ความเป็นเส้นตรงของเครื่องส่งสัญญาณแรงดันไฮดรอลิกคืออะไร?

ในโลกของเครื่องมือวัดอุตสาหกรรมเครื่องส่งสัญญาณความดันไฮดรอลิกมีบทบาทสำคัญในการวัดและส่งข้อมูลความดันอย่างแม่นยำ ในฐานะซัพพลายเออร์ชั้นนำของเครื่องส่งสัญญาณแรงดันไฮดรอลิกฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับแนวคิดของความเป็นเส้นตรงในอุปกรณ์เหล่านี้ ในโพสต์บล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกลงไปในความหมายเชิงเส้นสำหรับเครื่องส่งสัญญาณความดันไฮดรอลิกความสำคัญและวิธีการส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องมือ

ทำความเข้าใจกับความเป็นเส้นตรงในเครื่องส่งสัญญาณแรงดันไฮดรอลิก

ความเป็นเส้นตรงในบริบทของเครื่องส่งสัญญาณความดันไฮดรอลิกหมายถึงความสัมพันธ์ระหว่างความดันอินพุตและสัญญาณเอาต์พุต เครื่องส่งสัญญาณความดันเชิงเส้นที่สมบูรณ์แบบจะสร้างสัญญาณเอาต์พุตที่เป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันอินพุต กล่าวอีกนัยหนึ่งถ้าคุณต้องพล็อตแรงดันอินพุตบนแกน x - และสัญญาณเอาต์พุตบนแกน y - กราฟผลลัพธ์จะเป็นเส้นตรง

ในทางคณิตศาสตร์ความสัมพันธ์นี้สามารถแสดงเป็น (y = mx + b) โดยที่ (y) คือสัญญาณเอาต์พุต (x) คือความดันอินพุต (m) คือความชันของเส้น (หรือที่เรียกว่าความไวของเครื่องส่งสัญญาณ) และ (b) คือ Y - การดักจับ (สัญญาณเอาต์พุต

ตัวอย่างเช่นหากเครื่องส่งสัญญาณความดันไฮดรอลิกมีความไวของ (1) mV/bar และศูนย์ - ออฟเซ็ตของ (0) MV เมื่อแรงดันอินพุตคือ (10) แถบสัญญาณเอาต์พุตจะเป็น (10) MV; เมื่อแรงดันอินพุตคือ (20) แถบสัญญาณเอาต์พุตจะเป็น (20) MV และอื่น ๆ

ความสำคัญของความเป็นเส้นตรง

ความแม่นยำ

หนึ่งในเหตุผลหลักว่าทำไมความเป็นเส้นตรงจึงมีความสำคัญในเครื่องส่งสัญญาณความดันไฮดรอลิกคือความแม่นยำ ในการใช้งานอุตสาหกรรมการวัดความดันที่แม่นยำมักจะมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างความมั่นใจในการทำงานของอุปกรณ์ที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ เครื่องส่งสัญญาณความดันที่ไม่ใช่เชิงเส้นสามารถแนะนำข้อผิดพลาดในการวัดซึ่งอาจนำไปสู่การตัดสินใจควบคุมที่ไม่ถูกต้องคุณภาพผลิตภัณฑ์ลดลงและแม้กระทั่งอันตรายด้านความปลอดภัย

ตัวอย่างเช่นในระบบไฮดรอลิกที่ใช้ในการยกน้ำหนักหนักการวัดความดันที่ไม่ถูกต้องเนื่องจากความเป็นเส้นตรงที่ไม่ดีอาจส่งผลให้ระบบมีการทำงานมากเกินไปหรือต่ำกว่า - มีประสิทธิภาพซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์หรือบุคลากรที่เป็นอันตราย

การสอบเทียบ

ความเป็นเส้นตรงยังทำให้กระบวนการสอบเทียบง่ายขึ้น การสอบเทียบเป็นกระบวนการของการปรับเครื่องส่งสัญญาณความดันเพื่อให้แน่ใจว่าเอาต์พุตจะสะท้อนความดันอินพุตอย่างถูกต้อง เครื่องส่งสัญญาณแรงดันเชิงเส้นสามารถปรับเทียบได้โดยใช้วิธีการสอบเทียบสองจุดง่าย ๆ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการใช้แรงกดดันที่รู้จักสองประการ (โดยปกติจะเป็นแรงกดดันขั้นต่ำและสูงสุดภายในช่วงการทำงาน) และปรับเอาต์พุตของเครื่องส่งสัญญาณให้ตรงกับค่าที่คาดหวัง

ในทางตรงกันข้ามเครื่องส่งสัญญาณความดันที่ไม่เป็นเส้นตรงอาจต้องใช้การสอบเทียบหลายจุดที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งเป็นเวลา - การบริโภคและอาจต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ

ความเข้ากันได้

ในระบบควบคุมอุตสาหกรรมหลายระบบเครื่องส่งสัญญาณความดันจำเป็นต้องรวมเข้ากับเครื่องมือและอุปกรณ์ควบคุมอื่น ๆ เครื่องส่งสัญญาณความดันเชิงเส้นมีแนวโน้มที่จะเข้ากันได้กับระบบเหล่านี้มากขึ้นเนื่องจากมีสัญญาณเอาต์พุตที่คาดการณ์ได้ซึ่งสามารถตีความได้อย่างง่ายดายโดยส่วนประกอบอื่น ๆ

ปัจจัยที่มีผลต่อความเป็นเส้นตรง

การออกแบบเซ็นเซอร์

การออกแบบเซ็นเซอร์ความดันเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่มีผลต่อความเป็นเส้นตรงของเครื่องส่งสัญญาณความดันไฮดรอลิก เซ็นเซอร์ความดันประเภทต่าง ๆ เช่นเซ็นเซอร์ความเครียด - เซ็นเซอร์เกจเซ็นเซอร์ capacitive และเซ็นเซอร์ piezoelectric มีลักษณะเชิงเส้นตรงที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างเช่นเซ็นเซอร์เกจวัดนั้นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องส่งสัญญาณความดันไฮดรอลิกเนื่องจากมีความเป็นเส้นตรงที่ดีในช่วงกว้างของแรงกดดัน เซ็นเซอร์เหล่านี้ทำงานโดยการวัดการเปลี่ยนแปลงในความต้านทานไฟฟ้าขององค์ประกอบที่ไวต่อความเครียดเมื่อมันเปลี่ยนรูปด้วยแรงดัน ความสัมพันธ์ระหว่างการเสียรูปและการเปลี่ยนแปลงในความต้านทานนั้นประมาณเชิงเส้นซึ่งส่งผลให้สัญญาณเอาต์พุตเชิงเส้น

อุณหภูมิ

อุณหภูมิยังสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความเป็นเส้นตรงของเครื่องส่งสัญญาณความดันไฮดรอลิก เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพของเซ็นเซอร์ความดันและส่วนประกอบอื่น ๆ ในเครื่องส่งสัญญาณสามารถเปลี่ยนแปลงได้ซึ่งสามารถทำให้สัญญาณเอาต์พุตเบี่ยงเบนจากความสัมพันธ์เชิงเส้น

เพื่อชดเชยผลกระทบของอุณหภูมิเครื่องส่งสัญญาณความดันไฮดรอลิกที่ทันสมัยจำนวนมากมีการติดตั้งวงจรชดเชยอุณหภูมิ วงจรเหล่านี้ปรับสัญญาณเอาต์พุตตามอุณหภูมิที่วัดได้เพื่อรักษาความเป็นเส้นตรงในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง

แรงดันมากเกินไปและแรงดันต่ำ

การสัมผัสกับแรงดันมากเกินไป (แรงดันสูงกว่าแรงดันสูงสุดที่กำหนด) หรือแรงดันต่ำ (แรงดันต่ำกว่าแรงดันต่ำสุดที่กำหนด) อาจทำให้เกิดความเสียหายถาวรต่อเซ็นเซอร์ความดันและส่งผลกระทบต่อความเป็นเส้นตรง เมื่อเซ็นเซอร์ความดันอยู่ภายใต้แรงดันมากเกินไปองค์ประกอบการตรวจจับอาจจะผิดรูปเกินกว่าขีด จำกัด ที่ยืดหยุ่นส่งผลให้เกิดการตอบสนองเชิงเส้นที่ไม่ใช่เชิงเส้น

ในทำนองเดียวกันการด้อยแรงดันอาจทำให้องค์ประกอบการตรวจจับการล่มสลายหรือเสียรูปในวิธีที่คาดเดาไม่ได้ซึ่งนำไปสู่การไม่เป็นเส้นตรง ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเลือกเครื่องส่งสัญญาณความดันไฮดรอลิกที่มีช่วงความดันที่เหมาะสมและเพื่อให้แน่ใจว่าระบบได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดแรงดันมากเกินไป

การวัดความเป็นเส้นตรง

มีหลายวิธีในการวัดความเป็นเส้นตรงของเครื่องส่งสัญญาณความดันไฮดรอลิก วิธีการทั่วไปอย่างหนึ่งคือวิธีที่ดีที่สุด - พอดี - เส้นตรง ในวิธีนี้ชุดของการวัดความดันจะถูกนำไปใช้ในช่วงการทำงานเต็มรูปแบบของตัวส่งสัญญาณและสัญญาณเอาต์พุตจะถูกบันทึก จากนั้นเส้นตรงจะถูกติดตั้งกับจุดข้อมูลโดยใช้การวิเคราะห์การถดถอยสี่เหลี่ยมน้อยที่สุด

การเบี่ยงเบนสูงสุดของจุดข้อมูลจริงจากเส้นตรงที่ดีที่สุด - พอดีจะถูกคำนวณและแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของเอาต์พุตสเกลเต็ม เปอร์เซ็นต์นี้เรียกว่าข้อผิดพลาดเชิงเส้นตรงของเครื่องส่งสัญญาณ ข้อผิดพลาดที่ไม่เป็นเส้นตรงต่ำแสดงถึงความเป็นเส้นตรงที่ดีขึ้น

เปรียบเทียบกับเครื่องส่งสัญญาณแรงดันประเภทอื่น ๆ

นอกจากเครื่องส่งสัญญาณแรงดันไฮดรอลิกแล้วยังมีเครื่องส่งสัญญาณแรงดันประเภทอื่นในตลาดเช่นเครื่องส่งสัญญาณแรงดันลมและเครื่องส่งสัญญาณตำแหน่งวาล์ว- ในขณะที่แนวคิดของความเป็นเส้นตรงนำไปใช้กับเครื่องส่งสัญญาณประเภทนี้ทั้งหมดมีความแตกต่างบางประการในลักษณะความเป็นเส้นตรงของพวกเขา

ตัวอย่างเช่นเครื่องส่งสัญญาณแรงดันนิวเมติกมักใช้อากาศหรือก๊าซเป็นความดัน - การตรวจจับสื่อ เครื่องส่งสัญญาณเหล่านี้มักจะมีช่วงเชิงเส้นที่ จำกัด มากขึ้นเมื่อเทียบกับเครื่องส่งสัญญาณความดันไฮดรอลิกโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่แรงดันสูง นี่เป็นเพราะความสามารถในการบีบอัดของอากาศหรือก๊าซอาจทำให้ไม่เป็นเส้นตรงในความดัน - ถึง - ความสัมพันธ์ของสัญญาณ

ในทางกลับกันเครื่องส่งสัญญาณวาล์วจะถูกใช้เพื่อวัดตำแหน่งของวาล์วมากกว่าแรงดันโดยตรง อย่างไรก็ตามพวกเขายังพึ่งพาความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างตำแหน่งวาล์วและสัญญาณเอาต์พุต ความเป็นเส้นตรงของเครื่องส่งสัญญาณตำแหน่งวาล์วเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการควบคุมวาล์วและการวางตำแหน่งที่แม่นยำ

บทสรุป

โดยสรุปความเป็นเส้นตรงเป็นลักษณะสำคัญของเครื่องส่งสัญญาณความดันไฮดรอลิก มันส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำการสอบเทียบและความเข้ากันได้ของเครื่องมือซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานที่เหมาะสมในการใช้งานอุตสาหกรรม ในฐานะซัพพลายเออร์ของเครื่องส่งสัญญาณความดันไฮดรอลิกเราเข้าใจถึงความสำคัญของความเป็นเส้นตรงและดูแลการออกแบบและผลิตผลิตภัณฑ์ของเราเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพเชิงเส้นที่มีคุณภาพสูง

หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับเครื่องส่งสัญญาณแรงดันไฮดรอลิกหรือมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับความเป็นเส้นตรงหรือด้านอื่น ๆ ของการวัดความดันเราขอเชิญคุณติดต่อเราเพื่อขอการอภิปรายโดยละเอียด ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในการเลือกผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมสำหรับความต้องการเฉพาะของคุณและเพื่อให้คุณมีโซลูชั่นที่ดีที่สุดที่เป็นไปได้

การอ้างอิง

• "หลักการวัดความดันและการใช้งาน" โดย John Doe
• "คู่มือเครื่องมือวัดอุตสาหกรรม" โดย Jane Smith