Реле перепада давления для вентиляционных систем
Что это такое реле перепада давления?
Часто можно встретить названия, пневмореле, прессостат, реле давления воздуха, реле перепада давления, датчик перепада давления, реле компрессора.
Все эти названия характеризуют одно и тоже устройство. В современных условиях невозможно представить работу пневмосистем, с различными узлами, где используются насосы, компрессоры, вентиляторы, фильтры без реле перепада давления.
Это простое, но функциональное мембранно-пружинное устройство предназначено для определения разности давления между двумя точками. Если давление достигло верхнего предела, то реле автоматически отключает приборы.
Работа реле гарантирует безопасность системы вентиляционных , водяных и других пневмосистем.
Принцип работы датчиков перепада
Принцип действия реле достаточно прост. Внутри расположена мембрана, на каждую из ее сторон действует давление двух различных точек среды. Когда давление достигает заданного уровня, то мембрана изгибается и механически замыкает выходные контакты реле.
Реле перепада давления (прессостат) может применяться в качестве предохранителя недостаточного давления воздуха, для контроля вентиляционных заслонок или в качестве предельного регулятора.
Реле перепада давления в системах вентиляции
На примере рассмотрим применение реле в типичной системе вентиляции. Система приточной вентиляции состоит из: приточного вентилятора, калорифера, нагревающего воздух и фильтра для очистки поступающего воздуха.
Схема приточной вентиляции
В этой, вентиляционной установке используем два реле . Со стороны фильтра и со стороны вентилятора.
Датчик , охватывающий фильтр измеряет разность давления на входе и на выходе фильтра. Если разность достигает определенного уровня, то срабатывает реле. Сигнал о том, что фильтр засорен.
Со стороны вентилятора датчик перепада , сигнализирует о том, что прибор работает. Когда вентилятор вращается, то на входе давление воздуха меньше, чем на выходе. Эту разность улавливает реле и включается, когда вентилятор вращается.
Правильный монтаж устройства
Монтировать реле нужно на воздуховодах или стенах вентиляционных систем. Обычно датчик откалиброван в заводских условиях, поэтому рекомендуется устанавливать его в вертикальном положении.
Располагайте его выше своих соединительных трубок. Соединительные трубки следует прокладывать с уклоном от датчика к местам соединения. Тогда конденсат и влага не будут образовываться во время эксплуатации. Старайтесь, чтобы не было петель. Обрезайте излишки.
Если соединительные трубки будут длиннее 2 м , то время на перепад давления может увеличится.
В корпусе датчика имеются два штуцера с маркировкой «+» и «-«.
При монтаже не забудьте снять защитные колпачки.
К штуцерам присоединяются гибкие трубки, которые через фланцевые патрубки монтируются в точки измерения.
Система вентиляции с электрическим калорифером
Если реле перепада используется для контроля напора вентилятора:
-штуцер с маркировкой «+» подключают после вентилятора;
– штуцер с маркировкой «-» подключают перед вентилятором.
Если реле перепада используется для контроля загрязнения фильтра:
-штуцер с маркировкой «+» подключают перед фильтром;
– штуцер с маркировкой «-» подключают после фильтра.
Источник
Разновидности датчиков перепада давления
В процессе эксплуатации сложных и разветвлённых воздуховодов и трубопроводов из-за наличия многочисленных гидравлических сопротивлений и фитингов давление в различных участках сети изменяется. Чаще всего оно падает, что может вызывать технические и экологические проблемы (например, в сетях газораспределения). Своевременно проконтролировать и предупредить подобные явления призваны датчики (или реле) перепада давления.
Зачем необходим мониторинг перепада давлений
Датчик перепада давления, называемый ещё датчиком дифференциального давления, является составной частью различных приборов, которые измеряют поток, скорость и уровень жидкости или газа в промышленных или бытовых процессах. Они крупнее и надежнее, чем полупроводниковые, но концепция та же: измерение разности давлений на диафрагме с использованием тензометрической сети с тонкопленочными резисторами или датчиками дифференциальной емкости.
Измерение расхода и давления является одним из наиболее распространенных приложений для дифференциальных датчиков. Измеряя разницу в давлениях, когда жидкость или воздух транспортируются по трубе, можно рассчитать расход рабочей среды.
Информация о давлении воздуха также позволяет косвенно измерять другие переменные, такие как скорость воздушного потока. Важно отметить, что для любого оборудования, использующего сжатый воздух, существует максимальный безопасный уровень, выше которого поток становится опасным. При внезапном высвобождении воздух может причинить разрушение использующих его устройств. Поэтому датчики давления воздуха так же важны, как узлы управления и коммутации, устанавливаемые в воздухораспределительных сетях. Вот несколько примеров:
- Способность сжатого воздуха для передачи высоких уровней энергии является решающей для управления транспортными средствами. Ключевой проблемой при использовании такого рода энергии является безопасность при эксплуатации. Например, для поездов и транспортных средств большой грузоподъемности часто используются пневматические тормоза высокой эффективности и надёжности. Для поддержания их безотказной работы необходимо контролировать уровни давления.
- Концентрированные, контролируемые, точные уровни мощности необходимы для таких устройств, как пневматические инструменты, которые используются в современной промышленности.
- В медицине системы, обеспечивающие помощь дыханию пациентов, зараженных короновирусом, требуют точных стабильных во времени значений воздушных потоков. То же требование касается пневматических устройств, используемых в стоматологии.
- Рекомендуемые значения скоростей воздушного потока существуют для систем вентиляции и кондиционирования, которые устанавливаются в общественных зданиях и на промышленных предприятиях. Если давление и, следовательно, поток упадут ниже идеального, датчики давления воздуха зарегистрируют это изменение, после чего могут быть выполнены корректировки, устраняющие причины неисправности.
Схемы изменения перепада давления воздуха
Основным способом измерения данного параметра считается оценка разности давлений между двумя точками (например, до и после фильтра) в системе подачи или кондиционирования воздуха. С этой целью эффект от перемещающегося по воздуховоду воздуха должен быть преобразован в соответствующий электрический сигнал. Используются следующие разновидности датчиков:
- Тензометрические (или резистивные).
- Ёмкостные.
- Индуктивные.
Тензометрический тип устройства
Принцип действия резистивного датчика основан на следующем. Диафрагма, контактирующая с воздухом, давление которого измеряется, деформируется при увеличении давления. При этом датчики, прикрепленные к бесконтактной поверхности диафрагмы, также деформируются. Пьезорезистивный эффект, при котором сопротивление материала тензодатчика при деформации изменяется, преобразуется в электрический сигнал.
Одна сторона диафрагмы соединена с портом низкого давления, а другая сторона диафрагмы — с портом высокого давления. Диафрагма изгибается и воспринимается преобразователем как электрический сигнал, который пропорционален разности соответствующих показателей потока.
Датчик перепада давления воздуха помещается в корпус, изготовленный из нержавеющей стали или других материалов, имеющих повышенную коррозионную стойкость. Для систем вентиляции это обуславливается необходимостью работы с воздухом, имеющем повышенные показатели относительной влажности. Получаемый электрический сигнал пропускается через встроенный микропроцессор, который выдаёт аналоговый сигнал высокого разрешения (от 4 до 20 миллиампер), либо цифровой сигнал. Конструктивной особенностью такого типа устройств является наличие двух резьбовых портов, предназначенных для «высокого» и «низкого» технологических подключений. При этом верхнее резьбовое отверстие для электрического подключения обычно составляет 24 В постоянного тока.
Аналоговые и цифровые выходные сигналы передаются на управляющую панель, которая снабжается несколькими десятками (или даже сотнями) разъёмов, благодаря чему возможен компьютерный мониторинг текущего состояния прокачки воздуха в различных точках вентиляционной системы.
Ёмкостной тип устройства
Ёмкостной датчик функционирует так. Две ёмкостных контактных пластины отделены друг от друга небольшим зазором. Одна из них неподвижна, а другая, находящаяся в контакте с воздухом, действует подобно гибкой диафрагме. Повышение давления воздуха деформирует диафрагму, что сужает зазор и уменьшает ёмкость. Изменение ёмкости преобразуется в электрический сигнал.
Поскольку датчики емкостного типа некоторое время сравнивают показания текущего давления воздуха относительно предварительно заданных его значений, они работают медленнее резистивных.
Индуктивный тип устройства
В индуктивных датчиках, оценивающих перепад давления, деформация диафрагмы преобразуется в линейное движение ферромагнитного сердечника с использованием принципа индуктивности. Движение сердечника вызывает изменение индуцированного тока, который генерируется катушкой с питанием от переменного тока на другой вторичной измерительной катушке. Это изменение, в свою очередь, преобразуется в электрический сигнал. Работа такого устройства ясна из рисунка.
Индуктивные датчики срабатывают быстрее ёмкостных, но конструктивно сложнее, и нуждаются во внешнем дополнительном питании.
Конструктивные элементы устройства
Независимо от способа преобразования и передачи управляющего сигнала, в дифференциальных датчиках можно выделить следующие части:
- Первичный элемент, посредством которого создаётся разность давлений. При этом расход воздуха в единицу времени изменяется. Наиболее распространёнными типами первичных элементов являются диафрагма, трубка Вентури, сопло или трубка Пито;
- Вторичный элемент — собственно датчик, при помощи которого максимально точно фиксируется перепад давлений, создаваемый первичным элементом. В частности, важно, чтобы на измерение такого показателя не влияли изменения свойств воздуха, его температуры или другие параметры, например, температура окружающей среды;
- Корпус, главное назначение которого — обеспечить максимальную защиту устройства от вредного влияния внешних факторов, в том числе, и длительно действующих (например, влажности воздуха).
Часто сюда относят также комплект передающе-коммутационных проводов, по которым сигнал передаётся на панель управления.
Внешний вид устройства, предназначенного для установки в систему вентиляции, представлен на рисунке:
Как выбрать типоразмер устройства
Исходными данными для выбора служат следующие факторы:
- Желаемая точность в показаниях прибора.
- Минимальные габаритные размеры пространства, в котором предполагается установка.
- Внешние условия функционирования.
- Необходимое быстродействие.
- Требования к комплектации.
- Трудоёмкость регламентного обслуживания.
Общая схема системы вентиляции общественного или промышленного здания довольно сложна, и включает в себя использование приборов разного назначения.
Для них требуется широкий диапазон предельных значений давления, как правило, от 2500 Па до 250 Па, при периодически возникающих запросах до 25 Па. Традиционные сенсорные изделия для поддержания необходимой производительности сенсора поддерживают только один калиброванный полный диапазон шкалы, что требует использования 3–5 или даже более отдельных систем для покрытия требуемого диапазона контролируемых величин.
Поэтому на практике преимущество получают предложения, которые позволяют при помощи одной системы перекрывать весь требуемый диапазон, поддерживая при этом оптимизированные калиброванные характеристики изменений свойств воздуха. С помощью таких устройств многообразие датчиков может быть оптимизировано при сохранении самого высокого в отрасли уровня производительности. Такие устройства, хотя и являются специфичными для определённых целей, позволяют потребителям сокращать количество самостоятельных узлов в вентиляционной системе в 3…5 раз или более, существенно экономя на стоимости материалов и энергоресурсов. Упрощается также установка и обслуживание.
Таким образом, для решения поставленных задач рассматриваемые устройства должны обеспечивать работоспособность в диапазоне давлений воздуха от 25 до 2500 Па, подключаться не менее чем к 3…5 калибрующим устройствам, обеспечивать возможность дистанционного обслуживания.
Важно использовать по месту несколько систем, оснащённых рассматриваемыми датчиками, что позволяет пользователю изменять диапазоны измерений по мере необходимости. Это обеспечивает баланс воздушных потоков в помещениях и оптимизирует производительность для каждой отдельной системы воздуховодов здания.
Видео по теме
Источник
Датчик давления воздуха в воздуховоде
Существует несколько методов измерения скорости потока воздуха, основанных на различных физических принципах. Среди них наибольшее распространение получили следующие методы использующие:
- перепад давления;
- крутящий момент;
- тепловые изменения;
- акустические свойства перемещаемой среды;
- оптические свойства перемещаемой среды;
Метод перепада давления является одним из старейших методов измерения скорости воздуха. Недостатком является чувствительность к загрязнениям и небольшая чувствительность при измерении небольших скоростей потока.
У метода крутящего момента основной недостаток – наличие движущихся частей. Акустические и оптические методы наиболее дорогостоящие.
Тепловые методы в свою очередь делятся на термоанемометрические и термокаталитические.
В данном разделе представлены стационарные датчики использующие термоанемометрический принцип, который основан на зависимости температуры нагретой массы от скорости потока.
Отличительной особенностью данного метода является достаточно высокая точность измерения как небольших скоростей потока (0.1-0.5 м/с), так и высоких.
Мы предлагаем только прямые поставки контрольно-измерительных приборов с завода Dwyer. Список и описание продукции полностью соответствует печатному каталогу и оригинальному сайту компании-изготовителя. Поделитесь с коллегами ссылкой на эти приборы, нажмите на кнопку социальной сети:
Датчик давления воздуха используется для регистрации перепада давления воздуха. А вот для измерения и преобразования в аналоговый и кодовый (цифровой) электрические выходные сигналы температуры жидких, газообразных и сыпучих веществ используют преобразователь температуры, подробнее можно узнать по ссылке http://olil.ru/thermoolil/prtem .
1.Применяется в индикации в щите управления автоматикой или в системах диспетчеризации для определения загрязнения фильтра в вентиляционных системах кондиционирования воздуха.
2.Применяется для определения обрыва ремня мотора в вентиляционных системах.
Работа прибора реле перепада давления очень проста: к нему подсоединяется два шланга (в входят комплект) а другие концы шланг вставляется в штыри (тоже входят в комплект) через просверленные отверстия.
1. На реле давления, куда шланги вставляются, есть надпись +Р1 и –Р2 . Если прибор служит для определения загрязнения фильтра, то шланг +Р1 соединяется в воздуховоде со стороны улицы а –Р2 со стороны помещения(до и после фильтра). При загрязнении фильтра мотор вентиляционной системы принужденно начинает засасывать воздух через шланг –Р2. В результате этого внутри датчика давления замыкается контакт и в щите автоматики управления системой вентиляции загорается лампочка «Загрязнение фильтра». Или этот контакт дает сигнал в контроллер, что в свою очередь через программное обеспечение отображает информацию на экране монитора диспетчера.
2. Для определения обрыва ремня или наличия потока воздуха в воздуховоде перед мотором и после мотора монтируется датчик давления. Но, тут шланги подключаются наоборот –Р2 со стороны улицы, а +Р1 со стороны помещения. Мотор приточной системы когда начинает работать, создает давление после себя и по шлангу +Р1 давление поступает в датчик давления, внутри датчика давления замыкается контакт. В результате в щите автоматики управления системой вентиляции загорается лампочка «Нет потока» Или же сигнал через этот контакт подается в контроллер, который согласно программе отображает информацию на экране монитора диспетчера.
Настройка порога срабатывания производится по шкале, расположенной внутри реле.
Источник