Nyomásmérők gáznyomás mérésére: a mérők típusai, tervezési jellemzői és működése
Gyakran szükség van a gáz által létrehozott nyomás mérésére. Például palackokban, gázvezetékekben, különféle tartályokban és edényekben.A mutatók vezérlésére és figyelésére nyomásmérőket használnak a gáznyomás mérésére. Ezek az eszközök az élet különböző területein szolgálnak, az orvostudománytól a nehéziparig.
Annak érdekében, hogy a készülék vásárlása ne legyen hiábavaló, és a megvásárolt nyomásmérő megfeleljen a gyártási folyamatok követelményeinek, érdemes megismerkedni az osztályozással. Bemutatjuk a gáznyomásmérők típusait. Beszéljünk a tervezési jellemzőikről és a működési elveikről.
A cikk tartalma:
Osztályozás a mért nyomás típusa szerint
Gáztartályokban, szállítóvezetékekben stb. lévő gáznyomás-paraméterekre vonatkozó adatok gyűjtésére használt műszerek. gázpalackok és más tartályok, több kritérium szerint osztályozzák. Felépítésükben és működési elvükben különböznek egymástól.
A nyomásmérésre használt eszközök osztályokba sorolhatók a következők szerint:
- a mért nyomás típusa;
- célja;
- működési elve;
- pontossági osztály.
A mért nyomás típusa alapján a pontos mutatók meghatározására tervezett műszereket nyomásmérőkre, vákuummérőkre, huzatmérőkre, nyomásmérőkre, barométerekre és másokra osztják.
A külső környezeti hatásokkal szembeni védelem mértékétől függően a következő eszközöket gyártják:
- alapértelmezett;
- portól védve;
- vízálló;
- védve az agresszív környezettől;
- robbanásbiztos.
Egy termék többféle védelmet kombinálhat.
A nyomásmérő egy kis eszköz, amelyet nyomás vagy nyomáskülönbség mérésére használnak. Ennek a műszernek a működési elve a belső felépítésétől függ. Egy osztályon belül a pontossági osztálytól függően további csoportokra oszlanak.
Az abszolút nullától (vákuumtól) mért abszolút nyomás mérésére abszolút nyomásmérőket használnak. A túlnyomás meghatározása túlnyomásmérővel történik. Általában az ilyen eszközök minden fajtáját egy szóval nevezik: „nyomásmérő”.
A legtöbb nyomásmérő típust túlnyomásértékek mérésére tervezték. Különlegességük, hogy nyomást mutatnak, ami az abszolút és az atmoszférikus közötti különbséget jelenti.
A vákuummérők olyan eszközök, amelyek a ritkított gáz nyomásértékét jelzik. Nyomás- és vákuummérőkkel mérik a túlnyomást és a ritkított gáznyomást. Az információk egyetlen skálán jelennek meg.
Nyomásmérőkkel a túlnyomás paramétereit legfeljebb 40 kPa értékkel határozzák meg. Ezzel szemben a vonóerőmérők – 40 kPa-ig teszik lehetővé a ritkulás mérését. A tolóerőmérők a ritkulást és a túlnyomást –20 és +20 kPa közötti tartományban mérik.
A nyomáskülönbségmérők segítségével meghatározható a nyomáskülönbség két tetszőleges vizsgálandó pontban. A mikromanométer egy nyomáskülönbség-mérő, amely lehetővé teszi a nyomáskülönbségek mérését 40 kPa-on belül.
Működési elv szerinti osztályozás
A gáznyomásmérők a leolvasási mechanizmustól függően a következőkre oszthatók:
- Deformáció;
- Elektromos;
- Önsúlyú dugattyú;
- Folyékony.
Mindegyik típusnak megvannak a saját jellemzői.
A nyomásmérők deformációs típusa
A deformációs osztályú készülékek működési elve és alapja, hogy nyomás hat az eszköz érzékeny elemére, amely deformálódik. A nyomás mértékét az alakváltozás mértéke határozza meg.
A csőrugós eszközök érzékelőelemei csőrugók. Ezek a termékek körben hajlított csövek, amelyek keresztirányú ovális metszettel rendelkeznek. A gáz hatással van a cső belső felületére. Az expozíció során a cső deformálódik és megváltoztatja az alakját, megközelítve a kerekséget.
A cső egyik vége le van zárva és mozgatható. A második nyitott és tartókkal rögzített. Amikor a rugócső meghajlik, a gyűrűk is érintettek, amelyek aztán kihajlítják a rugót. A rugó tömített vége a nyomóerőnek megfelelően mozog. Ez a mozgás átkerül a mérőskálára.
40 bar nyomásig körrugókat használnak.Nagyobb nyomáson ugyanabban a síkban elhelyezkedő csavar- vagy spirálrugókat használnak. Az ezzel a módszerrel végzett nyomásmérés leolvasási hibája 1 és 4% között van.
A membrán és a fújtató érzékelő elemei lehetővé teszik a túlnyomás és a vákuumnyomás kis értékeinek hatékony mérését.
A fújtató a vízvezeték-harangtömlő elve szerint készül. Ez egy vékony falú fémcső, amely mozgatható keresztirányú gyűrűkből áll. Az anyagtól és a gyártási paraméterektől függően a harmonika lehet többé-kevésbé merev.
Az érzékeny membránelemek a legnagyobb választékkal rendelkeznek. Az ilyen eszközök pontossági osztálya nem haladja meg az 1,5-öt. Az ilyen eszközök védelmi rendszerrel rendelkeznek. Túlterhelés esetén a membrán egy speciális védőeszközre támaszkodik.
A membrándobozokat gyakran olyan eszközökbe szerelik be, amelyek nyomást és vákuumot mérnek. A nyomásmérőket, a huzatmérőket és a membrándobozos nyomásmérőket 1,5 pontossági osztályokkal gyártják; 2,5 és mérési határ 25 kPa-ig.
A lapos membránok működési pontja kis mértékben eltolódik, ezért leggyakrabban nyomás erővé alakítására használják. Instabilok, de jól kiszámítottak.
A hullámos membránokat hasonló dobozokkal együtt a statikus teljesítmény javítására használják. Az előbbiek jobban mozognak, de nehéz kiszámítani. Ez utóbbiakat csökkentett merevségük miatt sokkal gyakrabban használják.
Kis nyomásértékek mérésére petyhüdt membrános eszközöket használnak.
Az eszközöket védeni kell a magas hőmérséklettől, mivel ez negatívan befolyásolja a fő munkaelemek rugalmasságát és érzékenységét.
Mechanikus jelzőnyomásmérők
Sok csőrugós mérőeszköz valójában közvetlen átalakító eszköz. Ez azt jelenti, hogy a nyomás az érzékelőelem és a vele érintkező mechanikai eszköz elmozdulásává alakul át.
Nyomás hatására a rugó szabad vége elmozdul, a hajtómű a hajtómű szektorra hat, a fogaskerék és a jelző nyíl forog.
A rugójelző nyomásmérőket 0,1-103 MPa mérési tartományban gyártják, és különböző pontossági osztályokkal rendelkeznek. Példaértékű modelleket gyártanak 0,15 pontossági osztályokkal; 0,25; 0.4. A megnövelt pontosságú munkakategória mérői - 1 és 0,6. Általános műszaki dolgozók - 1,5 pontossági osztályokkal; 2,5; 4.
Elektromos érintkező nyomásmérők
Szerkezetileg a jelző nyomásmérő módosítása. A munka lényege, hogy amikor a nyíl elér egy küszöbnyomásértéket, a hálózat bezárul.
Az elektromos áramkör zárva van, és a riasztás akkor lép működésbe, ha a jelző nyíl eléri az érintkezőkkel ellátott nyilak egyikét. Az ilyen nyomásmérők pontossági osztálya 1,5. A mérési tartomány megfelel a szabványos értékeknek.
Jelzés biztosítására vagy helyzetszabályozásra RD jelzésű nyomáskapcsolót használnak. 12-1600 kPa tartományban mérik a nyomást. A relé a vezérlőkészülék leolvasásának megfelelően a felső és alsó aktiválási határértékre van beállítva, 10 W megszakítóteljesítményű.
Nyomásmérő modellek rögzítése
Az ipar nyomásmérőket gyárt beépített indikátor-leolvasó rendszerrel, amely az értékeket lemezes diagramon rögzíti, így a mutatók dinamikája nyomon követhető. Egy fordulat 8, 12, 24 óra alatt teljesíthető. A mozgás egy villanymotor vagy óramechanizmus miatt következik be.
A nyomásmérő-rögzítő működése egy nagy átmérőjű csőrugó által jelátvitelen alapul, amely vonóerővel rendelkezik. Ez továbbítja a mozgást az érzékelő elemről a kijelzőrendszerre. Az MTS jelzéssel ellátott eszközök túlnyomásértékeket rögzítenek.
Az ilyen eszközök kezelői irányítást igényelnek, és 1-es pontossági osztályúak; 1,5; 2.5.
Fújtatóra érzékeny elemeket használnak az önrögzítő nyomáskülönbségmérőkben, amelyek emellett felszerelhetők riasztóberendezéssel és pneumatikus jelátalakítóval. Az ilyen eszközök 6,3 kPa és 0,16 MPa közötti tartományban mérik a nyomást, és 1 pontossági osztályúak; 1.5.
Holtsúly típusú nyomásmérők
Az ilyen nyomásmérőket gyakran szabványként használják más mérőműszerek kalibrálásakor. Mérési tartományuk igen széles. A készülék kialakításától függően komoly vákuumértékekkel indulhat, és akár 2500 MPa redundanciával is végződhet. A pontossági osztály eléri a maximális értékeket 0,0015-ig.
A működés elve az, hogy a hengert a dugattyúban meghatározott állapotban tartják, miközben az egyik oldalon kalibráló súlyokat, a másikon pedig a mért nyomást alkalmazzák. A terhelések súlyától függően a kialakuló nyomás mértékét ítélik meg.
A készülék fő munkaeleme a mérőoszlop. Az előállítás minőségétől, a vegyületek pontosságától és tisztaságától függően a hiba nagysága is változik.
Funkcionálisan a holtterű nyomásmérő egy nyomásteremtő berendezésből, egy mérőrendszerből és súlyokból áll. A készülék fel van szerelve egy forgó mechanizmussal a nyomás növelésére és csökkentésére, valamint egy nyomáscsökkentő szeleppel.
Széles körben használják a tömítetlen dugattyús nyomásmérőket. A dugattyú és a henger között rés van. A dugattyú alatti tartály meg van töltve olajjal, amelyet nyomás alatt a résbe öntenek, és megkenik a súrlódó felületeket.
Elektromos gázóra
Az ilyen nyomásmérőket a közvetlen vagy közvetett gáznyomás elektromos paraméterré alakítására használják. A leggyakoribb ilyen típusú nyomásmérők: nyúlásmérő, kapacitás- és ellenállásmérők. A nyomás mérése 100 Pa és 1000 MPa közötti tartományban történik. A készülékek 0,1 és 2,5 közötti pontossági osztályokkal készülnek.
A tenzorezisztív hatás alapján működő nyomásmérők működése a vezető ellenállás értékének deformáció miatti megváltoztatása. Mérje meg a nyomást 60 és 10 közötti tartományban8 Pa minimális hibával.
Az érzékelő karimás rögzítése és a készülék speciális kialakítása lehetővé teszi a nyomásadatok leolvasását különösen agresszív környezetben, akár 300 °C hőmérsékletig. Nyomásmérésre használják gyors áramlású folyamatokkal rendelkező rendszerekben.
Az ilyen készülék érzékeny eleme egy manganinhuzal, amelynek ellenállása könnyen mérhető egy kiegyensúlyozott híddal.
A kapacitív nyomásmérők működése a membránra gyakorolt nyomáson alapul, amely egy mozgatható elektróda. Amikor a membrán elmozdul, a jelátalakító kapacitásának változása következik. Jelentős hőmérsékleti hibák jellemzik.
A kapacitív nyomásmérőkben a membrán elhajlását egy elektromos áramkör határozza meg. Az ilyen eszközöket gyors nyomásváltozású rendszerekben használják.
Folyadékmérő műszerek
A nyomást ezek az eszközök úgy határozzák meg, hogy az észlelt nyomást a folyadékoszlop nyomásával egyensúlyba hozzák. Ily módon mérhető kis túlnyomás, légköri nyomás, vákuumszint, nyomáskülönbség.
Ezt a csoportot U-alakú nyomásmérők képviselik, amelyek egymással érintkező edényekből állnak, és a nyomást a folyadékszintek határozzák meg; kompenzációs mikromanométerek; csésze nyomásmérők, amelyek második cső helyett tartályt használnak; úszó-, csengő- és gyűrűs nyomáskülönbségmérők.
A folyadékmérő műszerekben a munkafolyadék az érzékeny elem analógja.
A nyomáskülönbségmérők általában riasztókkal, áramlásmérőkkel, szabályozókkal és rögzítő eszközökkel vannak felszerelve. Mérési tartomány 10 és 10 között5 Pa. A készüléket megtöltő folyadékoktól függően változik a mérési határ.
Funkcionális cél szerinti felosztás
Rendeltetésük szerint a következő típusú nyomásmérőket különböztetjük meg a gáznyomás mérésére:
- általános műszaki;
- referencia;
- különleges.
Nézzük meg az egyes típusok jellemzőit.
Nyomásmérők általános műszaki célokra
Az ilyen típusú nyomásmérőket vákuum- és túlnyomásértékek általános műszaki célú mérésére gyártják. Az eszközök különféle módosításai lehetővé teszik, hogy sokféle környezetben használhatók. A termelési nyomás mérésére szolgálnak közvetlenül a technológiai folyamatok során.
Az ilyen nyomásmérők képesek mérni a rézötvözetekkel szemben nem agresszív gáznemű közegek nyomását 150 °C-ig terjedő üzemi hőmérsékleten.A termék teste jellemzően acélból, a mechanizmus részei pedig sárgarézötvözetből készülnek.
Az általános műszaki nyomásmérőket alacsony vagy nagy nyomású gázokhoz úgy gyártják, hogy ellenálljanak a 10-55 Hz frekvenciájú rezgéseknek, valamint maximum 0,15 milliméteres elmozdulási amplitúdójuk legyen. Számos pontossági osztályuk van 1-től 2,5-ig.
Egyre népszerűbbek az általános műszaki célú gáznyomásmérők elektronikus táblával, amelyen a mérési adatok megjelennek. Gyakran vannak felszerelve konverterekkel, amelyek automatizálják a technológiai folyamatokat. A nyomásértékek egy elektronikus tárcsán jelennek meg.
Speciális nyomásmérők csoportja
Az ilyen eszközöket egy meghatározott típusú gázhoz és az általa létrehozott környezethez gyártják. A megnövelt nyomású rendszerekhez nyomásmérőket gyártanak a nagynyomású gázhoz. Egyes gázok agresszívak bizonyos ötvözetekkel szemben, ezért a velük való munkavégzés során ellenálló anyagokat kell használni.
A speciális nyomásmérőket a gáz típusától függően különböző színekre festik.
A propán nyomásmérők pirosra festettek, acél testűek, és az általános műszaki nyomásmérők jellemzőivel rendelkeznek. Az ilyen eszközök üzemi nyomása 0 és 0,6 MPa között van. Ez a normál propánnyomás. A működés –50 és +60 °C közötti hőmérséklet-tartományban lehetséges. Munkakörnyezeti hőmérséklet + 150 °C-ig. Gyakran a ballon szűkítőkkel együtt.
A palackokban és más tartályokban lévő ammónia nyomásmérők sárga színűek.A többfokozatú kompressziós egységek hőmérsékleti skálával vannak felszerelve. A nyomásmérő alkatrészei ammóniagőzöknek ellenálló anyagokból készülnek.
Az acetilén nyomásmérő fehérre van festve. Zsírmentes anyagokból készült biztonsági rendszerek nyomásmérőjeként. Különböző acetilénelosztó és generáló rendszerek túlnyomásának mérésére szolgál. A test acélból, a belső alkatrészek sárgaréz ötvözetből készültek. A megengedett hőmérsékleti tartomány –40 és +70 °C között van.
A hidrogén nyomásmérője sötétzöldre vált. Az egyéb gyúlékony gázok nyomásmérője pirosra van festve. A nem gyúlékony keverékek mérőeszköze feketére van festve. Az oxigénnyomásmérő kékre van festve.
Referenciakészülékek nyomásméréshez
Az ilyen típusú nyomásmérőket más műszerek tesztelésére, kalibrálására és beállítására tervezték a lehető legnagyobb mérési pontosság biztosítása érdekében. Az ilyen eszközöket az általános műszakiakhoz képest magasabb pontossági osztály jellemzi. A munkaszabványok három kategóriába sorolhatók.
Az ellenőrző nyomásmérőket, amelyeket a mérőműszerek leolvasási megbízhatóságának ellenőrzésére használnak a telepítés helyén, nagy pontosságú nyomásmérőknek is nevezik. Az üzemi mérési tartomány 0-0,6 és 0-1600 bar között van gáznemű közegeknél.
Nyomásmérők a hagyományos és kompozit gázpalackok évente legalább egyszer hitelesítési eljáráson kell átesnie, kivéve, ha az eszköz dokumentumaiban más időszakot jeleznek. A hitelesítést jogi személy státusszal rendelkező akkreditált metrológiai szervezetek végzik.Az ellenőrzést követően tanúsítványt állítanak ki és bélyegzőt helyeznek el.
A referencianyomásmérők hajtóművei nagyobb áttételi frekvencián vannak megmunkálva. Jellemzőjük a mutatómechanizmus minimális súrlódása, valamint a belső elemek nagy érzékenysége.
A szabványos, 0,4 pontossági osztályú nyomásmérők skálája 250 egység, 0,15 vagy 0,25 pontossági osztályú skálája 400 egység, osztásértéke 1 egység. A készülék működése a ház töltőanyagától függően különböző hőmérsékleteken lehetséges. Az ideális működési hőmérséklet 20 °C.
Megismertetjük a gázpalackok utántöltésének sajátosságaival következő cikk. Minden olyan vidéki ingatlan tulajdonosa, aki nem kapcsolódik központi gázellátáshoz, olvassa el.
Következtetések és hasznos videó a témában
A rugós nyomásmérő működési elve:
A nyomásmérő jellemzői és alkalmazási köre:
A nyomásmérőket különféle problémák megoldására gyártják. A legnépszerűbbek az általános műszaki típusok, amelyeket a kisiparban és a különböző cégeknél használnak a gázberendezésekkel és rendszerekkel végzett munkák során. Az elektromos érintkezési nyomásmérők olyan eszközök, amelyek jelzik a kritikus érték elérését.
A nyomásmérők ellenőrzéséhez és beállításához szabványos nyomásmérőket használnak. Egy adott gáznemű közeg nyomásának mérésére speciális nyomásmérőket gyártanak.Közülük nagyon népszerűek a propán nyomásmérők, amelyeket gyakran reduktorral együtt szerelnek fel a gázpalackokra.
Szeretnél hasznos információkat megosztani a cikk témájával kapcsolatban, kérdezni szeretnél, vagy fényképet szeretnél közzétenni? Kérjük, hagyjon megjegyzéseket az alábbi űrlapon. Ossza meg hasznos információkat és ajánlásokat, amelyek hasznosak lehetnek a webhely látogatói számára.
