Как выбрать беспроводной цифровой датчик давления

Беспроводные цифровые датчики давления являются важнейшими инструментами в современной промышленности, используемыми для измерения и контроля давления в различных областях — от химических заводов до удалённых нефтепроводов. Выбор подходящего устройства может быть непростой задачей, но понимание основных параметров и применяемых технологий позволит вам принять более взвешенное решение.

Понимание требований “процесса”

Прежде чем рассматривать беспроводные функции, необходимо убедиться, что передатчик подходит для ваших конкретных задач. Вот на что следует обратить внимание:

Диапазон давления:
Первое, что необходимо учесть, — это диапазон давления датчика. Лучше всего выбрать датчик с рабочим давлением в диапазоне 50–601 TP3T от полного диапазона. Это обеспечит эффективную работу устройства и соблюдение безопасных пределов. Также помните, что максимальное давление ни в коем случае не должно превышать предельного давления датчика (обычно в 1,5–2 раза превышающего номинальный диапазон).

Тип давления:

• Избыточное давление (PSIG): Измеряет давление относительно атмосферного. Это наиболее распространённый тип, используемый в резервуарах, трубопроводах и других открытых системах.
• Абсолютное давление (PSIA): Измеряет давление относительно вакуума. Это необходимо для вакуумных систем или процессов, чувствительных к погодным условиям.
• Дифференциальное давление (PSID): Измеряет разницу между двумя точками, например, на фильтре или для контроля потока.

Совместимость материалов:
Диафрагма (часть, контактирующая с жидкостью) должна быть совместима с измеряемой жидкостью. Обычно используется нержавеющая сталь, но для более агрессивных сред, таких как кислоты или морская вода, могут потребоваться специальные материалы, такие как хастеллой или монель.

Выберите правильный беспроводной протокол

Теперь перейдём к беспроводной связи. Существуют различные протоколы беспроводной связи, каждый из которых обладает своими преимуществами. Вот их обзор:

• WirelessHART (IEC 62591):
  Лучше всего подходит для: Критический мониторинг на фабриках и заводах.
  Диапазон: От короткого до среднего (используется ячеистая сеть).
  Частота обновления: Быстро (секунды).
  Плюсы: Высокая надежность с доступностью данных 99,9%, самовосстанавливающаяся сетка (самостоятельно корректирует работу в случае сбоя узла).
  Минусы: Требуется определенный шлюз; более дорогой.
• ИСА100.11а:
  Лучше всего подходит для: Гибкое и безопасное управление промышленным производством.
  Диапазон: Короткие и средние (сетевые или звездообразные).
  Частота обновления: Быстро (секунды).
  Плюсы: Очень гибкая и безопасная маршрутизация.
  Минусы: Не так широко распространен, как WirelessHART.
• LoRaWAN:
  Лучше всего подходит для: Удаленный или некритический мониторинг (например, удаленные резервуары).
  Диапазон: Длинные (до нескольких километров).
  Частота обновления: Медленно (минуты или часы).
  Плюсы: Отлично подходит для применений с малым энергопотреблением и большим радиусом действия.
  Минусы: Ограниченная пропускная способность данных, поэтому не подходит для управления в реальном времени.
• Bluetooth (BLE):
  Лучше всего подходит для: Настройка и обслуживание на небольшом расстоянии.
  Диапазон: Очень короткий (<100 футов).
  Частота обновления: В режиме реального времени (при подключении).
  Плюсы: Простая настройка, особенно с помощью мобильных приложений.
  Минусы: Не поддерживает удаленный мониторинг, если не подключен к локальному шлюзу.

Кончик:

• Для заводских настроек, где вам необходим мониторинг и управление в режиме реального времени, выберите WirelessHART или ИСА100.
• Если вам нужно контролировать что-то на большом расстоянии (например, удаленную нефтебазу), LoRaWAN может быть лучшим вариантом.

Мощность и время работы от аккумулятора

Беспроводные передатчики Работают от аккумуляторов, а срок службы аккумулятора зависит от частоты обновления данных. Более частые обновления разряжают аккумулятор быстрее. Вот простое руководство о том, чего можно ожидать:

• Частые обновления (каждую секунду): Срок службы батареи 1-2 года.
• Умеренные обновления (каждую минуту): Срок службы батареи 5–8 лет.
• Редкие обновления (каждые 10+ минут): 10 лет и более.

Тип батареи:
Обратите внимание на передатчики, использующие сменные литий-тионилхлоридные модули питания типа D-cell. Они стандартные, легко заменяемые и доступные.

Сбор энергии:
Некоторые продвинутые модели включают функции сбора энергии, например, солнечные, тепловые или вибрационные системы, которые могут продлить срок службы батареи практически до бесконечности.

Сертификаты по охране окружающей среды и безопасности

Если ваш передатчик будет использоваться в опасных условиях (например, на химических заводах или нефтяных вышках), убедитесь, что он имеет соответствующие сертификаты безопасности:

• Сертификаты искробезопасности (IS) или взрывозащищенности: Эти сертификаты гарантируют, что передатчик не станет причиной возникновения искр или других опасностей во взрывоопасных средах.
• Рейтинги защиты от проникновения (IP): Обратите внимание на классы защиты IP66/IP67 (защита от пыли и воды) для использования вне помещений или IP68, если передатчик может находиться под водой.

Дополнительные соображения

Наконец, не упускайте из виду эти “скрытые” характеристики, которые могут иметь значение:

• Технологическое соединение: Убедитесь, что тип соединения датчика соответствует вашему процессу, например, встроенная диафрагма для густых жидкостей или санитарная арматура для пищевой и фармацевтической промышленности.
• Локальный дисплей: Если вашим операторам необходимо напрямую видеть показания давления, выбирайте модель с ЖК-дисплеем. В противном случае, выбор “слепого” датчика (без дисплея) сэкономит деньги и продлит срок службы батареи.
• Кибербезопасность: При выполнении критически важных операций убедитесь, что устройство поддерживает надежное шифрование (128-битное AES — стандарт, используемый в WirelessHART и ISA100).

Контрольный список сводки

• Диапазон: Соответствует ли диапазон давления датчика вашим требованиям?
• Совместимость с носителями: Совместим ли материал с вашей жидкостью?
• Беспроводной протокол: Вам нужны обновления в режиме реального времени или связь на большом расстоянии?
• Власть: Как часто вам нужны обновления и на сколько часов хватит заряда батареи?
• Среда: Будет ли передатчик использоваться во взрывоопасных зонах или подвергаться воздействию пыли/воды?

Учитывая эти факторы, вы можете с уверенностью выбрать правильный беспроводной цифровой датчик давления для ваших нужд, гарантируя надежную работу и эффективный мониторинг.