วิธีเลือกเซ็นเซอร์ความดันสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ไม่ว่าจะเป็นการวัดความดันไฮดรอลิกของลูปควบคุมที่ให้ข้อเสนอแนะสำหรับความดันปั๊มในระบบ HVAC หรือการวัดความดันของการไหลของน้ำหล่อเย็นเซ็นเซอร์ที่ใช้งานหนักสามารถส่งสัญญาณระดับสูงได้ ปัจจุบันวิศวกรออกแบบต้องเผชิญกับความท้าทายอย่างมากในการออกแบบระบบควบคุมที่ซับซ้อนมากขึ้น ระบบเหล่านี้พึ่งพาสัญญาณตอบรับมากกว่าระบบก่อนหน้า เป็นผลให้วิศวกรออกแบบจะต้องพิจารณาส่วนประกอบที่ตรงตามข้อกำหนดสำหรับความแม่นยำสูงลดต้นทุนโดยรวมและความสะดวกในการใช้งานแอปพลิเคชันระบบควบคุมปัจจุบันส่วนใหญ่ใช้สวิตช์ความดันเพื่อควบคุม สวิตช์จะเปิดและปิดรอบจุดที่กำหนดและเอาต์พุตของมันมักจะถูกตรวจสอบในตอนท้ายของวัน ระบบดังกล่าวส่วนใหญ่ใช้สำหรับการตรวจสอบ เมื่อเปรียบเทียบกับระบบควบคุมที่อธิบายไว้ข้างต้นระบบที่ใช้เซ็นเซอร์ความดันสามารถวัดแรงดันแหลมในเวลาที่เหมาะสมและแม่นยำในการเตือนถึงอันตรายหรือความล้มเหลวของระบบควบคุมเซ็นเซอร์เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เพื่อวัดความดันจริงทำให้ผู้ใช้สามารถตรวจสอบและควบคุมระบบได้อย่างแม่นยำ โดยทั่วไปข้อมูลความดันจะใช้ในการวัดประสิทธิภาพของระบบแบบไดนามิกตรวจสอบสถานะการใช้งานและตรวจสอบประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบ ระบบที่ใช้เซ็นเซอร์สามารถให้จุดข้อมูลที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเรื่อย ๆ

ในระยะสั้นเซ็นเซอร์ความดันที่ใช้งานหนักเป็นอุปกรณ์วัดความดันที่มีตัวเรือนอินเทอร์เฟซความดันโลหะและเอาต์พุตสัญญาณระดับสูง เซ็นเซอร์จำนวนมากมาพร้อมกับตัวเรือนโลหะกลมหรือพลาสติกที่มีรูปทรงกระบอกที่มีพอร์ตความดันที่ปลายด้านหนึ่งและสายเคเบิลหรือขั้วต่ออีกด้านหนึ่ง เซ็นเซอร์ความดันหนักเหล่านี้มักจะใช้ในอุณหภูมิที่รุนแรงและสภาพแวดล้อมการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า ลูกค้าในอุตสาหกรรมและการขนส่งใช้เซ็นเซอร์ความดันในระบบควบคุมเพื่อวัดและตรวจสอบความดันของของเหลวเช่นน้ำมันหล่อเย็นหรือน้ำมันหล่อลื่น ในขณะเดียวกันก็สามารถตรวจจับความคิดเห็นที่มีแรงกดดันในเวลาค้นหาปัญหาต่าง ๆ เช่นการอุดตันของระบบและค้นหาวิธีแก้ปัญหาทันที

ระบบควบคุมกำลังฉลาดขึ้นและซับซ้อนมากขึ้นและเทคโนโลยีเซ็นเซอร์จะต้องก้าวตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน ไปเป็นวันของเซ็นเซอร์ที่ต้องใช้การปรับสภาพสัญญาณและการสอบเทียบ คุณไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับฟังก์ชั่นเซ็นเซอร์อีกต่อไปเมื่อออกแบบการใช้งานและการใช้แอปพลิเคชันของคุณ เนื่องจากเซ็นเซอร์เป็นอุปกรณ์การวัดแรงดันที่สำคัญมากและความหลากหลายและคุณภาพของเซ็นเซอร์ในตลาดนั้นแตกต่างกันไปคุณต้องเลือกอย่างระมัดระวัง

ภาพรวมของสถานการณ์ที่เป็นไปได้

ก่อนที่จะทำรายการการซื้อเซ็นเซอร์เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องตรวจสอบสถานการณ์แอปพลิเคชันต่างๆ พิจารณาว่ามีทางเลือกใดบ้างและจะตอบสนองความต้องการและข้อกำหนดของการออกแบบของคุณเอง ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ระบบควบคุมและการตรวจสอบมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาส่วนใหญ่เกิดจากความซับซ้อนในการออกแบบที่เพิ่มขึ้น การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้รวมถึงระบบแมนนวลไปยังระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ส่วนประกอบหลายอย่างสำหรับผลิตภัณฑ์แบบบูรณาการสูงและมุ่งเน้นไปที่ปัญหาต้นทุนที่เพิ่มขึ้น มีโซลูชั่นหลายอย่างสำหรับแอปพลิเคชันที่โอเวอร์โหลดและสภาพแวดล้อมที่โอเวอร์โหลดคืออะไร? นี่เป็นเพียงตัวอย่างเฉพาะบางอย่างเช่นสภาพแวดล้อมที่มีช่วงอุณหภูมิกว้าง (เช่น -40 ° C ถึง 125 ° C [-40 ° F ถึง 257 ° F]), สารทำความเย็น, น้ำมัน, น้ำมันเบรก, น้ำมันไฮดรอลิก ฯลฯ ในขณะที่ช่วงอุณหภูมิข้างต้นและสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอาจไม่รุนแรงที่สุด แต่ก็เป็นตัวแทนของการขนส่งและสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมส่วนใหญ่

เซ็นเซอร์ความดันหนักสามารถใช้ในพื้นที่ต่อไปนี้:

•สำหรับแอพพลิเคชั่น HVAC/R, ประสิทธิภาพของระบบการตรวจสอบ, การควบคุมแรงดันเข้าของคอมเพรสเซอร์และทางออก, เครื่องทำความเย็นบนดาดฟ้า, อ่าวระบายความร้อน, ระบบการกู้คืนสารทำความเย็นและแรงดันน้ำมันคอมเพรสเซอร์

•สำหรับเครื่องอัดอากาศการตรวจสอบประสิทธิภาพของคอมเพรสเซอร์และประสิทธิภาพรวมถึงการตรวจสอบทางเข้าของคอมเพรสเซอร์และความดันทางออกลดแรงดันกรองน้ำเย็นทางเข้าและความดันทางออกและแรงดันน้ำมันคอมเพรสเซอร์

•ใช้ในการใช้งานการขนส่งเพื่อรักษาอุปกรณ์ที่ใช้งานหนักโดยการตรวจสอบความดันไฮดรอลิกระดับการไหลและระดับของเหลวในระบบที่สำคัญเช่นปอดบวมไฮดรอลิกที่ใช้งานเบาแรงดันเบรกแรงดันน้ำมันการส่งสัญญาณและประสิทธิภาพเบรกอากาศรถบรรทุก/รถเทรลเลอร์

ความหลากหลายและคุณภาพของเซ็นเซอร์ที่มีอยู่ในตลาดจำเป็นต้องมีการศึกษาทางเลือกอย่างระมัดระวัง โดยเฉพาะผลิตภัณฑ์ควรวิเคราะห์ในแง่ของความน่าเชื่อถือการสอบเทียบค่าตอบแทนเป็นศูนย์ความไวและช่วงข้อผิดพลาดทั้งหมด

ใช้เซ็นเซอร์ที่ใช้งานหนักเพื่อควบคุมทางเข้าคอมเพรสเซอร์และความดันทางออกเครื่องทำความเย็นบนดาดฟ้าและระบบการกู้คืนและความดันอื่น ๆ ในแอปพลิเคชัน HVAC/R 

เกณฑ์การเลือก

เช่นเดียวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่เกณฑ์การเลือกเซ็นเซอร์สะท้อนให้เห็นถึงความท้าทายในการออกแบบที่สำคัญ การออกแบบระบบต้องการเซ็นเซอร์ที่มีเสถียรภาพเพื่อให้แน่ใจว่าระบบสามารถทำงานได้อย่างถูกต้องตลอดเวลาและสถานที่ ความสอดคล้องของระบบมีความสำคัญเท่าเทียมกันเซ็นเซอร์หนึ่งตัวที่นำออกจากกล่องจะต้องใช้แทนกันได้กับเซ็นเซอร์อื่น ๆ ในกล่องและผลิตภัณฑ์จะต้องทำงานเช่นเดียวกับที่ตั้งใจไว้ เกณฑ์ที่สามที่ต้องพิจารณาคือค่าใช้จ่ายซึ่งเป็นความท้าทายที่แพร่หลาย เนื่องจากความฉลาดที่เพิ่มขึ้นและความแม่นยำของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนประกอบที่เก่ากว่าในการแก้ปัญหาจะต้องได้รับการปรับปรุง ค่าใช้จ่ายไม่ได้ขึ้นอยู่กับเซ็นเซอร์แต่ละตัวเท่านั้น แต่เป็นค่าใช้จ่ายโดยรวมของการทดแทนผลิตภัณฑ์ เซ็นเซอร์เปลี่ยนผลิตภัณฑ์อะไร คุณจำเป็นต้องดำเนินการเช่นการสอบเทียบล่วงหน้าหรือการชดเชยเต็มรูปแบบก่อนเปลี่ยนหรือไม่?

เมื่อเลือกเซ็นเซอร์สำหรับแอปพลิเคชันอุตสาหกรรมหรือการขนส่งให้พิจารณาปัจจัยต่อไปนี้:

1) การกำหนดค่า

เมื่อใช้เซ็นเซอร์แต่ละตัวคุณจำเป็นต้องพิจารณาว่าอุปกรณ์นั้นเป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้มาตรฐานหรือกำหนดเองหรือไม่? ตัวเลือกการปรับแต่งรวมถึงตัวเชื่อมต่อพอร์ตความดันประเภทความดันอ้างอิงช่วงและรูปแบบเอาต์พุต ไม่ว่าจะเป็นนอกชั้นวางหรือกำหนดค่าผลิตภัณฑ์ที่เลือกนั้นเป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบที่แม่นยำและพร้อมใช้งานได้อย่างรวดเร็วหรือไม่? เมื่อคุณออกแบบผลิตภัณฑ์ของคุณคุณสามารถรับตัวอย่างได้อย่างรวดเร็วเพื่อให้เวลาในการตลาดไม่ล่าช้าหรือถูกบุกรุก?

2) ช่วงข้อผิดพลาดทั้งหมด

ข้อผิดพลาดทั้งหมดที่ถูกผูกไว้ (TEB) (ภาพด้านล่าง) เป็นพารามิเตอร์การวัดที่สำคัญซึ่งครอบคลุมและชัดเจน มันให้ความแม่นยำอย่างแท้จริงของอุปกรณ์ในช่วงอุณหภูมิที่ได้รับการชดเชย (40 ° C ถึง 125 ° C [-40 ° F ถึง 257 ° F]) มีความสำคัญต่อการวัดความสอดคล้องของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่นเมื่อช่วงข้อผิดพลาดทั้งหมดคือ± 2% ไม่ว่าอุณหภูมิจะเป็นอย่างไรตราบใดที่มันอยู่ในช่วงที่กำหนดและไม่ว่าแรงดันจะเพิ่มขึ้นหรือลดลงข้อผิดพลาดจะอยู่ในช่วง 2% ของช่วงเสมอ

องค์ประกอบข้อผิดพลาดของช่วงข้อผิดพลาดทั้งหมด

บ่อยครั้งที่ผู้ผลิตไม่ได้แสดงรายการช่วงข้อผิดพลาดทั้งหมดบนแผ่นข้อมูลผลิตภัณฑ์ แต่แทนที่จะแสดงรายการข้อผิดพลาดต่าง ๆ แยกกัน เมื่อมีการเพิ่มข้อผิดพลาดต่าง ๆ เข้าด้วยกัน (นั่นคือช่วงข้อผิดพลาดทั้งหมด) ช่วงข้อผิดพลาดทั้งหมดจะมีขนาดใหญ่มาก ดังนั้นช่วงข้อผิดพลาดทั้งหมดสามารถใช้เป็นพื้นฐานการเลือกที่สำคัญสำหรับการเลือกเซ็นเซอร์

3) คุณภาพและประสิทธิภาพ

ผลิตภัณฑ์มีประสิทธิภาพเท่าไหร่ ในหลายกรณีเซ็นเซอร์จะถูกผลิตขึ้นเพื่อความคลาดเคลื่อนของซิกมาหนึ่งหรือสองครั้ง อย่างไรก็ตามหากผลิตภัณฑ์ถูกผลิตตามมาตรฐาน Six Sigma จะมีข้อดีของคุณภาพสูงประสิทธิภาพสูงและความสอดคล้องและสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นการดำเนินการตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์

4) ข้อพิจารณาอื่น ๆ

เมื่อเลือกเซ็นเซอร์ที่ใช้งานหนักปัจจัยต่อไปนี้ควรได้รับการพิจารณา:

•เซ็นเซอร์จะต้องได้รับการชดเชยการปรับเทียบขยายและจะต้องปิดชั้นวาง-ปรับให้เข้ากับข้อกำหนดของแอปพลิเคชันโดยไม่มีทรัพยากรเพิ่มเติม

•การสอบเทียบที่กำหนดเองหรือการสอบเทียบที่กำหนดเองรวมกับเอาต์พุตที่กำหนดเองควรจะสามารถส่งออกแรงดันไฟฟ้าที่ระบุต่างๆและตรงตามข้อกำหนดการออกแบบโดยไม่ต้องเปลี่ยนการออกแบบ

•ผลิตภัณฑ์เป็นไปตามคำสั่ง CE ตรงตามข้อกำหนดของระดับการป้องกัน IP มีเวลายาวนานถึงความล้มเหลวเป็นเวลานานตรงตามข้อกำหนดของความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าและมีความทนทานสูงแม้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

•ช่วงอุณหภูมิการชดเชยที่กว้างช่วยให้อุปกรณ์เดียวกันสามารถใช้ในส่วนต่าง ๆ ของระบบและฟิลด์แอปพลิเคชันนั้นกว้างขึ้น

•ตัวเชื่อมต่อและพอร์ตแรงดันที่หลากหลายช่วยให้เซ็นเซอร์สามารถตอบสนองความต้องการแอปพลิเคชันที่หลากหลาย

•ขนาดเล็กทำให้ตำแหน่งเซ็นเซอร์มีความยืดหยุ่นมากขึ้น

•พิจารณาค่าใช้จ่ายโดยรวมของเซ็นเซอร์รวมถึงการรวมการกำหนดค่าและค่าใช้จ่ายในการใช้งาน

อีกปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาคือการออกแบบและสนับสนุนแอปพลิเคชัน มีใครบ้างที่สามารถตอบคำถามสำคัญสำหรับวิศวกรการออกแบบในระหว่างการออกแบบการพัฒนาการทดสอบและการผลิต? ซัพพลายเออร์มีสถานที่ทั่วโลกผลิตภัณฑ์และการสนับสนุนเพื่อช่วยเหลือลูกค้าในการออกแบบจนถึงการผลิตทั่วโลกหรือไม่?

วิศวกรออกแบบสามารถตัดสินใจได้อย่างรวดเร็วและดีโดยใช้ข้อมูลจริงและตรวจสอบได้โดยใช้รายการตรวจสอบการเลือกที่สมบูรณ์เพื่อเลือกเซ็นเซอร์ความดันหนัก ด้วยระดับความแม่นยำของเซ็นเซอร์ในปัจจุบันเกินกว่าที่เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมามันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิศวกรการออกแบบที่จะสามารถเลือกผลิตภัณฑ์ที่สามารถใช้งานได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลง