BD Sensors RUS - на пульсе вашего давления. Рекомендации по выбору датчиков давления для промышленности и ЖКХ

3 Pages·0.103 MB·Russian

by  Сысоева С.

KiT#78(1).qxd 1/21/2008 4:19 PM Page 118
118 компоненты рубрика
BD Sensors RUS —
на пульсе вашего давления.
Рекомендации
по выбору датчиков давления
для промышленности и ЖКХ
Встатье даны общие рекомендации по выбору датчиков давления ипред(cid:31)
ставлен краткий обзор продукции международной группы компаний BD
Sensors RUS, специализирующейся на разработке ипроизводстве датчи(cid:31)
ков давления для промышленности, энергетики иЖКХ. Российская ком(cid:31)
пания BD Sensors RUS предлагает широкую линейку датчиков давления—
от экономичных приборов для ЖКХ до интеллектуальных настраиваемых
датчиков дифференциального давления во взрывозащищенном исполне(cid:31)
Светлана СЫСОЕВА
[email protected] нии для нефтяной игазовой промышленности.
На современном рынке представлено ного итого же специализированного произ- •• дифференциального давления.
огромное количество датчиков дав- водителя, поскольку многие из них давно По номинальному диапазону выделяют
ления, предназначенных для широ- ипрочно утвердились на рынке, долго (по- датчики:
кого круга применений. Задача системного рядка 10 лет или более) работают, совершен- •• высокого исверхвысокого давления
разработчика состоит как втом, чтобы разо- ствуя, покрайней мере, какую-то одну из- (P>60 МПа);
браться вназначении ипригодности этих бранную технологию имаксимально повы- •• низкого, сверхнизкого давления
предложений для решения конкретной зада- шая ее возможности вданном применении. (P<0,1 МПа);
чи, так ивтом, чтобы сделать оптимальный Поэтому вопросы подбора механических •• среднего давления (0,1≤P≤60МПа).
выбор иотдать предпочтение какому-то кон- иэлектрических интерфейсов, атакже ис- По совокупности метрологических иэкс-
кретному изделию из множества вариантов. полнений по классам защиты истойкости плуатационных характеристик датчики под-
Выбор датчика давления для данного при- квоздействиям окружающей среды одно- разделяют на:
менения включает составление его специфи- значно отходят на второй план. Выбор дат- •• экономичные;
кации ивыполняется примерно вследующей чика можно производить по составленной •• высокоточные;
последовательности: спецификации или сзапасом, хотя важно, •• многопараметрические;
•• определение назначения, типа идиапазона чтобы запас не искажал ориентировочную •• интеллектуальные датчики.
измеряемого давления (абсолютное, избы- цену. Врезультате задача системного разра- По типу измеряемой среды:
точное или дифференциальное, рабочее ботчика несколько упрощается, так как на •• неагрессивные газы ижидкости;
имаксимальное воздействующее давление, первое место выходит вопрос, ккакому про- •• агрессивные газы ижидкости;
статические или динамические давления, изводителю обратиться, когда относительно •• пищевые среды;
срок службы); данной ниши их сконцентрировано множе- •• вязкие среды;
•• анализ метрологических характеристик, учет ство. Рекомендуется выбрать несколько из- •• абразивные среды.
влияния окружающих условий (перепадов вестных производителей исравнить датчики По наличию схемы обработки сигнала вы-
температуры, вибрации, ударов, влажнос- саналогичной спецификацией, предлагаемые деляют датчики:
ти, электромагнитных помех, электроста- для данного применения. •• сненормированным выходным сигналом;
тического разрушения, помех по цепям пи- Выделяется следующий круг применений: •• снормированным выходным сигналом;
тания, выхода, КЗ); •• общепромышленные; •• спассивной температурной компенсацией;
•• анализ требований кэлектрическому ин- •• датчики для ЖКХ; •• активной температурной компенсацией;
терфейсу (аналоговый или цифровой вы- •• автомобильные; •• смикропроцессорной обработкой сигнала.
ходной сигнал); •• медицинские; По типу выходного сигнала датчики под-
•• учет требований для механической уста- •• специального назначения (для пищевой, разделяются на датчики:
новки (инсталляции); химической, нефтяной или газовой про- •• саналоговым выходным сигналом;
•• учет системной стоимости; мышленности, дляприменения на судах); •• сцифровым выходным сигналом;
•• оптимальный выбор датчика. •• OEM. •• срелейным выходным сигналом.
Вто же время для современного рынка дат- По типу измеряемого давления выделяют По типу механического присоединения
чиков давления (ине только) характерно, что датчики: также различают датчики:
оптимальный выбор устройства можно вы- •• абсолютного давления; •• срезьбовыми присоединениями;
полнить впределах линейки продукции од- •• избыточного давления; •• сфланцевыми присоединениями;
КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 1 '2008
KiT#78(1).qxd 1/21/2008 4:19 PM Page 119
рубрика компоненты 119
•• сгигиеническими присоединениями;
•• погружные. Таблица. Сравнение датчиков давления по применяемым типам сенсоров идостижимым рабочим характеристикам
Вопрос отом, датчику скаким типом сен-
сора вданном применении отдать предпо- Датчики/характеристики намПоьнеозкорриесзтиаслтлиев кнрыеем,ния Тмонеткаолпллиечнеосчкниыее Кеермакмоисчтенсыкеие тоКнекроапмлиечнеосчкниыее
чтение, неявляется предметом основного ис-
Диапазон измеряемого давления, бар 0,1–600 10–2000 0,04–20 1–400
следования вданной статье. Нодля систем- Точность Наилучшая Средняя Средняя Наихудшая
ного разработчика, выбирающего датчик Рабочий температурный диапазон Стандартный Наибольший Стандартный Стандартный
давления, он один из первоочередных, так Долговременная стабильность Наилучшая Средняя Средняя Удовлетворительная
как именно используемый сенсор впервую Цена Средняя Средняя Средняя Низкая
очередь определяет метрологические иэкс-
плуатационные характеристики датчиков. любых устройств, ответственных за системы ет ряд специализированных OEM-приборов,
Среди типов сенсоров выделяются пьезо- обогрева, вентиляции зданий или машин разработанных по специальным требовани-
резистивные иемкостные, атакже их моди- (heating, ventilation, air-conditioning, and re- ям постоянных заказчиков.
фикации: frigeration systems— HVACR). Вообще гово- Влинейке продукции компании представ-
•• датчики спьезорезистивным сенсором на ря, помере развития иувеличения объемов лены промышленные датчики давления,
основе монокристалла кремния; потребления датчиков влюбой отрасли, тре- включая:
•• датчики давления стонкопленочным ме- бующей измерений давления, появляются со- •• общепромышленные;
таллическим сенсором; ответствующие датчики давления типа смен- •• высокочастотные;
•• керамические емкостные; ных картриджей или plug&play. •• дифференциального давления;
•• керамические толстопленочные датчики. Качество продукции предполагаемого по- •• вгигиеническом исполнении;
Статья адресована специалистам, которые ставщика датчиков давления также является •• датчики сHART;
знакомы спринципами работы итерминоло- ключевым фактором (следует анализировать •• датчики-реле давления сдисплеем;
гией, ноне лишним, возможно, будет напом- заявляемое количество дефектных изделий •• экономичные датчики;
нить опринципах действия измерителей дав- вppm). Оценивая поставщиков, следует про- •• реле давления.
ления. Пьезорезистивные сенсоры давления верить несколько из них (насколько надежны Среди них датчики абсолютного иизбы-
содержат четыре пьезорезистора, размещен- игарантированы поставки). Важны исредст- точного давления сдиапазоном от 10 мбар
ных над вытравленной тонкой кремниевой ва поддержки разработчиков, включая режи- до2200 бар, дифференциальные датчики
диафрагмой исоединенных вмост. Измене- мы анализа сбоев, анализа эффектов (design диапазона от 0,1 мбар до 250 бар иустройст-
ния давления вызывают изгиб диафрагмы, failure modes and effect analysis— DFMEA), ва вгигиеническом исполнении соткрытой
приэтом изменяется сопротивление резисто- атакже техническая поддержка. И,наконец, мембраной ирабочей температурой до 300°C,
ров пропорционально воздействию, что дает рекомендуется проводить тестирование пред- высокоточные устройства (сосновной по-
разбалансировку моста ивозможность полу- полагаемого продукта врабочих условиях. грешностью до 0,075% ВПИ) или интеллек-
чить выходной сигнал. Чтобы системный разработчик или потре- туальные HART-устройства для нефтяной
Емкостные устройства основываются на битель датчиков проводил оценку устройств или газовой промышленности.
разбалансировке дифференциальной емко- всоответствии срекомендованным вданной Применяемые технологии включают
стной структуры, вкоторой средняя обклад- статье алгоритмом, можно порекомендовать восновном кремниевую пьезорезистивную
ка двух последовательно включенных кон- ему обратиться кизвестным иположитель- итонкопленочную металлическую или кера-
денсаторов является общей ислужит диа- но зарекомендовавшим себя лидерам вобла- мическую технологии производства сенсо-
фрагмой. сти разработки ипроизводства датчиков для ров, атакже толстопленочную керамическую
Металлические тонкопленочные устрой- промышленной автоматики. технологию для гигиенических датчиков хи-
ства используют тензорезистивный измери- Среди этих имен недавно утвердилась уже мической, фармацевтической ипищевой про-
тельный принцип. Длязащиты от перегру- известная среди специалистов ироссийских мышленности. Мембраны, как правило, вы-
зок, если необходимо, вводятся механичес- потребителей промышленной электроники полняются из нержавеющей стали.
кие ограничители хода мембраны. Втаблице компания BD Sensors RUS— специализиро- Формат статьи не позволяет рассказать обо
дано самое общее сравнение основных рабо- ванный разработчик ипроизводитель датчи- всех моделях, поэтому читателям рекомен-
чих характеристик датчиков на основе раз- ков давления иуровня. дуется обратиться ксайту www.bdsensors.ru
личных типов используемых сенсоров. Компания BD Sensors RUS— это россий- ивкачестве ориентира использовать свод-
Отметим, что существенными являются ское подразделение международной группы ную таблицу устройств, адалее встатье мы
требования, предъявляемые кмеханическим компаний, специализирующейся исключи- приведем краткий обзор некоторых наибо-
присоединениям иэлектрическим выходным тельно на разработке ипроизводстве датчи- лее востребованных приборов.
сигналам, атакже требования кдатчикам при ков давления иуровня для различных отрас- Модели DMP 330L (рис.1), DMP 330H—
их использовании вопределенных отраслях лей промышленности. датчики для применения вЖКХ. Особеннос-
промышленности (коррозионная стойкость, Внастоящий момент помимо трех заводов, тью этих датчиков является небольшая цена
взрывозащищенность, вибростойкость, сов- расположенных вГермании, Чехии иРоссии, иповышенная устойчивость кперегрузкам.
местимость спищевыми средами ит.д.). Оче- компания имеет 17 представительств вЕвро- Модели DMP 331, DMP 333, DMP 334—
виден тот факт, что если устройство обще- пе и5 представительств вАзиатско-Тихооке- серия общепромышленных датчиков для
целевого назначения допускает его исполь- анском регионе. Номенклатура компании измерения давления от 10 кПа до 250 МПа.
зование игибкую настройку для решения очень широка, влинейке представлено более Отличаются долговременной стабильностью
широкого круга задач, тооно будет более до- 40 моделей— от экономичных моделей для 0,1%ВПИ/год. Модель DMP 331 может иметь
рогостоящим. Дляавтомобильных датчиков, ЖКХ иобщепромышленных датчиков до ин- исполнение соткрытой мембраной, что позво-
выпускаемых вбольших объемах, напротив, теллектуальных многофункциональных при- ляет использовать датчик для измерения дав-
тенденция кснижению цены приводит ктому, боров для газовой, нефтяной, химической ления вязких сред. Дляизмерения агрессив-
что датчики адаптируются кконкретному ипищевой промышленности. Это позволяет ных или высокотемпературных (до 300°С)
применению еще вусловиях производства. эффективно решать практически любую за- сред датчик комплектуется разделителем-ра-
Сегодня наметилась подобная тенденция дачу, связанную сизмерением давления или диатором смембраной из стали различных
идля экономичных датчиков ЖКХ, атакже уровня. Кроме того, компания изготавлива- марок либо тантала.
КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 1 '2008 www.power(cid:31)e.ru
KiT#78(1).qxd 1/21/2008 4:19 PM Page 120
120 компоненты рубрика
находящихся под дисплеем, можно настраи-
вать режимы работы релейных выходов, ус-
танавливать пороги изадержки включения
ивыключения. Прибор хранит впамяти мак-
симальные иминимальные измеренные зна-
чения давления, что позволяет использовать
его вкачестве пикового детектора. Идеально
подходит для замены до сих пор широко ис-
пользуемых механических манометров.
Для измерения давления иуровня высоко-
агрессивных сред предназначены датчики се-
рий DMK иLMK. Основой конструкции яв-
ляется керамический сенсор, определяющий
устойчивость датчиков кперегрузкам. Шту-
Рис.1. Датчики DMP 330L иDMP 331
соткрытой мембраной цер икорпус датчиков этих серий может быть
выполнен не только из нержавеющей стали,
ноииз фторида поливинилидена (PVDF).
Модель HMP 331 (рис.2)— это высокоточ- Вместе скерамическим сенсором это обеспе-
ный датчик избыточного или абсолютного дав- чивает исключительную устойчивость квоз-
ления вполевом корпусе сHART-протоколом. действию агрессивных сред.
Имеется исполнение снизким энергопотреб- Краткий обзор продукции компании BD
лением ивыходным сигналом 0,8–3,2В, кото- Sensors RUS завершает датчик дифференци-
рое востребовано всистемах савтономным пи- ального давления DMD 331-A-S. Это высоко-
танием. Датчик может иметь как вид взрыво- точный датчик дифференциального давле-
защиты «взрывонепроницаемая оболочка», ния сHART-протоколом ивозможностью
так и«искробезопасная электрическая цепь». полноценной локальной настройки. Основ-
ная погрешность— 0,075% ВПИ. Масштаб
перенастройки диапазона 1:120. Это устрой-
ство отличается высокой долговременной ста-
бильностью— 0,15% ВПИ/5 лет, атакже вы-
соким рабочим статическим давлением—
32МПа. Доступен во фланцевом исполнении
ивисполнении свыносными мембранами
сдлиной армированного капилляра до 10 м.
Датчик имеет взрывозащиту «взрывонепро-
ницаемая оболочка» и«искробезопасная эле-
ктрическая цепь». Типовые области приме-
нения— это измерение уровня вемкостях
(втом числе игерметичных), применение
всоставе вычислительных комплексов для
коммерческого учета газа.
Рис.2. Датчики DMD 3318A8S иHMP 331
Взаключение хотелось бы отметить, что
приборы компании BD Sensors RUS внесены
Датчики серии DS 200 (рис.3)— это дат- вГосударственный реестр средств измери-
чики-реле давления свстроенным светодиод- тельной техники, имеют российские серти-
ным дисплеем. Помимо унифицированного фикаты иполностью метрологически обес-
аналогового выходного сигнала датчик мо- печены. Засравнительно короткий период
жет иметь до двух релейных выходов (откры- времени, прошедший смомента запуска про-
тый коллектор). Припомощи двух кнопок, изводства вРоссии в2005 году, проведены
десятки тысяч инсталляций приборов по всей
стране, получены сотни положительных от-
зывов от клиентов. Это показывает, что рос-
сийский рынок позитивно реагирует на про-
дукцию европейского качества, производст-
во которой налажено теперь и в России.
Специалисты и разработчики компании
BDSensors направляют свои усилия на раз-
работку ипроизводство широчайшей гаммы
качественных, современных инадежных при-
боров для российского рынка КИПиА.
Следуя рекомендациям статьи, системный
разработчик может убедиться воптималь-
ности своего выбора ипо качеству, ипо це-
не, проведя сравнительное тестирование вра-
ботающей системе нескольких подходящих
Рис.3. Датчики DMK 331 иDS 200
устройств. ■
КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 1 '2008