Датчики измерения давления в трубе

Датчики измерения давления в трубе

Прибор размещают между насосом и гидроаккумулятором. Настройками выставляют допустимый диапазон давления.

Устройство обеспечивает беспрерывную работу домашнего водопровода:

  • по достижении верхней границы размыкает цепь, останавливает забор воды,
  • при падении давления до нижнего уровня возобновляет работу насоса.

Зачем устанавливается?

Контроллер – необходимое звено в системе автономного водопровода, обеспечивает нужный напор воды для нормальной работы сантехнических приборов и продлевает срок их службы. Но при повышенном расходе давление в системе падает, насос работает на предельном режиме.

Более комфортный вариант для управления водоснабжением – связка датчика и частотного преобразователя, устройства для поддержания постоянного давления.

Преимущества установки инвертора:

  • постоянное давление в системе водоснабжения;
  • нужный объем воды без предельной загрузки насоса;
  • предотвращение температурных скачков в нагревательном баке из-за изменений давления;
  • плавный запуск и остановка насоса, что увеличивает срок службы оборудования и предотвращает гидроудары.

Напор снижается только при значительном расходе, когда не хватает мощности насоса. Но и в этом случае показатели системы будут стабильными на уровне, на который способно водозаборное оборудование.

Устройство и принцип работы

По принципу действия различают контроллеры, управляющие насосом по давлению или по потоку:

  1. Датчики измерения давления в трубеМеханический датчик состоит из диафрагмы, системы механизмов и рычагов, которые включают или выключают насос при отклонении мембраны за верхнюю или нижнюю границы установленного диапазона.

    По тому же принципу работают электронные, стрелочные датчики и блоки управления, различаются типом сигнала, который формирует устройство.

  2. Датчики, управляющие насосным оборудованием по потоку, поддерживают примерно постоянное давление при равномерном заборе воды. Когда все краны закрыты, насос качает воду до максимальной точки давления и отключается. Гидроаккумулятор часто входит в комплект блока управления водозабором по потоку, в этом случае он имеет небольшой объем (0,2-0,6 л) для гашения гидроудара без накопления.

    Для датчика с управлением по потоку внимательно рассчитывают мощность водозаборного оборудования, чтобы не создавать избыточного давления в баке или ставят редуктор, чтобы уберечь систему от предельного напора.

  3. При прекращении подачи воды для сохранения работоспособности водозаборного оборудования удобно иметь датчик сухого хода с противоположным принципом действия. Устройство выключит насос, как только напор воды в системе упадет ниже заданного давления. Имеет кнопку или рычажок сброса для принудительного запуска.

Подключение высокочастотного преобразователя намного улучшает управляемость.

Инвертор изменяет:

  • частоту тока, подаваемого на двигатель насоса,
  • балансирует вращение,
  • качает тот объем воды, который потребляется в данный момент.

Датчик следит за показателями системы. Автоматика постоянно поддерживает заданный уровень давления, который можно регулировать.

Какие виды существуют?

Контроллеры различают по сложности конструкции и набору команд, которые они способны отправлять системе:

  1. Датчики измерения давления в трубеМеханические датчики состоят из корпуса с одним выходом для присоединения к ответвлению трубы.

    Это самые дешевые модели, без индикации давления. Регулировка диапазона производится на глаз, поворотом прижимных гаек на пружинах.

  2. Стрелочные имеют экран с двумя стрелками, которые показывают верхнюю и нижнюю границы и выставляются винтами. Имеют в комплекте вилку для подключения к электросети и розетку для соединения с насосом.
  3. Электронные отличаются друг от друга набором функций:
    • все они управляют насосом, включают или выключают при выходе давления из заданного диапазона;
    • показывают текущее значение давления на экране, дают возможность тонкой настройки;
    • защищают от сухого хода с автоматическим многократным перезапуском;
    • предупреждают о протечках или разрывах трубопровода, выводят код ошибки на дисплей для диагностики неполадок;
    • в самых продвинутых моделях добавлена индикация неисправности гидроаккумулятора, которая высвечивается в случае повреждения мембраны или стравливания воздуха из бака.

Чем отличается от манометра?

Стрелочные или электронные имеют встроенный манометр, но это только часть конструкции датчика. Индикационное устройство замеряет и показывает значение давления на циферблате или электронном табло.

Датчик дополнительно преобразует пороговые значения в сигнал, который отправляет насосу, инициирует включение или отключение оборудования.

В недорогих моделях точность показаний невелика. В схему с датчиком нижнего ценового сегмента даже при наличии индикатора часто включают отдельный манометр высокой чувствительности.

Критерии выбора

Датчики измерения давления в трубе

В семейном коттедже надежная и сложная автоматика с инвертором сбережет дорогую сантехнику и избавит от перепадов температуры во время купания ребенка.

При подключении контроллера к высокочастотному преобразователю нужно убедиться в совместимости датчика и инвертора.

Цена датчика зависит от производителя и набора функций. Дороже всего импортные комбинированные электронные устройства, совмещающие управление насосом, датчик сухого хода, диагностику всей системы.

Но не менее популярны устройства российского производства с ценой в несколько сотен рублей, которые надежно управляют автономной системой.

Где и примерно в какую цену продаются?

Датчики продаются в специализированных магазинах сантехнического оборудования, электротоваров, инструментов, строительных гипермаркетах. Цены составляют от 300 руб. до 10 тысяч и выше за автоматику с богатыми возможностями.

При выборе простой модели дополнительно придется купить датчик сухого хода и манометр, поэтому окончательные затраты на автоматику могут оказаться не такими низкими, как планировалось.

Самая совершенная модель управления насосной станцией с подключением высокочастотного преобразователя, но минусом установки инвертора является высокая цена, которая начинается от 3000 руб.

Пошаговая инструкция, как подключить

Подробная схема монтажа датчика давления есть в инструкции, с которой продается устройство. В общем случае последовательность шагов одинакова.

Подключение к частотному преобразователю

Датчик подключают к инвертору в следующем порядке:

  • Датчики измерения давления в трубемонтируют датчик на трубопровод, соединяют устройство с высокочастотным преобразователем сигнальным кабелем;
  • в соответствии со схемой, приведенной в документации, подключают провода к соответствующим клеммам;
  • настраивают программную часть преобразователя и проверяют работу связки.

Для предотвращения помех и корректной работы инвертора для прокладки применяют экранированный сигнальный кабель.

К системе водоснабжения

Обычному датчику для монтажа на трубопровод требуется штуцер с пятью выводами:

  • вход и выход воды;
  • выход на расширительный бак;
  • под реле давления, как правило, с наружной резьбой;
  • ответвление под манометр.

К датчику подводят шнур от насоса для управления включением или выключением. Электропитание обеспечивается кабелем, который прокладывают к щитку.

Как настроить?

Заводские настройки датчика часто оставляют без изменения, но в случае необходимости верхнюю или нижнюю границы диапазона регулируют под свои потребности. Сначала тестируют систему, фиксируют существующие параметры и вносят корректировки.

В системе водоснабжения

Изменение значения давления производится подтягиванием или ослаблением пружин:

  • Датчики измерения давления в трубебольшая отвечает за нижнюю точку, включающую насос;
  • устанавливают нужное давление на манометре и подтягивают пружину до тех пор, пока мотор водозаборника не начнет работать;
  • верхнюю границу меняют маленькой пружиной, потом тестируют систему, проверяют фактические значения.

В простых датчиках для доступа к регуляторам снимают крышку корпуса, в продвинутых модификациях для регулировки есть внешние винты или кнопки.

В частотном преобразователе

При подключении через частотник изменение настроек приводит к уменьшению или увеличению сигнала, поступающего к преобразователю.

Удобен режим, когда включение насоса настраивают примерно на 1 атм. ниже нормативного значения. Эта разница позволит накапливать в гидроаккумуляторе до 10 л воды и не включать насос всякий раз, когда нужно сполоснуть руки или набрать кружку воды.

  • Когда придет время принять душ, насосная станция включится, и будет поддерживать постоянное давление без заметного перепада.
  • Как регулировать датчик давления на насосной станции, подскажет видео:

Возможные поломки и пути их решения

При сбоях в работе насосной станции проводят общую диагностику, чтобы исключить поломку насоса или повреждение мембраны бака.

Автоматика может стать причиной неисправности в следующих случаях:

  1. Датчики измерения давления в трубеСлабый или избыточный напор происходит при некорректной настройке, проводят повторную регулировку.
  2. Ослабление винтов, держащих контактную группу, приводит к самопроизвольному включению или отключению устройства, нагреванию и даже обгоранию контактов, для устранения заменяют блок.
  3. При засорении трубопровода или штуцера прибор реагирует с задержкой, исправляют прочисткой системы, а для предотвращения предусматривают установку надежных фильтров между насосом и датчиком.

Перед проведением работ по техническому обслуживанию отключают электропитание и не проводят действий при работающем насосе.

Устройство будет неправильно работать, если размещено на большом расстоянии от гидроаккумулятора или имеет зауженную подводку к баку. В этом случае проще переделать схему подключения оборудования.

Как почистить датчик давления воды, подскажет видео:

Заключение

Датчик давления отвечает за оптимальный режим работы оборудования, подающего воду в частный дом. Для сложных и дорогих сантехнических приборов лучше установить высокочастотный преобразователь, который поддерживает постоянное давление в системе.

https://www.youtube.com/watch?v=ejrXQ6zS73E

Но и обычное устройство самой простой конструкции обеспечит автоматическое включение или выключение насоса, удобное управление системой водоснабжения.

Датчики давления. Типы, характеристики, особенности, подбор

Давление необходимо учитывать при проектировании многих химических процессов. Давление определяется как сила действующая на единицу площади и измеряется в английских единицах – пси или в СИ единицах – Па. Существуют три типа измеряемого давления:

  1. Абсолютное давление – атмосферное давление плюс избыточное давление;
  2. Избыточное давление – абсолютное давление минус атмосферное давление;
  3. Дифференциальное давление – разность давлений между двумя точками.

Существуют различные типы датчиков давления, которые сегодня доступны на рынке для использования в промышленности. Каждый из них имеет преимущества в определенных ситуациях.

Читайте также:  Самостоятельное изготовление ручной картофелесажалки

Критерии отбора датчика

Для того чтобы контролируемая давлением система работала правильно и эффективно, важно, чтобы используемый датчик давления мог давать точные показания по мере необходимости и в течение длительного периода времени без необходимости ремонта или замены в условиях работы системы. Существует несколько факторов, влияющих на пригодность конкретного датчика давления для конкретного процесса. Основные это:

  • характеристики используемых веществ в среде которых будет использоваться устройство;
  • условия окружающей среды;
  • диапазон давлений;
  • уровень точности и чувствительности, требуемые в процессе измерения.

Процесс

Чувствительный элемент (упругий элемент) будет подвергаться воздействию веществ, используемых в процессе, поэтому материалы датчика, которые могут реагировать с данными веществами или подвергаться воздействию агрессивных сред – непригодны для использования. Мембраны (диафрагмы) являются оптимальными даже для очень суровых условий использования.

Окружающая среда

Окружающая среда (в технологическом процессе – это среда создаваемая веществом, вибрация, температура и т.д.), в которой проводится технологический процесс, также должна быть учтена при выборе датчика давления.

В агрессивных средах, при сильных вибрациях в трубопроводе, или при экстремальных температурах, датчики должны иметь дополнительный уровень защиты.

Герметичные, прочные корпуса с заполнением материалом, содержащим глицерин или силикон – часто используются, для того, чтобы защитить внутренние компоненты датчика (кроме чувствительного элемента) от очень жестких, агрессивных сред и колебаний.

Диапазон давлений

Большинство процессов работают в определенном диапазоне давлений. Поскольку определенные датчики давления работают оптимально в определенных диапазонах давления, существует необходимость выбрать устройства, способные функционировать в диапазоне, установленном процессом.

Чувствительность

Различные процессы требуют различных уровней точности. В общем, чем точнее датчик, тем он дороже, таким образом, будет экономически выгодно выбрать датчики, которые способны максимально удовлетворить требуемую точность.

Существует также компромисс между точностью и способностью быстро обнаруживать изменения давления.

Следовательно, в процессах, в которых давление сильно варьируется в течение коротких периодов времени – нецелесообразно использовать датчики, которым требуется больше времени, чтобы дать точные показания давления, хотя они и могли бы дать более точные значения.

Методы измерения давления

Существует несколько наиболее часто используемых методов измерения давления. Эти методы включают в себя визуальный замер высоты жидкости в колонне, метод упругой деформации и электрические методы.

Высота жидкости в колонне

Давление можно выразить как высоту жидкости с известной плотностью в трубке. Используя уравнение   P = ρ GH, можно легко вычислить значение давления. Данные типы измерительных приборов обычно называют манометрами. Для измерения высоты жидкости в колонне, может быть использована шкала с единицами измерения расстояния, также как и откалиброванная шкала давления.

Обычно в качестве жидкости в этих колоннах используется вода или ртуть. Вода используется, когда вы хотите достичь более высокой чувствительности (плотность воды значительно меньше, чем плотность жидкой ртути, так что высота столба воды будет более сильно меняться при изменении давления).

Ртуть же используется, когда вы хотите измерять более высокие значения давления, но с меньшей чувствительностью.

Упругая деформация

Этот метод измерения давления основан на принципе, который гласит, что степень деформации упругого материала прямо пропорциональна прикладываемому давлению. Для данного метода, в основном, используются три типа датчиков: трубки Бурдона, диафрагмы и сильфоны. (См. раздел “Типы датчиков”)

Электрические методы

Электрические методы, используемые для измерения давления основаны на принципе, основывающимся на том, что изменение размера влияет на электрическое сопротивление проводника.

Устройства, использующие для измерения давления изменение сопротивления называют тензодатчиками.

Также существуют и другие электрические датчики, например емкостные, индуктивные, магнетосопротивления (Холла), потенциометрические, пьезометрические и пьезорезистивные преобразователи. (См. раздел “Типы датчиков”)

Типы датчиков

Существует множество различных датчиков давления являющихся наиболее подходящими для конкретного процесса, но их обычно можно разделить на несколько категорий, а именно: упругие датчики, электрические преобразователи, датчики дифференциального давления и датчики давления вакуума. Ниже представлены категории, каждая из которых содержит уникальные внутренние компоненты более подходящие под использование в конкретной ситуации.

Упругие датчики

Большинство датчиков давления жидкости имеют упругую структуру, где жидкость заключена в небольшой отсек по меньшей мере с одной упругой стенкой.

При использовании данного метода, показания давления определяются путем измерения отклонения этой эластичной стенки, представляя результат непосредственным отсчетом через соответствующие связи, либо через трансдуцированные электрические сигналы.

Упругие датчики давления очень чувствительны, они довольно хрупкие и подвержены вибрации. Кроме того, они, как правило, значительно дороже, чем манометры, и поэтому в основном используются для передачи измеренных данных и измерения разности давлений.

Теоретически можно использовать довольно широкий спектр упругих элементов для упругих датчиков давления. Однако большинство устройств используют ту или иную форму трубки Бурдона или диафрагмы.

Трубки Бурдона

Принцип, на котором основаны разного вида трубки Бурдона:  Давление, подаваемое внутрь трубки, вызывает упругую деформацию эллиптического или овального сечения трубки в сторону круга, которая вызывает появление напряжений в продольном направлении, заставляющих трубку разгибаться, а свободный конец трубки перемещаться. Система рычагов и передач превращает это движение и возвращает стрелку, показывающую давление относительно круглой шкалы. Диапазон измерения такого манометра составляет – от 10 Па до 1000 МПа. Трубные материалы могут быть изменены соответствующим образом в соответствии с требуемым условием процесса. Также, трубки Бурдона – портативные и требуют минимального технического обслуживания, однако, они могут быть использованы только для статических измерений и имеют низкую точность.

Материалом для трубчатых пружин может служить сталь, бронза, латунь. В зависимости от конструктивного исполнения трубчатые пружины могут быть одно- и многовитковые (винтовые и спиральные), S-образные и т.п.

Распространены одновитковые трубчатые пружины, используемые в манометрах, которые предназначены для измерения давления жидкостей и газов, а также в таких типах манометров как глубиномер.

Датчики С-типа могут быть использованы в диапазонах давлений приближающихся к 700 МПа; они имеют минимальный рекомендованный диапазон давления – 30 кПа (т.е. они не достаточно чувствительны для измерения разности давлений меньше чем 30 кПа).

Сильфоны

Сильфоны имеют цилиндрическую форму и содержат много складок. Они могут деформироваться в осевом направлении при изменении давления (сжатие или расширение).

Давление, которое должно быть измерено прикладывается к одной стороне сильфона (внутри или снаружи), тогда как на противоположную сторону действует атмосферное давление.

Абсолютное давление может быть измерено путем откачки воздуха из внешнего или внутреннего пространства сильфона, а затем измерением давления на противоположной стороне. Сильфон может быть подключен только к включающим / выключающим переключателям или к потенциометру и используется при низких давлениях,

Датчик давления воды в системе водоснабжения: регулировка давления в трубопроводе

Преобразователи давления появились в продуктовой линейке в конце 2018 года.

Запуск производства интеллектуальных датчиков «ЭМИС»-БАР» позволил заказчику унифицировать применяемое оборудование, а также открыл возможность комплексной покупки средств измерения данной торговой марки с получением дополнительных выгод.

Технические характеристики приборов «ЭМИС»-БАР» соответствуют ведущим мировым образцам.

Они обладают точностью от 0,04%, имеют диапазон измерения в пределах от -0,5 до 40 МПа, способны работать при давлении перегрузки до 60 МПа, а также имеют комбинированную взрывозащиту Exdia. Как и все интеллектуальные приборы , датчики давления «ЭМИС»-БАР» поддерживаются сервисным и диагностическим ПО «ЭМИС»-Интегратор». (Чтобы узнать более подробную информацию о приборах, смотрите раздел «продукция»)

Всего представлено 20 моделей, предназначенных для измерения всех типов давления с различными вариантами присоединения к процессу, в том числе с возможностью нижнего подвода импульсных трубок.

Регистрация сигналов датчиков давления

Сигналы с датчиков давления являются медленноменяющимися. Это значит, что их спектр лежит в области сверхнизких частот. Для того чтобы с высокой точностью оцифровать такой сигнал необходимо подавить высокочастотную часть спектра, полностью состоящую из помех. Это особенно актуально в промышленных условиях.

Специально для ввода медленноменяющихся сигналов используются интегрирующие АЦП.

Они проводят измерение не мгновенного значения сигнала (которое изменяется под действием помех), а интегрируют сигнальную функцию за заданный промежуток времени, который заведомо меньше постоянной времени процессов, происходящих в контролируемой среде, но заведомо больше периода самой низкочастотной помехи

Технические характеристики

Наименование Значение
Диапазон измеряемых давлений до 40 МПа
Основная приведенная погрешность 0,04%, 0,065%
Диапазон перенастройки 100:1*
Температура измеряемой среды для специального фланцевого исполнения -40..+120 °С -90..+400 °С **
Температура окружающей среды -60..+85 °С
Температура работоспособности ЖКИ -30..+85 °С
Взрывозащита 0Ex ia IIC T6…T4 Ga X, 1Ex d IIC T6…T4 Gb X, 1Ex d ia IIC T6…T4 Gb X
Выходные сигналы 4..20 мА+HART
Напряжение питания 10,5..45 В
Средняя наработка на отказ 150 000 ч
Межповерочный интервал 5 лет
Срок службы 30 лет

*В зависимости от выбранного полного диапазона измерения.

**В зависимости от заполняющей жидкости капиллярных линий.

Пьезорезистивные датчики давления

В преобразователях «ЭМИС»-БАР» реализован пьезорезистивный метод измерения.

Давление подается на разделительную мембрану, затем передается через заполняющую жидкость в измерительную камеру и приводит к деформации измерительной мембраны из монокристаллического кремния, в которой сформированы полупроводниковые резисторы моста Уитстона.

Деформация пьезорезистора, находящегося в плече моста, приводит к изменению его сопротивления и, как следствие, разбалансу измерительного моста. Напряжение разбаланса моста, зависящее от давления в измерительной камере преобразуется электронным блоком в сигнал соответствующего выходного интерфейса.

Читайте также:  Как изготавливаю гнутые трубы

Схема сенсорного модуля

Мембрана датчика давления

Разделительная мембрана может быть изготовлена из таких материалов, как нержавеющая сталь 316L, сплав Хастеллой НН-276, тантал, монель, 316L с золотым напылением и никель. Кроме того, для защиты сенсора от агрессивной среды и экстремальных температур используется разделитель сред. В этом случае разделительная мембрана датчика может быть:

  • открытой, что применимо для вязких жидкостей;
  • выносной с прямым монтажом;
  • на капиллярной линии.

Отметим, что степень влияния температуры на разделительную мембрану зависит от её толщины, типа и размера, а также от длины и диаметра капилляра. (1 метр капиллярной линии позволяет снизить температуру на 50 градусов). В связи с широким выбором материалов мембраны, корпуса и заполняющей жидкости, датчик возможно устанавливать на сильноагрессивные среды, например, такие как соляная кислота.

Устройство манометра для измерения давления воды

Устройство манометра

Манометр имеет простую конструкцию. В приборе различают корпус и шкалу, на которой отмечены измеряемые величины. В корпусе находится трубчатая пружина. Она может быть заменена двухпластинчатой мембраной. Манометр имеет держатель, чувствительный элемент и трибко-секторный механизм.

Стрелка прибора является индикатором. Она может совершать один оборот вокруг своей оси. Для передачи вращения стрелке используются шестеренки. В конструкции прибора находится зубчатый сектор и поводок. Между шестеренками и зубьями устройства находится специальная пружина, исключающая вероятность мертвого хода.

Преобразователи давления измерительные с выходными сигналами 4–20 ма + hart

Датчики «ЭМИС»-БАР» имеют выходные сигналы 4–20 мА + HART с DD-файлами (Device Desription).

DD-файл предоставляются производителем бесплатно При наличии НАRT-протокола прибор может передавать информацию в цифровом виде по двухпроводной линии связи совместно с токовым сигналом 4–20 мА.

Принимать и обрабатывать цифровой сигнал возможно с помощью любого устройства, поддерживающего HART-протокол. Цифровой интерфейс служит для связи датчика с портативным HART-коммуникатором, либо с ПК посредством стандартного интерфейса и дополнительного HART-модема.

является членом ассоциации производителей оборудования, поддерживающего протокол HART. Наличие HART-протокола позволяет одновременно использовать обе системы управления: компьютер с HART-протоколом и портативный HART-коммуникатор.

Преобразователь способен распознавать и выполнять команды каждого из них. При этом управляющие устройства могут иметь различные адреса и обмениваться данными в режиме разделения времени канала связи.

Настройку можно производить с любым HART-коммуникатором или ПО поддерживающим HART.

Также можно использовать технологию FDT (FIELD DEVICE TOOL). Для работы с данной спецификацией необходимо использовать программное обеспечение поддерживающее DTM (DEVICE TYPE MANAGER). Например, бесплатный пакет PACTware (Process Automation Configuration Tool).

PACTware представляет собой программное обеспечение для настройки любых типов приборов независимо от их изготовителя или используемой шины. В сочетании с DTM (Device Type Manager), поставляемыми , данное программное обеспечение позволяет выполнять настройку оборудования.

Таким образом, для обеспечения настройки приборов должны быть установлены как PACTware, так и соответствующие DTM.

В июле 2020 г. были проведены испытания средств измерения на совместимость с адаптером беспроводной сети Wireless HART. Результат испытаний показал возможность применения решения от «Pepperl+Fuchs» для всей линейки преобразователей «ЭМИС»-БАР».

С помощью адаптера WHA-ADP2 возможна беспроводная передача всех параметров прибора, полученных по протоколу HART или токовой петле 4-20мА. Кроме того, адаптер позволяет осуществлять электрическое питание датчика от встроенной батареи, что делает такое техническое решение автономным.

Принцип работы

  • Рассмотрим датчик напора РМ, установленный в индивидуальный водопровод, он функционирует следующим образом:
  • Создаваемое насосом колодца или скважины давление способствует наполнению магистрали водой, которая давит на резиновую мембрану, расположенную за штуцером реле давления.
  • Внутри устройства на эластичной мембране размещена тарелка с заостренными конусными выступами по краям, при перемещении мембраны под давлением вглубь прибора происходит одновременный сдвиг тарелки и ее наконечники давят на пластину, размыкающую электрические контакты внутри корпуса.
  • Так как к контактам подключен один или два провода кабеля питания электронасоса, происходит размыкание цепи, и подача питания на электродвигатель прекращается, прибор останавливает свою работу.

Максимальный порог срабатывания, при котором включается и выключается насос, устанавливается внутренними пружинами, давящими на замыкающую электрические контакты пластину в направлении движения мембраны.

Таким образом, гайкой большой пружины регулируется усилие, с которым должна переместиться эластичная мембрана для разъединения электрических контактов, и соответственно давление для разрыва цепи питания.

При бытовом использовании воды давление в трубопроводе падает, мембрана реле возвращается в исходное положение, ослабляя нажим на пластину, и контакты внутри прибора замыкаются – электронасос начинает функционировать и закачивать воду в магистраль.

Подключение преобразователя давления, монтаж

Электропитание осуществляется от источника питания постоянного тока напряжением от 10,5 до 45 В. Подключение устройства по протоколу HART осуществляется через нагрузочный резистор с сопротивлением в пределах 250 – 500 Ом, при этом необходимо учитывать полярность. Стоит обратить внимание на то, что напряжение должно быть не менее 15,8 и не более 45 В.

Схема подключения преобразователя давления

Способ монтажа

Установка прибора допускается как непосредственно на месте подключения, так и с использованием монтажного кронштейна. Кронштейн можно закрепить на стене или раме при помощи 4 винтов, либо на монтажной трубе (вертикальной или горизонтальной диаметром 50–60 мм) с помощью скоб.

При монтаже с поворотом датчика относительно вертикали необходимо провести калибровку нуля перед вводом в эксплуатацию.

Также во время установки прибора и подключения его к процессу следует учитывать рекомендации по расположению патрубков отбора давления.

Назначение

Электрические насосы в системе водоснабжения подают воду потребителю с определенным объемом и напором, при этом часть давления уходит на преодоление гидравлического сопротивления линии при перемещени потока на заданную высоту и расстояние, а остаток обеспечивает комфортный напор во внутридомовой магистрали.

Давление во внутренней системе необходимо для нормального функционирования санитарно-технических приборов, бытовой техники (стиральных и посудомоечных машин), смесительной арматуры на кухнях, в душевых кабинах и ванных комнатах. Чем больше протяженность внутридомовой линии и выше этажность дома, тем более высокий напор требуется на ее входе.

Внешний вид и подключение насосной станции с реле давления к водозаборной системе

Чтобы получить необходимое значение, электронасос должен работать такой период времени, чтобы наполнить гидробак и магистраль с необходимым давлением, после чего отключиться.

Именно реле давления управляет порогами срабатывания насоса за счет замыкания и размыкания цепи его питания, данная функция реализуется последовательным подключением одного из проводов питающего электрического кабеля к входным и выходным клеммам на корпусе датчика.

Многие схемы отопления имеют в своем составе циркуляционные насосы, повышающие давление и направляющие теплоноситель по контурам теплых полов и радиаторов отопления.

При возникновении экстренных случаев, связанных с засором или забиванием трубопровода, электронасос будет работать в непрерывном режиме, повышая давление в системе – в результате может произойти повреждение трубопровода и оборудования.

Избежать подобных ситуаций можно установкой реле, размыкающим цепь электропитания циркуляционной помпы при повышенных гидравлических нагрузках на магистраль.

Использование реле эффективно и в коммунальной сфере, где его устанавливают в трубопроводы водопроводных, отопительных и канализационных магистралей для автоматизации работы оборудования.

Реле, манометр и гидроаккумулятор в составе водозаборной станции

Реализуемая продукция

Для удобства монтажа датчика и дальнейшего его регулирования НПП «Прома» предлагает выбрать следующие типы установок:

  • механический датчик представляет собой мембрану с контактами, которые реагируют на изменение давления и приводят в действие насос;
  • электронный датчик давления воды не только запускает систему подачи водоснабжения, но и регулирует напор автоматически.

Достоинством механических преобразователей выступает их цена и простота монтажа, подкручиванием пружин выставляется максимальный и минимальный порог рабочего давления. Электронные приборы сокращают количество стартовых запусков оборудования, продлевая его срок эксплуатации, сдерживают возникновение гидроударов.

Представленные товары подходят под бытовые насосы:

  • циркуляционные;
  • повышенного давления;
  • прямоточные.

Способы установки манометров

Его установка может быть выполнена только на том объекта, на котором давление стравлено. Прибор должен быть установлен в рабочее положение. Как правило, оно описано в инструкции по его эксплуатации.

Там указано, каким образом он должен устанавливаться на трубопроводе и допуски на установки. Установить его можно с использованием гаечного ключа. Момент закручивания не должен превышать 20 Н×м.

перегрузка корпуса недопустима.

На практике применяют несколько способов монтажа:

  • прямой;
  • с использованием трехходового крана;
  • с применением импульсной трубки.

Правила установки и съема

Для обеспечения стабильной работы манометра и снижения риска его поломки соблюдают определенные правила:

  1. Монтаж манометров, должен быть выполнен таким образом, что бы было довольно просто снять результаты измерений, выполнять регламентное обслуживание и ремонт.
  2. Правила определяют ряд условий, которые определяют предельные размеры расстояний между измерительным прибором и стенами помещения, в котором этот прибор установлен.
  3. Если манометр монтируют на высоте от 2 до 3 метров, размер диаметра корпуса должен быть не меньше чем 160 мм. На высоту более чем три метра манометры устанавливать недопустимо. Это определено в требованиях нормативной документации.
  4. Для выполнения, предписанных в нормативной документации проверки измерительных приборов и оборудования при использовании приборов в монтажную конструкцию должен быть установлен трехходовой кран. Место его установки должно находиться между манометром и трубой (сосудом).
  5. При монтаже в условиях, когда возможно влияние на него сторонних внешних факторов, например, осадки или высокая температура, то необходимо обеспечить его дополнительную защиту. Для этого используют так называемые буферные элементы, сифоны и другие изделия. Эффективность работы смонтированного измерительного оборудования зависит насколько качественно закрыто от внешнего воздействия.
  6. Для предотвращения замерзания мерительного прибора, их обеспечивают тепловой изоляцией.
  7. При подключении необходимо стравить попавший внутрь системы газ. Для этого, чуть-чуть не докручивают фиксационную гайку на штуцере.
  8. Манометры, не прошедшие поверку и не имеющие на корпусе пломбы или соответствующей печати к использованию для работы в сетях не должны допускаться. Если сроки поверки истекли, или в процессе эксплуатации выяснилось, что работа отличается от штатной, то он должен быть снят и отправлен на диагностику и ремонт. На корпусе измерителя отмечено появление повреждений, или на стекле появилась трещина, то такой прибор не может эксплуатироваться и должен быть утилизирован.
  9. Поврежденные датчики демонтируют и передают в аттестованную лабораторию для выполнения ремонтных работ. Если такой манометр не подлежит восстановлению, то его утилизируют.
Читайте также:  Труба утепленная для отопления в гофре

Датчик давления воды

Сантехника и водоснабжение

В благоустройстве собственного дома важное значение имеют системы водоснабжения и водоотведения. Чтобы автоматизировать процесс подачи воды к кранам, необходимы специальные датчики или реле давления.

Несмотря на свои компактные габариты эти приборы способны справляться с колоссальными задачами — в частности, предотвращать гидравлические удары и резкие скачки напора, а также увеличивать срок службы насосной техники.

Необходимо знать, что представляют собой датчики, какие функции выполняют, на какие виды делятся и как их правильно выбирать.

Что это такое?

Датчик давления воды представляет собой устройство для автоматизации системы водоснабжения и регулирования скорости прохождения воды. При малейших изменениях давления он в автоматическом режиме обеспечивает включение и выключение насосной станции или насоса.

Для этих целей он оснащен двумя порогами срабатывания — верхним и нижним. Если уровень водяного давления уменьшается до нижнего порога, датчик замыкает контакты и активизирует работу насоса.

В случае повышения давления до верхнего порога происходит размыкание контактов, вследствие чего насос обесточивается.

Зачем устанавливается?

Датчики или реле устанавливают как в системах водоснабжения, так и в частотных преобразователях для насосных станций. В этих целях преимущественно применяются устройства клапанного и поршневого типа.

Наличие датчика давления в системе водоснабжения обеспечивает сантехническим приборам защиту от гидроударов и перепадов напора. Это устройство регулирует скорость движения воды по трубопроводу посредством поднятия или опускания ее давления.

Для того чтобы регулятор работал максимально корректно, необходимо правильно выбрать место для его установки. Датчик должен располагаться после запорной арматуры, а также перед приборами учета воды или накопительным бойлером.

Установка датчика в частотном преобразователе обеспечивает автоматическое включение и выключение насоса в зависимости от уровня давления воды.

Устройство выполняет следующие функции:

  • в реальном времени определяет уровень напора жидкости в водопроводе;
  • выводит показания на контрольные приборы — манометры;
  • сохраняет постоянный уровень напора воды.

При отсутствии данного прибора включать и выключать насос при изменениях уровня давления жидкости пришлось бы вручную. В результате холостого режима работы оборудование было бы подвержено быстрому износу и выходу из строя.

Устройство и принцип работы

Базовая конструкция датчика включает в себя следующие элементы:

  • мембрану;
  • металлическую платформу;
  • корпус из пластика;
  • поршень;
  • регулировочные болты с гайками;
  • две пружины, различающиеся по диаметру — они необходимы для определения максимального и минимального уровня давления, при которых должно сработать устройство;
  • патрубок — для подсоединения датчика к трубопроводу;
  • электрические контакты.

ОСОБЕННОСТИ: Более сложные и дорогие модели устройств дополнительно оснащаются встроенным манометром, регулировочной шкалой и другими компонентами, выполняющими разные функции. Принцип действия датчика давления воды прост: При одновременном открытии кранов несколькими пользователями уменьшается количество жидкости и гидроаккумуляторе, а следовательно, снижается уровень ее давления.

Как только уровень давления достигает минимально допустимого показателя, установленного в датчике, автоматически замыкаются контакты устройства. Происходит включение насоса, который начинает активно качать воду из скважины. В системе водоснабжения постепенно повышается напор.

После достижения максимально допустимого значения автоматически размыкаются контакты и работа насоса приостанавливается.

Такие автоматические действия повторяются каждый раз при изменениях давления в водопроводной системе.

Какие виды датчиков давления воды существуют?

Реле или датчики давления воды подразделяются на две категории — электромеханические (аналоговые) и электронные. Самые простые в плане конструкции — электромеханические устройства, которые применяется в сочетании с гидравлическими аккумуляторами.

В основе находится гибкая мембрана, соединенная с двумя пружинами. Под напором воды она изгибается по направлению большей или меньшей пружины.

Механические стрелочные датчики, предназначенные исключительно для насосного оборудования — в случае отсутствия воды внутри насоса он автоматически отключается, а вследствие уменьшения частоты запусков повышается срок службы прибора.

Выбирая датчик электромеханического типа, нужно принимать во внимание:

  • номинальное рабочее давление;
  • размеры резьбы;
  • номинальные характеристики тока;
  • напряжение контактов;
  • степень пыле- и влагозащиты.

ВАЖНО: У механических датчиков давления воды имеются недостатки, связанные с недостаточным удобством использования. Настройки таких устройств необходимо регулярно проверять и вносить исправления. Со временем пружины становятся более слабыми и требуют подкручивания. Электронные датчики отличаются более сложной конструкцией и точными показаниями.

Они оснащены специальным контроллером потока, который обеспечивает отключение насосного оборудования в случае критического уменьшения уровня воды. Поэтому работа насоса в режиме «сухого хода» становится невозможной.

Еще одной важной деталью электронного датчика является гидравлический бак с емкостью около 400 миллилитров, который обеспечивает защиту от гидроударов.

ВНИМАНИЕ: К недостаткам устройств данного типа относятся высокая стоимость, а также чувствительность к качеству водопроводной воды и частым скачкам напряжения.

Чем отличается от манометра?

В отличие от датчика, манометр предназначается для измерения давления, а не для его преобразования. При этом показания могут быть считаны с дисплея или шкалы. Датчик давления воды, в свою очередь, обеспечивает максимальную точность регистрации давления.

Критерии выбора

При выборе датчика давления следует учесть несколько важных критериев:

  • место установки;
  • диапазон измерений;
  • температуру измеряемой среды — она не должны выходить за пределы допустимого рабочего диапазона;
  • тип соединения;
  • параметры окружающей среды — температуру, влажность;
  • тип выходного сигнала;
  • точность и быстродействие.

Где продаются?

Приобрести датчики давления воды можно в торговых точках и интернет-магазинах, специализирующихся на продаже водопроводного, сантехнического и насосного оборудования. Стоимость этих устройств зависит от их типа, конструкции и функциональности.

Пошаговая инструкция как подключить датчик давления воды

Принципы подключения датчиков давления жидкости к частотному преобразователю и системе водоснабжения отличаются. Рассмотрим пошагово оба варианта.

К частотному преобразователю

Подключение датчика к частотному преобразователю дает возможность получать постоянное номинальное давление в системе, плавно изменять режимы работы двигателя насоса, продлевать период службы системных компонентов и экономить энергоресурсы. Для подключения необходимо последовательно:

  1. Смонтировать внешний датчик давления.
  2. Проложить сигнальный кабель от датчика до преобразователя.
  3. Следуя схеме, подключить провода к клеммам.
  4. Настроить программную часть частного преобразователя и протестировать систему.

К системе водоснабжения

  • К водяной магистрали реле давления можно подключит следующим образом: К патрубку сзади корпуса прикрутить штуцер.
  • К остальным выходам подсоединить гидроаккумулятор, трубопровод и манометр.

Как настроить датчик давления воды в системе водоснабжения и частотном преобразователе

Для настройки устройства в системе водоснабжения необходимо:

  1. Снять крышку с устройства, предварительно открутив винты на поверхности.
  2. Подтянуть верхнюю пружину для установки уровня высокого напора, а нижнюю для низкого.
  3. Установить крышку на прежнее место и закрутить гайки, избегая чрезмерного перетягивания.

Чтобы настроить датчик в частотном преобразователе, требуется:

  1. Запустить систему и отследить по манометру уровень давления, при котором отключится или включится насос.
  2. Поджать или опустить пружину крупного размера.
  3. Повторно включить и проверить параметры, установив одинаковое значение величин.
  4. Отрегулировать порог отключения насоса, поджав или опустив пружину меньшего размера.
  5. Снова запустить систему и проверить результаты.

Возможные поломки и пути их решения

При эксплуатации датчиков давления воды вероятны неисправности. Важно знать, как их правильно устранить.

Проблема Решение Забитость сечения отбора и импульсной линии Прочистить отбор или продуть соответствующий участок Пережим прокладки между гайкой штуцера и манометром Монтировать более жесткую прокладку Перекрытие вентиля в линии отбора давления Прочистить или открыть вентиль Засорение штуцера манометра Выполнить прочистку

Появление зазоров в кинематическом узле Устранить люфт или заменить прибор, в случае необходимости

Заключение

С помощью механических или электронных датчиков давления обеспечивается оптимальный напор воды в системе посредством автоматического запуска насоса или прекращения его работы. Еще одна важная роль этих устройств — защита от гидроударов и увеличение срока службы насосного оборудования.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector