Met absolute druksensoren kunnen extreem nauwkeurige metingen worden uitgevoerd die vrij zijn van de invloed van de omgeving, zoals weersomstandigheden of hoogte. Hoe werken ze? In welke sectoren van de industrie worden ze gebruikt? We beantwoorden deze vragen én meer in dit blog.
Druktransmitters, ook wel druksensoren genoemd, zijn ontworpen om continu de druk van gassen en vloeistoffen in de industrie te meten. Met de snelle ontwikkeling van de technologie zijn deze apparaten ook geëvolueerd. Tot voor kort werden druksensoren op basis van capacitieve en piëzoresistieve technologieën het meest gebruikt. Tegenwoordig worden zogenaamde intelligente druksensoren op basis van microprocessoren steeds populairder. Hiertoe behoren ook absolute druksensoren.
Druksensoren voor het meten van relatieve en absolute druk JUMO MIDAS S05
Absolute druk wordt verkregen door de procesdruk te meten ten opzichte van een bekende absolute vacuümdruk. Dit kan worden vergeleken met het meten van temperatuur in Kelvin, waarbij de laagst mogelijke temperatuur 0°K is.
Met het vacuüm als referentiepunt zullen alle metingen een waarde opleveren die groter is dan het absolute minimum dat door het vacuüm wordt gespecificeerd. Dit is essentieel voor nauwkeurige metingen vanwege de wet van Boyle, die stelt dat de druk van een gas omgekeerd evenredig is met het volume bij constante temperatuur. Daarom zal bij alles behalve een perfect vacuüm de meetwaarde van de absolute druksensor variëren met de temperatuur.
Het bereiken van een perfect vacuüm is echter niet eenvoudig, vooral niet als de prijs van de sensor betaalbaar moet zijn. Daarom hebben druksensoren meestal een benaderende waarde, meestal in het bereik van 35 microbar (0.0005 PSI).
Relatieve en absolute druk zijn gebaseerd op verschillende meetprincipes
De meeste druksensoren meten deze waarde op basis van de vervorming van het membraan. Als het aan de ene kant wordt blootgesteld aan procesdruk en aan de andere kant wordt ontlucht, neemt de vervorming af met de hoeveelheid omgevingsdruk. De relatieve druk is dus het verschil tussen de procesdruk en de atmosferische druk.
Absolute druksensoren hebben een ander ontwerp — de kant van de opnemer die niet in contact staat met het medium bevindt zich in een permanent afgesloten absolute vacuümkamer. Daarom wordt de vervorming van het membraan niet beïnvloedt door de atmosferische druk — het gebruikt het vacuüm als referentiepunt.
Samengevat ligt het belangrijkste verschil tussen relatieve en absolute drukmeting in het nulpunt van de schaalverdeling, d.w.z. de ingevoerde referentiedrukwaarde. Absolute druk wordt gemeten tegen een absoluut vacuüm, terwijl relatieve druk wordt gemeten tegen de huidige omgevingsdruk.
Binnenin de absolute druksensoren wordt een vacuüm gecreëerd, waarna ze hermetisch worden afgesloten. Dit zorgt ervoor dat het resultaat van de drukmeting niet wordt beïnvloed door externe factoren zoals het actuele weer of de hoogte waarop de sensor zich bevindt. Hierdoor zijn ze ideaal voor toepassingen zoals luchtvaart en meteorologie.
Schema absolute druksensor
Absolute druksensoren worden meestal gebruikt om de barometerdruk te meten in hoogtemeters — meters hoogte boven zeeniveau.
De absolute druksensor wordt ook gebruikt door voertuigen met benzine— en dieselmotoren en meet de druk in het inlaatspruitstuk van de motor. De elektronische regeleenheid (ECU) van de motor gebruikt deze informatie om de optimale verbranding van het brandstof-luchtmengsel en het ontstekingstijdstip te bepalen.
In industriële toepassingen is het vaak nodig om een gedeeltelijk vacuüm te creëren. Dit is het geval bij het verpakken van voedingsmiddelen, waar de restdruk (resterende zuurstof in de verpakking) de houdbaarheid van de producten bepaalt. Een absolute druksensor kan ervoor zorgen dat de druk in elke verpakking gelijk is.
Absolute druksensoren worden ook gebruikt in, onder andere:
wetenschappelijke laboratoria
ruimtevaartindustrie
in de medische industrie — verpakken van medische producten in een steriele omgeving om te voorkomen dat bacteriën binnendringen.
in de chemische industrie
in de raffinage-, olie— en gasindustrie
in de farmaceutische industrie
Vacuümverpakking van voedsel- één toepassing van absolute druksensoren
We bieden een verscheidenheid aan druksensoren voor relatieve en absolute drukmeting, waaronder:
