Первичные приборы, датчики или первичные преобразователи предназначены для непосредственного преобразования измеряемой величины в другую величину, удобную для измерения или использования. Выходными сигналами первичных приборов, датчиков являются как правило унифицированные стандартизованные сигналы, в противном случае используются нормирующие преобразователи.
Различают генераторные, параметрические и механические преобразователи:
Генераторные осуществляют преобразование различных видов энергии в электрическую, то есть они генерируют электрическую энергию (термоэлектрические, пьезоэлектрические, электрикинетические, гальванические и др. датчики).
К параметрическим относятся реостатные, тензодатчики, термосопротивления и т.п. Данным приборам для работы необходим источник энергии.
Выходным сигналом механических первичных преобразователей (мембранных, манометров, дифманометров, ротаметров и др.) является усилие, развиваемое чувствительным элементом под действием измеряемой величины.
Первичные преобразователи для измерения температуры:
По термодинамическим свойствам, используемым для измерения температуры, можно выделить следующие типы термометров:
- термометры расширения, основанные на свойстве температурного расширения жидких и твердых тел;
- термометры газовые и жидкостные манометрические;
- термометры конденсационные;
- электрические термометры (термопары);
- термометры сопротивления;
- оптические монохроматические пирометры;
- оптические цветовые пирометры;
- радиационные пирометры.
Первичные преобразователи для измерения давления:
По принципу действия:
- жидкостные (основанные на уравновешивании давления столбом жидкости);
- поршневые (измеряемое давление уравновешивается внешней силой, действующей на поршень);
- пружинные (давление измеряется по величине деформации упругого элемента);
- электрические (основанные на преобразовании давления в какую-либо электрическую величину).
По роду измеряемой величины:
- манометры (измерение избыточного давления);
- вакуумметры (измерение давления разряжения);
- мановакуумметры (измерение как избыточного давления, так и давления разряжения);
- напорометры (для измерения малых избыточных давлений);
- тягомеры (для измерения малых давлений, разряжений, перепадов давлений);
- тягонапорометры;
- дифманометры (для измерения разности или перепада давлений);
- барометры (для измерения барометрического давления).
Первичные преобразователи для измерения расхода пара, газа и жидкости:
Эти приборы могут быть снабжены счетчиками (интеграторами), тогда они называются расходомерами-счетчиками. Такие приборы позволяют измерять расход и количество вещества.
Классификация преобразователей для измерения расхода пара, газа и жидкости:
- Механические: Объемные: ковшовые, барабанного типа, мерники.
- Скоростные: по методу переменного или постоянного перепада давления, напорные трубки, ротационные.
- Электрические: электромагнитные, ультразвуковые, радиоактивные.
Первичные преобразователи для измерения уровня:
Под измерением уровня понимается индикация положения раздела двух сред различной плотности относительно какой-либо горизонтальной поверхности, принятой за начало отсчета. Приборы, выполняющие эту задачу, называются уровнемерами.
Методы измерения уровня:
- поплавковый,
- буйковый,
- гидростатический,
- электрический и др.