ไขข้อข้องใจเกี่ยวกับเซ็นเซอร์วัดความดัน: ชื่อ, ข้อผิดพลาด, ข้อดีและข้อเสีย

เปิดโลกเซ็นเซอร์วัดความดัน: ชื่อเรียก, ความล้มเหลว, ข้อดีและข้อเสีย

เซ็นเซอร์วัดความดันคือฮีโร่ที่ไม่ค่อยมีใครรู้จักในงานอุตสาหกรรม, ยานยนต์, การแพทย์ และการใช้งานทั่วไปมากมาย พวกมันคอยตรวจสอบและควบคุมกระบวนการสำคัญอย่างเงียบๆ เพื่อให้มั่นใจในทุกสิ่งตั้งแต่ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ไปจนถึงความปลอดภัยของผู้ป่วย แต่คุณ รู้ เกี่ยวกับพวกมันมากแค่ไหน? มาเจาะลึกสามประเด็นหลัก: พวกมันถูกเรียกว่าอะไร, พวกมันสามารถล้มเหลวได้อย่างไร, และข้อดีและข้อเสียโดยธรรมชาติของพวกมัน

1. เซ็นเซอร์วัดความดัน หรือที่รู้จักกันในชื่ออะไร?

ในขณะที่ "เซ็นเซอร์วัดความดัน" เป็นคำศัพท์ทั่วไปที่ใช้กันมากที่สุด คุณมักจะพบชื่อเรียกอื่นๆ ซึ่งมักจะสะท้อนถึงความแตกต่างเล็กน้อยในการทำงานหรือผลลัพธ์:

• ทรานสดิวเซอร์วัดความดัน: คำนี้เน้นย้ำถึง การแปลง ความดันให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า (เช่น เอาต์พุต mV/V ซึ่งมักจะไม่ถูกขยาย) เป็นคำที่ใช้แทนกันได้มากที่สุดกับคำว่า "เซ็นเซอร์"

• เครื่องส่งสัญญาณวัดความดัน: โดยปกติแล้วหมายถึงอุปกรณ์ที่แปลงความดันให้เป็น สัญญาณอุตสาหกรรม มาตรฐาน (ส่วนใหญ่คือ 4-20 mA หรือ 0-10V DC) ที่ออกแบบมาสำหรับการส่งผ่านในระยะทางไกลขึ้นโดยมีการลดทอนสัญญาณน้อยที่สุด เครื่องส่งสัญญาณมักจะมีวงจรขยายสัญญาณและการปรับสภาพสัญญาณภายในตัวเรือนป้องกัน

• ตัวส่งสัญญาณวัดความดัน/หน่วยส่งสัญญาณ: ใช้บ่อยในบริบทของยานยนต์ (เช่น ตัวส่งสัญญาณวัดแรงดันน้ำมัน) ซึ่งหมายถึงอุปกรณ์ที่ง่ายกว่าในการส่งสัญญาณพื้นฐาน (มักจะเป็นความต้านทานที่แปรผัน) ไปยังเกจวัด

• สวิตช์วัดความดัน: ประเภทเฉพาะที่ออกแบบมาเพื่อเปิดหรือปิดวงจรไฟฟ้าเมื่อถึงเกณฑ์ความดันที่ตั้งไว้ล่วงหน้า (เช่น สวิตช์คอมเพรสเซอร์ตู้เย็น, สวิตช์ความปลอดภัย HVAC)

• เกจวัดความดัน (อิเล็กทรอนิกส์): ในขณะที่แบบดั้งเดิมเป็นแบบกลไก เกจวัดแบบอิเล็กทรอนิกส์ใช้เซ็นเซอร์วัดความดันเป็นองค์ประกอบการตรวจจับหลัก

• ตัวบ่งชี้ความดัน: คล้ายกับเกจวัด เน้นย้ำถึงแง่มุมการแสดงผล

โดยพื้นฐานแล้ว อุปกรณ์เหล่านี้ทั้งหมดจะตรวจจับความดัน แต่ชื่อเฉพาะมักจะบอกใบ้ถึงประเภทของเอาต์พุต ความซับซ้อน และการใช้งานที่ตั้งใจไว้

2. เซ็นเซอร์วัดความดันล้มเหลวได้อย่างไร?

เช่นเดียวกับส่วนประกอบอื่นๆ เซ็นเซอร์วัดความดันไม่ได้สมบูรณ์แบบ การทำความเข้าใจโหมดความล้มเหลวทั่วไปเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวินิจฉัยและการป้องกัน:

• แรงดันเกิน/โอเวอร์โหลด: การเกินแรงดันสูงสุดที่กำหนดของเซ็นเซอร์ (แม้เพียงชั่วครู่) เป็นสาเหตุหลัก สิ่งนี้สามารถทำให้ไดอะแฟรมตรวจจับเสียรูปทรงอย่างถาวร, แตก หรือทำให้ส่วนประกอบภายในเสียหาย

• แรงดันกระชาก/Water Hammer: แรงดันที่พุ่งสูงขึ้นอย่างกะทันหันและรุนแรง (พบได้ทั่วไปในระบบของเหลวเมื่อวาล์วปิดอย่างรวดเร็ว) อาจทำให้เกิดความล้มเหลวอย่างร้ายแรงคล้ายกับแรงดันเกิน แม้ว่า ค่าเฉลี่ย ความดันจะอยู่ในขีดจำกัด

• อุณหภูมิสุดขีด: การทำงานนอกช่วงอุณหภูมิที่ระบุสามารถ:

  • ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการสอบเทียบอย่างถาวร

  • ทำลายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือวัสดุพันธะที่ละเอียดอ่อน

  • เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของของเหลวเติม (ในเซ็นเซอร์บางประเภท)

• ความเข้ากันไม่ได้ของสื่อ/การกัดกร่อนทางเคมี: การสัมผัสกับก๊าซหรือของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่ทำลายวัสดุที่เปียก (ไดอะแฟรม, ซีล, ตัวเรือน) สิ่งนี้นำไปสู่การรั่วไหล, การเสื่อมสภาพของไดอะแฟรม หรือพอร์ตวัดความดันอุดตัน

• พอร์ตวัดความดันอุดตัน: สิ่งสกปรก, อนุภาค หรือสื่อกระบวนการที่แข็งตัวขวางพอร์ต ทำให้ความดันไม่สามารถเข้าถึงองค์ประกอบการตรวจจับได้

• ปัญหาทางไฟฟ้า:

  • แรงดันไฟฟ้าเกิน/ไฟกระชาก: ทำลายวงจรภายใน

  • ไฟฟ้าลัดวงจร/วงจรเปิด: ความผิดพลาดของสายไฟหรือความล้มเหลวของส่วนประกอบภายใน

  • ปัญหา Ground Loop: ทำให้การอ่านค่าผิดพลาดหรือสัญญาณรบกวน

• การสั่นสะเทือนทางกล/แรงกระแทก: การสั่นสะเทือนที่มากเกินไปอาจทำให้ส่วนประกอบเมื่อยล้า, สายไฟขาด หรือการเชื่อมต่อหลวม แรงกระแทกรุนแรงอาจทำให้เกิดความเสียหายทางกายภาพในทันที

• ความล้าของไดอะแฟรม: การวนรอบแรงดันสูงซ้ำๆ อาจทำให้ไดอะแฟรมตรวจจับบางๆ แตกหรือเสียรูปทรงในที่สุด

• ความล้มเหลวของซีล: โอริงหรือปะเก็นเสื่อมสภาพเมื่อเวลาผ่านไป นำไปสู่การรั่วไหล (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเซ็นเซอร์แบบปิดผนึกหรือเซ็นเซอร์สัมบูรณ์)

• การแทรกซึมของความชื้น/ความชื้น: น้ำเข้าสู่ตัวเรือนเซ็นเ