เซ็นเซอร์ความดันทำงานในระบบนิวเมติกได้อย่างไร?

เฮ้ ฉันเป็นซัพพลายเออร์ของเซ็นเซอร์ความดันและวันนี้ฉันอยากจะพูดถึงว่าอุปกรณ์ที่ดีเหล่านี้ทำงานในระบบนิวเมติกได้อย่างไร ระบบนิวเมติกอยู่รอบตัวเราตั้งแต่เครื่องจักรอัตโนมัติในโรงงานไปจนถึงระบบเบรกในยานพาหนะ และเซ็นเซอร์ความดันมีบทบาทสำคัญในการทำให้แน่ใจว่าระบบเหล่านี้ทำงานได้อย่างราบรื่นและปลอดภัย

ระบบนิวเมติกคืออะไร?

ก่อนอื่นเรามาดูว่าระบบนิวเมติกคืออะไร พูดง่ายๆคือพวกเขาใช้อากาศอัดเพื่อส่งและควบคุมพลังงาน ส่วนประกอบพื้นฐานของระบบนิวเมติกมักจะรวมถึงเครื่องอัดอากาศวาล์วแอคทูเอเตอร์และแน่นอนเซ็นเซอร์ความดัน เครื่องอัดอากาศจะปั๊มอากาศเข้าสู่ระบบสร้างแรงดัน วาล์วควบคุมการไหลของอากาศที่ถูกบีบอัดนี้และแอคทูเอเตอร์แปลงพลังงานจากอากาศอัดให้เป็นกลไกการเคลื่อนไหวเชิงกล

บทบาทของเซ็นเซอร์ความดันในระบบนิวเมติก

เซ็นเซอร์ความดันเป็นเหมือนดวงตาและหูของระบบนิวเมติก พวกเขาตรวจสอบความดันของอากาศอัดอย่างต่อเนื่องที่จุดต่าง ๆ ในระบบ ข้อมูลนี้จะถูกใช้เพื่อควบคุมการทำงานของส่วนประกอบต่าง ๆ เพื่อให้มั่นใจว่าระบบทำงานภายในช่วงความดันที่ต้องการ

ตัวอย่างเช่นในการตั้งค่าระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรมเซ็นเซอร์ความดันสามารถตรวจจับได้ว่าแรงดันในกระบอกสูบนิวเมติกนั้นสูงหรือต่ำเกินไปหรือไม่ หากความดันสูงเกินไปอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อกระบอกสูบหรือส่วนประกอบอื่น ๆ ในทางกลับกันหากความดันต่ำเกินไปกระบอกสูบอาจไม่สามารถทำหน้าที่ได้ ด้วยการให้ข้อมูลความดันเวลาจริงเซ็นเซอร์ความดันช่วยให้ระบบควบคุมสามารถปรับวาล์วและรักษาความดันที่ดีที่สุด

เซ็นเซอร์ความดันทำงานอย่างไร

มีเซ็นเซอร์ความดันหลายประเภท แต่ในระบบนิวเมติกเซ็นเซอร์ที่ใช้กันมากที่สุดคือเซ็นเซอร์ความดันแบบ piezoresistive และ capacitive

เซ็นเซอร์ความดัน Piezoresistive

เซ็นเซอร์ความดัน Piezoresistive ทำงานตามหลักการของผล piezoresistive ภายในเซ็นเซอร์มีองค์ประกอบการตรวจจับที่ทำจากวัสดุที่มีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานไฟฟ้าเมื่อมีความเครียดทางกล ในระบบนิวเมติกความดันของอากาศอัดจะทำหน้าที่บนไดอะแฟรม เมื่อความดันเปลี่ยนไปไดอะแฟรมจะเปลี่ยนรูปและการเสียรูปนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความต้านทานขององค์ประกอบการตรวจจับแบบ piezoresistive

เซ็นเซอร์มักจะเป็นส่วนหนึ่งของวงจรสะพานวีทสโตน สะพานข้าวสาลีเป็นวงจรที่สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในการต่อต้านได้อย่างแม่นยำ เมื่อความต้านทานขององค์ประกอบ piezoresistive เปลี่ยนไปเนื่องจากความดัน - เหนี่ยวนำให้เกิดการเสียรูปของไดอะแฟรมแรงดันเอาต์พุตของสะพานข้าวสาลีก็เปลี่ยนไปเช่นกัน แรงดันเอาท์พุทนี้จะถูกแปลงเป็นเครื่องอ่านด้วยความดันโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเซ็นเซอร์

เซ็นเซอร์ความดันแบบ capacitive

ในทางกลับกันเซ็นเซอร์ความดันแบบ capacitive พึ่งพาการเปลี่ยนแปลงของความจุเพื่อวัดความดัน เซ็นเซอร์ความดันแบบ capacitive ประกอบด้วยแผ่นขนานสองแผ่นโดยมีแผ่นหนึ่งเป็นไดอะแฟรมที่ยืดหยุ่น เมื่อความดันของอากาศอัดในระบบนิวเมติกทำหน้าที่บนไดอะแฟรมมันจะทำให้ไดอะแฟรมเคลื่อนที่ไปทางหรือห่างจากแผ่นอื่น ๆ

ความจุระหว่างสองแผ่นขนานนั้นได้รับจากสูตร (c = \ frac {\ epsilon a} {d}) โดยที่ (\ epsilon) คือการอนุญาตของสื่อระหว่างแผ่น (a) คือพื้นที่ของแผ่นและ (d) เป็นระยะห่างระหว่างพวกเขา เมื่อไดอะแฟรมเคลื่อนที่เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความดันระยะทาง (d) ระหว่างแผ่นการเปลี่ยนแปลงซึ่งจะเปลี่ยนความจุ

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเซ็นเซอร์วัดการเปลี่ยนแปลงนี้ในความจุและแปลงเป็นค่าความดัน เซ็นเซอร์ความดันแบบ capacitive เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความแม่นยำสูงการใช้พลังงานต่ำและความเสถียรในระยะยาว

การรวมเข้ากับระบบนิวเมติก

เมื่อเซ็นเซอร์ความดันวัดความดันขั้นตอนต่อไปคือการรวมข้อมูลนี้เข้ากับระบบนิวเมติกโดยรวม เซ็นเซอร์ความดันที่ทันสมัยส่วนใหญ่มาพร้อมกับสัญญาณเอาต์พุตมาตรฐานเช่น 4 - 20 mA หรือ 0 - 5 V. สัญญาณเหล่านี้สามารถอ่านได้อย่างง่ายดายโดยตัวควบคุมตรรกะที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLCs) หรืออุปกรณ์ควบคุมอื่น ๆ

อุปกรณ์ควบคุมใช้ข้อมูลความดันเพื่อตัดสินใจเกี่ยวกับการทำงานของระบบนิวเมติก ตัวอย่างเช่นหากความดันอยู่เหนือจุดเริ่มต้น PLC สามารถส่งสัญญาณไปยังวาล์วเพื่อปล่อยอากาศอัดบางส่วนและลดแรงดัน ในทางกลับกันหากแรงดันอยู่ด้านล่างของจุดตั้งค่า PLC สามารถเปิดวาล์วเพื่อให้อากาศอัดเข้ามาในระบบได้มากขึ้น

ความสำคัญของส่วนประกอบเสริม

ในระบบนิวเมติกเซ็นเซอร์ความดันไม่ทำงานคนเดียว พวกเขาพึ่งพาส่วนประกอบเสริมอื่น ๆ เพื่อทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่นไฟล์แถบปิดผนึกเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการรั่วไหลของอากาศ หากมีการรั่วไหลของอากาศในระบบการอ่านความดันจากเซ็นเซอร์อาจไม่ถูกต้องและประสิทธิภาพโดยรวมของระบบจะได้รับผลกระทบ

ในทำนองเดียวกันเข็มขัดคอมเพรสเซอร์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของเครื่องอัดอากาศ เข็มขัดที่สวมใส่หรือเสียหายอาจนำไปสู่การบีบอัดอากาศที่ไม่สอดคล้องกันซึ่งจะทำให้เกิดความผันผวนในความดันภายในระบบนิวเมติก

ที่ถังคอมเพรสเซอร์ยังมีบทบาทสำคัญ มันทำหน้าที่เป็นอ่างเก็บน้ำสำหรับอากาศที่ถูกบีบอัดช่วยรักษาเสถียรภาพของแรงกดดันและให้บัฟเฟอร์ต่อการเปลี่ยนแปลงความต้องการอย่างฉับพลัน

ข้อดีของการใช้เซ็นเซอร์ความดันคุณภาพสูง

การใช้เซ็นเซอร์ความดันคุณภาพสูงในระบบนิวเมติกมีข้อดีหลายประการ ประการแรกพวกเขาให้การวัดความดันที่แม่นยำและเชื่อถือได้ ความแม่นยำนี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาประสิทธิภาพและความปลอดภัยของระบบ ด้วยข้อมูลความดันที่แม่นยำระบบควบคุมสามารถตัดสินใจได้ดีขึ้นลดความเสี่ยงของความล้มเหลวของส่วนประกอบและการหยุดทำงาน

ประการที่สองเซ็นเซอร์ความดันคุณภาพสูงมีความทนทานมากขึ้น พวกเขาสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นอุณหภูมิสูงความชื้นและการสั่นสะเทือนซึ่งเป็นเรื่องธรรมดาในการใช้นิวเมติกอุตสาหกรรม ซึ่งหมายถึงการเปลี่ยนบ่อยครั้งและลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาในระยะยาว

ติดต่อเพื่อจัดซื้อจัดจ้าง

หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับเซ็นเซอร์ความดันสำหรับระบบนิวเมติกของคุณฉันชอบที่จะคุยกับคุณ ไม่ว่าคุณจะกำลังมองหาเซ็นเซอร์ piezoresistive หรือ capacitive หรือต้องการคำแนะนำเกี่ยวกับประเภทที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะของคุณฉันมาที่นี่เพื่อช่วย เพียงแค่เอื้อมมือออกไปและเราสามารถเริ่มพูดคุยเกี่ยวกับความต้องการของคุณและวิธีที่ฉันจะได้พบพวกเขา

การอ้างอิง

• "คู่มือระบบนิวเมติก" โดย John Day
• "เซ็นเซอร์ความดัน: หลักการและการใช้งาน" โดย Peter H. Sydenham