Для правильного выбора учитываются:
1) форм-фактор датчика (врезной, погружной);
2) тип механического присоединения датчика к процессу (резьбовое, фланцевое, гигиеническое);
3) тип электрического присоединения датчика к процессу;
4) вид измеряемого давления (избыточное, абсолютное, дифференциальное, барометрическое, разрежение);
5) диапазон измерений и требуемая погрешность;
6) тип выходного сигнала датчика;
7) свойства измеряемой среды (агрегатное состояние, температура, вязкость, агрессивность);
8) условия эксплуатации датчика:
– параметры окружающей среды (температура, влажность, конденсация влаги, прямое попадание воды и солнечных лучей);
– наличие вибрации;
– возможность появления перегрузок и гидроударов;
– взрывоопасность зоны;
9) функциональные возможности датчика;
10) особые специальные требования (при их наличии).
Следует учитывать допустимые параметры (температура, коррозионная стойкость, стойкость к воздействию абразивных сред) для контактирующих с измеряемой средой материалов (мембрана, штуцер, уплотнение). Например, для вязких жидкостей обычно применяются датчики с открытой мембраной, а для агрессивных сред используются датчики с керамической мембраной и корпусом (штуцером) из специальных химически стойких материалов.
Все выпускаемые датчики имеют вид выходной статической характеристики с линейной зависимостью выходного сигнала от измеряемой величины давления, которая соответствует виду:
– для датчиков с выходным сигналом тока
где Iвых – текущее значение выходного сигнала, мА;
IВ, IН – текущее значение выходного сигнала, мА;
(для диапазона 4…20 мА: IН = 4 мА, IВ = 20 мА);
Р – значение измеряемой величины давления (в единицах калибровки датчика);
РВПИ – верхний предел измерений давления;
РНПИ – нижний предел измерений давления.
- для датчиков с выходным сигналом напряжения
где Uвых – текущее значение выходного сигнала, В;
UВ, UН – соответственно, верхнее и нижнее значения выходного сигнала (для диапазона 0…10 В: UН = 0, UВ =10 В);
Р – значение измеряемой величины давления (в единицах калибровки датчика);
РВПИ – верхний предел измерений давления;
РНПИ – нижний предел измерений давления.
Для некоторых программируемых датчиков (например, измеряющих дифференциальное давление) может быть установлена номинальная статическая характеристика преобразования измеряемой величины давления по закону квадратного корня
где Iвых – текущее значение выходного сигнала, мА;
IВ, IН – соответственно, верхнее и нижнее значения выходного сигнала
(для диапазона 4…20 мА: IН = 4 мА, IВ = 20 мА);
Р – значение измеряемой величины перепада давления;
РВПИ –верхний предел измерений давления;
РНПИ – нижний предел измерений давления;
Для выполнения электрических соединений рекомендуется использовать экранированные кабели с медными проводами сечением от 0,2 до 2,5 мм2 (обычно сечение увеличивают при увеличении длины соединительной линии). Допустимый внешний диаметр кабеля зависит от типа используемого электрического присоединения и, как правило, лежит в диапазоне от 6 до 10 мм.
Датчики, работающие с газообразной средой, в очистке сенсора не нуждаются. Для всех остальных применений метод очистки сенсора датчика зависит от типа и интенсивности загрязнения. Для очистки допустимо использовать следующие жидкости:
– изопропиловым спирт;
– этиловый спирт;
– бензин.
Следует полностью погрузить мембрану сенсора в очищающую жидкость на несколько минут, а после удаления жидкости, необходимо высушить сенсор.
ВНИМАНИЕ!
1 Нельзя касаться сенсорной мембраны при её очистке.
2 Для очистки запрещено использовать высокое давление.
Опыт эксплуатации позволяет сделать следующий вывод по наиболее распространенным причинам отказов тензометрических датчиков (в порядке вероятности их возникновения):
– деформация мембраны или разрушение тензопреобразователя вследствие превышения предельно допустимого давления, пневмо- и гидроудара или кратковременной перегрузки;
– загрязнение измерительной зоны;
– вмятины и царапины на мембране;
– нарушение резьбы и перекос корпуса датчика в результате механического воздействия;
– превышение питающего электрического напряжения;
– превышение температуры окружающей среды;
– замерзание измеряемой среды в штуцере датчика или вмерзание датчика (для погружных датчиков) в измеряемую среду.
Отказы датчиков с керамической мембраной обычно связаны с наличием в системе гидроударов.
При подборе датчиков давления для применения в качестве гидростатических датчиков уровня, необходимо учитывать тот факт, что значение давления при одной и той же высоте столба жидкости может меняться с изменением плотности контролируемой среды.
Давление (Р) вычисляется по формуле
Р = g · ρ · h,
где g – ускорение свободного падения (на поверхности Земли – 9,8 м/с2);
ρ – плотность измеряемой жидкости (зависит от состава и температуры);
h – уровень жидкости в метрах.
Погружные датчики уровня PIEZUS комплектуются специальным кабелем с трубкой опорного давления. Заменять штатный кабель на какой-либо иной, модифицировать его запрещается. Для перехода со штатного кабеля на обычный используется клеммная коробка BZ 05 / BZ 10. При этом место соединения штатного кабеля и обычного не должно быть погружено в измеряемую среду.