Diverse manometre de presiune în industria de măsurare
Un ecartament este, în esență, un instrument sau un dispozitiv utilizat pentru a măsura dimensiunea, cantitatea sau conținutul unui lucru, de obicei cu un afișaj analogic sau digital. Aceasta poate fi o măsurare a oricărei proprietăți, cum ar fi presiunea, debitul, temperatura, combustibilul sau lungimea. În domeniul măsurării și instrumentației, cuvântul "gage" este adesea folosit ca o variantă de ortografie a cuvântului "ecartament".
După cum sugerează și numele, un instrument de măsurare a presiunii este un instrument utilizat pentru a măsura și indica presiunea unui lichid sau gaz din interiorul sistemului în comparație cu o atmosferă sau o altă referință. Există mai multe tipuri de manometre disponibile, fiecare folosind o tehnică diferită sau metodă de indicare.
Manometru analogic
Un manometru analogic se referă de obicei la un dispozitiv care utilizează tehnologia pură de detectare mecanică a presiunii. Valoarea de măsurare este indicată de mișcarea indicatorului pe cadran și fiecare valoare a presiunii este marcată. Indicator Mișcarea și poziția indicatorului oferă o indicație vizuală a presiunii măsurate.
Majoritatea manometrelor analogice au una dintre următoarele trei tehnologii de detectare a presiunii:
Tub Bourdon
Tubul Bourdon este un tub format radial în formă de "C", în formă de spirală sau în formă de spirală, din care o parte este fixată în partea inferioară a instrumentului, iar cealaltă parte este conectată la indicator. Când tubul Bourdon este comprimat, secțiunea sa transversală tinde să devină mai rotunjită, având astfel tendința de a îndrepta forma. Această mișcare a tubului este captată de indicator pentru a indica presiunea. Manometrul tubului Bourdon este cel mai comun tip de manometru analogic din industrie, cu diferite intervale de presiune, indicatoare și materiale Bourdon. Cadranele și mâinile afișajului intuitiv sunt de obicei umplute cu lichid sau sigilate în vid pentru a reduce zgomotul în diverse aplicații.
Aflați mai multe despre reglementările WIKA Bourdon
Diafragma
Manometrul diafragmei conține o diafragmă în formă de undă care este conectată la indicator folosind un mecanism de legătură. Presiunea este aplicată pe o parte a diafragmei, care este de obicei închisă de o flanșă. Mișcarea (expansiunea sau contracția) acestei diafragme este captată de această legătură și transmisă indicatorului pentru a indica presiunea. Diferitele zone de suprafață ale diafragmei pot oferi diferite niveluri de sensibilitate. De exemplu, o diafragmă cu o suprafață mare va oferi o sensibilitate mai mare și este comună în multe aplicații de joasă presiune. În plus, în special pentru mediile corozive, diafragma și flanșa vor împiedica mediul măsurat să intre în dispozitivul de detectare. Acesta este motivul pentru manometrele cu diafragmă sunt foarte populare în aplicațiile care necesită o presiune mai mică sau medii corozive.
Aflați mai multe despre avantajele manometrelor cu diafragmă
Burduf
Tubul ondulat este un dispozitiv pliabil dintr-o singură bucată, cu pliuri adânci sau sertizări formate din tuburi cu pereți extrem de subțiri. Atunci când presiunea este aplicată sau eliberată în interiorul burdufurilor, aceasta se va contracta și, respectiv, se va extinde. Această mișcare este apoi transmisă indicatorului prin intermediul link-ului. Similar manometrelor cu diafragmă, burdufurile cu diametre mai mari sunt cele mai potrivite pentru presiune scăzută și oferă o precizie mai mare a performanței. În general, numărul de pliuri de burduf variază de la 5 la 20, dar datorită lungimii lor, acestea sunt limitate în ceea ce privește presiunea maximă care poate fi atinsă.
Manometru digital
Pur și simplu, un manometru digital este un dispozitiv care afișează digital ieșirea de presiune printr-un ecran instalat pe corpul său. În general, manometrele digitale utilizează măsurarea presiunii electromecanice în carcasa lor și un circuit care transformă această valoare într-o citire a afișajului. Ieșirea digitală permite de obicei operatorului să înregistreze cu ușurință citirile presiunii la o rezoluție mai mare decât ieșirea analogică. Contoarele digitale necesită o sursă de alimentare (de obicei sub formă de baterii) pentru a funcționa și a alimenta senzorii și afișajele interne.
În general, manometrele digitale au una dintre următoarele tehnologii:
Senzor de tensiometru
Principiul de funcționare al senzorului tensiometrului este de a converti presiunea aplicată într-un semnal electric prin deformarea elastică a tensiometrului. Aceste tensiometre sunt conectate la corpul principal al dispozitivului de măsurare și aranjate una lângă alta pentru a forma un circuit de pod Wheatstone. Când se aplică presiunea, tensiometrul se va deforma elastic, schimbând astfel rezistența tensiometrului și a circuitului podului. Această schimbare de rezistență produce un semnal de ieșire electrică care este proporțional cu cantitatea de presiune aplicată contorului.
Senzor piezoelectric
Cuvântul "piezo" provine de la piezein, care este un cuvânt grecesc care înseamnă o formă de presiune fizică sau alta. Senzorii piezoelectrici folosesc materiale piezoelectrice, cum ar fi ceramica și cristalele de cuarț. Presiunea dinamică care acționează asupra cristalului generează o sarcină electrică, care este amplificată și transformată într-un semnal de tensiune sau frecvență. Spre deosebire de senzorii de tensiometru, senzorii piezoelectrici nu necesită excitație externă. Cu toate acestea, cea mai mare problemă cu senzorii piezoelectrici este că cristalul generează sarcină electrică numai atunci când se aplică presiune dinamică și este doar într-o stare latentă în condiții de echilibru. Există multe modalități de a împacheta senzori piezoelectrici pentru a citi în mod fiabil presiunea statică, dar aceste metode pot implica diafragme suplimentare și utilizarea șuruburilor de pre-strângere pentru a comprima cristalul, rezultând contoare scumpe și sensibile.
Senzor piezorezistiv
Traductoarele piezoresistive se bazează pe efectul piezorezistiv, care apare atunci când rezistența unui material se schimbă ca răspuns la o tulpină mecanică aplicată. Senzorii piezoresistivi sunt de obicei realizați din componente de siliciu MEMS (Micro Electro Mechanical System). Acest lucru se datorează în principal faptului că siliciul are un efect piezorezistiv care este cu două ordine de mărime mai mare decât cel al metalului, ceea ce duce la o ieșire de măsurare a presiunii cu o precizie și o rezoluție mai mare. Spre deosebire de tensiometre și senzori piezoelectrici, senzorii piezorezistivi utilizează un singur material (siliciu) pentru a obține caracteristici termice uniforme și performanțe previzibile și fiabile ale temperaturii. Senzorii piezoresistivi sunt unul dintre cei mai comuni senzori pentru măsurarea precisă a presiunii în aplicații care necesită o compensare extinsă și fiabilă a temperaturii. CPG1500 utilizează un senzor piezorezistiv intern. Rezistența sa este convertită folosind computerul de bord și afișată pe ecran.
