Реле перепада давления. Какие бывают, как работают, как подключаются.

Реле давления используются практически во всех коммунальных инженерных сетях, в которых присутствует движение потока воды, воздуха или газа. Реле контролирует и регулирует показатели давления, приводя их к установленным нормативным значениям.

Принцип работы реле основан на передаче электрического импульса – при изменении показателей давления на контакты поступает электрический сигнал, происходит переключение электрической цепи и подается команда на другие регулирующие устройства (контроллеры) системы, которые понижают или повышают давление. 

Так как физические характеристики воздуха, горячей и холодной воды, газа разные, то и конструкция, принцип работы реле давления также отличается.

Принцип работы реле давления

Измеряют три вида давления:

• Абсолютное – атмосферное + избыточное
• Избыточное – абсолютное – атмосферное
• Дифференциальное – разница давлений между двумя точками

Чтобы правильно выбрать реле давления нужно учитывать несколько эксплуатационных параметров:

• Характеристики измеряемой среды (жидкость, газ)
• Эксплуатационные характеристики (диапазон температур, воздействие агрессивных химических сред, риск механических повреждений, рабочие нагрузки, наличие вибрации, риски замораживания)
• Показатели самого низкого и самого высокого давления в инженерной системе
• Необходимая точность измерений, чувствительность, быстрота реагирования

В зависимости от эксплуатационного назначения, в конструкции реле могут быть реализованы разные методы измерения давления.

Типы, конструкция реле давления

Рассмотрим самые распространенные конструкции реле давления, которые чаще всего применяются в коммунальных и бытовых, промышленных сетях водоснабжения, отопления и вентиляции, кондиционирования.

Мембранные реле

Универсальный и простой датчик, работающий на положение «открыто», «закрыто» и «промежуточное». Мембрана из пластика, металла или композита устанавливается внутри трубопровода. При изменении показателей давления, угол мембраны изменяется, перекрывая или, наоборот, открывая свободный проток потока жидкости или воздуха.

Для возврата мембраны в исходное положение, предусмотрена специальная возвратная пружина.

Так как мембрана может быть выполнена из разных материалов, то такие реле широко используются в системах с высоким риском загрязнения накипью, солями, агрессивными химическими веществами, например, в системах отопления закрытого типа, в которых не предусмотрена очистка теплоносителя.

Электрические автоматические реле

Принцип работы электродов, контролирующих работу реле может быть разным.

Емкостные реле – принцип работы основан на передаче импульса, изменяемого при перемещении диафрагмы, расположенной между двумя металлическими пластинами конденсаторами. Отличаются высокой чувствительностью, работают в диапазоне давления 2 – 70 Мпа.

Индуктивные – основаны на принципе измерения изменений электромагнитной индукции при изменении параметров давления среды в системе. Работают в диапазоне давления - 230 Па – 70 Мпа.

Реле магнетосопротивления – с высокой точностью, чувствительные (0,30 Мпа) к минимальным перепадам давления, диапазон эксплуатации 230 Па – 70 Мпа.

Пьезоэлектрические – пьезо-кристаллы показали моментальный отклик на изменение электрического импульса, при понижении или повышении давления. Эти реле отличаются высокой точностью, чувствительностью, длительным сроком эксплуатации. Режим рабочего давления 0.020 – 100 Мпа, диапазон отклика на сигнал – 0.1 Мпа.

Потенциометры – рычажный механизм датчика устойчив к механическим нагрузкам, вибрации, но такое реле не отличается высокой точностью измерений, чувствительностью. 

Вибрационные – замеряют изменение частоты частиц жидкости газа при изменении скорости, давления потока. Применяются в промышленных трубопроводах, где необходимо предупредить риски гидроудара.

Дифференциальные – преобразуют разность показаний давления в электрический импульс, который позволяет определить перепад показателей давления в конкретной точке трубопровода. Используется как тестовый инструмент при проведении ревизии инженерной сети.

Вакуумные – работают в системах с очень низким давлением (меньше атмосферного).

Тепловые вакуумные – для измерения давления газа.

В каждом конкретном случае, при выборе датчика давления, надо ориентироваться на характеристики инженерной системы, установленного оборудования, принимать во внимания монтажные особенности, габариты, способ подсоединения конкретной модели реле.

Реле контроля давления для водопровода, отопления

Как работает датчик давления в системе водопровода:

• При открытии кранов давление снижается, так как воды в трубах становится меньше
• Когда давление в системе достигает установленного минимума, срабатывает реле давления, контакты датчика замыкаются
• Подается сигнал, включающий подкачивающий насос, подающий воду из колодца или из центрального водопровода
• По мере того, как трубы наполняются водой, давление повышается
• Когда трубопровод заполнен, давление в трубах достигло нужных показателей, контакты датчика размыкаются и отключают насос

Датчик перепада давления поддерживает давление в сети водопровода на заданном уровне, что предупреждает риск гидроудара при неконтролируемом включении и отключении насоса. Реле автоматически включает и отключает подкачивающий насос в системе водопровода.

Реле давления – необходимая автоматика любых сетей отопления. Датчик поддерживает нужные показатели давления в трубах, что обеспечивает равномерное движение теплоносителя, снижает нагрузку на насосное оборудование.

Реле перепада давления воздуха

Необходимо для приточной и вытяжной системы вентиляции. Датчик контролирует работу вентиляторов, своевременно увеличивает или уменьшает поток воздуха, сигнализирует о неисправности отдельных элементов системы вентиляции: вентиляторов, фильтров, нарушении герметизации.

Реле работает следующим образом:

• Воздух через трубку поступает на мембрану датчика
• При изменении давления электрический импульс подается на реле переключения
• Далее по заданным значениям давление в системе увеличивается, снижается или система отключается в аварийном режиме.

Реле – это своеобразный сигнальный элемент, подающий команду контроллеру о состоянии давления в вентиляционном канале, после контроллер регулирует работу по заданным пользователем показателям.

Параметры выбора реле перепада давления

Основные характеристики реле перепада давления, на которые важно обратить внимание при выборе:

• Какой тип давления необходимо измерить
• Диапазон рабочего давления в системе (минимум – среднее рабочее – предельное максимальное)
• Допустимый температурный диапазон эксплуатации
• Уровень защиты от повреждений (механических, вибрации, агрессивными химическими веществами, замораживание)
• Точность измерений 
• Тип сигнала – аналоговый (циферблат, шкала) или цифровое табло

Выбирая датчик давления конкретного производителя важно изучить не только гарантию и техпаспорт, но и узнать о возможности купить нужные детали, комплектующие для быстрого и профессионального монтажа, возможностях дальнейшего обслуживания, ремонта, поверки и калибровки оборудования.