Чем измеряют давление в промышленной сфере и зачем это нужно?

Давление является одной из ключевых физических величин, контроль которой необходим во многих отраслях, особенно в перерабатывающей промышленности. Давление измеряют с помощью специальных приборов — манометров, а для автоматического контроля и передачи данных используют датчики давления.

Приборы для измерения давления

Манометр — это общее название прибора, используемого для измерения давления жидкостей, газов или пара. В зависимости от конструкции, манометры делятся на следующие основные виды:

• Жидкостные манометры используют столб жидкости для уравновешивания измеряемого давления. Применяются в лабораториях и для измерения низких давлений.
• Деформационные манометры представляют собой самый распространенный тип. Давление воздействует на изогнутую металлическую трубку, вызывая её деформацию. Это движение через механизм передаётся на стрелку.
• Мембранные и сильфонные манометры также востребованы. Давление измеряется по степени прогиба упругой мембраны или растяжению гофрированного сильфона. Используются для низкого давления или агрессивных сред.

Датчики давления

Современный датчик давления представляет собой прибор, который преобразует величину измеряемого давления в унифицированный электрический сигнал, пригодный для передачи, регистрации и автоматического управления. Наиболее распространены следующие типы датчиков давления:

• Тензорезистивные датчики: Давление вызывает деформацию мембраны, на которую нанесены тензорезисторы. Изменение их сопротивления преобразуется в электрический сигнал.
• Емкостные датчики: Давление изменяет расстояние между двумя электродами, что приводит к изменению электрической емкости.
• Пьезорезистивные датчики используют пьезорезистивный эффект в кремниевых структурах. Они компактны и имеют высокую точность.

Зачем измерять давление в промышленности?

Измерение и контроль давления являются жизненно важными для эффективности, качества и безопасности, особенно в перерабатывающей промышленности. Поддержание давления в заданных пределах предотвращает аварии, разрывы трубопроводов и сосудов. Датчики давления подают сигнал тревоги или автоматически останавливают оборудование при критических значениях.

В таких процессах, как дистилляция, реакция синтеза или пастеризация, давление напрямую влияет на скорость реакции и фазовые переходы, что критично для качества конечного продукта. Измерение давления помогает контролировать работу насосов, компрессоров и вентиляторов, обеспечивая их работу в оптимальном режиме и снижая расход энергии.