सटीक चिकित्सा उपकरणों में, दबाव में मामूली भिन्नता जीवन और मृत्यु के बीच का अंतर हो सकती है।दबावदबाव सेंसर हमारे लिए आवश्यक उपकरण के रूप में कार्य करते हैं, का पता लगाने, मापने,और इस मौलिक भौतिक पैरामीटर को नियंत्रित करना.
दबाव सेंसर: भौतिक दुनिया के "अनुवादक"
दबाव सेंसर, जिसे दबाव ट्रांसड्यूसर या ट्रांसमीटर भी कहा जाता है, वे उपकरण हैं जो दबाव संकेतों को प्रयोग करने योग्य विद्युत आउटपुट में परिवर्तित करते हैं।वे गैस या तरल पदार्थ के दबाव को सटीक रूप से मापते हैं और इन मापों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं जिन्हें कंप्यूटर पढ़ सकते हैंइन संकेतों से उपकरणों पर दबाव के मान प्रदर्शित हो सकते हैं या विभिन्न औद्योगिक और यांत्रिक प्रक्रियाओं को नियंत्रित किया जा सकता है।ऑटोमोबाइल उद्योग में दबाव सेंसर का व्यापक उपयोग होता है, चिकित्सा, इंजीनियरिंग और स्वचालन उद्योग।
दबाव सेंसर के मुख्य घटक
एक मानक दबाव सेंसर में कई प्रमुख घटक होते हैंः
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सेंसर तत्वःवह घटक जो सीधे मापे जाने वाले माध्यम से संपर्क करता है, भौतिक दबाव को यांत्रिक या विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने के लिए जिम्मेदार है। यह दबाव का पता लगाने और रूपांतरण का मूल है।
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डायफ्राम:एक सामान्य सेंसर तत्व आमतौर पर लचीली पतली फिल्म से बना होता है। दबाव परिवर्तन डायफ्राम के विकृति का कारण बनता है, जिसे फिर विद्युत संकेतों में परिवर्तित किया जाता है।सामग्री और डिजाइन सीधे संवेदनशीलता और सटीकता को प्रभावित करते हैं.
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तनाव मापक:एक सेंसर तत्व जो यांत्रिक तनाव के कारण विद्युत प्रतिरोध में परिवर्तन के माध्यम से दबाव को मापता है।इसके प्रतिरोध में दबाव परिवर्तनों को प्रतिबिंबित करने के लिए डायाफ्राम विरूपण के साथ परिवर्तन होता है.
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एम्पलीफायर:सेंसर तत्वों से कमजोर विद्युत संकेतों को उपयोग करने योग्य आउटपुट में बढ़ाता है। एम्पलीफायर प्रदर्शन माप सटीकता और स्थिरता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है।
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आउटपुट सिग्नलःअंतिम आउटपुट डिजाइन आवश्यकताओं के आधार पर विभिन्न रूप (वोल्टेज, वर्तमान या आवृत्ति) ले सकते हैं। मानकीकृत संकेत अन्य उपकरणों के साथ कनेक्शन की सुविधा प्रदान करते हैं।
दबाव सेंसर के मुख्य प्रकार
विभिन्न तकनीकी सिद्धांतों के आधार पर, दबाव सेंसर कई श्रेणियों में आते हैं, जिनमें तनाव गेज और क्षमता प्रकार सबसे आम हैं।
1. तनाव मापक दबाव सेंसर
ये तनाव मापकों में प्रतिरोध परिवर्तनों के माध्यम से दबाव को मापते हैंः
- दबाव डायफ्राम में स्थानांतरित होता है, जिससे विकृति होती है
- बंधे तनाव मापकों प्रतिरोध परिवर्तन के माध्यम से विरूपण का पता लगाना
- प्रतिरोध भिन्नताएँ विद्युत संकेतों में परिवर्तित होती हैं
- संसाधित संकेतों के आउटपुट दबाव-आनुपातिक रीडिंग
प्रक्रिया निगरानी जैसे अर्ध-स्थिर अनुप्रयोगों के लिए आदर्श, ये सेंसर सादगी, लागत प्रभावीता और विश्वसनीयता प्रदान करते हैं, हालांकि मध्यम सटीकता के साथ।
2. क्षमतात्मक दबाव सेंसर
ये क्षमता परिवर्तनों के माध्यम से दबाव को मापते हैंः
- संरचना में सेंसर/रेफरेंस तत्व होते हैं जिन्हें एक डायफ्राम द्वारा अलग किया जाता है
- दबाव के कारण डायफ्राम विचलन होता है, तत्वों की दूरी बदल जाती है
- अंतराल परिवर्तन क्षमता मानों को संशोधित करते हैं
- संधारित्र परिवर्तनों को प्रसंस्करण के लिए विद्युत संकेतों में परिवर्तित किया जाता है
उच्च सटीकता, स्थिरता और रैखिकता के साथ, क्षमता संवेदक औद्योगिक, ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस और चिकित्सा अनुप्रयोगों का उपयोग करते हैं।टिकाऊ डिजाइन कठोर वातावरण में अच्छी तरह से प्रदर्शन करते हैं.
उद्योगों में प्रमुख अनुप्रयोग
दबाव सेंसर विभिन्न क्षेत्रों में महत्वपूर्ण कार्यों को सक्षम करते हैंः
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निर्माण:संरचनात्मक सुरक्षा के लिए कंक्रीट और मिट्टी के दबाव की निगरानी करें
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कृषि:संसाधनों के कुशल उपयोग के लिए सिंचाई पानी के दबाव को नियंत्रित करें
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स्वास्थ्य सेवा:रोगी की सुरक्षा के लिए रक्तचाप और वेंटिलेटर दबाव को मापें
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पर्यावरणीय निगरानी:वायुमंडलीय और जलीय दबाव परिवर्तनों को ट्रैक करें
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ऊर्जा:दबाव निगरानी के माध्यम से तेल/गैस पाइपलाइन संचालन की सुरक्षा
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विनिर्माणउत्पादन प्रक्रियाओं में द्रव दबाव के सटीक नियंत्रण को सक्षम करें
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एचवीएसी:जलवायु नियंत्रण प्रणालियों के लिए इष्टतम वायु/तरल दबाव बनाए रखना
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परिवहन:वाहनों/विमानों में टायर, ईंधन और हाइड्रोलिक दबाव की निगरानी करें
परिचालन सिद्धांत
दबाव सेंसर एक सेंसर तत्व (आमतौर पर एक पतला धातु व्यासपीठ) के माध्यम से भौतिक मापों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं जो दबाव के तहत विकृत होते हैं।इस यांत्रिक परिवर्तन से विद्युत संकेत उत्पन्न होते हैं जिन्हें सर्किट संख्यात्मक मानों में परिवर्तित करते हैं. कई में उच्च सटीकता के लिए तापमान मुआवजा और सिग्नल कंडीशनिंग शामिल हैं। कैलिब्रेटेड आउटपुट विशिष्ट दबाव इकाइयों के अनुरूप हैं, जो सटीक निगरानी और नियंत्रण की अनुमति देता है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
1दबाव सेंसर कितनी सटीकता प्राप्त कर सकते हैं?
उच्च अंत मॉडल पूर्ण पैमाने का ±0.05% तक पहुंचते हैं, जबकि किफायती संस्करणों में ±1% या अधिक सहिष्णुता हो सकती है। चयन अनुप्रयोग आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।
2किस प्रकार का दबाव उपलब्ध है?
सीमाएं मिलीबार से लेकर हजारों पीएसआई तक होती हैं। अपने अपेक्षित माप सीमा को कवर करने वाले सेंसर चुनें।
3क्या दबाव सेंसर वैक्यूम को माप सकते हैं?
हां, दबाव परिवर्तन के साथ आउटपुट बढ़ते या घटते हैं। ध्यान दें कि वैक्यूम माप सकारात्मक दबाव अनुप्रयोगों से सीमा और सटीकता में भिन्न हो सकते हैं।
4सही दबाव सेंसर का चयन कैसे करें?
इन बातों पर विचार कीजिए:
- आवश्यक दबाव सीमा
- आवश्यक परिशुद्धता स्तर
- संगत आउटपुट संकेत
- परिचालन वातावरण की स्थितियाँ
- तापमान मुआवजे की आवश्यकताएं