Как мерять давление: Как измерять артериальное давление — Научно-исследовательский институт кардиологии

Как правильно измерить давление, чтобы не пропустить гипертонию?

Как часто мы проверяем свое артериальное давление? Есть ли в вашей домашней аптечке тонометр? Измерения артериального давления на постоянной основе на самом деле намного важнее, чем может показаться.

Для этой статьи ген. директор и к.м.н. Оксана Алексеевна Макеева взяла интервью у врача-кардиолога Мушега Айковича Манукяна. Вы узнаете о том, как правильно измерять давление, об основных группах риска артериальной гипертонии и о суточном мониторировании артериального давления (СМАД).

Кстати, прибор для суточного мониторирования теперь у нас в клинике в распоряжении врачей-кардиологов и терапевтов. 

Оксана Макеева: Мушег Айкович, какие показания для назначения суточного мониторирования артериального давления? Кому из пациентов Вы обычно назначаете это исследование? 

Мушег Манукян: Мы назначаем это исследование пациентам, у которых  подозреваем наличие артериальной гипертонии (АГ), либо для коррекции лечения у больных  с подтвержденной  гипертонической болезнью (повышение давления выше 140/90 мм рт. ст. на постоянной основе). Гипертония очень опасна и широко распространена — встречается у каждого третьего человека в возрасте от 18 лет и старше.

О. М.: Треть людей — это мы обо всех людях в мире или только о пациентах кардиологов? Получается, что если говорить о пациентах, которые приходит к Вам на прием, то практически каждый первый-второй?

М. М.: Да, обо всем взрослом населении земного шара. Среди кардиологических больных, а в основном это люди старшего возраста, больных АГ свыше 60%. 

О. М.: Чем отличается суточное мониторирование от обычного измерения хорошим тонометром дома?

М. М.: Принципиальное отличие в способе измерения артериального давления — в приборах используются разные методы исследования. К тому же, однократное, двукратное и даже трехкратное измерение давления — микроскопическая часть суточного биоритма артериального давления. Существует двухфазная норма биоритма артериального давления, которую невозможно уловить даже десятью измерениями в день, а суточное мониторирование позволяет многократно измерять давление с определенным интервалом (к примеру, днём каждые 30 минут, ночью каждые 60 минут). Таким образом, мы получаем суточные биоритмы в природных, натуральных условиях — ведь одно дело, когда АД измеряется в состоянии покоя, а другое — в течение повседневной деятельности человека.

О. М.: То есть, на выходе, при исследовании суточного мониторирования артериального давления получается какой-то график, математические расчеты? Что этот график дает? Меняется ли терапия в зависимости от вида кривой?

М. М.: Да, монитор проводит математическую обработку данных и рисует графики. Также мы видим определенную кривую биоритмов. При заболевании почек, например, ночью давление повышается и нормальный суточный профиль давления изменяется. Конечно, данные суточного мониторирования АД используются для коррекции лечения.

О. М.: Пациент сам не может узнать, что у него повышается давление именно ночью?

М. М.: Не сможет. В настоящее время единственным способом измерения давления во время сна — это использование прибора суточного мониторирования АД.

О. М.: Вы сказали, что в спокойном состоянии измерять давление не совсем показательно. А что вы думаете про явление «гипертония на белый халат», при котором пациент утверждает, что с утра у него все было прекрасно, а придя к врачу давление повысилось?

М. М.: Да, это бывает очень часто. Суточное мониторирование в этом случае лучший способ исключить или подтвердить диагноз. В большинстве случаев феномен «белого халата» встречается у молодых и/или эмоциональных людей, требуется лечение или нет – решается индивидуально с каждым пациентом.

О. М.: Многие ли люди вообще правильно измеряют давление? Давайте представим, что у пациента, по его мнению, «гипертония на белый халат» — может ли это быть результатом неправильного измерения в домашних условиях? 

М. М.: Есть специальные правила измерения давления как для дома, так и для кабинета врача. Необходимо находиться в состоянии покоя, не курить и не заниматься физическими нагрузками за 5 минут до измерения, необходимо расслабиться, не скрещивать ноги, поместить плечо с манжетой на уровень сердца — не выше и не ниже. Обязательно нужно подбирать размер манжеты правильно (с этим поможет специалист). Подтвердить или исключить гипертонию «белого халата» может только врач по данным СМАД.

О. М.: То есть, если в семье один прибор, а члены семьи имеют разный вес и рост — каждому необходима своя манжета? 

М. М.: Да. Иначе можно получить неправильные результаты.

О. М.: А насколько результаты могут быть неправильными при неправильно подобранной манжете?

М. М.: Может быть колоссальная разница, в 10-20%. Неправильное измерение ведет к искажению данных и назначению неадекватного лечения, поэтому очень важно подобрать манжету нужного размера.

О. М.: Если вы предполагаете гипертонию и зафиксировали высокие цифры давления на приеме — вам хватит одного исследования, чтобы назначить терапию? 

М. М.: Нет, чаще всего нужно провести дополнительно суточное мониторирование давления.   При этом СМАД не отвергает домашнее измерение давления, а лишь дает дополнительную информацию врачу, которую человеку будет неудобно или сложно получить самостоятельно. Лучше пользоваться всеми способами измерения. Если есть история повышения давления и СМАД это подтвердит — можно ставить диагноз. Дополнительно проводят комплексное обследование, чтобы определить, есть ли изменения со стороны сердца, почек из-за постоянно повышенного давления.

О. М.: Пациент пришел на прием, и говорит о том, что у него высокое давление, но нигде об этом медицинских записей нет. При измерении у него действительно повышенное давление, но диагноз на этой основе поставить нельзя? Он должен прийти несколько раз в разные дни? 

М. М.: Да, действительно, нужно несколько посещений, чтобы поставить диагноз АГ.  Если пациент регистрирует постоянное повышение давления больше 160 мм.рт.ст. — это не вызывает никаких сомнений в диагнозе и много раз ходить не нужно, но все равно лучше  подтвердить диагноз с помощью СМАД, так как это может быть гипертонией «белого халата». Стоит учитывать также возраст, общее состояние здоровья и сопутствующие заболевания. Молодому человеку без других проблем со здоровьем с первого раза диагноз АГ не поставят, потому что нужно будет сначала  попытаться найти причину. Более возрастные пациенты уже имеют историю  хронических заболеваний, поэтому диагноз ставится проще.

О. М.: Раньше часто встречался термин «эссенциальная гипертония», сейчас он используется реже. Скажите, сейчас пользуются таким диагнозом? Это гипертония сама по себе, без особых причин?

М. М.: Да, пользуются. По разным данным, эссенциальная гипертония встречается в 80-90% случаев гипертонии, чаще всего у лиц старшего возраста. Этот диагноз мы выставляем в том случае, когда исключили  все первичные причины повышения давления (заболевания почек, изменения почечных артерий, эндокринологические, неврологические заболевания) и никаких объективных состояний, которые вызывали бы АГ, нет. А вторичная гипертония, то есть та гипертония, причиной которой является какое-то другое заболевание, чаще встречается у молодых людей.

ЗАПИСАТЬСЯ НА ПРИЕМ К ВРАЧУ-КАРДИОЛОГУ

Что такое артериальное давление и как правильно его мерить?

Артериальное давление (АД) — важный показатель работы сердечно-сосудистой системы. Любые отклонения значений от нормы могут свидетельствовать не только о болезнях сердца и сосудов, но и других внутренних органов. Чтобы измерить артериальное давление правильно, нужно четко соблюдать несколько простых правил.

Немного о медицинских терминах и понятиях

Кровяное давление показывает, с какой силой кровь давит на сосуды. Гипертония (артериальная гипертензия, гипертоническая болезнь) — показатели максимального АД выше 140 мм рт. ст.

Что еще нужно запомнить:

  1. Плечевая артерия — сосуд, который идет от плеча до локтя. Именно в этой артерии измеряют АД.
  2. Систолическое давление — на данную величину влияет сосудистое сопротивление, частота и сила сердечных сокращений.
  3. Диастолическое давление возникает при расслаблении сердечной мышцы.

Тонометр — так называется прибор для измерения АД. Его нужно проверять раз в год, правильно хранить. Грушу надо держать вдали от огня и горячих предметов, периодически проверять на предмет трещин.

Зачем нужно мерить АД?

Регулярно мерить давление на руке необходимо при диагностированной гипотонии или гипертонии, заболеваниях почек и органов мочевыводящей системы, эндокринных патологиях, во время беременности.

Артериальная гипертензия — коварное заболевание, на ранних этапах часто протекает бессимптомно. При этом повышенное давление негативно влияет на состояние сосудов сердца, почек, головного мозга, сетчатки глаза.

Какие симптомы указывают на гипертонию:

  • головная боль в затылочной области;
  • приступы тошноты, головокружения;
  • шум в ушах, мелькание мушек перед глазами;
  • повышенная утомляемость, бессонница;
  • одышка;
  • ухудшение зрения;
  • отечность лица и конечностей.

Важно! Обратиться к врачу нужно, если в течение нескольких дней значения выше 140/90 мм рт. ст., наблюдается существенная разница между показателями на левой и правой руке. Цифры 200 единиц и выше у женщин и мужчин — показания для срочного вызова и скорой и экстренной госпитализации.

Основные правила подготовки

Измерение артериального давления кажется простой процедурой. Но чтобы результаты были достоверными, необходимо соблюдать правила подготовки и проведения манипуляции.

Как правильно мерить артериальное давление — правила подготовки:

  1. При измерении ручным тонометром в помещении должно быть тихо. Во время процедуры нельзя разговаривать, менять положение тела.
  2. Перед тем, как померить давление, нужно спокойно посидеть 5-7 минут. Даже незначительные физические нагрузки вызывают повышение показателей АД.
  3. За 2 часа до начала измерения нельзя курить, пить чай и кофе. Необходимо избегать чрезмерной физической активности. Нельзя использовать глазные и назальные капли, аэрозоли и другие препараты для бронхиальной астмы.
  4. Давление измеряется на голодный желудок, или минимум через полчаса после приема пищи.
  5. Измерение проводить нужно в положении сидя, ноги не скрещивать, лучше вытянуть вперед. У человека, который лежит, показатели АД всегда несколько ниже реальных значений.
  6. При измерении нужно сидеть, облокотившись на спинку стула, ноги не скрещивать. Поза должна быть удобной и расслабленной.
  7. Рука, на которой меряют значения, должна лежать на ровной поверхности.
  8. При гипертонии и других сердечно-сосудистых заболеваниях мерить давление ручным или автоматическим тонометром нужно утром и вечером в одно и то же время.

Важно! Регулярное измерение артериального давления поможет вовремя выявить гипертонию. Артериальная гипертензия нередко становится причиной инфаркта, инсульта.

Меряем давление правильно

Есть несколько правил, которые помогут избежать погрешностей при измерении показателей АД.

Как правильно мерить давление — рассказываем о процедуре пошагово:

  1. Манжета не должна сдавливать руку, иначе значения будут завышенными. Но и болтаться манжета не должна, в противном случае показатели будут заниженными.
  2. Если манжета затянута правильно, то между нею и рукой можно просунуть 1-2 пальца.
  3. Манжету нужно надевать или одевать на голую руку без одежды, на 1,5-2 см выше локтевого сгиба.
  4. Если мерить давление механическим тонометром, фонендоскоп вставить в уши, прижать к плечевой артерии в области локтевой ямки.
  5. Клапан груши тонометра должен быть закрыт.
  6. При помощи груши быстро накачать воздух в манжету тонометра до показателей, которые на 20-40 единиц превышают средние систолические значения. Качать воздух нужно обязательно быстро, иначе результаты будут неточными.
  7. Постепенно ослаблять клапан, выпускать воздух примерно со скоростью 2-3 мм в секунду. При первом ударе пульса фиксируют по стрелке систолическое или верхнее давление. При прекращении пульсации — диастолическое или нижнее.

Как измерять давление электронным тонометром? Пользоваться тонометром цифровым проще, чем мерить давление ручным тонометром. Нужно правильно обернуть манжету, как и при использовании стрелочных моделей. Включить устройство. В автоматических приборах давление в манжете создается само при нажатии кнопки. В полуавтоматических моделях накачивать воздух нужно при помощи груши.

Чтобы мерить давление электронным тонометром, не нужно фиксировать удары пульса. Как только в манжете будет достаточно воздуха, он начнет выходить автоматически. Результаты измерений высветятся на дисплее. После этого нужно нажать на кнопку для полного удаления воздуха из манжеты.

Обратите внимание! Показатели АД зависят от возраста, веса, образа жизни, пола. Но, согласно рекомендациям ВОЗ, нормальными у взрослых считаются показатели 120/79 мм рт. ст. Пульс в спокойном состоянии — 60-80 ударов в минуту.

Почему сильно отличаются показатели АД на левой и правой руке?

Мерить АД лучше на нерабочей руке, или на той конечности, на которой были зафиксированы завышенные показатели при предыдущем измерении. В норме разница значений не должна превышать 10-15 единиц. Но бывают разные варианты:

  1. На одной руке цифры нормальные, на другой высокие. Проблема возникает у людей с ВСД, анатомическими отклонениями в строении аорты и артерий, которые питают руки, синдромом подключичного обкрадывания.
  2. На одной руке АД повышенное, на другой — еще выше. Подобный симптом может указывать на развитие гипертонии, ВСД. Но такие показатели могут быть следствием стресса, недосыпания, перегрузок.
  3. На одной руке значения понижены, на другой — нормальные или высокие. Возможные причины — закупорка или сдавливание артерии.

Если значение АД выше на правой руке, это может указывать на нарушение функций почек, печени, поджелудочной железы и органов желудочно-кишечного тракта. Высокие показатели на левой руке свидетельствуют о патологиях легких, сердца, верхних конечностей.

Какой тонометр лучше?

Самый точный — ртутный тонометр. Но для применения в домашних условиях такой измеритель абсолютно не подходит, да и в медицинских учреждениях его используют редко.

Для измерения давления в домашних условиях можно использовать стрелочные и цифровые тонометры.

В стрелочном тонометре в манжету встроен стетоскоп. Такое устройство не требует очень бережного отношения, его удобно надевать даже одной рукой. Стрелочные модели стоят дешевле цифровых.

Но механический ручной тонометр — сложное устройство, его легко сломать, не всегда просто разобраться, как правильно измерить давление механическим тонометром.

В некоторых моделях очень тугие груши, которые сложно накачать. Стрелочный тонометр не подходит людям, у которых есть проблемы со слухом.

Измерять давление автоматическим тонометром просто. Цифровой прибор работает от батареек, автоматически измеряет АД, результаты высвечиваются на экране. В некоторых моделях есть встроенная память, которая фиксирует результаты последних измерений.

Цифровой тонометр прост в использовании, обо всех ошибках сигнализирует индикатор. После измерения воздух выпускается из манжеты автоматически. Проходит для слабослышащих людей. К недостаткам можно отнести высокую стоимость, искажение показателей при малейшем движении и аритмии.

Тонометры, которые накладывают на палец или запястье, имеют высокую стоимость и большую погрешность. Такие устройства очень чувствительны к температуре тела, позе.

Основные ошибки при измерении АД электронным тонометром

Правильно измерять артериальное давление при помощи автоматического тонометра несложно, но и простыми приборами нужно правильно пользоваться, чтобы не исказить показатели.

Какие ошибки чаще всего совершают при измерении АД электронным тонометром:

  1. Выбор неподходящего прибора для измерения давления. Большинство даже качественных запястных тонометров не подходят для людей старше 55-60 лет, пациентам младшего возраста со слабыми, не эластичными сосудами.
  2. Несоблюдение правил повторного измерения. Часто для надежности многие люди меряют показатели дважды, трижды без какой-либо паузы. Но при этом получают не более точные результаты, а искаженные, которые отличаются от реальных на 20-40 единиц. Повторно мерить АД можно через 5-7 минут, или же на другой руке.
  3. Измерение второпях. Нельзя мерить АД не бегу. Обязательно нужно посидеть и успокоиться минимум 5-10 минут, соблюдать другие правила подготовки.
  4. Неправильное положение. Кисть находится ниже или выше уровня сердца, напряженные мышцы спины и руки, скрещенные ноги.

Обратите внимание! При первичном проявлении гипертонии, для выбора эффективных гипотензивных средств пациенту назначают суточный мониторинг АД.

Частые вопросы

На какой руке мерить давление правильно?

+

Врачи рекомендуют померить давление тонометром на обеих руках, повторить измерение через 20-30 минут. В норме цифры на правой и левой руке могут отличаться на 10-15 единиц. В дальнейшем меряют давление на руке, где показатели был выше. Если показатели АД одинаковы на обеих руках, определить на какой руке мерить давление, можно по другим критериям. Правшам нужно мерить на левой руке, левшам — на правой.

В какое время лучше мерить артериальное давление?

+

АД нужно мерить ежедневно в одно и то же время, желательно на голодный желудок. При хорошем самочувствии измерять показатели можно один раз в день, лучше утром. При выраженной гипертензии правильно мерить давление нужно дважды или трижды в течение суток.

Можно ли для надежности измерить АД несколько раз подряд?

+

Нет, мерить обычным или электронным тонометром АД многократно без перерыва — одна из самых распространенных ошибок при измерении. После сжатия манжетой требуется время, чтобы стенки сосудов вернулись в нормальное положение. Поэтому при повторном измерении без перерыва показатели будут некорректными, завышенными на 20-40 единиц. Минимальный промежуток между двумя измерениями — 2-3 минуты, лучше подождать 5-7 минут.

Заключение эксперта:

Регулярное измерение артериального давления необходимо для своевременного выявления нарушений в работе сердца, сосудов, почек. Ручные тонометры более точные, но их не всегда удобно использовать в домашних условиях. Автоматические приборы просты в применении, подходят людям, у которых проблемы со слухом.

Публикуем только проверенную информацию

Автор статьи

Черепенько Людмила Викентьевна врач — терапевт • врач – кардиолог

Стаж 37 лет

Консультаций 9715

Статей 95

Специалист с большим опытом работы в области лечения и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, а также их последствий. Участвует, вступает на медицинских конференциях, семинарах, лекциях Байер.

Как измерить давление? | Как работает измерение давления?

Определение, принцип работы и типы. Ознакомьтесь с функциями и возможностями различных датчиков измерения давления в этом подробном руководстве.

Датчики давления

, изготовленные в США компанией FUTEK Advanced Sensor Technology (FUTEK), ведущим производителем датчиков, использующей одну из самых передовых технологий в сенсорной промышленности: технологию тензодатчиков с металлической фольгой. Датчик давления определяется как датчик, который преобразует входное механическое давление в электрический выходной сигнал (определение датчика давления). Существует несколько типов преобразователей давления в зависимости от размера, производительности, метода измерения, технологии измерения и требований к выходному сигналу.

 

Что такое датчик измерения давления?

Что делает датчик давления? Датчик давления — это преобразователь или прибор, который преобразует входное механическое давление в газах или жидкостях в электрический выходной сигнал. Датчик давления состоит из чувствительного к давлению элемента, который может измерять, обнаруживать или контролировать прикладываемое давление, и электронных компонентов для преобразования информации в электрический выходной сигнал.

Давление определяется как количество силы (приложенной к жидкости или газу), приложенной к единице «площади» (P=F/A), и общепринятыми единицами давления являются Паскаль (Па), Бар (бар), Н/мм2 или psi (фунты на квадратный дюйм). В преобразователях давления часто используется пьезорезистивная технология, поскольку пьезорезистивный элемент изменяет свое электрическое сопротивление пропорционально испытанному напряжению (давлению).

 

Как работает датчик измерения давления?

Чтобы понять, как работает промышленный датчик давления FUTEK, во-первых, необходимо понять основы физики и материаловедения, лежащие в основе принципа работы датчика давления и пьезорезистивного эффекта , который измеряется тензодатчиком (иногда называемым тензорезистор ). Тензорезистор из металлической фольги представляет собой преобразователь, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от приложенного давления. Другими словами, он преобразует силу, давление, напряжение, сжатие, крутящий момент и вес (датчики веса) в изменение электрического сопротивления, которое затем можно измерить.

Тензорезисторы представляют собой электрические проводники, плотно прикрепленные к пленке в форме зигзага. Когда эту пленку тянут, она — и проводники — растягиваются и удлиняются. Когда его толкают, он сокращается и становится короче. Это изменение формы приводит к изменению сопротивления электрических проводников. Деформация, приложенная к датчику давления, может быть определена на основе этого принципа, поскольку сопротивление тензорезистора увеличивается с приложенной деформацией и уменьшается при сжатии.

Рис. 1: Тензодатчик из металлической фольги. Источник: ScienceDirect

 

 

 

Посетите наш магазин датчиков давления. Доступно более 60+ типов датчиков!

 

Конструктивно тензометрический датчик-преобразователь давления выполнен в виде металлического корпуса (также называемого изгибом), к которому приклеены металлические фольги тензорезисторов . Корпус этих датчиков измерения давления обычно изготавливается из алюминия или нержавеющей стали, что придает датчику две важные характеристики: (1) обеспечивает прочность, выдерживающую высокое давление, и (2) обладает эластичностью, позволяющей минимально деформироваться и возвращаться к исходной форме при воздействии давления. давление снимается.

Датчик давления преобразует давление в электрический сигнал. Промышленные датчики давления FUTEK используют пьезорезистивный эффект, который состоит из тензодатчиков из металлической фольги, установленных на диафрагме. При изменении давления диафрагма меняет форму, вызывая изменение сопротивления в тензорезисторах, что позволяет измерять изменения давления электрическим способом. Наши датчики давления естественным образом производят электрический сигнал в милливольтах, который изменяется пропорционально давлению и напряжению возбуждения датчика (мВ/В — милливольт на вольт). Однако мы предлагаем датчики давления с внутренними аналоговыми усилителями. Датчики давления со встроенными усилителями генерируют сигналы переменного напряжения, т.е. ±10В, или переменного тока (т.е. выход датчика давления 4-20мА). Однако, если для вашего приложения требуется цифровой или USB-усилитель датчика давления, обратитесь к нашим инструментам датчиков давления и странице магазина усилителей.

Тензорезисторы расположены в так называемой схеме усилителя моста Уитстона (см. анимированную схему ниже). Это означает, что четыре тензорезистора соединены между собой в виде контура, и соответственно совмещена измерительная сетка измеряемого давления.

Мостовые тензометрические усилители обеспечивают регулируемое напряжение возбуждения и преобразуют выходной сигнал мВ/В в другую форму сигнала, более полезную для пользователя. Сигнал, генерируемый тензорезисторным мостом, имеет низкую мощность и может не работать с другими компонентами системы, такими как ПЛК, модули сбора данных (DAQ) или компьютеры. Таким образом, функции формирователя сигнала датчика давления включают в себя напряжение возбуждения, фильтрацию или ослабление шума, усиление сигнала и преобразование выходного сигнала.

Кроме того, изменение выходного сигнала усилителя датчика давления откалибровано, чтобы быть пропорциональным давлению, приложенному к изгибу, которое можно рассчитать с помощью уравнения цепи датчика давления.

Рис. 2. Цепь датчика измерения давления.

 

Посетите наш магазин датчиков давления. Поговорите с инженером сегодня!

 

Как измерить давление? Какие существуют типы датчиков давления и методы измерения?

Датчики давления можно классифицировать по типу измерения давления, который они измеряют, а также по технологии измерения давления, с которой работает датчик. В связи с этим существует три метода измерения давления: дифференциальный, абсолютный и манометрический.

Преобразователь дифференциального давления: Дифференциальное давление — это измерение перепада давления между двумя значениями давления или двумя точками давления в системе , таким образом измеряя, насколько две точки отличаются друг от друга, а не их величину по отношению к атмосферному давлению. или к другому эталонному давлению, такому как абсолютный вакуум. Это отличается от датчика статического или абсолютного давления, который измеряет давление, используя только один порт, и, как правило, датчики перепада давления комплектуются двумя портами, к которым можно присоединить трубы и подключить их к системе в двух разных точках давления, откуда может быть перепад давления. быть измерены и рассчитаны.

Этот метод измерения давления обычно используется для измерения расхода жидкости или газа в трубах или воздуховодах.

 

Рис. 3. Как работает датчик дифференциального давления? Измерение уровня в резервуаре с помощью датчика измерения перепада давления.

 

 

Преобразователь абсолютного или вакуумного давления: Этот датчик измеряет абсолютное давление , которое определяется как давление, измеренное относительно идеально герметичного вакуума . Датчики абсолютного давления используются в приложениях, где требуется постоянный эталон . Эти приложения требуют привязки к фиксированному давлению, поскольку они не могут быть просто привязаны к окружающему давлению. Например, этот метод используется в высокопроизводительных промышленных приложениях, таких как контроль вакуумных насосов, измерение давления жидкости, промышленная упаковка, управление промышленными процессами и аэрокосмическая и авиационная инспекция. Когда дело доходит до измерения атмосферного давления, особенно для таких приложений, как барометрические измерения погоды или высотомеры, предпочтительным устройством является датчик абсолютного давления.

 

Посетите наш магазин датчиков давления. Поговорите с нашим специалистом по приложениям сегодня!

 

Манометрическое или относительное давление Преобразователь : Манометрическое давление является просто частным случаем дифференциального давления с давлениями, измеряемыми дифференциально, но всегда относительно местного давления окружающей среды . В том же отношении абсолютное давление также можно рассматривать как дифференциальное давление, когда измеренное давление сравнивается с идеальным вакуумом. Изменения атмосферного давления из-за погодных условий или высоты напрямую влияют на выходной сигнал датчика избыточного давления. Манометрическое давление выше атмосферного давления называется положительным давлением. Если измеренное давление ниже атмосферного давления, оно называется отрицательным или вакуумметрическим давлением.

 

Рис. 4. Измерение давления с помощью датчика давления в системе водяного насоса

 

Типы технологий измерения давления или принципы работы

Существует множество технологий измерения давления или принципов измерения, способных преобразовывать давление в измеримый и стандартизированный электрический сигнал. В этой статье основное внимание будет уделено типам коллекторов силы, которые используют датчик силы (например, диафрагму) для измерения деформации (или отклонения) из-за приложенной силы на площади (давления).

Резистивный или пьезорезистивный эффект: Датчики измерения резистивного давления используют изменение электрического сопротивления тензодатчика, прикрепленного к диафрагме (также известной как гибкий элемент), которая подвергается воздействию среды под давлением.

Тензорезисторы часто состоят из металлического резистивного элемента на гибкой подложке, прикрепленного к диафрагме (например, тензорезистора из металлической фольги) или нанесенного непосредственно с помощью тонкопленочных процессов.

Обычно тензометрические датчики подключаются по мостовой схеме Уитстона, чтобы максимизировать выходной сигнал датчика и снизить чувствительность к ошибкам. Это наиболее часто используемая технология измерения давления общего назначения, основанная на том же принципе, что и тензодатчик.

 

Видео на YouTube: Миниатюрный датчик давления (PFT510) | Мембранный преобразователь давления для скрытого монтажа.

 

 

Посетите наш магазин датчиков давления. Доступно более 60+ датчиков!

 

Емкостной: В емкостных датчиках давления используется диафрагма, которая отклоняется под действием приложенного давления, чтобы создать переменный конденсатор для обнаружения деформации, вызванной приложенным давлением. При приложении давления внешнее давление сжимает диафрагму, и значение емкости уменьшается. Когда давление сбрасывается, диафрагма возвращается к своей первоначальной форме, и за ней следует емкость. В обычных технологиях используются металлические, керамические и кремниевые диафрагмы. Емкость можно откалибровать, чтобы обеспечить точное считывание давления.

Емкостные датчики, отображающие изменение емкости при отклонении одной пластины под действием приложенного давления, могут быть очень чувствительными и выдерживать большие перегрузки. Однако ограничения на материалы, а также требования к соединению и герметизации могут ограничивать области применения.

Пьезоэлектрический эффект: Пьезоэлектрические датчики давления используют свойство пьезоэлектрических материалов, таких как керамика или металлизированный кварц, генерировать электрический потенциал на поверхности, когда материал подвергается механическому напряжению и деформации. Величина заряда пропорциональна приложенному давлению, а полярность определяется направлением давления. Электрический потенциал накапливается и быстро рассеивается при изменении давления, что позволяет измерять быстро меняющееся динамическое давление.

 

Эталоны измерения давления

Давление обычно измеряется в единицах силы на единицу площади поверхности ( P = F / A). В физике символом давления является р, а единицей измерения давления в системе СИ является паскаль (символ: Па). Один паскаль — это сила в один ньютон на квадратный метр, действующая перпендикулярно поверхности. Другими часто используемыми единицами измерения давления для определения уровня давления являются фунты на квадратный дюйм (фунты на квадратный дюйм) и бар. Использование единиц давления зависит от региона и области применения: фунт на квадратный дюйм обычно используется в Соединенных Штатах, а бар — предпочтительная единица измерения в Европе.

  Паскаль Бар Стандартная атмосфера Фунт на квадратный дюйм
  (Па) (бар) (атм) (psi или фунт-сила/дюйм 2 )
1 Па 1 10 −5 бар 9,8692×10 −6 атм 1,45 х 10 −4
1 бар 100 000 1 0,98692 14.5038
1 атм 1013.25 1.01325 1 14.6959
1 psi или lbf/in 2 6 894,76 0,06894 0,06804 1

 

Почему важно калибровать датчик давления?

Калибровка преобразователя давления — это регулировка или набор поправок, которые выполняются на датчике или приборе (усилителе), чтобы убедиться, что датчик работает как точно или безошибочно, насколько это возможно.

Каждый датчик подвержен ошибкам измерения . Эти структурные погрешности представляют собой просто алгебраическую разницу между значением, которое указывается выходным сигналом датчика , и фактическим значением измеряемой переменной или известным эталонным давлением. Ошибки измерения могут быть вызваны многими факторами:

Смещение нуля (или баланс нуля датчика давления): Смещение означает, что выходной сигнал датчика при нулевом давлении (истинный нуль) выше или ниже идеального выходного сигнала. Кроме того, стабильность нуля относится к степени, в которой преобразователь поддерживает баланс нуля при неизменности всех условий окружающей среды и других переменных.

Линейность (или нелинейность): Немногие датчики имеют полностью линейную характеристику, что означает, что выходная чувствительность (наклон) изменяется с разной скоростью во всем диапазоне измерения. Некоторые из них достаточно линейны в желаемом диапазоне и не отклоняются от прямой линии (теоретической), но некоторые датчики требуют более сложных вычислений для линеаризации выходного сигнала. Таким образом, нелинейность датчика давления представляет собой максимальное отклонение фактической калибровочной кривой от идеальной прямой линии, проведенной между выходными сигналами без давления и номинальным давлением, выраженное в процентах от номинального выходного сигнала.

Гистерезис: Максимальная разница между выходными показаниями датчика для одного и того же приложенного давления; одно показание получается за счет увеличения давления от нуля, а другое за счет снижения давления от номинального выхода. Обычно он измеряется при половинной номинальной мощности и выражается в процентах от номинальной мощности. Измерения следует проводить как можно быстрее, чтобы свести к минимуму ползучесть.

Повторяемость (или неповторяемость): Максимальная разница между выходными показаниями преобразователя для повторяющихся входных данных при одинаковом давлении и условиях окружающей среды. Это выражается в способности датчика поддерживать стабильный выходной сигнал при повторном приложении одинакового давления.

Температурный сдвиг Диапазон и ноль: Изменение выходного сигнала и нулевого баланса, соответственно, из-за изменения температуры преобразователя.

 

Рис. 5: Калибровочная кривая датчика давления.

Каждый датчик давления имеет «характеристическую кривую» или «калибровочную кривую», которая определяет реакцию датчика на ввод. Во время регулярной калибровки с использованием калибровочного станка датчика мы проверяем смещение нуля и линейность датчика, сравнивая выходной сигнал датчика с эталонными гирями и настраивая отклик датчика до идеального линейного выхода. Оборудование для калибровки датчиков давления также проверяет гистерезис, воспроизводимость и температурный сдвиг, когда заказчики запрашивают его для некоторых важных приложений измерения давления.

Для получения дополнительной информации о калибровке см. нашу страницу часто задаваемых вопросов о калибровке датчика.

Если у вас есть дополнительные вопросы о терминах и определениях калибровки, обратитесь к нашему Глоссарию терминов калибровки датчиков.

Хотите узнать, какие услуги по калибровке мы предлагаем для вашего датчика и/или системы?

Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше!

 

Как часто следует калибровать датчик давления?

Поскольку датчик тензодатчика давления подвергается длительному использованию, старению, отклонению выходного сигнала, перегрузке и неправильному обращению, компания FUTEK настоятельно рекомендует выполнять ежегодную повторную калибровку. Частая повторная калибровка помогает подтвердить, сохранял ли датчик свою точность с течением времени, и предоставляет сертификат калибровки тензодатчика, подтверждающий, что датчик по-прежнему соответствует спецификациям.

Однако, когда датчик используется в критических приложениях и суровых условиях, датчики давления могут потребовать еще более частых калибровок. Пожалуйста, проконсультируйтесь о соответствующих интервалах калибровки с нашей службой технической поддержки, которая поможет вам оценить наиболее экономичный интервал обслуживания калибровки для вашего датчика.

Обзор измерения давления — Как измерять давление

Различные условия измерения, диапазоны и материалы, используемые в конструкции датчика, приводят к разнообразию конструкций датчиков давления. Часто вы можете преобразовать давление в некоторую промежуточную форму, например, в рабочий объем, определяя степень отклонения диафрагмы, расположенной на одной линии с жидкостью. Затем датчик преобразует это смещение в электрический выходной сигнал, такой как напряжение или ток. Зная площадь диафрагмы, можно рассчитать давление. Датчики давления упакованы со шкалой, которая обеспечивает метод преобразования в инженерные единицы.

Тремя наиболее универсальными типами датчиков давления являются мостовые (на основе тензодатчиков), с переменной емкостью и пьезоэлектрические.

Мостовые датчики

Из всех датчиков давления датчики моста Уитстона (деформационные) являются наиболее распространенными, поскольку они предлагают решения, которые удовлетворяют требованиям различной точности, размера, надежности и стоимости. Мостовые датчики могут измерять абсолютное, избыточное или дифференциальное давление как при высоком, так и при низком давлении. Они используют тензодатчик для обнаружения деформации диафрагмы, подвергаемой приложенному давлению.



Рис. 2. Поперечное сечение типичного мостового датчика давления [1]

 

 

на тензодатчике, который вы можете измерить с помощью системы сбора данных с кондиционированием. Вы можете прикрепить фольговые тензодатчики непосредственно к диафрагме или к элементу, который механически соединен с диафрагмой. Иногда также используются кремниевые тензорезисторы. Для этого метода вы травите резисторы на подложке на основе кремния и используете трансмиссионную жидкость для передачи давления от диафрагмы к подложке.

Емкостные датчики давления

Датчик давления с переменной емкостью измеряет изменение емкости между металлической диафрагмой и неподвижной металлической пластиной. Емкость между двумя металлическими пластинами изменяется, если расстояние между этими двумя пластинами изменяется из-за приложенного давления.


Рис. 3. Емкостный датчик давления [2]

 

Пьезоэлектрические датчики давления

Пьезоэлектрические датчики основаны на электрических свойствах кристаллов кварца, а не на резистивном мостовом преобразователе. Эти кристаллы генерируют электрический заряд, когда они напряжены. Электроды передают заряд от кристаллов на встроенный в датчик усилитель. Эти датчики не требуют внешнего источника возбуждения, но чувствительны к ударам и вибрации.


Рис. 4. Пьезоэлектрический датчик давления[2]

 

Датчики давления с кондиционированием

Датчики, содержащие интегральные схемы, такие как усилители, называются датчиками с усилителем. Эти типы датчиков могут быть сконструированы с использованием мостовых, емкостных или пьезоэлектрических преобразователей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *