Šiandieninėje pramonėje ir buityje slėgio matavimai yra nepaprastai svarbūs. Nuo oro kondicionavimo sistemų iki farmacijos gamybos, tikslus slėgio stebėjimas leidžia užtikrinti saugumą, efektyvumą ir kokybę. Šiame straipsnyje aptarsime slėgio matuoklių veikimo principus, jų tipus ir pritaikymo sritis patalpose.
Slėgio matuoklių tipai ir veikimo principai
Slėgio matuokliai gali būti skirstomi į kelias pagrindines kategorijas pagal jų veikimo principą:
- Mechaniniai slėgio matuokliai: Šie matuokliai naudoja mechaninius elementus, tokius kaip diafragmos, dumplės arba Bourdon vamzdeliai, kurie deformuojasi veikiant slėgiui. Deformacija tiesiogiai parodo slėgio vertę.
- Elektroniniai slėgio matuokliai: Šie matuokliai naudoja įvairius elektroninius jutiklius, kurie reaguoja į slėgio pokyčius. Dažniausiai naudojami pjezoelektriniai, tenzometriniai arba talpiniai jutikliai.
- Diferencialiniai slėgio matuokliai: Šie matuokliai matuoja slėgio skirtumą tarp dviejų taškų. Jie dažnai naudojami oro srauto matavimui, filtro užterštumo stebėjimui ir kitoms panašioms reikmėms.
Aptarsime keletą konkrečių slėgio matuoklių pavyzdžių ir jų veikimo principus:
Diferencialinio slėgio relė
Diferencialinė slėgio relė skirta naudojimui ore ir neagresyviose dujose. Šios relės skirtos slėgio stebėjimui ir kontroliavimui.
Diferencialinis manometras
Diferencialinis manometras MM/PS ir DPG/PS skirtas orui ir neagresyvioms dujoms, skirtas slėgio stebėjimui ir kontroliavimui.
Slėgio keitikliai
Slėgio keitikliai yra įrenginiai, kurie paverčia slėgį į elektrinį signalą, proporcingą slėgio vertei. Šie keitikliai gali būti naudojami įvairiose srityse, įskaitant pramoninę automatiką, medicinos įrangą ir aplinkos monitoringą.
Kai kurie slėgio keitiklių pavyzdžiai:
- Slėgio keitiklis CMP 8270, su CANopen išėjimu skirtas matavimams nuo 0...1 bar iki 0...600 bar.
- Slėgio keitiklis laivybai, gamybai matuoja slėgį nuo 0...1 bar iki 0...250 bar.
- Slėgio keitiklis FPI 8237 IO-Link pasižymi lygia ir tvirta matavimo diafragma, pagaminta iš korozijai atsparaus dvipusio plieno 1.4462.
- NAI 8273 yra idealus pasirinkimas įvairiose srityse dėl IO-Link, savo mažų matmenų ir slėgio bei temperatūros matavimo, didelio viršslėgio galimybių.
- Slėgio keitiklis FPT 8236 pasižymi tvirta matavimo membrana, pagaminta iš korozijai atsparaus dviejų sluoksnių plieno.
Slėgio keitiklių techninės charakteristikos:
- Diapazonas: -1…100 bar (žr. aprašymo lapą)
- Pagrindinis tikslumas: 0,5 % nuo matavimo diapazono
- Išėjimo signalas: 4…20 mA
- Proceso prijungimas: G 1/2“, G 1/2“, G 1/2“ su įgilintu membraniniu jutikliu, G 1/4“, G 1/4“, 1/2“ NPT, 1/4“ NPT, Tri-Clamp (Ø 50,5) su įgilintu membraniniu jutikliu
- Darbinė temperatūra: -20…+85 / 200 °C (žr.
Diferencialinis 8 diapazonų slėgio keitiklis DPT 250, DPT2500 ir DPT7000
- Slėgio diapazonas: nuo 0...1 iki 0...16 bar
- Išėjimas: 4 ... 20 mA (P1-P2)
- Proceso temperatūra: -25...+125 °C
- Proceso prijungimas: G1/4" f
- Apsaugos klasė: min.
Kiti slėgio matavimo prietaisai
- Tradicinės U formos manometras su lengvai reguliuojamu nulio tašku.
Universalūs oro ir aplinkos kokybės jutikliai
Šiuolaikiniai universalūs jutikliai gali matuoti ne tik slėgį, bet ir kitus svarbius parametrus, tokius kaip CO2 lygį, temperatūrą, drėgmę, garso lygį ir aplinkos šviesą (LUX). Vienas tokių įrenginių yra E2-CO2-serijos jutiklis.
Šie jutikliai gali būti integruoti į įvairias sistemas, tokias kaip Efento cloud ar trečiosios šalies sistemos. Duomenys gali būti perduodami per BLE (Bluetooth Low Energy) ryšį arba NB-IoT (Narrowband IoT) tinklą.
Efento NB-IoT jutiklių privalumai:
- Duomenų perdavimas per mobiliojo ryšio tinklą (SIM kortelės pagalba)
- Nereikia papildomų įrenginių (maršrutizatoriaus, gateway ir kt.)
- Konfigūravimas naudojant išmanųjį telefoną (BLE sąsaja)
- Integravimas su Efento cloud ar trečiosios šalies sistema
Efento BLE jutiklių privalumai:
- Duomenų perdavimas per BLE (Bluetooth Low Energy) ryšį
- Duomenų siuntimas į Efento cloud per Efento gateway arba į kitą trečiosios šalies sistemą
- Konfigūravimas ir duomenų nuskaitymas naudojant nemokamą Efento mobiliąją programėlę
Pagrindiniai matavimo parametrai ir tikslumas:
| Parametras | Matavimo diapazonas | Tikslumas |
|---|---|---|
| Anglies dioksidas (CO2) | 400...5000 ppm | +/- (40 ppm + 5 % nuo matavimo) |
| Atmosferos slėgis | 300...1100 hPa | absoliutus +/- 3 hPa prie 0...+65 °C, santykinis +/- 0,12 hPa prie 0...+65 °C |
| Temperatūra | -15…+70 °C | iki 0,4 °C |
| Santykinė drėgmė | 0...99 % RH | 4 % prie 0…80 % RH |
Šie jutikliai taip pat turi duomenų kaupiklius, kurie gali išsaugoti iki 40 000 matavimų verčių. Baterijos užtikrina iki 5 metų veikimą be priežiūros.
Slėgio matuoklių pritaikymo sritys patalpose
Slėgio matuokliai naudojami įvairiose srityse patalpose:
- ŠVOK sistemos: Slėgio matuokliai naudojami oro srauto reguliavimui, filtro užterštumo stebėjimui ir bendram sistemos efektyvumo užtikrinimui.
- Pastatų automatika: Slėgio matuokliai naudojami oro slėgio reguliavimui, vėdinimo sistemų valdymui ir energijos taupymui.
- Farmacija: Slėgio matuokliai naudojami gamybos procesų kontrolei, oro slėgio reguliavimui švariose patalpose ir saugos užtikrinimui.
- Laboratorijos: Slėgio matuokliai naudojami eksperimentams, matavimams ir įrangos kontrolei.
- Medicinos įranga: Slėgio matuokliai naudojami medicinos prietaisų veikimo kontrolei ir pacientų saugumui užtikrinti.
Be to, slėgio matuokliai gali būti naudojami stebėti oro filtro būklę ŠVOK sistemose, pastatų automatikoje ir farmacijoje.
Kiti jutikliai ir matavimo prietaisai
Be slėgio matuoklių, patalpose taip pat naudojami ir kiti jutikliai bei matavimo prietaisai, tokie kaip:
- Radono detektoriai: Radono dujos yra beskonės, bekvapės ir sunkiai aptinkamos, todėl kelia rimtą pavojų sveikatai. Radonas yra radioaktyvus elementas, kurio didesni kiekiai patekę į plaučius gali sukelti vėžį.
- Dujų jutikliai: SM400-4-CPTH ir SM400-4-CP jutikliai matuoja CO2 koncentraciją, drėgmę, temperatūrą ir atmosferos slėgį.
- Temperatūros ir drėgmės matuokliai: PoE (maitinami iš interneto linijos) temperatūros, santykinio oro drėgnumo, atmosferinio slėgio matuokliai T4611, T3611, T7611, T0610, T3610, T7610.
Duomenų perdavimo technologijos
Šiuolaikiniai jutikliai ir matavimo prietaisai gali perduoti duomenis įvairiais būdais:
- LoRaWAN: enLink OAQ ir COMET SYSTEM Wx9xx serijos jutikliai perduoda duomenis naudodami bevielį ilgo nuotolio LoRa ryšį, kuris lengvai integruojamas su debesijos paslaugomis arba vietoje esančiomis sistemomis.
- NB-IoT: Efento NB-IoT jutikliai perduoda duomenis per mobiliojo ryšio tinklą SIM kortelės pagalba.
- BLE: Efento BLE jutikliai perduoda duomenis per BLE (Bluetooth Low Energy) ryšį.
COMET SYSTEM Wx9xx serijos jutikliai matuoja temperatūrą, santykinę drėgmę ir atmosferos slėgį, duomenys perduodami per LoRaWAN bevielį ryšį. Duomenys siunčiami į debesų saugyklą (cloud), kurioje vartotojai gali lengvai peržiūrėti esamus, ir sukauptus duomenis lentelių ir grafikų pavidalu naudodami interneto naršyklę arba mobiliąją programėle.
Papildoma įranga
Siekiant užtikrinti tikslius ir patikimus matavimus, naudojama ir papildoma įranga:
- Demferis: Skirtas apsaugoti matavimo prietaisus nuo per didelių ir staigių slėgio pokyčių sistemoje.
- RUVAC WH / WHU serijos pūstuvai (siurbliai): Didelio našumo, hermetiški, vandeniu aušinami Roots tipo menčių siurbliai su didelio efektyvumo varikliais, užtikrinantys optimalų kainos ir našumo santykį.
- CLAWVAC serijos sauso veikimo be tepalo pramoniniai vakuuminiai siurbliai: Turi korozijai atsparią siurblio kamerą ir nerūdijančio plieno reversinius kumštelius (claw). Dėl šios savybės jie yra itin patvarūs, tinka sudėtingiems pritaikymams, kaip dujų su dalelėmis ir garais tvarkymą.
Šiame straipsnyje apžvelgėme slėgio matuoklių veikimo principus, tipus ir pritaikymo sritis patalpose. Tinkamas slėgio matuoklių pasirinkimas ir naudojimas yra būtinas norint užtikrinti saugumą, efektyvumą ir kokybę įvairiose srityse.