TRシリーズ圧力センサーベースの水柱インチスイッチ
多くの場合、タンク内の液体のレベルやエアダクト内の圧力を知る必要があります。 これらのケースはどちらも非常に低圧であり、測定が難しい場合があります。 これはいくつかの方法で達成できます。 最も単純なのは、以下に示すように、サイトグラスまたはサイトチューブです。 これは、タンク内の液体がサイトチューブ内の液体をタンク内と同じレベルまで押し上げるか、測定される空気圧が適用された圧力に等しい液面を上昇させるという前提で機能します。 モノメーターは、低気圧/真空を測定するために一般的に使用されるデバイスです。 これは、透明でない、または少なくとも半透明のタンクで特に役立ちます。 エアダクトの場合、何も見えないので、なんらかの外部装置が必要です。 これは単純なアプローチですが、タンクまたは測定対象のダクトの近くに配置する必要があるため、特に便利ではありません。 これは、リモートモニタリングが必要な場合には役立ちません。また、完全に手動であるため、何らかのフィードバックが必要な場合はさらに役立ちません。
サイトグラス付きタンク
レベルのリモート監視が必要な場合は、さらにいくつかのオプションがあります。 一般的な例は、自動車の燃料タンクレベル送信ユニットに通常見られるフロートタイプの抵抗膜式（ポテンショメータ）センサーです。 これらのセンサーはうまく機能しますが、いくつかの欠点があります。
- タンク内にあります
- タンク内の一部の容量を移動します
- 可動部品
フロートタイプレベルセンサー付きタンク
フロート式レベルセンサー付タンク
測定するメディアやコンポーネントの設計によっては、このタイプのセンサーはメディア自体に起因する誤動作の犠牲になる可能性があります。 一般的な問題は、フロートが沈んでいるメディアを吸収することです。フロートは浮力を失うため、人為的に低レベルの読み取り値になります。
信頼性の高いレベルセンサーを提供するためには、可動部品のないものが非常に望ましい。 これを実現するために、MeritSensorSystemsのTRシリーズなどのセンサーを利用できます。 TRシリーズ圧力センサーは、セラミック基板上のASICとペアになったピエゾ抵抗MEMS圧力検出素子です。 センサーは、多くの圧力範囲、ゲージまたは絶対圧力測定、およびカスタム校正と出力で利用できます。
可能な限り最も正確なレベル読み取りを実現するには、ゲージ部品を使用する必要があります。 タンク内の流体に作用する大気圧は、MEMS圧力センサーの基準側にも作用し、大気圧が変化しているときでも最も正確な読み取りを提供するため、これは好ましいことです。 差圧測定の場合、基準は大気圧または別の空間にすることができます。 これのいくつかの例は次のとおりです。
- 建物のダクト静圧測定（大気圧から加圧ダクト（通常は水柱インチ））
- 建物の高いダクト静圧（通常のダクト静圧と同様ですが、通常、圧力が建物および空気供給システムの安全レベル（通常は水柱インチ）を超えた場合にファンをオフにするためにファンコントローラーに配線されます）
- 建物のエアフィルターの状態（フィルター全体の差圧–フィルターがブロックされると差が大きくなります（通常は水柱インチ））
- 建物のスペースからスペースへの圧力（空気の流れが正しい方向に流れるようにするためのXNUMXつのスペース間の差圧-クリーンルームで一般的（通常は水柱XNUMX分のXNUMXインチ））
水や空気などの媒体のレベルの測定は、39°Fで測定された0.0360911906567インチの水がわずか約5PSIであるため困難です。 MeritのTRシリーズは、高感度（低圧）構成で提供され、1 PSIGに校正すると、XNUMXインチの水に分解できます。 異なるキャリブレーションおよび/またはより高い感度のカスタムMEMSデバイスを使用して、より良い解像度を達成することが可能です。
以下は、5PSIGキャリブレーションと1PSIGキャリブレーションの違いを示すプロットです。 センサーの出力には大きな違いがあり、はるかに優れた解像度が得られます。
許容可能な解像度のセンサーが選択されると、センサーインターフェースのオプションがあります。 TRシリーズセンサーは、最小圧力から最大圧力まで0.5〜4.5Vの線形電圧出力を提供し、温度補償されています。 この電圧は、システムコントローラによって監視することも、VR1を介して可変レベルのしきい値を提供する以下のような回路に接続することもできます。 これは、回路の構成に応じて、低レベルインジケータ/アラームまたは過充填インジケータアラームとして使用できます。
可変圧力レベルスイッチ/インジケータの基本回路
上記の回路の動作例を以下に示します。 これは理想的で理論的な例です。 VR1を目的のレベル（この場合は10インチWC、または約1.94V）の計算された電圧に設定すると、センサー電圧がVR1の設定値に達すると、U1の出力がハイになります。
可変信号が必要な場合でも、単純なON / OFFで十分な場合でも、低圧TRシリーズセンサーを使用できます。 ここで説明するアプリケーションのいくつかは、現在他のセンサーテクノロジーによって処理されていますが、適切に設計および実装されたMEMSベースのセンサーによって非常にうまく処理できます。
