Промислові датчики тиску — як обрати правильний
Датчик тиску перетворює механічний тиск у електричний сигнал (4-20 мА, 0-10 В або цифровий). У промисловій автоматизації він потрібен скрізь: водопостачання, пневматика, гідравліка, HVAC, компресорні станції. Правильно підібраний датчик тиску — це точне вимірювання та довгий термін служби. Неправильно — постійні заміни або, гірше, аварії.
Типи датчиків тиску
| Тип | Принцип | Точність | Ціна |
|---|---|---|---|
| П'єзорезистивний | Зміна опору мембрани | ±0.25-0.5% | $50-200 |
| Ємнісний | Зміна ємності між мембранами | ±0.1-0.25% | $150-500 |
| Тензометричний | Деформація тензорезисторів | ±0.1-0.5% | $80-300 |
| Керамічний | Керамічна мембрана | ±0.25% | $100-250 |
Для 80% промислових задач підходить п'єзорезистивний — найкращий баланс ціни та точності.
Діапазони вимірювання
- 0-1 бар: вентиляція, фільтри, низький тиск
- 0-6 бар: водопостачання, насосні станції
- 0-10 бар: промислове водопостачання, охолодження
- 0-25 бар: пневматика, компресори
- 0-100 бар: гідравліка
- 0-600 бар: гідропреси, високий тиск
Правило: обирайте діапазон так, щоб робочий тиск становив 60-80% від максимуму датчика. Якщо робочий тиск 4 бар — беріть датчик на 6 або 10 бар, не на 4.
Типи виходів
- 4-20 мА: найпоширеніший промисловий стандарт. Стійкий до наводок, довгі кабелі (до 1 000 м). Підключається до AI-модуля ПЛК
- 0-10 В: простіший, але чутливий до падіння напруги на кабелі. До 50 м
- Modbus RTU: цифровий, точніший, можна зчитувати по RS-485. Підключення до Modbus-мережі
- IO-Link: цифровий, для розумних датчиків із діагностикою
Матеріал мембрани
- Нержавіюча сталь 316L: універсальний, для води, масла, повітря. Стандартний вибір
- Кераміка (Al2O3): для агресивних середовищ (кислоти, луги)
- Хастеллой C-276: для хімічної промисловості
Підключення до ПЛК
Датчик тиску з виходом 4-20 мА підключається до аналогового модуля ПЛК двома проводами (+ живлення). У програмі ПЛК сирий аналоговий код перетворюється в бари за формулою лінійної інтерполяції.
Детальніше: підключення датчика до ПЛК.
Поширені запитання
Який датчик для водопостачання?
0-10 бар, 4-20 мА, мембрана 316L, G1/4 або G1/2 різьба. Ціна: $60-120. Цього достатньо для 95% задач із водою.
Чим відрізняється абсолютний від надлишкового?
Надлишковий (gauge) — вимірює відносно атмосферного тиску (0 бар = атмосфера). Абсолютний (absolute) — відносно вакууму. Для водопостачання та пневматики — надлишковий. Для метеостанцій та вакуумних систем — абсолютний.
Як перевірити датчик тиску?
Мультиметром: при 0 тиску на виході має бути 4 мА (або 0 В). При максимумі — 20 мА (або 10 В). Якщо 0 мА — обрив, якщо менше 4 — несправність.
Скільки служить датчик тиску?
5-10 років при правильній експлуатації. Головні вороги: гідроудари, перевищення діапазону, корозія мембрани. Встановлюйте гасники гідроударів перед датчиком.
Чи можна підключити декілька датчиків до одного ПЛК?
Так. Кожен датчик підключається до свого AI-каналу. Модуль DVP-04AD має 4 канали — цього достатньо для типової насосної або котельні.
Підсумок
Для промислових задач: п'єзорезистивний, 4-20 мА, мембрана 316L, діапазон із запасом 20-40%. Каталог: датчики тиску. Для підключення до ПЛК: аналогові модулі розширення.
