Pressure Transmitter ทำงานอย่างไร

Pressure Transmitter ทำงานอย่างไร

Pressure Transmitter หรือ เครื่องส่งสัญญาณความดัน มีบทบาทสําคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ เพื่อให้มั่นใจถึงการทํางานและความปลอดภัยที่ราบรื่น อุปกรณ์ที่ซับซ้อนเหล่านี้แปลงแรงทางกลของแรงดันเป็นสัญญาณไฟฟ้า ให้ข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าเกี่ยวกับสภาวะของกระบวนการ บทความนี้เจาะลึกหลักการทํางานของเครื่องส่งสัญญาณความดัน โดยให้ความเข้าใจเกี่ยวกับความสําคัญและการใช้งาน

Pressure Transmitter คืออะไร ?

เครื่องส่งสัญญาณความดัน คือ อุปกรณ์เซนเซอร์ที่ใช้สำหรับการวัดและเปลี่ยนแปลงความดันของของเหลวหรือก๊าซให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า มักใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรมและการประยุกต์ใช้งานต่างๆ เพื่อการตรวจสอบและการควบคุมระดับความดันอย่างละเอียด

หน้าที่หลักของเครื่องส่งสัญญาณความดันคือการตรวจสอบความดันที่เกิดจากของเหลวหรือก๊าซ และแปลงค่าความดันนี้เป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สามารถส่งและประมวลผลได้ง่ายดายโดยระบบควบคุมคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์แสดงผล สัญญาณไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยเครื่องส่งสัญญาณมักจะเป็นกระแสไฟฟ้า (4-20mA) หรือแรงดันไฟฟ้า (0-10V) ซึ่งแปรผันตามความดันที่วัดได้

เครื่องส่งสัญญาณความดันใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ, กระบวนการเคมี, การบำบัดน้ำ, และ HVAC (การทำความร้อน, การระบายอากาศ, และการปรับอากาศ) รวมถึงการประยุกต์ใช้งานอื่นๆ อีกมากมายที่ต้องการการตรวจสอบและควบคุมความดันอย่างแม่นยำเพื่อการทำงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ โดยปกติจะถูกรวมเข้ากับระบบควบคุม, ระบบควบคุมแบบกระจาย (DCS), และ ระบบควบคุมการกำกับดูแลและการเก็บข้อมูล (SCADA) เพื่อให้กระบวนการดำเนินการได้อย่างอัตโนมัติและมีประสิทธิภาพสูงสุด

เครื่องมือวิเคราะห์ วัด ตรวจสอบ และควบคุม

Burkert Pressure transmitter Type 8325

เครื่องมือวิเคราะห์ วัด ตรวจสอบ และควบคุม

Pressure transmitter PX400 series

เครื่องมือวิเคราะห์ วัด ตรวจสอบ และควบคุม

Differential Pressure transmitter 2051 series

เครื่องมือวิเคราะห์ วัด ตรวจสอบ และควบคุม

Pressure transmitter P3000 series

เครื่องมือวิเคราะห์ วัด ตรวจสอบ และควบคุม

Pressure transmitter with display PX300 series

เครื่องมือวิเคราะห์ วัด ตรวจสอบ และควบคุม

Pressure transmitter P300 series

ความสําคัญของการวัดความดัน

การวัดความดันเป็นสิ่งสำคัญในหลายอุตสาหกรรม ทั้งในการผลิต ปิโตรเคมี ยา และอื่นๆ มันช่วยให้วิศวกรและผู้ปฏิบัติงานสามารถประเมินประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ตรวจสอบระดับของเหลว และรับรองว่ากระบวนการดำเนินงานอยู่ในสภาวะที่เหมาะสม เครื่องส่งสัญญาณความดันช่วยให้สามารถตรวจสอบความดันได้แบบเรียลไทม์ ซึ่งช่วยป้องกันความล้มเหลวของระบบและรับรองความปลอดภัยของบุคลากร

Pressure Transmitter

ส่วนประกอบของเครื่องส่งสัญญาณความดัน

  • Sensor Element: แกนกลางของเครื่องส่งสัญญาณความดันคือองค์ประกอบเซ็นเซอร์ซึ่งทําปฏิกิริยาโดยตรงกับตัวกลางในกระบวนการ การเลือกองค์ประกอบเซ็นเซอร์ขึ้นอยู่กับประเภทของความดันที่วัด เทคโนโลยีเซ็นเซอร์ทั่วไป ได้แก่ สเตรนเกจ (strain gauges) เซ็นเซอร์คาปาซิทีฟ (capacitive sensors) และคริสตัลเพียโซอิเล็กทริก (piezoelectric crystals)
  • Diaphragm: ไดอะแฟรมเป็นเมมเบรนที่ยืดหยุ่นและตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของแรงดัน การกดทับที่ไดอะแฟรมจะทำให้เกิดการเปลี่ยนรูป และแรงนี้จะถูกแปลงออกมาเป็นการเคลื่อนไหวตามสัดส่วน

  • Transduction Mechanism: กลไกการส่งผ่านจะแปลงแรงเชิงกลที่ได้รับจากไดอะแฟรมให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า กระบวนการนี้อาจเกี่ยวข้องกับการใช้สะพานวีทสโตนหรือวัสดุเพียโซอิเล็กทริก

เครื่องส่งสัญญาณความดัน ทำงานอย่างไร

เครื่องส่งสัญญาณความดันทํางานผ่านขั้นตอนที่กําหนดดังนี้:

การตรวจจับการเปลี่ยนแปลงความดัน

เมื่อใช้แรงดันกับไดอะแฟรมจะผ่านการกระจัด องค์ประกอบเซ็นเซอร์ตรวจพบการเสียรูปนี้ทําให้เกิดสัญญาณไฟฟ้าตามสัดส่วน

การแปลงสัญญาณ

สัญญาณไฟฟ้าจากองค์ประกอบเซ็นเซอร์จะถูกประมวลผลและแปลงเป็นสัญญาณเอาท์พุตที่สอดคล้องกับความดันที่กําลังวัด สัญญาณนี้สามารถอยู่ในรูปแบบแอนะล็อกหรือดิจิตอล

การส่งสัญญาณเอาท์พุต

สัญญาณที่แปลงแล้วจะถูกส่งไปยังระบบควบคุมหรือหน่วยเก็บข้อมูล ซึ่งสามารถแสดง วิเคราะห์ หรือใช้สําหรับการควบคุมกระบวนการได้

ประเภทของเครื่องส่งสัญญาณความดัน

เครื่องส่งสัญญาณความดันมีหลายประเภท โดยแต่ละประเภทได้รับการออกแบบให้เหมาะสมกับการใช้งานที่แตกต่างกัน:

เครื่องส่งสัญญาณความดันสัมบูรณ์ (Absolute Pressure Transmitters)

ทรานสมิตเตอร์เหล่านี้วัดความดันที่สัมพันธ์กับสุญญากาศที่สมบูรณ์แบบ ทําให้เหมาะสําหรับการใช้งานที่ต้องการการพิจารณาความดันบรรยากาศ

เครื่องส่งสัญญาณความดันเกจ (Gauge Pressure Transmitters)

เครื่องส่งสัญญาณความดันเกจวัดความดันที่สัมพันธ์กับความดันบรรยากาศทําให้เหมาะสําหรับงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่

Gauge And Absolute Pressure Transmitters

เครื่องส่งสัญญาณเกจและแรงดันสัมบูรณ์

ALDPT-3051 GP และ AP เป็นเครื่องส่งสัญญาณความแตกต่างของแรงดันอัจฉริยะที่รวมเทคนิคการวัดเซ็นเซอร์ capacitive ที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว (เซ็นเซอร์ piezoresistive สำหรับรุ่นแรงดันสัมบูรณ์) เข้ากับเทคโนโลยีไมโครโปรเซสเซอร์ขั้นสูง ด้วยการใช้เทคโนโลยีไมโครโปรเซสเซอร์ขั้นสูง ALPDT-3051 สามารถนำเสนอคุณลักษณะต่างๆ ซึ่งรวมถึงการวินิจฉัยตนเอง การปรับพารามิเตอร์ภาคสนาม การทำให้เป็นศูนย์อัตโนมัติ และความสามารถในการสื่อสารดิจิทัล ในราคาที่ต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับรุ่นคู่แข่ง

  • High accuracy; low temperature drift (±0.15% FS/10°C)
  • 100:1 turn-down measurement of gas, liquid and steam
  • Available in 316SS, Tantalum and other exotic materials

เครื่องส่งสัญญาณความดันแตกต่าง (Differential Pressure Transmitters)

ทรานสมิตเตอร์ความดันแตกต่าง จะวัดความแตกต่างของความดันระหว่างจุดสองจุดทําให้สามารถวัดการไหลและระดับได้

เครื่องส่งสัญญาณความดันแตกต่าง Differential Pressure Transmitter รุ่น 2051

Differential Pressure transmitter 2051 series

เครื่องส่งสัญญาณความดันแตกต่าง (Differential Pressure transmitter) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานในอุตสาหกรรมและการควบคุมกระบวนการ มีหน้าที่วัดความดันที่แตกต่างกันระหว่างสองจุดในระบบไหล โดยทำการเปรียบเทียบความดันที่สองตำแหน่งที่ไม่เหมือนกันและแปลงค่าความดันที่ได้เป็นสัญญาณไฟฟ้า

  • Resolution: 0.075%
  • Power supply: 24VDC
  • Range: 0 ~ 1KPa ~ 3MPa
  • Output: 4-20mA analog output

การสอบเทียบและความแม่นยํา

การสอบเทียบเครื่องส่งสัญญาณความดันอย่างสม่ำเสมอเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรักษาความน่าเชื่อถือ การสอบเทียบทำให้เรามั่นใจในความแม่นยำและป้องกันความคลาดเคลื่อนในการวัดที่อาจเกิดขึ้นตามเวลา ความแม่นยำที่สูงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการประยุกต์ใช้งานที่มีความสำคัญ ซึ่งการคลาดเคลื่อนเพียงเล็กน้อยก็สามารถส่งผลกระทบอย่างมากได้

เครื่องส่งสัญญาณความดัน ใช้งานกับอุตสาหกรรมอะไรบ้าง

เครื่องส่งสัญญาณความดันมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในหลากหลายอุตสาหกรรม ได้แก่:

  1. ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ในกระบวนการอัตโนมัติ เครื่องส่งสัญญาณความดันจะตรวจสอบและควบคุมแรงดันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์อย่างสม่ำเสมอ
  2. อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ เครื่องส่งสัญญาณความดันถูกใช้งานในโรงกลั่นน้ำมัน, หลุมผลิต, และท่อส่งเพื่อตรวจสอบความดัน, ตรวจจับการรั่วไหล, และป้องกันอุบัติเหตุ
  3. การใช้งานด้านเภสัชกรรม ในการผลิตยา เครื่องส่งสัญญาณความดันมีส่วนช่วยในการควบคุมปฏิกิริยาเคมีอย่างแม่นยํา

ประโยชน์ของเครื่องส่งสัญญาณความดัน

การปรับปรุงความปลอดภัย

เครื่องส่งสัญญาณความดันมีบทบาทสำคัญในการรับรองความปลอดภัยของอุปกรณ์, กระบวนการ, และบุคลากร โดยการแจ้งเตือนผู้ปฏิบัติงานเกี่ยวกับระดับแรงดันที่ไม่ปกติ

การเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการ

การตรวจสอบแรงดันแบบเรียลไทม์ช่วยให้อุตสาหกรรมสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการ, ลดเวลาหยุดทำงาน, และปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมได้

การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์

เครื่องส่งสัญญาณความดันช่วยให้สามารถทำการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ได้ โดยสามารถตรวจจับปัญหาที่เกี่ยวข้องกับแรงดันก่อนที่จะกลายเป็นปัญหาใหญ่

ความท้าทายทั่วไปและการแก้ไขปัญหา

เครื่องส่งสัญญาณความดันอาจพบกับความท้าทายต่างๆ เช่น การรบกวนของสัญญาณ, การเบี่ยงเบนในการสอบเทียบ, และผลกระทบจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม การดำเนินการบำรุงรักษาและการแก้ไขปัญหาอย่างสม่ำเสมอจึงเป็นสิ่งสำคัญเพื่อจัดการกับปัญหาเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

แนวโน้มในอนาคตของเทคโนโลยีเครื่องส่งสัญญาณความดัน

เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาขึ้น เครื่องส่งสัญญาณแรงดันจะมีขนาดเล็กลง ประหยัดพลังงานมากขึ้น และสามารถรองรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าเดิมได้ การรวมเข้ากับ IoT และการวิเคราะห์ข้อมูลขั้นสูงจะช่วยปฏิวัติการใช้งานแอปพลิเคชันของเครื่องส่งสัญญาณเหล่านี้ให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

สรุป

เครื่องส่งสัญญาณความดันเป็นหัวใจสำคัญของเครื่องมือวัดกระบวนการสมัยใหม่ ความสามารถในการเปลี่ยนแรงดันเชิงกลเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สามารถดำเนินการได้ช่วยเสริมสร้างประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และความน่าเชื่อถือในหลายอุตสาหกรรม การเข้าใจหลักการทำงานของเครื่องส่งสัญญาณความดันช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญสามารถตัดสินใจได้อย่างมีปัญญาในการปกป้องกระบวนการและเปิดโอกาสใหม่ๆ ในการผลิต

คําถามที่พบบ่อย

1. เครื่องส่งสัญญาณความดันเหมาะสำหรับสภาวะที่มีอุณหภูมิสูงหรือไม่?

ใช่, เครื่องส่งสัญญาณความดันหลายรุ่นได้รับการออกแบบมาเพื่อทนต่ออุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

2. เครื่องส่งสัญญาณความดันสามารถใช้ในการใช้งานที่ต้องการความสะอาดได้หรือไม่?

แน่นอน, มีเครื่องส่งสัญญาณความดันที่ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในสภาพแวดล้อมที่ต้องการความสะอาด เช่นในอุตสาหกรรมอาหารและยา

3. ควรสอบเทียบเครื่องส่งสัญญาณความดันบ่อยแค่ไหน?

ความถี่ในการสอบเทียบควรขึ้นอยู่กับการใช้งานและมาตรฐานของอุตสาหกรรม การใช้งานที่มีความสำคัญควรมีการสอบเทียบอย่างสม่ำเสมอ

4. เครื่องส่งสัญญาณความดันสามารถวัดก๊าซและของเหลวได้หรือไม่?

ได้, เครื่องส่งสัญญาณความดันสามารถใช้ในการวัดทั้งก๊าซและของเหลว

5. เครื่องส่งสัญญาณความดันเข้ากันได้กับโปรโตคอลการสื่อสารที่แตกต่างกันหรือไม่?

ได้, เครื่องส่งสัญญาณความดันสามารถรองรับโปรโตคอลการสื่อสารหลายชนิด เช่น HART, Profibus และ Foundation Fieldbus เพื่อการเชื่อมต่อกับระบบต่างๆ ได้อย่างราบรื่น

อ้างอิง: FLU-TECH, ACCURA, SMARTMEASUREMENT

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดติดต่อเรา:

02-384-6060       info@factocomponents.co.th       @factocomps
เว็บไซต์นี้มีการใช้คุกกี้เพื่อสร้างประสบการณ์การใช้งานเว็บไซต์ของท่านให้ดียิ่งขึ้น รายละเอียดกรุณาอ่าน นโยบายข้อมูลส่วนบุคคล