Разновидности датчиков давления воздуха и способы их установки

Разновидности датчиков давления воздуха и способы их установки

В настоящее время, на современном рынке существует конструктивное многообразие измерительных устройств – датчиков давления воздуха, отвечающих за изменение такого параметра, как давление воздуха в системе. Они представляют собой элемент, физические свойства которого, показывают разное значение при изменении давления среды, которую измеряет датчик (в нашем случае воздух). Среди линейки видов данных устройств, порой сложно правильно выбрать нужную модель. Попробуем помочь разобраться с этим вопросом.

Для чего нужен датчик абсолютного давления

Как может выглядеть датчик абсолютного давления.

Это небольшое устройство отвечает за замеры абсолютного давления. Понятие «абсолютное давление» используется не случайно, ведь исходным ориентиром для проведения измерений является состояние вакуума, который принимается за абсолют.

После поступления данных в ЭБУ электроника, учитывая давление и температуру во впускном коллекторе, определяет наиболее подходящую плотность воздуха и предполагаемый его расход, что необходимо для подготовки топливно-воздушной смеси соответствующего качества. Блок управления согласно рассчитанной массе потребляемого воздуха отдает управляющие команды необходимой продолжительности, благодаря чему и выполняется регулировка форсунок впрыска. Хотя датчик давления – очень достойная замена расходомеру, иногда они устанавливаются на агрегат совместно.

Предсказание погоды

Датчики давления могут использоваться не только для определения высоты над уровнем моря, но и для предсказания погоды. Хорошо известно, что изменение давления предшествует смене погодных условий. Соответственно показания датчика давления, снимаемые в течение некоторого периода времени, могут являться основой погодных прогнозов. При этом имеется множество особенностей проведения подобных измерений.

Одним из важнейших моментов использования датчиков давления является место и способ установки. Для качественных измерений, корпус датчика должен быть установлен стационарно, в месте, защищенном от вертикальных потоков воздуха. В течение всего цикла измерений, составляющего несколько часов, положение датчика меняться не должно. Также необходимо учитывать изменение температуры в течение периода измерений, и производить необходимую коррекцию.

Сам принцип прогноза погоды, на основе тренда давления, достаточно прост. Направление изменения давления соответствует изменению погоды. Так понижение атмосферного давления обычно происходит перед ухудшением погоды, а повышение предшествует улучшению. Объясняет сущность этих явлений молекулярная модель воздуха. Для стандартных условий принято, что воздух состоит из смеси газов: 21% кислорода и 78% азота. Оставшийся процент отведен под другие газы. Молекулярная масса кислорода O₂ равна 32, азота N₂ – 28. Но в атмосфере кроме воздуха, присутствует большое количество водяного пара. Молекулярная масса H₂O равна 18, то есть пар существенно легче компонентов воздуха.

Молекулярная модель показывает, что при наличии большого количества водяного пара в атмосфере, давление должно быть низким. При этом большое количество влаги, как правило, свидетельствует о наличии облачности и возможности выпадения осадков. И наоборот, сухой воздух имеет более высокую массу, что приводит к увеличению давления. Снижение влаги в атмосфере становится признаком наступления хорошей погоды.

Изменение атмосферного давления достаточно медленный процесс. Соответственно проводить измерения следует через большие интервалы времени, например 2-3 часа. Сравнение начальных и конечных показаний на нескольких интервалах позволит определить, что происходит с давлением: рост или падение. На основании этих данных и формируется прогноз на ближайшие часы.

Пример прогноза по давлению

Существует еще один метод, предсказания погоды на основе измеренного давления. Этот метод более прост, но при этом позволяет получить краткосрочный прогноз, с не самой высокой вероятностью. Заключается он в определении текущего давления и сравнения его с погодной шкалой. Подобный способ раньше использовался в барометрах-анероидах, в которых шкала давления часто сопровождалась такими показателями как «дождь», «облачность», «ясно» и т.п. Средней величиной погодной шкалы принимается сухая погода с переменной облачностью, соответствующая на уровне моря давлению, равному 101.3 кПа или 760мм ртутного столба. Если измеренное значение ниже 101.3кПа, то в ближайшее время погода будет пасмурной. Даже если это не так, можно ожидать быстрого изменения метеорологических условий. И наоборот, если измеренное значение выше 101.3кПа, следует надеяться на солнечную погоду. Чем больше отклонение от средней точки, тем более ярко проявляются погодные явления, соответствующие текущей части шкалы. При использовании подобного метода прогнозирования следует учесть, что большинство населенных пунктов находятся выше уровня моря, поэтому использование в качестве среднего значения 101.3кПа приведет к погрешности прогноза, по высотным факторам. Чтобы устранить подобную погрешность, используется приведение давления в месте установки датчика к давлению на уровне моря и использование стандартной шкалы.

Здесь P(h) – текущее давление на высоте h, P(0) – давление, приведенное к уровню моря.

Прогноз погоды, основанный только на давлении или его тренде, не является абсолютным. В формировании метеорологических условий участвует огромное число факторов и явлений. Например, наличие тумана может привести к изменениям значения давления и искажениям тренда. Использование таких данных, в свою очередь, приведет к формированию не верного прогноза, особенно в областях, где туманы являются обычным делом. Также к ошибкам могут приводить восходящие и нисходящие потоки воздуха, что часто встречается в горной местности. Повысить точность прогнозирования в этих районах может создание сети метеостанций, либо использование дополнительных данных, например спутниковых метеоснимков.

Метеорографы

Метеорографы используются для комплексного подхода к наблюдению за погодой. Они позволяют одновременно измерять и регистрировать значения атмосферного давления, температуры и влажности воздуха. В некоторых случаях к этим параметрам добавляется скорость воздушного потока (скорость ветра). Метеорограф может быть высокоточным, дополненным самописцем и предназначенным для получения актуальных метеорологических сводок, а может быть компактным и переносным, предназначенным для бытового использования в домашних условиях или в путешествиях. В первом случае его устанавливают на стационарной метеостанции, а также запускают в воздух на зондах или аэростатах, самолетах и ракетах.

Купить метеорографы, барометры, датчики атмосферного давления Вы можете купить в Санкт-Петербурге (СПб), Москве, Казани, Нижнем Новгороде, Челябинске, Новосибирске, Екатеринбурге, Самаре, Омске, Уфе, Ростове, Перми, Воронеже, Волгограде и других городах России.