Въведение в измервателните уреди за налягане

Разбирането на инструментите за измерване на налягане е от основно значение в различни промишлени приложения, от контрол на процесите до системи за безопасност. Това ръководство предоставя ясен преглед на често срещаните устройства за измерване на налягане, техните принципи на работа и типични приложения. Всеки раздел е предназначен да опрости сложни концепции, правейки обучението ефективно и ангажиращо.

1. Манометър с тръба на Бурдон

Често използвани в промишлени системи, като например котли, манометрите с тръба на Бурдон работят на принципа на извита, куха тръба, която се деформира под вътрешно налягане.

Принцип на работа:

• Флуид под налягане навлиза в извитата тръба на Бурдон.
• Тръбата леко се изправя, предавайки това движение чрез система от:
  • Свързващ прът
  • Сегментно и пиньонно зъбно колело
  • Показалец и циферблат
• След това стрелката показва прецизно стойността на налягането върху калибриран циферблат.

Степен на точност:

Точността се определя като процент от пълната скала на допустимата грешка.

• Често срещаните степени включват: 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 и 2.5.
• По-ниският клас означава по-висока точност.
• Степени 3 и 4 рядко се използват в критични приложения като котелни системи поради по-ниската им прецизност.

2. Електрически контактен манометър

Този инструмент е подобрена версия на манометъра Bourdon, интегриращ електрически контакти за осигуряване на ключови функции за аларма и управление.

Характеристики:

• Оборудван с горни и долни гранични контакти.
• Задейства аларма или автоматичен отговор при превишаване на праговете на налягането.
• Може да се интегрира безпроблемно с релета и контактори за цялостно автоматично управление.
• Особено приложимо в взискателни среди, като например системи за котли на нефт и газ.

3. Капацитивен сензор за налягане

Тези сложни сензори откриват налягане, като точно измерват промяната в капацитета, произтичаща от деформацията на гъвкава диафрагма.

Принцип на работа:

• Приложеното налягане води до изместване на гъвкавата диафрагма.
• Това изместване директно променя капацитета между две плочи.
• Полученият сигнал след това се преобразува точно в измерим електрически изход.

Видове:

• Предлага се както в еднокраен, така и в диференциален дизайн.
• Сензорите за диференциално налягане обикновено показват приблизително два пъти по-голяма чувствителност от тези с единичен край.

Предимства:

• Висока чувствителност, позволяваща прецизни измервания.
• Бърза скорост на реакция за динамични приложения.
• Отлична устойчивост на удари и вибрации.
• Опростен и здрав структурен дизайн.

4. Манометър за налягане на меховете

Този манометър е идеален избор за измерване на фини промени в налягането, особено подходящ за вентилационни системи за котли и газопроводи.

Принцип на работа:

• Налягането навлиза в специализираната кухина на меховете.
• Мехът се разширява, генерирайки прецизно механично изместване.
• Това движение след това се предава точно към показалеца чрез зъбен механизъм.
• Показанието на налягането в реално време се показва директно на циферблата на инструмента.

5. Термометри за налягане

Тези интегрирани инструменти използват запечатана система, запълнена със специфична течност, за да преобразуват прецизно температурните промени в съответните показания на налягането.

Компоненти:

• Сфера (сонда), стратегически разположена в температурната зона, която ще се наблюдава.
• Капилярна тръба, предназначена да поема промените в налягането.
• Бурдонова тръба, която реагира на промените в предаваното налягане.
• Стрелка, която точно показва температурата на калибриран циферблат.

Използвани течности:

• Обикновено се пълнят с течности, пара или газове като азот (избран заради неговата стабилност).
• Работният диапазон обикновено е от -100°C до +500°C.

Приложения:

• От съществено значение за непрекъснато наблюдение на температурата и функции за автоматично превключване.
• Широко използван за управляващи вериги в различни индустриални системи.

6. Сензори за налягане с тензодатчици

Тези високопрецизни сензори използват тензодатчици, за да преобразуват механичното напрежение директно в измерими промени в електрическото съпротивление.

Ключови елементи:

• Тензодатчик, щателно свързан с чувствителна на натиск основа.
• Субстратът се деформира под приложено налягане, като по този начин променя съпротивлението на тензодатчика.
• Обикновено използва схема на мост на Уитстон за точно измерване на промените в съпротивлението.
• Полученият сигнал след това се усилва и дигитализира за прецизен изход.

Вариации:

• Предлага се както в метално фолио, така и в полупроводникови видове.
• Видовете метално фолио включват допълнително подтипове тел и фолио.

Случаи на употреба:

• Отличен за безпроблемна интеграция в съвременни цифрови системи за управление.
• Предлага висока точност и е добре пригоден за динамични измервателни приложения.

Заключение: Визуално обучение, практически умения

Независимо дали сте начинаещ в областта на инструментите или просто освежавате знанията си, тези анимирани ръководства за инструменти под налягане са предназначени да ви помогнат бързо да разберете основните концепции и да изградите практическо разбиране.

Очаквайте още опростени ръководства за инструменти за измерване на нива, поток и аналитични методи – всички те са създадени, за да направят автоматизираното обучение не само информативно, но и наистина приятно.