Forex platen druck pressure

Como medir pressão com sensores de pressão Visão geral Saiba como medir pressão com sensores de pressão. Compreender os tipos de sensores disponíveis e o hardware apropriado para medir com precisão as medições de pressão. 1. O que é pressão A pressão é definida como a força por unidade de área que um fluido exerce em seu entorno.1 Por exemplo, a pressão P é uma função da força, F e área A. Um recipiente cheio de gás Contém inúmeros átomos e moléculas que estão constantemente saltando de suas paredes. A pressão seria a força média desses átomos e moléculas em suas paredes por unidade de área do recipiente. Além disso, a pressão não tem de ser medida ao longo da parede de um recipiente, mas sim pode ser medida como a força por unidade de área ao longo de qualquer plano. A pressão do ar, por exemplo, é uma função do peso do ar empurrando para baixo na Terra. Assim, à medida que a altitude aumenta, a pressão diminui. Da mesma forma, como um mergulhador ou submarino mergulha mais profundamente no oceano, a pressão aumenta. A unidade SI para pressão é o Pascal (N / m2), mas outras unidades comuns de pressão incluem libras por polegada quadrada (PSI), atmosferas (atm), barras, polegadas de mercúrio (em Hg) e milímetros de mercúrio Hg). Uma medição de pressão pode ser descrita como estática ou dinâmica. A pressão nos casos em que nenhum movimento está ocorrendo é referida como pressão estática. Exemplos de pressão estática incluem a pressão do ar dentro de um balão ou água dentro de uma bacia. Muitas vezes, o movimento de um fluido altera a força aplicada ao seu ambiente. Tal medida de pressão é conhecida como medição de pressão dinâmica. Por exemplo, a pressão dentro de um balão ou no fundo de uma bacia de água mudaria à medida que o ar é deixado sair do balão ou à medida que a água é derramada para fora da bacia. A pressão da cabeça (ou pressão da cabeça) mede a pressão estática de um líquido em um tanque ou um tubo. A pressão da cabeça, P, é uma função unicamente na altura do líquido, h, e a densidade do peso, w, do líquido sendo medida como mostrado na Figura 1 abaixo. A pressão sobre um mergulhador mergulhador no oceano seria a profundidade dos mergulhadores multiplicada pelo peso do oceano (64 libras por pé cúbico). Um mergulhador mergulhador de 33 pés no oceano teria 2112 quilos de água em cada pé quadrado de seu corpo. Isso se traduz em 14,7 PSI. Curiosamente, a pressão atmosférica do ar ao nível do mar é também 14,7 PSI ou 1 atm. Assim, 33 pés de água criar tanta pressão como 5 milhas de ar A pressão total sobre um mergulhador de mergulhador 33 metros de profundidade do oceano seria a pressão combinada causada pelo peso do ar e da água, que seria de 29,4 PSI ou 2 atm . Uma medição de pressão pode ainda ser descrita pelo tipo de medição que está a ser realizada. Existem três tipos de medições de pressão: absoluta, medida e diferencial. A medição da pressão absoluta é medida em relação ao vácuo (Figura 2). Muitas vezes, as abreviaturas PAA (Pascals Absolute) ou PSIA (Pounds per Square Inch Absolute) são usadas para descrever a pressão absoluta. Figura 2. Sensor de Pressão Absoluta 3 A pressão de medição é medida em relação à pressão atmosférica ambiente (Figura 3). Semelhante à pressão absoluta, as abreviaturas PAG (Pascals Gauge) ou PSIG (Pounds per Square Inch Gauge) são usadas para descrever a pressão manométrica. Figura 3. Sensor de Pressão de Calibre 3 A pressão diferencial é semelhante à pressão manométrica, mas em vez de medir em relação à pressão atmosférica ambiente, medições diferenciais são tomadas em relação a uma pressão de referência específica (Figura 4). Também são utilizadas as abreviaturas PAD (Diferencial Pascal) ou PSID (Libras por Diferencial Quadrangular) para descrever a pressão diferencial. Figura 4. Sensor de Pressão Diferencial 3 2. O Sensor de Pressão Devido à grande variedade de condições, faixas e materiais para os quais a pressão deve ser medida, há muitos tipos diferentes de projetos de sensores de pressão. Muitas vezes a pressão pode ser convertida em alguma forma intermediária, como o deslocamento. O sensor então converte esse deslocamento em uma saída elétrica, como tensão ou corrente. Os três tipos mais universais de transdutores de pressão desta forma são o strain gage, capacitância variável e piezoelétrico. De todos os sensores de pressão, os sensores de ponte Wheatstone (strain based) são os mais comuns, oferecendo soluções que atendem a precisão variável, tamanho, robustez e restrições de custo. Os sensores de ponte são usados ​​para aplicações de alta e baixa pressão e podem medir pressão absoluta, de bitola ou diferencial. Todos os sensores de ponte utilizam um strain gauge e um diafragma (Figura 4). Figura 4. Secção transversal de um Sensor de Pressão de Medidor de Deformação típico 3 Quando uma alteração na pressão faz com que o diafragma deflecte, é induzida uma alteração correspondente na resistência no medidor de tensão, que pode ser medido por um Sistema de Aquisição de Dados (DAQ). Esses transdutores de pressão de strain gauge vêm em várias variedades diferentes: o strain gauge, o strain gauge e o strain gauge de semicondutores. No sensor de pressão de strain gauge ligado, um medidor de tensão de folha de metal é realmente colado ou colado à superfície onde a tensão está sendo medida. Esses strain gauges (BFSG) têm sido o padrão da indústria por anos e são continuamente usados ​​por causa de seus rápidos tempos de resposta de 1000 Hz para mudanças na pressão, bem como sua grande temperatura de operação. Fabricantes de medidores de tensão sputtered sputter uma camada de vidro para o diafragma e, em seguida, depositar um medidor de tensão de filme fino metal para o diafragma transdutores. Os sensores de medidor de deformação pulverizados realmente formam uma ligação molecular entre o elemento de strain gauge, a camada isoladora eo diafragma de detecção. Estes medidores são mais adequados para uso a longo prazo e condições de medição severas. Os fabricantes de circuitos integrados desenvolveram sensores de pressão compostos que são particularmente fáceis de usar. Estes dispositivos utilizam normalmente um diafragma semicondutor sobre o qual se desenvolveu um medidor de tensão semicondutor e um sensor de compensação de temperatura. O condicionamento de sinal adequado é incluído na forma de circuito integrado, proporcionando uma tensão ou corrente contínua linearmente proporcional à pressão sobre um intervalo especificado. A capacitância entre duas placas de metais muda se a distância entre estas duas placas muda. Um transdutor de pressão de capacitância variável (Figura 5), ​​mede a alteração na capacitância entre um diafragma de metal e uma placa de metal fixa. Estes transdutores de pressão são geralmente muito estáveis ​​e lineares, mas são sensíveis a altas temperaturas e são mais complicados de configurar do que a maioria dos sensores de pressão. Figura 5. Transdutor de pressão de capacitância 4 O transdutor de pressão piezoelétrico (Figura 6) aproveita as propriedades elétricas de cristais naturais como o quartzo. Esses cristais geram uma carga elétrica quando são esticados. Sensores de pressão piezoelétricos não requerem uma fonte de excitação externa e são muito resistentes. Os sensores no entanto, requerem circuitos de amplificação de carga e muito suscetíveis a choque e vibração. Figura 6. Transdutor de Pressão Piezoelétrico 4 Uma causa comum de falha de sensor em aplicações de medição de pressão é o impacto dinâmico, o que resulta em sobrecarga do sensor. Um exemplo clássico de sobrecarregar um sensor de pressão é conhecido como o fenômeno martelo de água. Isto ocorre quando um fluido em movimento rápido é repentinamente parado pelo fechamento de uma válvula. O fluido tem impulso que é de repente preso, o que provoca um minuto de alongamento do vaso em que o fluido é constrangido. Este alongamento gera um pico de pressão que pode danificar um sensor de pressão. Para reduzir os efeitos do martelo de água, sensores são muitas vezes montados com um amortecedor entre o sensor ea linha de pressão. Um amortecedor é geralmente um filtro de malha ou material sinterizado que permite fluido pressurizado através, mas não permite grandes volumes de fluido através e, portanto, impede picos de pressão no caso de martelo de água. Um amortecedor é uma boa opção para proteger seu sensor em certas aplicações, mas em muitos testes a pressão de impacto de pico é a região de interesse. Nesse caso, você deseja selecionar um sensor de pressão que não inclua sobreproteção. 3. Medição de pressão Como descrito acima, a saída natural de um transdutor de pressão é uma tensão. A maioria dos transdutores de pressão baseados em tensão produzirão uma pequena tensão mV. Este pequeno sinal requer várias considerações de condicionamento de sinal que são discutidas na próxima seção. Além disso, muitos transdutores de pressão produzirão um sinal 0-5V condicionado ou uma corrente de 4-20 mA. Ambas as saídas são lineares em toda a faixa de trabalho do transdutor. Por exemplo, tanto 0 V como 4 mA correspondem a uma medição de pressão 0. Da mesma forma, 5 volts e 20 mA correspondem à Full Scale Capacity ou à pressão máxima que o transdutor pode medir. Os sinais 0-5V e 4-20 mA podem ser facilmente medidos pelo hardware DAQ (National Instruments Multi-Function Data Acquisition). 4. Condicionamento de sinal usado para medir a pressão Como com qualquer outro sensor baseado em ponte, existem várias considerações de condicionamento de sinal para medir com precisão a pressão. É importante considerar o seguinte: Conclusão da ponteamento Excitação Sensoriamento remoto Amplificação Filtragem Deslocamento Shunt Calibração Cada uma destas considerações é abordada minuciosamente no tutorial de medição de tensão com strain gauges associado a seguir. Depois de ter obtido um sinal de tensão mensurável, esse sinal deve ser convertido em unidades de pressão reais. Sensores de pressão geralmente produzem uma resposta linear em toda a sua faixa de operação, de modo linearização é muitas vezes desnecessária, mas você vai precisar de algum hardware ou software para converter a saída de tensão do sensor em uma medição de pressão. A fórmula de conversão que você usará dependerá do tipo de sensor que estiver usando e será fornecida pelo fabricante do sensor. Uma fórmula de conversão típica será uma função da tensão de excitação, capacidade de escala completa do sensor e um fator de calibração. Por exemplo, um transdutor de pressão com uma capacidade de escala completa de 10.000 PSI e um factor de calibração de 3mv / V e dado uma tensão de excitação de 10V DC produz uma tensão medida de 15 mV, a pressão medida seria 5000 PSI. Depois de ter dimensionado adequadamente o seu sinal, é necessário obter uma posição de repouso adequada. Os sensores de pressão (absolutos ou calibrados) têm um certo nível que é identificado como posição de repouso ou posição de referência. O strain gauge deve produzir 0 volts nesta posição. O circuito de anulação de compensação adiciona ou remove a resistência de uma das pernas do strain gauge para conseguir esta posição equilibrada. A anulação de deslocamento é fundamental para garantir a precisão de sua medição de pressão e para obter melhores resultados devem ser executados em hardware e não em software. 5. Referências 1 Johnson, Curtis D, Princípios de Pressão Tecnologia de Instrumentação de Controle de Processos. Prentice Hall PTB. 2 Daytronic, Transdutores de Pressão de Medidor de Deformação, daytronic / products / trans / t-presstrans. htm (atual novembro de 2003). 3 Sensotec, Honeywell Sensotec Perguntas Freqüentes, sensotec / pdf / FAQ092003.pdf (atual novembro de 2003). 4 Sensorsmag, Medição de Pressão: Princípios e Prática, sensorsmag / articles / 0103/19 / main. shtm l (janeiro de 2003 atual). 6. Próximos Passos Assista à Introdução à Aquisição de Dados de 13 minutos para aprender os fundamentos da aquisição, análise e visualização de dados - de sensores como pressão - usando seu PC. CAS WR200 amp WR300 Aquecedor de Platina O aquecedor de chapa CAS WR200 e WR300 O projeto é ideal para protótipos de ensaios de máquinas ou de engenharia, bem como reparos temporários até que os aquecedores personalizados possam ser fabricados. Os aquecedores de chapa CAS proporcionam uma solução completa e estão disponíveis em acabamento anodizado ou em alumínio nu 356 com recursos adicionais opcionais. Os aquecedores anodizados de alumínio fundido de alumínio estão completos, prontos para instalar peças e estão disponíveis para remessa dentro de um dia útil. É ultra-sônica limpa em água DI e IPA limpou antes da embalagem. Aplicações para CAS WR200 amp WR300 Platen Heater Processamento de semicondutores Investigação e desenvolvimento de semicondutores CAS WR200 Platen Heater (200mm) 9.00 in 228.6 mm OD x .1.25 in 31.8 mm thick platen Potência de saída 1681 Watts (at 208V) to 2241 Watts (at 240V) Saída da superfície traseira (sem trabalho) no centro Orifícios adicionais na superfície traseira (não funcionando) para sensor e montagem CAS WR300 Aquecedor de Platina (300mm) 13.78 in 350.0 mm OD x .1.575 in Placa de 40.0 mm de espessura Potência de saída de 3350 Watts A 208V) Saídas da superfície traseira (não funcionando) no centro Furos adicionais na superfície traseira (não funcionando) para sensor e montagemCAS WR200 amp WR300 Aquecedor de Platina O projeto de aquecedor de chapa WR200 e WR300 é ideal para protótipos de ensaios mecânicos ou experimentos de engenharia como Bem como reparos temporários até aquecedores personalizados podem ser fabricados. Os aquecedores de chapa CAS proporcionam uma solução completa e estão disponíveis em acabamento anodizado ou em alumínio nu 356 com recursos adicionais opcionais. Os aquecedores anodizados de alumínio fundido de alumínio estão completos, prontos para instalar peças e estão disponíveis para remessa dentro de um dia útil. É ultra-sônica limpa em água DI e IPA limpou antes da embalagem. Aplicações para CAS WR200 amp WR300 Platen Heater Processamento de semicondutores Investigação e desenvolvimento de semicondutores CAS WR200 Platen Heater (200mm) 9.00 in 228.6 mm OD x .1.25 in 31.8 mm thick platen Potência de saída 1681 Watts (at 208V) to 2241 Watts (at 240V) Saída da superfície traseira (sem trabalho) no centro Orifícios adicionais na superfície traseira (não funcionando) para sensor e montagem CAS WR300 Aquecedor de Platina (300mm) 13.78 in 350.0 mm OD x .1.575 in Placa de 40.0 mm de espessura Potência de saída de 3350 Watts A 208V) Sai para trás (não funciona) superfície no centro Buracos adicionais na parte traseira (não-trabalho) superfície para sensor e montagem