Датчик дифференциального давления для вентиляции что это
Реле перепада давления для вентиляционных систем
Что это такое реле перепада давления?
Часто можно встретить названия, пневмореле, прессостат, реле давления воздуха, реле перепада давления, датчик перепада давления, реле компрессора.
Все эти названия характеризуют одно и тоже устройство. В современных условиях невозможно представить работу пневмосистем, с различными узлами, где используются насосы, компрессоры, вентиляторы, фильтры без реле перепада давления.
Это простое, но функциональное мембранно-пружинное устройство предназначено для определения разности давления между двумя точками. Если давление достигло верхнего предела, то реле автоматически отключает приборы.
Принцип работы датчиков перепада
Принцип действия реле достаточно прост. Внутри расположена мембрана, на каждую из ее сторон действует давление двух различных точек среды. Когда давление достигает заданного уровня, то мембрана изгибается и механически замыкает выходные контакты реле.
Реле перепада давления (прессостат) может применяться в качестве предохранителя недостаточного давления воздуха, для контроля вентиляционных заслонок или в качестве предельного регулятора.
Реле перепада давления в системах вентиляции
На примере рассмотрим применение реле в типичной системе вентиляции. Система приточной вентиляции состоит из: приточного вентилятора, калорифера, нагревающего воздух и фильтра для очистки поступающего воздуха.
Схема приточной вентиляции
Правильный монтаж устройства
Монтировать реле нужно на воздуховодах или стенах вентиляционных систем. Обычно датчик откалиброван в заводских условиях, поэтому рекомендуется устанавливать его в вертикальном положении.
Располагайте его выше своих соединительных трубок. Соединительные трубки следует прокладывать с уклоном от датчика к местам соединения. Тогда конденсат и влага не будут образовываться во время эксплуатации. Старайтесь, чтобы не было петель. Обрезайте излишки.
В корпусе датчика имеются два штуцера с маркировкой «+» и «-«.
При монтаже не забудьте снять защитные колпачки.
К штуцерам присоединяются гибкие трубки, которые через фланцевые патрубки монтируются в точки измерения.
Система вентиляции с электрическим калорифером
Если реле перепада используется для контроля напора вентилятора:
-штуцер с маркировкой «+» подключают после вентилятора;
– штуцер с маркировкой «-» подключают перед вентилятором.
Если реле перепада используется для контроля загрязнения фильтра:
-штуцер с маркировкой «+» подключают перед фильтром;
– штуцер с маркировкой «-» подключают после фильтра.
Разновидности датчиков перепада давления
В процессе эксплуатации сложных и разветвлённых воздуховодов и трубопроводов из-за наличия многочисленных гидравлических сопротивлений и фитингов давление в различных участках сети изменяется. Чаще всего оно падает, что может вызывать технические и экологические проблемы (например, в сетях газораспределения). Своевременно проконтролировать и предупредить подобные явления призваны датчики (или реле) перепада давления.
Зачем необходим мониторинг перепада давлений
Датчик перепада давления, называемый ещё датчиком дифференциального давления, является составной частью различных приборов, которые измеряют поток, скорость и уровень жидкости или газа в промышленных или бытовых процессах. Они крупнее и надежнее, чем полупроводниковые, но концепция та же: измерение разности давлений на диафрагме с использованием тензометрической сети с тонкопленочными резисторами или датчиками дифференциальной емкости.
Измерение расхода и давления является одним из наиболее распространенных приложений для дифференциальных датчиков. Измеряя разницу в давлениях, когда жидкость или воздух транспортируются по трубе, можно рассчитать расход рабочей среды.
Информация о давлении воздуха также позволяет косвенно измерять другие переменные, такие как скорость воздушного потока. Важно отметить, что для любого оборудования, использующего сжатый воздух, существует максимальный безопасный уровень, выше которого поток становится опасным. При внезапном высвобождении воздух может причинить разрушение использующих его устройств. Поэтому датчики давления воздуха так же важны, как узлы управления и коммутации, устанавливаемые в воздухораспределительных сетях. Вот несколько примеров:
Схемы изменения перепада давления воздуха
Основным способом измерения данного параметра считается оценка разности давлений между двумя точками (например, до и после фильтра) в системе подачи или кондиционирования воздуха. С этой целью эффект от перемещающегося по воздуховоду воздуха должен быть преобразован в соответствующий электрический сигнал. Используются следующие разновидности датчиков:
Тензометрический тип устройства
Принцип действия резистивного датчика основан на следующем. Диафрагма, контактирующая с воздухом, давление которого измеряется, деформируется при увеличении давления. При этом датчики, прикрепленные к бесконтактной поверхности диафрагмы, также деформируются. Пьезорезистивный эффект, при котором сопротивление материала тензодатчика при деформации изменяется, преобразуется в электрический сигнал.
Одна сторона диафрагмы соединена с портом низкого давления, а другая сторона диафрагмы — с портом высокого давления. Диафрагма изгибается и воспринимается преобразователем как электрический сигнал, который пропорционален разности соответствующих показателей потока.
Датчик перепада давления воздуха помещается в корпус, изготовленный из нержавеющей стали или других материалов, имеющих повышенную коррозионную стойкость. Для систем вентиляции это обуславливается необходимостью работы с воздухом, имеющем повышенные показатели относительной влажности. Получаемый электрический сигнал пропускается через встроенный микропроцессор, который выдаёт аналоговый сигнал высокого разрешения (от 4 до 20 миллиампер), либо цифровой сигнал. Конструктивной особенностью такого типа устройств является наличие двух резьбовых портов, предназначенных для «высокого» и «низкого» технологических подключений. При этом верхнее резьбовое отверстие для электрического подключения обычно составляет 24 В постоянного тока.
Аналоговые и цифровые выходные сигналы передаются на управляющую панель, которая снабжается несколькими десятками (или даже сотнями) разъёмов, благодаря чему возможен компьютерный мониторинг текущего состояния прокачки воздуха в различных точках вентиляционной системы.
Ёмкостной тип устройства
Ёмкостной датчик функционирует так. Две ёмкостных контактных пластины отделены друг от друга небольшим зазором. Одна из них неподвижна, а другая, находящаяся в контакте с воздухом, действует подобно гибкой диафрагме. Повышение давления воздуха деформирует диафрагму, что сужает зазор и уменьшает ёмкость. Изменение ёмкости преобразуется в электрический сигнал.
Поскольку датчики емкостного типа некоторое время сравнивают показания текущего давления воздуха относительно предварительно заданных его значений, они работают медленнее резистивных.
Индуктивный тип устройства
В индуктивных датчиках, оценивающих перепад давления, деформация диафрагмы преобразуется в линейное движение ферромагнитного сердечника с использованием принципа индуктивности. Движение сердечника вызывает изменение индуцированного тока, который генерируется катушкой с питанием от переменного тока на другой вторичной измерительной катушке. Это изменение, в свою очередь, преобразуется в электрический сигнал. Работа такого устройства ясна из рисунка.
Индуктивные датчики срабатывают быстрее ёмкостных, но конструктивно сложнее, и нуждаются во внешнем дополнительном питании.
Конструктивные элементы устройства
Независимо от способа преобразования и передачи управляющего сигнала, в дифференциальных датчиках можно выделить следующие части:
Часто сюда относят также комплект передающе-коммутационных проводов, по которым сигнал передаётся на панель управления.
Внешний вид устройства, предназначенного для установки в систему вентиляции, представлен на рисунке:
Как выбрать типоразмер устройства
Исходными данными для выбора служат следующие факторы:
Общая схема системы вентиляции общественного или промышленного здания довольно сложна, и включает в себя использование приборов разного назначения.
Для них требуется широкий диапазон предельных значений давления, как правило, от 2500 Па до 250 Па, при периодически возникающих запросах до 25 Па. Традиционные сенсорные изделия для поддержания необходимой производительности сенсора поддерживают только один калиброванный полный диапазон шкалы, что требует использования 3–5 или даже более отдельных систем для покрытия требуемого диапазона контролируемых величин.
Поэтому на практике преимущество получают предложения, которые позволяют при помощи одной системы перекрывать весь требуемый диапазон, поддерживая при этом оптимизированные калиброванные характеристики изменений свойств воздуха. С помощью таких устройств многообразие датчиков может быть оптимизировано при сохранении самого высокого в отрасли уровня производительности. Такие устройства, хотя и являются специфичными для определённых целей, позволяют потребителям сокращать количество самостоятельных узлов в вентиляционной системе в 3…5 раз или более, существенно экономя на стоимости материалов и энергоресурсов. Упрощается также установка и обслуживание.
Таким образом, для решения поставленных задач рассматриваемые устройства должны обеспечивать работоспособность в диапазоне давлений воздуха от 25 до 2500 Па, подключаться не менее чем к 3…5 калибрующим устройствам, обеспечивать возможность дистанционного обслуживания.
Важно использовать по месту несколько систем, оснащённых рассматриваемыми датчиками, что позволяет пользователю изменять диапазоны измерений по мере необходимости. Это обеспечивает баланс воздушных потоков в помещениях и оптимизирует производительность для каждой отдельной системы воздуховодов здания.
Видео по теме
Датчики дифференциального давления
Нормальную работу устройств кондиционирования, вентиляционных систем, функционирование промышленных предприятий обеспечивают приборы, с помощью которых измеряют разницу между напором сред разного рода. Датчики дифференциального давления помогают управлять демпферами, контролировать степень загрязненности фильтров, индицировать и регулировать потоки воздуха.
Устройство датчика и принцип его работы
Основным элементом датчика дифференциального давления служит измерительная мембрана, изготовленная из упругого металла. К ней крепятся чувствительные тензоризисторы, которые способны измерять величину ее деформации. Мембрану датчика и рабочая среда изолированы друг от друга, через защитные эластичные перепонки к ней передается давление. Специальная жидкость заполняет полости, которые расположены между ними.
Датчики, способные измерять дифференциальное давление, работают следующим образом: на защитные перепонки прибора воздействует давление рабочей среды, что в виде импульса передается на измерительную мембрану, которая оказывает влияние на тензисторы и влечет за собой изменение величины сопротивления. Электроника датчика фиксирует подобные модификации и на выходе преобразует их в аналоговый сигнал определенного значения.
Особенности приборов
Дифференциальные датчики от обычных преобразователей напора отличает ряд характерных отличительных черт. У дифференциальных датчиков 2 защитные мембраны, поэтому давление передается с двух сторон одновременно. В их конструкции предусмотрены 2 штуцера: минусовой и плюсовой. Когда измеряется давление в рабочей среде, и показатели от напора на штуцер со знаком плюс превышают показатели минусового штуцера, то разница будет зафиксирована прибором с плюсовым значением, и наоборот.
Области применения приборов
Сферы применения датчиков давления на сегодняшний день достаточно широка. Приборы данного типа используют в системах газоснабжения, вентиляции, водоподготовки, в нефтехимической, химической промышленности, на фармацевтическом производстве.
Измерение разницы напора в различных жидкостных средах необходимо для нормальной работы вентиляционных систем, а также устройств кондиционирования. Датчиками дифференциального давления пользуются для контроля загрязнённости систем фильтрации, управления демпферами, для регулирования и индикации воздушных потоков.
Принцип работы и строение датчика давления
Главным элементом для такого датчика служит измерительная мембрана. Она изготавливается из упругого материала. Измеряется величина её деформации при помощи чувствительных тензорезисторов. Сама мембрана находится в изоляции от рабочих сред, давление на нее, оказывается, через защитные эластичные перепонки. Расположенные между мембраной и перепонками полости заполнены специальной жидкостью.
Давление оказывается из рабочей среды на перепонки, а они, в свою очередь, давят на измерительную мембрану. Мембрана передаёт импульс тензорезисторам, где меняется величина сопротивления. Эти слабые колебания улавливает встроенная электроника и преобразует их в аналоговый сигнал на выходе.
Особенности данных датчиков
Отличием от прочих преобразователей напора является то, что дифференциальные датчики имеют две защитные мембраны и измеряют давление с двух сторон сразу. Также в них установлены плюсовой и минусовой штуцеры. Таким образом, прибор отражает разницу давления по обе стороны датчика.
Сферы применения приборов
Данные датчики применяются при устройстве систем вентиляции, водоподготовки, газоснабжения. Используются на предприятиях нефтехимии и фармакологии.
Более подробную информацию о датчиках давления можно узнать на ресурсе:
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Датчик дифференциального давления
Датчик перепада давления воздуха для систем вентиляции, так же известен как пресостат, диф реле, датчик дельта П. Областью применения такого типа датчиков является приточная система вентиляции.
РЕЛЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА.
Датчик, он же реле дифференциального давления предназначен для фиксации и своевременном предупреждении пользователя о том, что в системе подачи воздуха произошли изменения. Это может быть связано с засоренностью фильтра (стоящего на входе в воздуховод), повреждение крыльчатки приточного вентилятора, мониторинг работы воздушной заслонки, или как вариант обмерзание рекуператора. В зависимости от того, что планируется контролировать из вышеперечисленного и определяется место установки датчика перепада давления.
Как работает датчик перепада давления
Принцип работы основан на измерении давления в двух точках. Возьмем например установленный фильтр в системе приточной вентиляции.
Из корпуса датчика выходит два патрубка с трубками, конец каждой размещается в точках замера. Значение давления, при котором сработает датчик и проинформирует пользователя, настраивается в ручном режиме. Как только значение достигнет установленного значения, датчик сработает.
В случае, если у Вас датчик с нормально открытыми контактами, они закроются. Если с нормально закрытыми, они соответственно откроются.
Давление как известно измеряется в Паскалях, обозначается как [Па]
Исходя из нужного значения давления в канале воздуховода, подбираем с соответствующими характеристиками и сам датчик перепада давления.
Компания «Ситирон» осуществляет поставку следующих моделей датчиков:
Варианты исполнения:
К сожалению цифровые датчики имеют достаточно высокую стоимость по отношению к электро механическим, и здесь уже нужно самостоятельно определять насколько важно установить тот или иной тип датчика дифференциального давления.
Также важно помнить, что установка датчика требует его подключения к контролеру, который обработает полученный сигнал о засоренности фильтра, и подскажет что делать дальше.
Датчик перепада давления
2021-07-15 
Промышленное 
Комментариев нет
Датчики перепада давления применяются для контроля избыточного давления воздуха и других неагрессивных или негорючих газов. Чаще всего данный тип датчиков можно встретить в системах вентиляции и кондиционирования, где они выполняют функцию контроля за состоянием загрязнения фильтра, работы вентилятора и замерзания рекуператора.
Установка датчиков осуществляется в воздушных каналах, там, где требуется слежение за перепадом давления воздуха. В случае превышения установленных значений, срабатывает перекидной контакт реле и сигнал поступает на управляющий работой вентиляционной установки контроллер. В случае неисправности вентилятора, происходит останов системы, в случае загрязнения фильтра выдается сигнал аварии, загорается индикатор, сообщающий о необходимости замены фильтра, при этом система продолжает работать в штатном режиме.
Принцип действия
Работа датчика основана на измерении давления воздуха до и после контролируемого объекта.
При уменьшении перепада давления ниже установленного порога происходит автоматический возврат в исходное состояние.
Требуемый порог срабатывания устанавливается при помощи регулятора, расположенного под крышкой датчика, на котором нанесена шкала диапазонов в Паскалях. Точность измерения составляет обычно ±10Па (1%-5%).
Диапазоны рабочего давления указываются для установки в вертикальном положении, как рекомендуют производители. При горизонтальной установки будет погрешность в измерениях, поэтому в этом случае значение диапазона обычно увеличивают примерно на 20 Па.
На рис. показан прессостат с диапазоном измерения от 30…300 Па.
В качестве выходного электрического сигнала применяется перекидной релейный контакт.
Обычно реле перепада давления подключается к NO контакту. При увеличении давления контакты 1-3 размыкаются, контакты 2-3 соответственно замыкаются.
Максимальное избыточное/статическое давление не должно превышать 5-10 кПА.
Монтаж датчика перепада давления
Датчик предназначен для крепления на воздуховодах или стенах. Рекомендуемое пространственное положение – вертикальное.
Установка датчика должна производиться таким образом, чтобы он находился выше своих точек соединения.
Трубки подвода воздуха присоединяются к штуцерам, врезанным в корпус воздуховода в точках контроля давления, и могут иметь любую длину, однако при длине более 2 м увеличивается время срабатывания реле.
Для предотвращения накопления конденсата трубки должны подключаться так, чтобы не образовывались петли и места, в которых может скапливаться вода.
На корпусе реле давления имеются два штуцера с маркировкой «+» и «-», к которым присоединяются гибкие трубки, которые монтируются в точки измерения. При установке штуцеры должны располагаться снизу.
При контроле за состоянием загрязнения фильтра штуцер с маркировкой «+» должен подключаться перед фильтром, а штуцер с маркировкой «-» после фильтра (по движению воздуха).
Значение уставки давления на фильтре приблизительно выставляется 150-200Па.
В случае, если датчик перепада давления вентилятора используется для контроля состояния вентилятора, штуцер с маркировкой «+» подключается после вентилятора (по движению воздуха), а штуцер с маркировкой «-» соответственно перед вентилятором.
Значение уставки давления примерно 50-100Па.
При установке на рекуператоре для контроля замерзания, штуцер с маркировкой «-» подключается после рекуператора, штуцер с маркировкой «+» перед рекуператором.
Ориентировочное значение уставки составляет 400-500 Па.
Помимо электромеханических, существуют также цифровые датчики перепада давления, которые помимо релейного, имеют также аналоговый выход 0–10B и расширенный диапазон измерения.
Но на практике, значительно чаще встречаются именно электромеханические, в первую очередь в силу своей относительной дешевизны.