Διαφορικό μανόμετρο: αρχή λειτουργίας, τύποι και τύποι. Πώς να επιλέξετε ένα μετρητή διαφορικής πίεσης

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Η πίεση σε αέρια και υγρά μέσα είναι ένας από τους σημαντικότερους δείκτες, η μέτρηση του οποίου απαιτείται για τη συντήρηση επικοινωνιακών και τεχνολογικών συστημάτων. Τα αντικείμενα εργασίας περιλαμβάνουν διάφορα φίλτρα, συστήματα σωληνώσεων, συσκευές κλιματισμού και εξαερισμού. Χρησιμοποιώντας ένα μετρητή διαφορικής πίεσης, ο χρήστης όχι μόνο προσδιορίζει τα χαρακτηριστικά της πραγματικής πίεσης, αλλά έχει επίσης την ευκαιρία να καταγράψει τη διαφορά μεταξύ των δυναμικών δεικτών. Η γνώση αυτών των δεδομένων διευκολύνει την παρακολούθηση του συστήματος και αυξάνει τη λειτουργική αξιοπιστία. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται επίσης μετρητές διαφορικής πίεσης για τη μέτρηση της ροής υγρού, αερίου ή πεπιεσμένου αέρα.

Αρχή λειτουργίας

Στα περισσότερα μανόμετρο, η τεχνολογία για τον προσδιορισμό και τον υπολογισμό των δεδομένων βασίζεται σε διαδικασίες παραμόρφωσης σε ειδικά μπλοκ μέτρησης, για παράδειγμα, σε φυσούνα. Αυτό το στοιχείο λειτουργεί ως δείκτης που αντιλαμβάνεται πτώσεις πίεσης. Το μπλοκ γίνεται επίσης μετατροπέας διαφοράς πίεσης - ο χρήστης λαμβάνει πληροφορίες με τη μορφή μετακίνησης του δείκτη στη συσκευή. Επιπλέον, τα δεδομένα μπορούν να παρουσιαστούν σε Pascals, καλύπτονταςολόκληρο το φάσμα μέτρησης. Αυτός ο τρόπος εμφάνισης πληροφοριών, για παράδειγμα, παρέχεται από το διαφορικό μανόμετρο Testo 510, το οποίο κατά τη διαδικασία μέτρησης απαλλάσσει τον χρήστη από την ανάγκη να το κρατήσει στο χέρι του, καθώς υπάρχουν ειδικοί μαγνήτες στο πίσω μέρος της συσκευής..

Στις μηχανικές συσκευές, η κύρια ένδειξη είναι η θέση του βέλους, που ελέγχεται από το σύστημα μοχλού. Η κίνηση του δείκτη συμβαίνει μέχρι τη στιγμή που οι σταγόνες στο σύστημα παύουν να ασκούν την επίδραση μιας ορισμένης δύναμης. Ένα κλασικό παράδειγμα αυτού του συστήματος είναι το μετρητή διαφορικής πίεσης DM σειράς 3538M, το οποίο παρέχει αναλογική μετατροπή δέλτα (διαφορική πίεση) και παρέχει το αποτέλεσμα στον χειριστή ως ενοποιημένο σήμα.

Ταξινόμηση

Λόγω της πολυπλοκότητας των διαδικασιών μέτρησης της πίεσης, των χαρακτηριστικών των μέσων εργασίας και της περαιτέρω μετατροπής, υπάρχουν πολλές επιλογές για τα μετρητές διαφορικής πίεσης να λειτουργούν σε διαφορετικές συνθήκες. Παρεμπιπτόντως, το διαφορικό μανόμετρο, η αρχή λειτουργίας του οποίου καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από το σχεδιασμό του, προσανατολίζεται στο σχεδιασμό του στη δυνατότητα εφαρμογής σε συγκεκριμένα περιβάλλοντα - επομένως, η ταξινόμηση γίνεται από αυτό. Έτσι, οι κατασκευαστές παράγουν τα ακόλουθα μοντέλα:

• Ομάδα μετρητών διαφορικής πίεσης υγρού, που περιλαμβάνει τροποποιήσεις πλωτήρα, καμπάνας, σωλήνα και δακτυλίου. Σε αυτά, η διαδικασία μέτρησης πραγματοποιείται με βάση δείκτες της υγρής στήλης.
• Ψηφιακά πιεσόμετρα. Θεωρούνται τα πιο λειτουργικά, καθώς καθιστούν δυνατή τη μέτρηση όχι μόνο των χαρακτηριστικών των πτώσεων πίεσης, αλλά και της ταχύτητας των ροών πεπιεσμένου αέρα, των δεικτών υγρασίας και θερμοκρασίας. Ένας εξέχων εκπρόσωπος αυτής της ομάδας είναι το διαφορικό μανόμετρο Testo, το οποίο χρησιμοποιείται επίσης σε συστήματα περιβαλλοντικής παρακολούθησης, σε αεροδυναμικές και περιβαλλοντικές μελέτες.
• Κατηγορία μηχανικών συσκευών. Πρόκειται για εκδόσεις φυσούνας και διαφράγματος που παρέχουν μέτρηση παρακολουθώντας τα χαρακτηριστικά του στοιχείου ανίχνευσης πίεσης.

Μοντέλα δύο σωλήνων

Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση των δεικτών πίεσης και τον προσδιορισμό των διαφορών μεταξύ τους. Πρόκειται για συσκευές με ορατό επίπεδο, το οποίο συνήθως παρουσιάζεται σε σχήμα U. Από το σχεδιασμό, ένα τέτοιο διαφορικό μανόμετρο είναι μια εγκατάσταση δύο κατακόρυφων σωλήνων επικοινωνίας, οι οποίοι είναι στερεωμένοι σε ξύλινη ή μεταλλική βάση. Ένα υποχρεωτικό εξάρτημα της συσκευής είναι μια πλάκα με ζυγαριά. Κατά την προετοιμασία για τη μέτρηση, οι σωλήνες γεμίζονται με το μέσο εργασίας.

Στη συνέχεια, η παροχή της μετρούμενης πίεσης ξεκινά σε έναν από τους σωλήνες. Ταυτόχρονα, ο δεύτερος σωλήνας αλληλεπιδρά με την ατμόσφαιρα. Κατά τη διάρκεια της μέτρησης δέλτα, και οι δύο σωλήνες υπόκεινται σε μετρήσιμη πίεση. Το διαφορικό μανόμετρο υγρού δύο σωλήνων χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του κενού, της πίεσης των μη διαβρωτικών αερίων και των μέσων αέρα.

μοντέλα με ένα σωλήνα

Μανόμετρα διαφορικής πίεσης ενός σωλήναχρησιμοποιείται συνήθως όταν απαιτούνται αποτελέσματα υψηλής ακρίβειας. Σε τέτοιες συσκευές, χρησιμοποιείται επίσης ένα φαρδύ δοχείο, το οποίο υπόκειται σε πίεση με τον υψηλότερο συντελεστή. Ο μόνος σωλήνας είναι στερεωμένος σε μια πλάκα με μια κλίμακα που δείχνει αυτές τις διαφορές και επικοινωνεί με το ατμοσφαιρικό περιβάλλον. Κατά τη διαδικασία μέτρησης των πτώσεων πίεσης, η μικρότερη από τις πιέσεις αλληλεπιδρά μαζί της. Το υγρό χύνεται στο μετρητή διαφορικής πίεσης μέχρι να επιτευχθεί μηδενική στάθμη.

Υπό την επίδραση της πίεσης, ένα ορισμένο ποσοστό του υγρού ρέει στον σωλήνα από το δοχείο. Δεδομένου ότι ο όγκος του μέσου εργασίας που έχει μετακινηθεί στον σωλήνα μέτρησης αντιστοιχεί στον όγκο που έχει φύγει από το δοχείο, ένας μετρητής διαφορικής πίεσης ενός σωλήνα προβλέπει τη μέτρηση του ύψους μόνο μιας στήλης υγρού. Με άλλα λόγια, το σφάλμα μέτρησης μειώνεται. Ωστόσο, οι συσκευές αυτού του τύπου δεν είναι χωρίς μειονεκτήματα.

Οι αποκλίσεις από τις βέλτιστες τιμές μπορεί να οφείλονται σε θερμική διαστολή στα εξαρτήματα μέτρησης της συσκευής, στην πυκνότητα του μέσου εργασίας και σε άλλα σφάλματα, τα οποία, ωστόσο, είναι τυπικά για όλους τους τύπους μετρητών διαφορικής πίεσης. Για παράδειγμα, ένα ψηφιακό διαφορικό μανόμετρο, ακόμη και με διορθώσεις για τους συντελεστές πυκνότητας και θερμοκρασίας, έχει επίσης ένα ορισμένο περιθώριο σφάλματος.

Μανόμετρα πίεσης διαφράγματος

Ο κύριος υποτύπος των μηχανικών μετρητών διαφορικής πίεσης, ο οποίος επίσης χωρίζεται σε συσκευές με μεταλλικά και μη μεταλλικάστοιχεία μέτρησης. Σε συσκευές με επίπεδη μεμβράνη κατασκευασμένη από μέταλλο, οι υπολογισμοί βασίζονται στη στερέωση των χαρακτηριστικών παραμόρφωσης στο εξάρτημα μέτρησης. Ένα διαφορικό μανόμετρο είναι επίσης κοινό, στο οποίο η μεμβράνη λειτουργεί ως διαχωριστικό τοίχωμα για τους θαλάμους. Τη στιγμή της παραμόρφωσης, η δύναμη εξουδετέρωσης σχηματίζεται από ένα κυλινδρικό σπειροειδές ελατήριο, το οποίο ξεφορτώνει το στοιχείο μέτρησης. Έτσι συγκρίνονται δύο διαφορετικές πιέσεις.

Επίσης, ορισμένες τροποποιήσεις συσκευών μεμβράνης παρέχονται με προστασία από μονόπλευρη κρούση - αυτό το χαρακτηριστικό σχεδιασμού τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται στη μέτρηση των δεικτών υπερπίεσης. Παρά την ενεργό εισαγωγή των ηλεκτρονικών στον κλάδο της μετρολογίας στο σύνολό του, τα όργανα μέτρησης μεμβράνης παραμένουν σε ζήτηση και μάλιστα απαραίτητα σε ορισμένους τομείς. Για παράδειγμα, το υψηλής τεχνολογίας διαφορικό μανόμετρο DMTs-01m ψηφιακού τύπου, παρά την εργονομία και την υψηλή του ακρίβεια, έχει ορισμένους περιορισμούς στη χρήση σε συνθήκες όπου είναι δυνατή η λειτουργία συσκευών μεμβράνης.

Κάτω εκδόσεις

Σε τέτοια μοντέλα, το στοιχείο μέτρησης είναι ένα κυματοειδές μεταλλικό κουτί, συμπληρωμένο με ένα σπειροειδές ελατήριο. Το επίπεδο της συσκευής χωρίζεται με φυσούνα σε δύο μέρη. Η μεγαλύτερη επίδραση της πίεσης πέφτει στον θάλαμο έξω από τη φυσούνα και η μικρότερη - στην εσωτερική κοιλότητα. Ως αποτέλεσμα της έκθεσης σε πιέσεις με διαφορετικές δυνάμεις, το ευαίσθητο στοιχείο παραμορφώνεται σύμφωνα με μια τιμή ανάλογη με τον επιθυμητό δείκτη. τοκλασικά μετρητές διαφορικής πίεσης που δείχνουν τα αποτελέσματα των μετρήσεων με ένα βέλος στον επιλογέα. Υπάρχουν όμως και άλλοι εκπρόσωποι αυτής της οικογένειας.

Άλλες μηχανικές εκδόσεις

Λιγότερο συνηθισμένες είναι οι συσκευές δακτυλίου, πλωτήρα και κουδουνιού για τη μέτρηση της διαφορικής πίεσης. Αν και μεταξύ αυτών υπάρχουν σχετικά ακριβή μοντέλα χωρίς κλίμακα και αυτοκαταγραφής, καθώς και συσκευές με ηλεκτρικές συσκευές επαφής. Η μετάδοση δεδομένων σε αυτά παρέχεται εξ αποστάσεως, πάλι, μέσω ηλεκτρικής επικοινωνίας ή λόγω πνευματικών. Για τον προσδιορισμό των δεικτών κατανάλωσης με βάση τις μεταβλητές διαφορές, παράγονται επίσης μηχανικές συσκευές με άθροιση και ολοκλήρωση προσθηκών.

Ψηφιακά πιεσόμετρα

Οι συσκευές αυτού του τύπου, εκτός από τις βασικές λειτουργίες μέτρησης της διαφοράς πίεσης, μπορούν να προσδιορίσουν τη δυναμική απόδοση των μέσων εργασίας. Τέτοιες συσκευές φέρουν την ένδειξη DMC-01m. Ένας ψηφιακός μετρητής διαφορικής πίεσης, ειδικότερα, χρησιμοποιείται σε συστήματα ελέγχου εξαερισμού των εγκαταστάσεων παραγωγής, σας επιτρέπει να υπολογίζετε δείκτες κατανάλωσης αερίου, λαμβάνοντας υπόψη τις διορθώσεις θερμοκρασίας, καθώς και να διατηρείτε αρχεία μέσης κατανάλωσης για μετρούμενες θέσεις. Η συσκευή είναι εξοπλισμένη με μικροεπεξεργαστή που κρατά αυτόματα αρχεία μετρήσεων και συσσώρευσης πληροφοριών στον καπναγωγό. Όλες οι ληφθείσες πληροφορίες σχετικά με τα αποτελέσματα της εργασίας εμφανίζονται στην οθόνη.

Προτάσεις για επιλογή

Απαιτούνται λειτουργίες υπολογισμού με δείκτες πίεσηςχρησιμοποιώντας μια αξιόπιστη συσκευή που ταιριάζει καλύτερα στις συνθήκες λειτουργίας. Από αυτή την άποψη, είναι σημαντικό να καθορίσετε τη λίστα των λειτουργιών που θα εκτελέσει η συσκευή. Για παράδειγμα, το διαφορικό μανόμετρο Testo 510 είναι σε θέση να παρέχει ακριβείς μετρήσεις με αντιστάθμιση θερμοκρασίας και να παρέχει δεδομένα σε μια ψηφιακή οθόνη. Σε ορισμένες περιπτώσεις, απαιτείται ένα μοντέλο σηματοδότησης, επομένως αυτή η επιλογή πρέπει να ληφθεί υπόψη.

Για τα πιο σωστά δεδομένα, πρέπει πρώτα να συγκρίνετε τα χαρακτηριστικά της συσκευής με τη δυνατότητα λειτουργίας σε συγκεκριμένο περιβάλλον εργασίας. Δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν όλες οι συσκευές σε περιβάλλοντα οξυγόνου, αμμωνίας και φρέον. Τουλάχιστον, η ακρίβειά τους μπορεί να είναι χαμηλή.