Đồng hồ đo áp suất để đo áp suất khí: chủng loại, tính năng thiết kế và hoạt động của đồng hồ
Thường cần phải đo áp suất do khí tạo ra. Ví dụ, trong xi lanh, trong đường ống dẫn khí, trong các thùng chứa và bình chứa khác nhau.Để kiểm soát và giám sát các chỉ số, đồng hồ đo áp suất được sử dụng để đo áp suất khí. Những thiết bị này phục vụ trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống, từ y học đến công nghiệp nặng.
Để đảm bảo rằng việc mua thiết bị không phải là vô ích và đồng hồ đo áp suất đã mua đáp ứng các yêu cầu của quy trình sản xuất, bạn nên làm quen với việc phân loại. Chúng tôi sẽ giới thiệu cho bạn các loại đồng hồ đo áp suất khí. Hãy nói về các tính năng thiết kế và nguyên tắc hoạt động của họ.
Nội dung của bài viết:
Phân loại theo loại áp suất đo
Dụng cụ dùng để thu thập dữ liệu về các thông số áp suất khí trong bồn chứa khí, đường dây vận chuyển, v.v. Bình gas và các xe tăng khác, được phân loại theo một số tiêu chí. Chúng khác nhau về cấu trúc và nguyên lý hoạt động.
Các thiết bị dùng để đo áp suất được chia thành các loại theo:
- loại áp suất được đo;
- mục đích;
- nguyên lý hoạt động;
- lớp chính xác.
Dựa trên loại áp suất được đo, các dụng cụ được thiết kế để xác định các chỉ số chính xác được chia thành đồng hồ đo áp suất, đồng hồ đo chân không, đồng hồ đo lực hút, đồng hồ đo áp suất, phong vũ biểu và các loại khác.
Tùy thuộc vào mức độ bảo vệ khỏi tác động của môi trường bên ngoài, các thiết bị sau được sản xuất:
- tiêu chuẩn;
- được bảo vệ khỏi bụi;
- không thấm nước;
- được bảo vệ khỏi môi trường xâm thực;
- chống cháy nổ.
Một sản phẩm có thể kết hợp nhiều loại bảo vệ.
Đồng hồ đo áp suất là một thiết bị nhỏ được sử dụng để đo áp suất hoặc chênh lệch áp suất. Nguyên lý hoạt động của thiết bị này phụ thuộc vào cấu trúc bên trong của nó. Trong một lớp, chúng được chia thành các nhóm tùy thuộc vào lớp chính xác.
Để đo áp suất tuyệt đối, được đo từ độ không tuyệt đối (chân không), người ta sử dụng đồng hồ đo áp suất tuyệt đối. Áp suất dư thừa được xác định bằng cách sử dụng máy đo áp suất dư thừa. Nói chung, tất cả các loại thiết bị như vậy đều được gọi bằng một từ: "đồng hồ đo áp suất".
Hầu hết các loại đồng hồ đo áp suất đều được thiết kế để đo các giá trị áp suất dư thừa. Điểm đặc biệt của chúng là chúng thể hiện áp suất, thể hiện sự khác biệt giữa tuyệt đối và khí quyển.
Đồng hồ đo chân không là thiết bị biểu thị giá trị áp suất của khí hiếm. Sử dụng đồng hồ đo áp suất và chân không, đo áp suất dư thừa và áp suất khí loãng. Thông tin được hiển thị trên một thang đo duy nhất.
Sử dụng đồng hồ đo áp suất, các thông số áp suất dư thừa được xác định với giá trị lên tới 40 kPa. Ngược lại, máy đo lực kéo có thể đo độ hiếm xuống tới – 40 kPa. Máy đo áp suất đẩy đo độ hiếm và áp suất dư thừa trong khoảng từ – 20 đến + 20 kPa.
Đồng hồ đo chênh lệch áp suất có thể được sử dụng để xác định chênh lệch áp suất tại hai điểm tùy ý cần nghiên cứu. Micromanometer là máy đo chênh lệch áp suất cho phép bạn đo chênh lệch áp suất trong phạm vi 40 kPa.
Phân loại theo nguyên lý hoạt động
Đồng hồ đo áp suất khí, tùy thuộc vào cơ chế đọc số đọc, được chia thành:
- Sự biến dạng;
- Điện;
- Pít-tông có tải trọng;
- Chất lỏng.
Mỗi loại đều có những nét đặc trưng riêng.
Các loại biến dạng của đồng hồ đo áp suất
Nguyên lý và cơ sở hoạt động của thiết bị cấp biến dạng là áp suất tác dụng lên phần tử nhạy cảm của thiết bị bị biến dạng. Mức áp suất được xác định bởi mức độ biến dạng.
Các phần tử cảm biến trong thiết bị lò xo hình ống là các lò xo hình ống. Những sản phẩm này là những ống được uốn thành hình tròn có tiết diện hình bầu dục nằm ngang. Khí ảnh hưởng đến bề mặt bên trong của ống. Trong quá trình tiếp xúc này, ống bị biến dạng và thay đổi hình dạng, tiến đến độ tròn.
Một đầu của ống được bịt kín và có thể di chuyển được. Cái thứ hai mở và cố định bằng các giá đỡ. Khi ống lò xo bị uốn cong, các vòng cũng bị ảnh hưởng khiến lò xo không thể uốn cong được. Đầu kín của lò xo di chuyển theo lực ép. Chuyển động này được truyền đến thang đo.
Khi đo áp suất lên đến 40 bar, lò xo tròn được sử dụng.Ở áp suất cao hơn, lò xo xoắn ốc hoặc xoắn ốc nằm trong cùng một mặt phẳng được sử dụng. Sai số đọc khi đo áp suất bằng phương pháp này nằm trong khoảng từ 1 đến 4%.
Các phần tử cảm biến màng và ống thổi cho phép bạn đo hiệu quả các giá trị nhỏ của áp suất dư và áp suất chân không.
Ống thổi được chế tạo theo nguyên lý của ống ống dẫn nước. Nó là một ống kim loại có thành mỏng được làm bằng các vòng ngang có thể di chuyển được. Tùy thuộc vào vật liệu và các thông số chế tạo, ống thổi có thể cứng hơn hoặc ít hơn.
Các thành phần màng nhạy cảm có sự đa dạng nhất. Lớp chính xác của các thiết bị như vậy không vượt quá 1,5. Các thiết bị như vậy có một hệ thống bảo vệ. Trong trường hợp quá tải, màng sẽ tựa vào một thiết bị bảo vệ đặc biệt.
Hộp màng thường được lắp đặt trong các thiết bị đo áp suất và chân không. Đồng hồ đo áp suất, đồng hồ đo gió lùa và đồng hồ đo áp suất có hộp màng được sản xuất với cấp chính xác 1,5; 2,5 và giới hạn đo lên tới 25 kPa.
Các màng ngăn phẳng có điểm vận hành dịch chuyển nhỏ nên chúng thường được sử dụng để chuyển đổi áp suất thành lực. Họ không ổn định, nhưng được tính toán tốt.
Màng sóng, cùng với các hộp tương tự, được sử dụng để cải thiện hiệu suất tĩnh. Cái trước di chuyển tốt hơn, nhưng rất khó tính toán. Loại thứ hai được sử dụng thường xuyên hơn do độ cứng giảm.
Để đo các giá trị áp suất nhỏ, người ta sử dụng các thiết bị có màng mềm.
Các thiết bị cần được bảo vệ khỏi nhiệt độ cao, vì nó ảnh hưởng tiêu cực đến độ đàn hồi và độ nhạy của các bộ phận làm việc chính.
Đồng hồ đo áp suất cơ khí
Nhiều đồng hồ đo lò xo dạng ống thực chất là thiết bị chuyển đổi trực tiếp. Điều này có nghĩa là áp suất được chuyển thành sự dịch chuyển của phần tử cảm biến và thiết bị cơ khí tiếp xúc với nó.
Dưới tác dụng của áp suất, đầu tự do của lò xo di chuyển, người dẫn động tác động lên khu vực bánh răng, bánh răng và mũi tên chỉ báo sẽ quay.
Đồng hồ đo áp suất lò xo được sản xuất với phạm vi đo từ 0,1 đến 103 MPa và có nhiều cấp độ chính xác khác nhau. Các mô hình mẫu được tạo ra với cấp độ chính xác là 0,15; 0,25; 0,4. Máy đo thuộc loại làm việc có độ chính xác tăng lên - 1 và 0,6. Công nhân kỹ thuật phổ thông - cấp chính xác 1,5; 2,5; 4.
Đồng hồ đo áp suất tiếp xúc điện
Về mặt cấu trúc, nó là một sửa đổi của đồng hồ đo áp suất chỉ thị. Bản chất của công việc là khi mũi tên đạt đến giá trị áp suất ngưỡng, mạng sẽ đóng lại.
Mạch điện được đóng lại và báo động được kích hoạt khi mũi tên chỉ báo chạm tới một trong các mũi tên có tiếp điểm. Cấp chính xác của đồng hồ đo áp suất như vậy là 1,5. Phạm vi đo tương ứng với các giá trị tiêu chuẩn.
Để cung cấp tín hiệu hoặc nhằm mục đích điều khiển vị trí, người ta sử dụng công tắc áp suất được đánh dấu RD. Họ đo áp suất trong khoảng từ 12 đến 1600 kPa. Rơle được điều chỉnh theo giới hạn kích hoạt trên và dưới theo số đọc của thiết bị điều khiển và nó có công suất cắt là 10 W.
Ghi lại mô hình đồng hồ đo áp suất
Ngành công nghiệp sản xuất đồng hồ đo áp suất có hệ thống đọc chỉ báo tích hợp, ghi lại các giá trị trên biểu đồ đĩa để sau đó có thể theo dõi động lực của các chỉ báo. Một cuộc cách mạng có thể hoàn thành trong 8, 12, 24 giờ. Chuyển động xảy ra do động cơ điện hoặc cơ chế đồng hồ.
Hoạt động của đồng hồ đo áp suất dựa trên việc truyền tín hiệu bằng một lò xo hình ống có đường kính lớn, có lực kéo. Nó truyền chuyển động từ phần tử cảm biến đến hệ thống hiển thị. Các thiết bị được đánh dấu MTS ghi lại các giá trị áp suất vượt quá.
Các thiết bị như vậy yêu cầu sự điều khiển của người vận hành và có độ chính xác cấp 1; 1,5; 2.5.
Các bộ phận nhạy cảm với ống thổi được sử dụng trong đồng hồ đo chênh lệch áp suất tự ghi, có thể được trang bị thêm thiết bị báo động và bộ chuyển đổi khí nén. Các thiết bị như vậy đo áp suất trong khoảng từ 6,3 kPa đến 0,16 MPa và có độ chính xác loại 1; 1.5.
Đồng hồ đo áp suất loại tải trọng
Đồng hồ đo áp suất như vậy thường được sử dụng làm tiêu chuẩn khi hiệu chuẩn các dụng cụ đo khác. Phạm vi đo lường của họ rất rộng. Tùy thuộc vào thiết kế của thiết bị, nó có thể bắt đầu với các giá trị chân không nghiêm trọng và kết thúc với mức dự phòng lên tới 2500 MPa. Lớp chính xác đạt giá trị tối đa lên tới 0,0015.
Nguyên lý hoạt động là giữ xi lanh trong piston ở trạng thái cụ thể trong khi trọng lượng hiệu chuẩn được đặt ở một bên và áp suất đo được đặt ở bên kia. Tùy thuộc vào trọng lượng của tải mà lượng áp suất được tạo ra sẽ được đánh giá.
Bộ phận làm việc chính của thiết bị là cột đo. Tùy thuộc vào chất lượng sản xuất, độ chính xác và độ tinh khiết của các hợp chất, mức độ sai số cũng thay đổi.
Về mặt chức năng, đồng hồ đo áp suất không tải bao gồm thiết bị tạo áp suất, hệ thống đo lường và quả nặng. Thiết bị được trang bị cơ cấu quay để tăng giảm áp suất cũng như van giảm áp.
Đồng hồ đo áp suất có piston không kín được sử dụng rộng rãi. Chúng có một khoảng cách giữa piston và xi lanh. Thùng chứa dưới piston chứa đầy dầu, dầu này được đổ vào khe hở dưới áp suất và bôi trơn các bề mặt cọ xát.
Đồng hồ đo gas điện
Đồng hồ đo áp suất như vậy được sử dụng để chuyển đổi áp suất khí trực tiếp hoặc gián tiếp thành thông số điện. Các loại đồng hồ đo áp suất phổ biến nhất thuộc loại này là: đồng hồ đo biến dạng, điện dung và thiết bị đo điện trở. Áp suất được đo trong khoảng từ 100 Pa đến 1000 MPa. Các thiết bị được sản xuất với độ chính xác từ 0,1 đến 2,5.
Hoạt động của đồng hồ đo áp suất hoạt động dựa trên hiệu ứng điện trở là làm thay đổi giá trị điện trở của dây dẫn do biến dạng. Đo áp suất trong khoảng từ 60 đến 108 Pa với lỗi tối thiểu.
Việc gắn mặt bích của cảm biến và thiết kế đặc biệt của thiết bị cho phép bạn đọc dữ liệu áp suất trong môi trường đặc biệt khắc nghiệt với nhiệt độ lên tới 300 ° C. Được sử dụng để đo áp suất trong các hệ thống có quá trình chảy nhanh.
Phần tử nhạy cảm trong thiết bị như vậy là dây manganin, điện trở của dây này có thể dễ dàng đo được bằng một cây cầu cân bằng.
Hoạt động của đồng hồ đo áp suất điện dung dựa trên tác dụng của áp suất lên màng, đó là một điện cực di động. Khi màng di chuyển, điện dung của đầu dò sẽ thay đổi. Đặc trưng bởi lỗi nhiệt độ đáng kể.
Trong đồng hồ đo áp suất điện dung, độ lệch của màng được xác định bằng mạch điện. Những thiết bị như vậy được sử dụng trong các hệ thống có sự thay đổi áp suất nhanh chóng.
Dụng cụ đo chất lỏng
Áp suất được xác định bởi các thiết bị này bằng cách cân bằng áp suất được phát hiện với áp suất được tạo thành bởi cột chất lỏng. Bằng cách này, bạn có thể đo áp suất dư nhỏ, áp suất khí quyển, mức chân không, chênh lệch áp suất.
Nhóm này được thể hiện bằng các đồng hồ đo áp suất hình chữ U, bao gồm các bình thông nhau và áp suất được xác định bởi mức chất lỏng; micromanometer bù; đồng hồ đo áp suất dạng cốc, sử dụng bình chứa thay vì ống thứ hai; đồng hồ đo chênh áp phao, chuông và vòng.
Trong các dụng cụ đo chất lỏng, chất lỏng làm việc là một chất tương tự của phần tử nhạy cảm.
Đồng hồ đo chênh lệch áp suất thường được trang bị báo động, đồng hồ đo lưu lượng, bộ điều chỉnh và thiết bị ghi âm. Phạm vi đo từ 10 đến 105 Bố. Tùy thuộc vào chất lỏng đổ vào thiết bị, giới hạn đo sẽ thay đổi.
Phân chia theo mục đích chức năng
Theo mục đích dự định, các loại đồng hồ đo áp suất sau đây được sử dụng để đo áp suất khí được phân biệt:
- kỹ thuật chung;
- thẩm quyền giải quyết;
- đặc biệt.
Chúng ta hãy xem xét các tính năng của từng loại.
Đồng hồ đo áp suất cho mục đích kỹ thuật chung
Loại đồng hồ đo áp suất này được sản xuất nhằm mục đích đo các giá trị chân không và áp suất dư dùng cho mục đích kỹ thuật chung. Các sửa đổi khác nhau của thiết bị cho phép chúng được sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau. Chúng được dùng để đo áp suất trong sản xuất trực tiếp trong quá trình công nghệ.
Đồng hồ đo áp suất như vậy có thể đo áp suất của môi trường khí không ăn mòn đối với hợp kim đồng ở nhiệt độ hoạt động lên tới 150 ° C.Thông thường, thân sản phẩm được làm bằng thép, các bộ phận cơ khí được làm bằng hợp kim đồng thau.
Đồng hồ đo áp suất kỹ thuật chung cho khí áp suất thấp hoặc cao được sản xuất để chống lại các rung động có tần số trong khoảng từ 10 đến 55 Hz, cũng như biên độ dịch chuyển tối đa là 0,15 mm. Họ có một số lớp chính xác từ 1 đến 2,5.
Đồng hồ đo áp suất khí cho các mục đích kỹ thuật chung có bảng điện tử hiển thị dữ liệu đo đang trở nên phổ biến. Chúng thường được trang bị bộ chuyển đổi giúp tự động hóa các quy trình công nghệ. Giá trị áp suất được hiển thị trên mặt số điện tử.
Nhóm đồng hồ đo áp suất đặc biệt
Những thiết bị như vậy được sản xuất cho một loại khí cụ thể và môi trường mà nó tạo ra. Đối với các hệ thống có áp suất tăng, đồng hồ đo áp suất được chế tạo cho khí áp suất cao. Một số loại khí có tính ăn mòn đối với một số hợp kim nhất định, vì vậy cần sử dụng vật liệu bền khi làm việc với chúng.
Đồng hồ đo áp suất đặc biệt được sơn nhiều màu khác nhau tùy theo loại gas.
Đồng hồ đo áp suất propan được sơn màu đỏ, thân bằng thép và có những đặc tính của đồng hồ đo áp suất kỹ thuật thông thường. Áp suất hoạt động của các thiết bị như vậy là từ 0 đến 0,6 MPa. Đây là áp suất propan tiêu chuẩn. Có thể hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ – 50 đến + 60 ° C. Nhiệt độ môi trường làm việc lên tới +150°C. Thường đi kèm với bộ giảm bong bóng.
Đồng hồ đo áp suất amoniac trong bình và các thùng chứa khác có màu vàng.Các đơn vị nén nhiều giai đoạn được trang bị thang đo nhiệt độ. Các bộ phận của đồng hồ đo áp suất được làm bằng vật liệu chịu được hơi amoniac.
Đồng hồ đo áp suất axetylen được sơn màu trắng. Được sản xuất làm đồng hồ đo áp suất cho hệ thống an ninh từ vật liệu không chứa chất béo. Được sử dụng để đo áp suất dư thừa trong các hệ thống phân phối và tạo axetylen khác nhau. Thân máy được làm bằng thép, các bộ phận bên trong được làm bằng hợp kim đồng thau. Phạm vi nhiệt độ cho phép là từ -40 đến + 70 ° C.
Đồng hồ đo áp suất hydro chuyển sang màu xanh đậm. Đồng hồ đo áp suất của các loại khí dễ cháy khác được sơn màu đỏ. Thiết bị đo hỗn hợp không cháy được sơn màu đen. Đồng hồ đo áp suất oxy được sơn màu xanh.
Thiết bị tham chiếu để đo áp suất
Loại máy đo áp suất này được thiết kế để kiểm tra, hiệu chuẩn và điều chỉnh các dụng cụ khác nhằm đảm bảo độ chính xác đo cao nhất có thể. Các thiết bị như vậy được phân biệt bằng lớp có độ chính xác cao hơn so với các thiết bị kỹ thuật chung. Tiêu chuẩn làm việc được chia thành ba loại.
Đồng hồ đo áp suất điều khiển, dùng để theo dõi độ tin cậy của số đọc của dụng cụ đo tại nơi lắp đặt, còn được gọi là đồng hồ đo áp suất có độ chính xác cao. Phạm vi đo hoạt động là từ 0-0,6 đến 0-1600 bar đối với môi trường khí.
Đồng hồ đo áp suất thông thường và bình chứa khí tổng hợp phải trải qua quy trình xác minh ít nhất mỗi năm một lần, trừ khi các khoảng thời gian khác được chỉ định trong tài liệu dành cho thiết bị. Việc xác minh được thực hiện bởi các tổ chức đo lường được công nhận có tư cách pháp nhân.Sau khi xác minh, giấy chứng nhận sẽ được cấp và đóng dấu.
Cơ cấu truyền động trong đồng hồ đo áp suất tham chiếu được gia công ở tần số truyền động cao hơn. Chúng được đặc trưng bởi ma sát tối thiểu trong cơ chế con trỏ, cũng như độ nhạy cao của các phần tử bên trong.
Đồng hồ đo áp suất tiêu chuẩn có cấp chính xác 0,4 có thang đo 250 đơn vị, với cấp chính xác 0,15 hoặc 0,25, chúng có thang đo 400 đơn vị với giá trị chia là 1 đơn vị. Có thể vận hành thiết bị ở các nhiệt độ khác nhau tùy thuộc vào chất độn vỏ. Nhiệt độ hoạt động lý tưởng là 20°C.
Sẽ giúp bạn làm quen với các chi tiết cụ thể của việc nạp lại bình gas bài viết tiếp theo. Tất cả chủ sở hữu tài sản quốc gia không được kết nối với nguồn cung cấp khí đốt tập trung nên đọc nó.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Nguyên lý hoạt động của đồng hồ đo áp suất lò xo:
Đặc điểm và phạm vi ứng dụng của đồng hồ đo áp suất:
Đồng hồ đo áp suất được sản xuất để giải quyết các vấn đề khác nhau. Phổ biến nhất là các loại kỹ thuật chung được sử dụng trong các ngành công nghiệp nhỏ và bởi các công ty khác nhau khi làm việc với các hệ thống và thiết bị khí đốt. Đồng hồ đo áp suất tiếp xúc điện là thiết bị báo hiệu khi đạt đến giá trị tới hạn.
Để kiểm tra và điều chỉnh đồng hồ đo áp suất, người ta sử dụng đồng hồ đo áp suất tiêu chuẩn. Đồng hồ đo áp suất đặc biệt được sản xuất để đo áp suất của một môi trường khí cụ thể.Trong số đó, đồng hồ đo áp suất propan rất phổ biến, thường được lắp đặt hoàn chỉnh với bộ giảm tốc trên bình gas.
Bạn có muốn chia sẻ thông tin hữu ích về chủ đề của bài viết, đặt câu hỏi hoặc đăng ảnh? Vui lòng để lại ý kiến theo mẫu bên dưới. Chia sẻ thông tin và đề xuất hữu ích có thể hữu ích cho khách truy cập trang web.
