سنسورهای فشار چگونه در سیستم های پنوماتیک کار می کنند؟

سلام! من تأمین کننده سنسورهای فشار هستم و امروز می خواهم در مورد نحوه کار این دستگاه های nifty در سیستم های پنوماتیک صحبت کنم. سیستم های پنوماتیک در اطراف ماست ، از ماشین آلات خودکار در کارخانه ها گرفته تا سیستم ترمز در وسایل نقلیه. و سنسورهای فشار نقش مهمی در اطمینان از اجرای این سیستم ها به راحتی و ایمن دارند.

سیستم های پنوماتیک چیست؟

اول از همه ، بیایید به سرعت بیش از آنچه سیستم های پنوماتیک هستند ، پیش برویم. به عبارت ساده ، آنها از هوای فشرده شده برای انتقال و کنترل انرژی استفاده می کنند. اجزای اصلی یک سیستم پنوماتیک معمولاً شامل یک کمپرسور هوا ، دریچه ها ، محرک ها و البته سنسورهای فشار است. کمپرسور هوا هوا را وارد سیستم می کند و باعث ایجاد فشار می شود. دریچه ها جریان این هوای فشرده را کنترل می کنند و محرک ها انرژی را از هوای فشرده شده به حرکت مکانیکی تبدیل می کنند.

نقش سنسورهای فشار در سیستم های پنوماتیک

سنسورهای فشار مانند چشم و گوش یک سیستم پنوماتیک هستند. آنها به طور مداوم فشار هوای فشرده شده را در نقاط مختلف سیستم کنترل می کنند. سپس این اطلاعات برای کنترل عملکرد مؤلفه های مختلف استفاده می شود ، و اطمینان می دهد که سیستم در محدوده فشار مورد نظر عمل می کند.

به عنوان مثال ، در یک تنظیم اتوماسیون صنعتی ، یک سنسور فشار می تواند تشخیص دهد که آیا فشار در یک سیلندر پنوماتیک خیلی زیاد است یا خیلی کم است. اگر فشار خیلی زیاد باشد ، می تواند باعث آسیب به سیلندر یا سایر اجزای آن شود. از طرف دیگر ، اگر فشار خیلی کم باشد ، سیلندر ممکن است نتواند عملکرد مورد نظر خود را انجام دهد. با ارائه داده های فشار واقعی - زمان ، سنسور فشار به سیستم کنترل اجازه می دهد تا دریچه ها را تنظیم کرده و فشار بهینه را حفظ کند.

سنسورهای فشار چگونه کار می کنند

انواع مختلفی از سنسورهای فشار وجود دارد ، اما در سیستم های پنوماتیک ، متداول ترین آنها سنسورهای فشار پیزور و خازنی هستند.

سنسورهای فشار پیزوره

سنسورهای فشار Piezoresistive بر اساس اصل اثر Piezoresistive کار می کنند. در داخل سنسور ، یک عنصر سنجش از ماده ای وجود دارد که مقاومت الکتریکی آن هنگام قرار گرفتن در معرض استرس مکانیکی تغییر می کند. در یک سیستم پنوماتیک ، فشار هوای فشرده شده بر روی دیافراگم عمل می کند. هنگامی که فشار تغییر می کند ، دیافراگم تغییر شکل می یابد ، و این تغییر شکل باعث تغییر در مقاومت عنصر سنجش پیزوره می شود.

این سنسور معمولاً بخشی از مدار پل Wheatstone است. یک پل Wheatstone یک مدار است که می تواند به طور دقیق تغییرات کوچک در مقاومت را اندازه گیری کند. از آنجا که مقاومت عنصر پیزوره ای به دلیل تغییر شکل ناشی از فشار دیافراگم تغییر می کند ، ولتاژ خروجی پل Wheatstone نیز تغییر می کند. این ولتاژ خروجی سپس توسط الکترونیک سنسور به فشار فشار تبدیل می شود.

سنسورهای فشار خازنی

از طرف دیگر سنسورهای فشار خازنی برای اندازه گیری فشار به تغییر ظرفیت متکی هستند. یک سنسور فشار خازنی از دو صفحه موازی تشکیل شده است که یک صفحه دیافراگم انعطاف پذیر است. هنگامی که فشار هوای فشرده شده در سیستم پنوماتیک بر روی دیافراگم عمل می کند ، باعث می شود دیافراگم به سمت یا دور از صفحه دیگر حرکت کند.

ظرفیت بین دو صفحه موازی توسط فرمول (c = \ frac \ epsilon a} {d}) داده می شود ، جایی که (\ epsilon) مجاز بودن متوسط ​​بین صفحات است ، (الف) مساحت پلاک ها است و (d) فاصله بین آنها است. با حرکت دیافراگم به دلیل تغییر فشار ، فاصله (d) بین صفحات تغییر می کند ، که به نوبه خود ظرفیت را تغییر می دهد.

الکترونیک سنسور این تغییر در ظرفیت را اندازه گیری کرده و آن را به مقدار فشار تبدیل می کند. سنسورهای فشار خازنی به دلیل دقت بالا ، مصرف کم مصرف و ثبات طولانی مدت طولانی شناخته شده اند.

ادغام با سیستم های پنوماتیک

هنگامی که سنسور فشار فشار را اندازه گیری کرد ، مرحله بعدی ادغام این داده ها در سیستم پنوماتیک کلی است. بیشتر سنسورهای فشار مدرن با سیگنال های خروجی استاندارد مانند 4 - 20 میلی آمپر یا 0 - 5 V همراه هستند. این سیگنال ها به راحتی توسط کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) یا سایر دستگاه های کنترل قابل خواندن هستند.

دستگاه کنترل از داده های فشار برای تصمیم گیری در مورد عملکرد سیستم پنوماتیک استفاده می کند. به عنوان مثال ، اگر فشار بالاتر از یک نقطه خاص باشد ، PLC می تواند سیگنال را به دریچه ارسال کند تا مقداری از هوای فشرده شده را آزاد کند و فشار را کاهش دهد. برعکس ، اگر فشار زیر نقطه تنظیم باشد ، PLC می تواند دریچه ای را باز کند تا هوای فشرده تر به سیستم اجازه دهد.

اهمیت اجزای مکمل

در یک سیستم پنوماتیک ، سنسورهای فشار به تنهایی کار نمی کنند. آنها برای عملکرد مؤثر به سایر مؤلفه های مکمل متکی هستند. به عنوان مثال ، الفنوار مهر و مومبرای جلوگیری از نشت هوا ضروری است. اگر نشت هوا در سیستم وجود داشته باشد ، خوانش فشار از سنسور ممکن است نادرست باشد و عملکرد کلی سیستم تحت تأثیر قرار می گیرد.

به همین ترتیب ، الفکمربند کمپرسوربرای عملکرد مناسب کمپرسور هوا بسیار مهم است. یک کمربند فرسوده یا آسیب دیده می تواند منجر به فشرده سازی هوا متناقض شود که باعث نوسانات فشار در سیستم پنوماتیک می شود.

درمخزن کمپرسورهمچنین نقش مهمی ایفا می کند. این به عنوان یک مخزن برای هوای فشرده شده عمل می کند و به تثبیت فشار و فراهم آوردن یک بافر در برابر تغییرات ناگهانی تقاضا کمک می کند.

مزایای استفاده از سنسورهای فشار با کیفیت بالا

استفاده از سنسورهای فشار با کیفیت بالا در سیستم های پنوماتیک مزایای مختلفی را ارائه می دهد. اولا ، آنها اندازه گیری فشار دقیق و قابل اعتماد را ارائه می دهند. این دقت برای حفظ کارایی و ایمنی سیستم ضروری است. با داده های دقیق فشار ، سیستم کنترل می تواند تصمیمات بهتری بگیرد و خطر خرابی مؤلفه و خرابی را کاهش دهد.

ثانیا ، سنسورهای فشار با کیفیت بالا از دوام بیشتری برخوردار هستند. آنها می توانند در برابر شرایط سخت محیطی مانند درجه حرارت بالا ، رطوبت و لرزش مقاومت کنند که در کاربردهای پنوماتیک صنعتی رایج است. این به معنای تعویض کمتر و هزینه های نگهداری کمتر در دراز مدت است.

تماس با شما برای تهیه

اگر در بازار سنسورهای فشار برای سیستم های پنوماتیک خود در بازار هستید ، دوست دارم با شما گپ بزنم. این که آیا شما به دنبال سنسورهای Piezoresistive یا خازنی هستید ، یا به مشاوره در مورد کدام نوع برای کاربرد خاص شما نیاز دارید ، من برای کمک به شما اینجا هستم. فقط به این نتیجه برسید ، و ما می توانیم بحث در مورد نیازهای شما و چگونگی دیدار با آنها را شروع کنیم.

منابع

• "کتابچه راهنمای سیستم های پنوماتیک" توسط جان روز
• "سنسورهای فشار: اصول و برنامه های کاربردی" توسط پیتر اچ. سیدنهام