Przetworniki to urządzenia, które mierzą daną wielkość fizyczną np. ciśnienie, temperaturę i przekształcają ją na sygnał elektryczny, zrozumiały dla systemu komputerowego. Odpowiedni zakres badanej wartości odpowiada zakresowi prądowemu na wyjściu. Standardowym i powszechnie stosowanym w przemyśle zakresem wyjściowym jest od 4 do 20mA. Wartość 0 najczęściej wskazuje na prawdopodobną usterkę (przerwanie przewodu) lub też na przekroczenie wielkości pomiarowej swoich wartości granicznych. Zmiany wielkości mierzonej odzwierciedlane są w postaci zmian sygnału elektrycznego, który jest podstawą dla systemu automatyki, która steruje i monitoruje dane procesy przemysłowe.

— artykuł firmowy —

Przetworniki znajdują zastosowanie między innymi w inżynierii chłodnictwa, przy produkcji opakowań jak i w przemyśle farmaceutycznym czy spożywczym.

Zasada działania

Przetworniki różnicy ciśnień wpisują się w powyższą definicję. Nie mniej jednak posiadają one dwa punkty pomiarowe, a nie jeden jak w przypadku tradycyjnych przetworników ciśnień. Ciśnienie mierzone z dwóch punktów pomiarowych jest następnie porównywane a wartość różnicy jest w kolejnym kroku przekształcana na wartość sygnału elektrycznego.

Przykładem może posłużyć pomiar poziomu napełnienia cieczy w zbiorniku. Różnica ciśnienia hydrostatycznego na dnie zbiornika i ciśnienia ponad poziomem cieczy służy do wskazania wysokości słupa cieczy. Wskazania z obu miejsc pomiarowych są porównywane w przetworniku różnicy ciśnień, a ciśnienie wynikowe stanowi prądową wartość wyjściową przetwornika różnicy ciśnień.

Przemysł 4.0. a przetworniki różnicy ciśnień

Przemysł 4.0 charakteryzuje sieć komunikujących się ze sobą inteligentnych maszyn wyposażonych w najnowocześniejszą technologię. Park maszynowy wpisujący się w termin „Przemysł 4.0” wyposażony jest w nowoczesne czujniki, przetworniki i systemy automatyki oraz stanowi autonomiczny proces, który nie wymaga obecności człowieka.

Właściwości współczesnych przetworników

Zastosowanie najnowocześniejszych urządzeń jest niezbędne dla niezawodnej pracy, wysokiej wydajności współczesnych inteligentnych fabryk. Wspomniane w poprzednim rozdziale przetworniki różnicy ciśnień niejednokrotnie stanowią niezastąpiony element dla niezależnej pracy zautomatyzowanych procesów.

Aby sprostać współczesnym wymaganiom przetworniki różnicy ciśnień muszą charakteryzować się takimi cechami jak :

  • Liniowość pomiaru i stabilność długoterminowa
  • Powtarzalność pomiarów
  • Bezobsługowy system pomiaru
  • Szerokie spektrum zakresów pomiarowych
  • Krótki czas reakcji
  • Przyłącze procesowe dla różnych zastosowań (odporność chemiczna)
  • Odporność na wpływ czynników atmosferycznych

Co więcej, dany system pomiaru musi być dopasowany do właściwości chemicznych i fizycznych medium pomiarowego. Membrana powinna być odporna zużycie mechaniczne jak i na ewentualne czynniki ścierne występujące w medium. Elementy przetwornika powinny być odporne na korozję jak i na szeroki zakres temperatur.

Kryteria doboru przetwornika

Decydując się na kupno przetwornika należy dokładnie przeanalizować warunki w jakich ma pracować dane urządzenie. Środowisko korozyjne znacznie skróci żywotność przetwornika skonstruowanego z elementów nieodpornych na czynniki agresywne.

Istotną kwestią jest znajomość zakresu ciśnienia jakie może osiągać medium pomiarowe. Dobre dopasowanie przetwornika do zakresu pomiarowego skutkuje dobrą dokładnością wyników.

Napięcie zasilające oraz sygnał prądowy wyjściowy są również czynnikami wymagającymi szczególnej uwagi. Standardowe zasilanie to 24V DC. Zakres sygnału wyjściowego należy dostosować do rodzaju sterowników pracujących na ich podstawie oraz programu obsługującego dany sygnał analogowy. Standardem w przemyśle jest wyjście prądowe 4-20mA oraz napięciowe 0-10V.

Więcej informacji znaleźć można w katalogu produktów.