Руководство по беспроводному манометру: как на самом деле работает удаленный мониторинг давления

Пройдите почти по любому заводу, и вы обнаружите одну и ту же маленькую проблему, повторяющуюся сто раз. Манометр находится наверху резервуара, внутри полозья или высоко на стене котла, в месте, куда кому-то приходится ходить с лестницей и блокнотом, чтобы записать число. Чтение в порядке. Добраться до него — самое дорогое.

Беспроводной манометр решает именно эту проблему. Он измеряет давление так же, как обычный прибор, но отправляет значение по радиоканалу на шлюз, контроллер или приборную панель, поэтому никому не нужно куда-либо лазить. Наша команда в Wuxi Huihua Special Instrumentation занимается созданием приборов для измерения давления с 2001 года, и мы наблюдали, как беспроводной мониторинг превратился из новинки в рутинную часть заводских проектов. В этом руководстве рассказывается, что на самом деле представляют собой эти датчики, как они работают и как выбрать тот, который будет надежным через три зимы.

Что на самом деле представляет собой беспроводной манометр

Отбросьте рекламу, и беспроводной манометр представляет собой полноценный измерительный контур, заключенный в один корпус: элемент давления, электроника формирования сигнала, радиомодуль и аккумулятор. На другом конце нет ни кабельного ввода, ни траншеи, ни кабелепровода, ни карты аналогового ввода. На многих предприятиях экономия на установке окупает приобретение прибора в рамках одного проекта.

Две детали дизайна отличают долговечные инструменты от тех, которые разочаровывают. Во-первых, это сам нажимной элемент. Устройство с батарейным питанием не следует рассматривать как одноразовый мусор; За радиоприемником находится та же трубка Бурдона, мембранная капсула или пьезорезистивный датчик, которые вы найдете в проводном приборе, и он заслуживает такого же внимания к смачиваемым материалам и диапазону давлений. Второй — локальный дисплей. Даже при наличии радиосвязи инженерам по-прежнему хочется пройти мимо и прочитать значение собственными глазами во время отключения или диагностики.

Цифровой манометр серии YS ◆ Модель: YS100 YS150 ◆ Введение: Этот цифровой манометр имеет красивую форму, стабильную работу и точные измерения; он сочетает в себе ведущие мировые микро... Посмотреть продукт →

Это одна из причин, по которой мы создаем цифровые манометры с четким ЖК-дисплеем наряду с нашими механическими моделями. На дисплее происходит проверка в полевых условиях, а радио — это просто второй маршрут для того же номера, чтобы добраться до диспетчерской.

Как работает беспроводной мониторинг давления, шаг за шагом

Каждая беспроводная система контроля давления, какое бы название ни было на этикетке, состоит из четырех частей, работающих последовательно: что-то, что измеряет давление, что-то, что преобразует и обрабатывает сигнал, что-то, что передает его, и что-то, что получает и сохраняет его.

Чувствительный элемент и электроника преобразователя

Давление перемещает элемент, а электроника превращает это движение в стабильный электрический сигнал. Здесь беспроводной мир заимствует непосредственно у проводного. Преобразователь 4–20 мА или HART с проверенным датчиком будет вести себя в полевых условиях гораздо лучше, чем экзотическая конструкция, не имеющая истории, поскольку температурный дрейф, долговременная стабильность и поведение при избыточном давлении уже хорошо изучены.

Универсальный датчик давления В универсальном датчике давления в качестве чувствительного элемента используются импортные диффузионные кремниевые чипы давления. Он оснащен высокоточной цифровой схемой обработки... Посмотреть продукт →

На практике большинство беспроводных узлов строятся на основе проверенного ядра промышленного передатчика, который затем герметизируется и оснащается радиомодемом и аккумулятором. Такой подход обеспечивает честность измерений и короткий список запасных частей.

Радиосвязь

Выбор радио определяет радиус действия, срок службы батареи и то, насколько легко данные достигают ваших систем. Bluetooth ближнего радиуса действия полезен для настройки и считывания показаний датчиков на расстоянии нескольких метров. Варианты с большей дальностью действия, такие как LoRaWAN и Беспроводная связьHART, передают значения прямо через предприятие к шлюзу, а версии сотовой связи охватывают объекты вообще без локальной сети. Важно не имя протокола, а реалистичность пути прохождения сигнала. Сталь, бетон и плотные трубопроводы — все это берет свое, а шлюз, расположенный не в том конце мастерской, не спасет более крупная антенна. Наш собственный беспроводные датчики контроля процессов LoRaWAN были разработаны с учетом этого ограничения, поэтому мы всегда начинаем проект беспроводной связи с обзора зоны покрытия, а не со списка продуктов.

Энергетический бюджет

Аккумуляторы — это то место, где беспроводные установки незаметно преуспевают или терпят неудачу. Датчик, который сообщает каждую секунду, опустошит ячейку за несколько недель; один и тот же датчик, сообщающий каждые пятнадцать минут, а сон между ними может работать годами. Перед заказом решите, насколько свежими должны быть данные. Медленный тренд на накопительном баке и быстрая блокировка на компрессоре – это совершенно разные требования, и только одно из них подходит для устройства с батарейным питанием.

Выбор подходящего беспроводного манометра для вашего процесса

Самый быстрый способ плохо выбрать – начать с радио. Вместо этого начните с процесса, переходите к электронике и только потом принимайте решение о коммуникации. В таблице ниже перечислены вопросы, которые мы задаем клиентам перед тем, как цитировать, примерно в том порядке, в котором они имеют значение.

Интеллектуальный датчик давления серии YSZC-7 ◆ Применение: Этот прибор подходит для точного измерения уровня жидкости, газа или пара, плотности и давления. Посмотреть продукт →

Интеллектуальное ядро преобразователя с протоколом HART дает вам разумный средний путь: проверенная аналоговая производительность там, где она вам нужна, цифровая диагностика там, где она помогает, и радиомодуль, который можно добавить без перепроектирования лежащего в его основе прибора.

Соответствие прибора типу измерения

Беспроводная связь — это вариант связи, а не тип измерения, поэтому по-прежнему применяются обычные семейства давлений:

• Манометрическое давление: повседневный вариант для насосов, фильтров, трубопроводов и гидравлических систем, относящийся к атмосфере.
• Абсолютное давление: относится к вакууму и используется там, где барометрические изменения в противном случае выглядели бы как дрейф.
• Дифференциальное давление: для контроля фильтров, работы по расходу и уровню, когда необходимо сравнить два давления.
• Герметичные и гигиенические версии: корпуса с мембранным уплотнением для агрессивных или вязких сред, а также гигиенические соединения для линий пищевой промышленности, напитков и фармацевтических препаратов.

Беспроводная часть идет позже, поэтому мы сохраняем одни и те же элементы и варианты подключения для проводных и беспроводных версий линейки.

Где беспроводные манометры зарабатывают себе на жизнь

Некоторые приложения очевидны с самого начала. Другие становятся очевидными только после того, как вы заплатите за прокладку кабеля.

• Удаленные скважины, нефтебазы и участки трубопроводов вдали от диспетчерских зданий.
• Вращающееся или вибрирующее оборудование, где кабели устают и в конечном итоге выходят из строя.
• Опасные зоны, где прокладка кабеля сложна и дорога сама по себе.
• Временный мониторинг во время ввода в эксплуатацию, испытаний или короткой производственной кампании.
• Наружные и моечные зоны, где качество уплотнения имеет большее значение, чем дальность действия.

Для работы на открытом воздухе и при мойке мы предлагаем наш ассортимент Уличные приборы с классом защиты IP68 создан для того, чтобы без проблем выдерживать дождь, шланги и пыль.

Практические моменты, которые мы узнали

Не все, что касается беспроводного мониторинга, очевидно из таблицы данных. Несколько привычек спасают проекты от неприятностей:

1. Прежде чем сделать заказ, пройдитесь по сайту с планом сигналов. Радиопокрытие — это физическое свойство, а не спецификация.
2. Запишите, что на самом деле делает батарея в течение первого месяца, и затем скорректируйте интервал отчетов.
3. Держите локальный дисплей. Это стоит недорого и быстро разрешает споры.
4. Решите, кому принадлежат данные: шлюзу, ПЛК, архиватору или облачной платформе, до дня установки.
5. Стандартизируйте одну или две радиотехнологии на предприятии вместо пяти.

Заключительные мысли

Wireless манометры Это не сложные инструменты, но они находятся на стыке двух дисциплин: измерения давления и радиосвязи. Сначала проведите правильные измерения, выберите радио для вашего сайта и будьте честны в том, как часто вам действительно нужны данные. Сделайте эти три вещи, и беспроводной датчик станет одним из наименее проблемных приборов на предприятии.

Если вы работаете над проектом и хотели бы получить второе мнение по поводу его проблем, наши инженеры будут рады обсудить с вами среду, диапазон и окружающую среду. Этот разговор обычно намного короче, чем длина кабеля, которого вы пытаетесь избежать.