Hva er en trykktransmitter?

Hva er trykktransmittere?

Trykktransmittere er elektroniske trykkmålere som brukes til å måle og overvåke trykk. Begrepet trykktransmitter brukes også ofte om trykktransdusere eller trykksensorer. Dette er imidlertid ikke et synonym, ettersom begrepet trykksensor i denne betydningen bare beskriver en del av trykktransmitteren.

De finnes i mange versjoner som passer til trykk- og elektriske tilkoblinger, måleprosedyrer, elektriske utgangssignaler og sertifiseringer (CE, EX, jernbane og marine). Overlegen teknologi og presis produksjon sikrer at disse trykktransmitterne fungerer perfekt. Dette er spesielt viktig i bruksområder der det stilles høye krav til langtidsstabilitet, vibrasjonsmotstand, elektromagnetisk kompatibilitet, støtmotstand eller temperaturufølsomhet.

Hva består en trykktransmitter av?

En trykktransmitter består av en sensor som omdanner trykket eller en trykkendring til et elektrisk signal via et fysisk prinsipp. I tillegg inneholder en trykktransmitter en måletransmitterelektronikk som behandler sensorsignalet og konverterer det til et standardisert elektrisk utgangssignal. Utgangssignalet leveres ved den elektriske tilkoblingen. Trykk tilføres sensoren via trykktilkoblingen (også kalt prosesstilkobling). Sensoren og elektronikken er plassert i et hus som på den ene siden beskytter disse to følsomme komponentene mot miljøpåvirkning, og på den andre siden kobler dem til den elektriske tilkoblingen og trykktilkoblingen.

Hva er kriteriene for valg av trykktransmitter?

Kriteriene for valg av trykktransmitter er riktig måleområde, nødvendig nøyaktighet og ønsket utgangssignal. Et annet svært viktig kriterium er imidlertid at trykktransmitteren egner seg for den ønskede applikasjonen. Måleområde, nøyaktighet og utgangssignal er parametere som er relativt enkle å bestemme. Å avgjøre hvilken type trykktransmitter som egner seg for en spesifikk applikasjon, krever derimot en viss erfaring og nøye vurdering av ulike aspekter.

Kriterier for valg av den ideelle trykktransmitteren til ditt bruksområde

Type utskrift: Innenfor trykkmålingsteknologien skiller man mellom absolutt trykk, relativt trykk og differensialtrykk. Absolutt trykk refererer alltid til det absolutte vakuumet som nullpunkt. Relativ trykkmåling er måling av trykkforskjellen mellom et medium og omgivelsestrykket eller atmosfæretrykket (ca. 1 bar). I følgende artikkel forklares forskjellene i detalj.

Måleområde: Dette er trykkområdet mellom minimumstrykket (der utgangssignalet er 0%) og maksimumstrykket (der utgangssignalet er 100%). Forskjellen mellom minimums- og maksimumsverdiene kalles måleområdet og fungerer som referanse for nesten alle nøyaktighetsspesifikasjoner innen trykkmålingsteknologi. Som regel er måleområdet til trykktransmittere standardisert til en bestemt trykkmåleenhet, f.eks. bar, mbar eller psi. I tillegg til det rene signalområdet må det også tas hensyn til overtrykk og topptrykkgrenser. Disse er viktige i bruksområder der - selv svært korte - trykktopper kan oppstå langt over måleområdet.

Nøyaktighetsklasse: I praksis har det vist seg å være en stor utfordring å definere den nødvendige nøyaktighetsklassen eller den tillatte måleusikkerheten til manometeret. På den ene siden omfatter nøyaktighetsklassen ulike aspekter eller parametere for måleusikkerhet, som ikke har samme betydning i de fleste bruksområder. På den andre siden er det ofte vanskelig å avgjøre hvor nøyaktig målingen faktisk bør være, selv når det gjelder bruksområder. Høyere nøyaktighet medfører nesten alltid en stor innvirkning på produktkostnadene. Derfor er det viktig å nøye avveie hva som er obligatorisk når man velger nøyaktighetsklasse.

Utgangssignal: Det skilles mellom tre hovedkategorier for utgangssignalet: Uforsterket sensorsignal, analoge (standard) signaler og digitale signaler. Utgangssignalet fra det uforsterkede sensorsignalet er svært sjelden ønsket for manometre, i motsetning til temperaturmålere, som ofte leverer signalet fra PT100/PT1000-motstanden direkte og uten ekstra elektronikk. Når det uforsterkede sensorsignalet leveres, er ikke trykkmåleinstrumentet en transmitter eller måleomformer i snever forstand. Det kalles da en målecelle med hus. Disse kalles ofte også transdusere. Analoge signaler er fortsatt det mest brukte innen trykkmålingsteknologi i industrien, spesielt strømsignalet 4 ... 20 mA. Fordelen med analoge signaler er fortsatt de betydelig lavere kostnadene for trykktransmittere og ofte også for den aktuelle nedstrøms evalueringselektronikken. Kostnadene for digitale transmittere og evalueringsenheter har imidlertid sunket betydelig de siste årene. Dessuten øker utbredelsen av sensorbussystemer som IO-Link eller CANopen raskt innen trykkmåling. De viktigste fordelene med digitale signaler er høyere sikkerhet mot feil, diagnose- og parametriseringsmuligheter og kombinasjonen av flere måleparametere i én og samme enhet, f.eks. trykk og temperatur. Elektroniske trykkbrytere er også inkludert blant trykktransmittere med digitale signaler.

Sensor: Trykksensoren er kjerneelementet i manometeret. I trykktransmittere er denne trykksensoren vanligvis et element der en trykkendring fører til en deformasjon av membranen. Dette fører igjen til en endring i den elektriske motstanden på spesialmonterte motstandselementer. De mest brukte sensorteknologiene er tynnfilm-på-stål, tykkfilm-på-keramikk og piezoresistive sensorer. I tynnfilm-på-stål-sensorer sputteres motstander på en membran av rustfritt stål. Den største fordelen med disse trykksensorene er deres utmerkede langtidsstabilitet og høye robusthet mot trykktopper og temperaturpåvirkninger, samt trykkmåling over et bredt trykkområde fra ca. 200 mbar til over 3 000 bar. Tykkfilm-på-keramikk-sensorer er basert på en keramisk grunndel som motstandsbroene er påført og deretter brent inn. Den keramiske membranen anses som ekstremt robust mot nesten alle korrosive væsker og gasser, og brukes fortrinnsvis når aggressive kjemikalier skal måles. Måleområdene starter ved ca. 100 mbar og går opp til ca. 400 bar. I piezoresistive trykktransdusere endres motstanden til halvlederelementer av silisium med trykket. Disse halvlederelementene er isolert fra målemediet ved hjelp av en oljefylling og en tynn separasjonsmembran. På grunn av den høye følsomheten og lave hysteresen til silisiumelementet er piezoresistive sensorer spesielt egnet for lave trykk i mbar-området og når det kreves høyere nøyaktighet.

Trykktilkobling / prosesstilkobling: Trykkporten kobler trykkmåleren til prosessen der trykket skal måles. Trykkgiveren i transmitteren må være sikkert koblet til trykkporten (sveiset eller med elastomertetninger). Det finnes en rekke ulike trykktilkoblinger på markedet, og geometri og dimensjoner er spesifisert i standarder (f.eks. trykkmålertilkoblingen i DIN EN 837-1). I tillegg til bransjespesifikke preferanser er det først og fremst tetningstypen som er avgjørende ved valg av tilkoblinger: metalltetning eller elastomertetning. Metalltetningene er koniske gjenger eller tetningskegler. Hver av dem deformeres mekanisk av sin motpart, slik at det oppstår en tettende effekt. For trykk over 1 000 bar velges vanligvis metalltetningsløsninger.

Elastomertetninger - også kalt O-ringer eller profiltetninger - bruker sylindriske monteringsgjenger. I et spor komprimeres elastomertetningen under montering, noe som skaper en tettende effekt. Elastomermaterialet bør velges slik at det er kompatibelt med det målte mediet og tetter over hele temperaturområdet.

Elektrisk tilkobling: Det er mindre variasjon i den elektriske tilkoblingen fordi hvert industrisegment bare bruker noen få kontakttyper. Generelt kan man si at kabelversjoner direkte på trykktransmitteren er mindre utbredt fordi kablingen er mer kompleks enn for versjoner med kontakter.

Viktige kriterier for valg av riktig tilkobling er tetthet mot væsker og støv, vibrasjonsmotstand og kostnader for måleutstyr og kabling, inkludert idriftsettelse. Et spesielt krav til trykktransmittere kan være korrekt trykkutjevning mellom transmitterens indre og omgivelsene: I praksis kan mange elektriske tilkoblinger forårsake uventede problemer ved trykkmåling.

Marktechnical tilbyr et bredt utvalg av ulike modeller, design og varianter, samt matchende tilbehør for å oppfylle kravene på ethvert bruksområde.

Våre eksperter på trykkmåling forklarer gjerne forskjellene mellom produktene våre og gir deg råd om hvilken enhet som er best egnet til å utføre dine krevende måleoppgaver på en pålitelig måte.