أجهزة قياس الضغط اللاسلكية: كيف تعمل، وأين تناسبها، وكيف تختارها

عاجلاً أم آجلاً، سيواجه كل مهندس مصنع نفس المشكلة: قراءة الضغط مهمة، لكن مسار الكابل غير موجود. ربما يتم وضع المقياس على رأس دوار، أو مزرعة خزانات بعيدة، أو مزلقة يتم تحريكها مرتين في السنة. ربما عاد عرض أسعار حفر الخنادق أكبر من ميزانية الأداة. عادة ما تكون هذه هي اللحظة التي يسأل فيها شخص ما ما إذا كان المقياس يمكن أن يعمل لاسلكيًا ببساطة.

لقد قمنا ببناء أدوات الضغط منذ عام 2001، وقد شاهدنا قياس الضغط اللاسلكي ينتقل من أداة جديدة إلى أداة مفيدة حقًا. إنه ليس سحرًا، ولا يحل محل جهاز إرسال سلكي مناسب في كل حالة. ولكن في الأماكن الصحيحة، فإنه يوفر المال الحقيقي والصداع الحقيقي. فيما يلي نظرة صادقة على ما تفعله هذه الأجهزة، ومكان ملاءمتها، وما يجب التحقق منه قبل الشراء.

ما الذي يفعله مقياس الضغط اللاسلكي حقًا؟

لاسلكي مقياس الضغط لا تزال أداة الضغط أولاً. ستجد داخل العلبة نفس الأجزاء المألوفة: أنبوب بوردون، أو كبسولة الحجاب الحاجز، أو مستشعر الضغط الذي ينحرف مع تغير الضغط. ما يجعلها لاسلكية هو كل شيء ملتف حول عنصر الاستشعار هذا - مكيف الإشارة الذي يحول الانحراف إلى قيمة رقمية، ووحدة راديو منخفضة الطاقة، وحزمة بطارية، وبرامج ثابتة تقرر متى تستيقظ، وتأخذ القراءة وترسلها.

تحتفظ معظم الوحدات أيضًا بشاشة عرض محلية، وهذه التفاصيل مهمة أكثر مما يتوقعه الناس. لا يزال بإمكان الفني الذي يقف عند المقياس قراءة الضغط دون فتح جهاز كمبيوتر محمول أو انتظار تحديث لوحة القيادة. الراديو عبارة عن طبقة مريحة أعلى مقياس العمل، وليس بديلاً عنه.

ولهذا السبب أيضًا، لا تزال جودة جانب الضغط هي التي تحدد كل شيء. سيوفر الراديو الرائع المثبت بعنصر استشعار متواضع بيانات سيئة بشكل موثوق للغاية. عندما نبني مجموعة لاسلكية، يتم اختيار عنصر الضغط تمامًا كما هو الحال بالنسبة لوحدة سلكية - من خلال الوسائط والمدى ودرجة الحرارة والدقة المطلوبة - ويتم اختيار الراديو بعد ذلك.

جهاز إرسال الضغط للأغراض العامة للقياس السلكي جهاز إرسال ضغط عالمي سلكي مزود بمستشعر انتشار السيليكون ونطاق واسع ومخرجات التيار/الجهد؛ اختره عندما يكون أداء القياس والتركيب الموثوق به مهمًا. عرض المنتج →

سلكي أو لاسلكي: مقارنة صادقة

يفوز اللاسلكي عند التثبيت، وليس على الأداء. سيوفر لك جهاز الإرسال السلكي دائمًا تحديثات أسرع ودقة أكثر إحكامًا ولا توجد بطارية للتفكير فيها. يفوز الجهاز اللاسلكي عندما تكون تكلفة توصيل الكابل إلى نقطة القياس - من حيث العمالة أو القناة أو الدرج أو حفر الخنادق أو التصاريح أو وقت التوقف عن العمل - أكبر من قيمة هذا الأداء الإضافي.

اختيار الراديو وخطة الطاقة

عادةً ما يتبع اختيار الراديو أي بوابة يثق بها الموقع بالفعل. العائلات الرئيسية التي نراها في الميدان هي:

• لوراوان - مدى طويل بطاقة منخفضة، مثالي لمزارع الخزانات وشبكات المياه والنقاط الخارجية المتفرقة. يحتاج إلى بوابة وخادم الشبكة.
• هارت اللاسلكية - مألوفة لدى محطات المعالجة التي تقوم بالفعل بتشغيل أصول HART، مع توجيه شبكي بين الأجهزة.
• بلوتوث أو NFC - الأفضل للتكوين المحلي والقراءة التفصيلية بدلاً من المراقبة المستمرة.
• NB-IoT أو LTE-M — تغطية خلوية في حالة عدم وجود شبكة محطات، وذلك على حساب الاشتراك وسحب طاقة أعلى.

إذا كنت تخطط لإطلاق LoRaWAN، فلدينا أجهزة استشعار مراقبة عملية LoRaWAN اللاسلكية تغطي الصفحة الجانب العملي لوضع البوابة وتصميم الحمولة.

لا أحد يستمتع بحسابات البطارية ولكن يحتاجها الجميع

عمر البطارية عملية حسابية وليست وعدًا. خذ تيار إرسال الراديو، واضربه في مدة الإرسال، وأضف إحماء المستشعر وتيار السكون، ثم اقسم سعة البطارية على الإجمالي اليومي. يمكن أن يختلف المقياس الذي يقدم التقارير كل عشر ثوانٍ والمقياس الذي يقدم التقارير كل خمس عشرة دقيقة بعامل خمسين في عمر البطارية أثناء قياس نفس الضغط تمامًا. قرر مدى حداثة البيانات قبل أن تقع في حب ورقة المواصفات.

حيث تكتسب أجهزة قياس الضغط اللاسلكية مكانتها

بعد عقدين من العمل الميداني، نرى أن قياس الضغط اللاسلكي يؤتي ثماره بشكل واضح في عدد قليل من المواقف:

• المعدات الدوارة أو المتحركة - حيث قد يتعب الكابل ويفشل في النهاية.
• مزارع الخزانات والآبار النائية — حيث يكلف تشغيل الكابل أكثر من تكلفة الجهاز.
• مراقبة مؤقتة - التشغيل وفحص التسرب والتجارب قصيرة المدى التي تستمر لأسابيع وليس لعقود.
• مراقبة التصفية والمصفاة - الضغط التفاضلي عبر سلة أو مرشح خرطوشة، يتم الإبلاغ عنه فقط عندما ينجرف.
• مشاريع التحديثية - أجهزة القياس الموجودة في مواضع غير ملائمة حيث تعني إضافة القناة السقالات أو الإغلاق.
• المناطق الخطرة أو المصنفة - حيث تكون كل غدة كابل إضافية بمثابة سؤال آخر يتعلق بالشهادة.

يعد الضغط التفاضلي مناسبًا بشكل خاص، لأن حالة الفلتر تتغير ببطء وتكون القراءة كل بضع دقائق أكثر من كافية. يقوم جهاز إرسال تفاضلي مدمج مقترن بعقدة راديو تعمل بالبطارية بالتعامل مع هذه الوظيفة بدقة.

YSZC-7 جهاز إرسال الضغط التفاضلي المدمج جهاز إرسال ضغط تفاضلي صغير الحجم مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ مزود بمنافذ ملولبة قابلة للتحديد ومخرجات إشارة متعددة، وهو مفيد للقياسات بطيئة التغير مثل مراقبة المرشح. عرض المنتج →

الحدود التي تستحق المعرفة قبل الالتزام

الأجهزة اللاسلكية لديها قيود لا توجد بها الأجهزة السلكية، والتوضيح بشأنها مقدمًا يجنبك خيبة الأمل لاحقًا.

• معدل العينة مقابل الأحداث. سيفتقد المقياس الذي يصدر تقريرًا كل خمس دقائق ارتفاعًا يستمر أربعين ثانية. إذا كان حدث الضغط نفسه هو الشيء الذي يهمك، فإما تقصير الفاصل الزمني أو إضافة إنذارات عتبة محلية.
• درجة الحرارة في الجهاز. البطاريات لا تحب الحرارة. يحتاج المقياس المثبت على خط بخار ساخن إلى سيفون أو أنبوب شعري حتى تبقى الأجهزة الإلكترونية في بيئة سليمة.
• التغطية الإذاعية ليست موحدة. الهياكل الفولاذية والخزانات ورفوف الأنابيب تمتص الإشارة أو تعكسها. قم دائمًا بمسح نقطة التثبيت الفعلية باستخدام وحدة اختبار.
• تقييمات الضميمة. تتطلب الأوضاع الخارجية والوضعية السفلية حماية IP مناسبة، وعادةً ما يكون الهوائي وغطاء البطارية أول الأماكن التي تدخل إليها المياه.
• مزامنة الوقت. الطوابع الزمنية التي تنجرف تجعل تحليل الاتجاه بائسا. تأكد من كيفية تعامل خادم الشبكة مع تصحيح الساعة.

ملاحظات التثبيت والتشغيل

معظم المشاكل اللاسلكية هي مشاكل التثبيت التي ترتدي تمويهًا تقنيًا. بعض العادات تجعل المشاريع مملة، وهذا ما تريده.

1. قم بتركيب المقياس بنفس القواعد التي ستطبقها على وحدة سلكية: الاتجاه الصحيح، والعزل المناسب، وسيفون للبخار، ومخمد أو مخمد عندما يكون النبض شديدًا.
2. احتفظ بالهوائي بعيدًا عن الأسطح المعدنية وتجنب تثبيته مباشرة على جدار خزان كبير.
3. قم بتسجيل عنوان الجهاز وموقع التثبيت معًا، على الورق، قبل أن تختفي الوحدة في المصنع.
4. تحقق من قراءة الضغط محليًا مقابل مرجع موثوق به قبل أن تثق في لوحة المعلومات.
5. قم بتعيين حدود الإنذار وفترات الإبلاغ عند بدء التشغيل، وليس بعد أشهر من المفاجأة الأولى.

بالنسبة للخطوة الرابعة، يعد المقياس الرقمي الجيد هو أبسط مرجع يمكنك حمله على السلم. فهو يعطي رقمًا واضحًا، ويحمل قيمة الذروة، ولا يحتاج إلى شبكة ليخبرك بالحقيقة.

مقياس الضغط الرقمي من سلسلة YS مقياس ضغط رقمي من الفولاذ المقاوم للصدأ مزود بذاكرة قصوى وشاشة LCD واضحة، مفيد كمرجع محمول لفحص الضغط ومعايرته. عرض المنتج →

مطابقة الأداة للوسيط

سواء كانت لاسلكية أم لا، لا يزال يتعين على الأجزاء المبللة أن تنجو من العملية. الماء النظيف والهواء الجاف سهلان. المياه المالحة والصودا الكاوية والمنتجات الغذائية والغاز الحامض ليست كذلك. في تلك الحالات، يكون الجواب عادةً عبارة عن سدادة غشائية أو جسم مبلل بالكامل من الفولاذ المقاوم للصدأ، مع وضع وحدة الراديو بأمان خارج اتصال العملية. لا تدع إثارة المقياس الذي يعمل بالبطارية يصرف الانتباه عن اختيار المواد التي تحدد ما إذا كان سيستمر في السنة الأولى.

ومن الجدير أيضًا التحقق مما إذا كان الموقع يحتاج إلى شهادة للأجواء المتفجرة أو للاستخدام البحري. ولا تتغير هذه المتطلبات لأن الإشارة تنتقل عبر الهواء بدلاً من النواة النحاسية.

الأسئلة التي نسمعها في أغلب الأحيان

هل مقياس الضغط اللاسلكي دقيق مثل المقياس السلكي؟

يمكن أن يكون عنصر الاستشعار متطابقًا، لذا غالبًا ما تكون دقة القراءة الواحدة هي نفسها. ما يتغير هو مقدار العملية التي تراها بالفعل. عادةً ما يكون الفاصل الزمني لأخذ العينات، وليس جودة المستشعر، هو الحد الحقيقي.

ما المدة التي تدوم فيها البطارية حقًا؟

تتراوح الفترة النموذجية بين سنة وخمس سنوات، ولكنها تعتمد بالكامل على تردد الإبلاغ ودرجة الحرارة المحيطة ومسافة الراديو. اطلب الميزانية الحالية بالميلي أمبير ساعة بدلاً من رقم رئيسي واحد.

هل يمكنني قراءتها محليًا أيضًا؟

في معظم التصاميم، نعم. يعد الاتصال الهاتفي المحلي أو شاشة LCD أحد أكثر الميزات المفيدة في الممارسة العملية، خاصة أثناء التشغيل واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

يعد قياس الضغط اللاسلكي إجابة عملية لسؤال محدد: كيف يمكنني الحصول على بيانات ضغط موثوقة من نقطة يكون فيها توصيل الكابلات باهظ الثمن أو صعبًا أو ببساطة مستحيلًا؟ عندما يتطابق هذا السؤال مع موقفك، فإن التكنولوجيا تفي بالغرض. وعندما لا يحدث ذلك، تظل الأداة السلكية هي الخيار الهندسي الأفضل، ويجب على أي مورد صادق أن يقول ذلك.

إذا كنت تدرس مشروعًا، فلدينا أجهزة الاستشعار الصناعية اللاسلكية تُظهر النظرة العامة المجموعة الأوسع من أجهزة الضغط ودرجة الحرارة والمستوى التي يمكنها مشاركة شبكة واحدة، وهو ما يظهر غالبًا التوفير الحقيقي. أخبرنا بالوسيط والنطاق ونقطة التثبيت وعدد المرات التي تحتاج فيها إلى القراءة، وسنساعدك على تحديد ما إذا كانت الشبكة اللاسلكية هي الإجابة الصحيحة أو ما إذا كان الحل الأبسط سيخدمك بشكل أفضل على مدار الخمسة عشر عامًا القادمة.