Датчики давления: обзор и применение
Датчики давления — одни из самых распространённых в АСУ ТП. Используются для контроля технологических процессов, безопасности, учёта. Разберём типы, выбор, подключение.
Типы датчиков давления
По измеряемому давлению
- Избыточное — относительно атмосферы (0-10 бар, 0-100 бар);
- Абсолютное — относительно вакуума (0-2 бар, 0-50 бар);
- Дифференциальное — разность двух давлений (фильтры, расходомеры);
- Гидростатическое — для измерения уровня (в резервуарах).
По принципу работы
Тензорезистивные — самые распространённые. Мембрана с тензорезисторами. Диапазон от 0,1 бар до 1000 бар. Точность 0,1-0,5%.
Ёмкостные — мембрана образует конденсатор. Высокая точность, для малых давлений.
Пьезорезистивные — для динамических измерений (пульсации, удары).
Индуктивные — для тяжёлых условий (вибрация, удары).
Выходные сигналы
- 4-20 мА — стандарт промышленности, длинные линии, помехозащищённость;
- 0-10 В — для коротких линий;
- HART — 4-20 мА + цифровой сигнал по тому же проводу;
- IO-Link — цифровой, до 20 м;
- Modbus RTU — для сетей RS-485;
- PROFINET — для сетей PROFINET.
Применение
- Контроль давления в трубопроводах (вода, пар, газ, нефтепродукты);
- Уровень в резервуарах (гидростатические);
- Расход (дифференциальные с диафрагмой);
- Фильтры (дифференциальные — засорение);
- Котлы, сосуды под давлением (безопасность);
- HVAC (давление в воздуховодах).
Производители
| Производитель | Линейка | Особенности |
|---|---|---|
| Endress+Hauser | Cerabar, Deltabar | Премиум, широкая линейка, отличный сервис |
| WIKA | A-10, S-10, IS-3 | Премиум, немецкое качество |
| Siemens | SITRANS P | Хорошая интеграция с экосистемой Siemens |
| Rosemount (Emerson) | 3051, 2051 | Стандарт нефтегаза |
| Mitsubishi | ПД100, ПД200 | Бюджетный, для несложных применений |
| Metran (Метран) | Метран-100, Метран-150 | Российский, средний класс |
Выбор датчика
Что учитывать:
- Диапазон — рабочее давление должно быть 25-75% от диапазона датчика;
- Точность — 0,1% для коммерческого учёта, 0,5% для технологического;
- Среда — совместимость материала мембраны с измеряемой средой;
- Температура — диапазон рабочих температур;
- Защита — IP65, IP67, IP68 для разных условий;
- Взрывозащита — ATEX, EAC Ex для опасных зон;
- Присоединение — резьбовое (G1/2, G1/4), фланцевое (DN50, DN100);
- Выход — 4-20 мА + HART, IO-Link, PROFIBUS, PROFINET.
Типичные ошибки выбора
- Слишком узкий диапазон (датчик выходит из строя при пиках);
- Несовместимость с агрессивной средой;
- Нет взрывозащиты в опасной зоне;
- Бюджетный датчик на критичном процессе.
Подключение к ПЛК
4-20 мА подключение:
Датчик (4-20 мА) — 2 провода — Клемма AI0 ПЛК
|
+ 24 В DC (от блока питания)В ПЛК — аналоговый вход (AI) с настройкой:
- Тип: 4-20 мА;
- Диапазон: 0-10 бар;
- Формула пересчёта:
P = (I - 4) / 16 × 10(где I в мА).
Калибровка
Периодическая калибровка — раз в 1-2 года (зависит от среды). В ЭкоЭн делаем калибровку на месте по образцовому манометру.
Стоимость
Типовая цена (2026):
- Mitsubishi ПД100 (0-10 бар, 4-20 мА) — 250-400 BYN;
- Siemens SITRANS P200 — 800-1 500 BYN;
- Endress+Hauser Cerabar PMC51 — 2 500-4 000 BYN;
- Rosemount 3051 — 3 500-6 000 BYN.
Заключение
Датчики давления — базовый элемент АСУ ТП. Выбор должен учитывать среду, диапазон, точность, выходной сигнал. В ЭкоЭн подбираем датчики под задачу, а не «что подешевле».
Заказать услугу.
