barometryczne,
- typ zastosowanego czujnika – np. piezorezystancyjny albo cienko- lub grubowarstwowy,
- sygnał wyjściowy elektryczny – analogowy lub cyfrowy, prądowy albo napięciowy,
- środowisko pomiarowe – przetworniki ciśnienia wody oraz innych cieczy, pary, gazów czy mas mogą być odrębnymi urządzeniami, choć często występują jako jedno, zdolne do przetwarzania ciśnienia na sygnał elektryczny w różnych środowiskach.
Oczywiście są to jedynie przykłady możliwych podziałów przetworników – urządzenia można klasyfikować biorąc pod uwagę również inne parametry oraz cechy.
Obszary zastosowań przetworników ciśnienia
Przetworniki ciśnienia mają bardzo szeroki zakres zastosowań. Pełnią szereg funkcji w przemyśle chemicznym, spożywczym, papierniczym czy farmaceutycznym. Mogą służyć do pomiarów technologicznych w procesach przemysłowych, a także do ich kontroli.
Niektóre przetworniki doskonale nadają się do układów hydraulicznych narzędzi zmechanizowanych, wtryskarek, pras czy platform podnośnikowych. Spełniają również różnorodne zadania w technologiach związanych z ochroną środowiska.
Przetworniki przeznaczone do przemysłu spożywczego, farmaceutycznego czy medycznego odznaczają się odpowiednim wykonaniem i doborem materiałów łatwych w utrzymaniu w czystości.
Z kolei urządzenia pracujące w trudnych warunkach są odporne mechanicznie, a także zdolne do działania w środowisku agresywnym chemicznie, o dużej lepkości czy znacznym zabrudzeniu.
Mapowanie magazynów, komór, zgodnie 21CFR Part11