Basınç Ölçer Nedir? Türler, Çalışma ve Uygulamalar

Basınç Ölçer Nedir?

Bir teknisyen, okunan değerin güvenli aralıkta olup olmadığını doğrulamak için pompa tahliye hattındaki kadranı kontrol eder. Günde binlerce kez tekrarlanan bu hızlı görsel kontrol, endüstrideki en eski cihazlardan birine dayanır: basınç göstergesi.

Manometre, kapalı bir sistemdeki bir gazın veya sıvının basıncını ölçen ve değeri kadran veya dijital ekranda gösteren bir alettir. Çoğu mekanik göstergenin harici güce ihtiyacı yoktur: Basıncın kendisi ibreyi kalibre edilmiş bir ölçekte hareket ettirir ve bu da onları endüstriyel, ticari ve ev ekipmanlarında basıncı izlemenin en ekonomik yolu haline getirir.

Basınç göstergesi bir verici değildir. Bir gösterge yerel bir okuma sağlar; bir verici, bir PLC veya uzak ekran için basıncı 4-20 mA veya Modbus gibi bir elektrik sinyaline dönüştürür. Çoğu sistem her ikisini de kullanır: yerinde doğrulama için bir gösterge ve otomatik kontrol için bir verici.

En yaygın konfigürasyon, Bourdon tüplü ve pirinç veya paslanmaz çelik ıslak parçalara sahip, analog, doğrudan monteli ölçüm cihazıdır. Somut bir örnek vermek gerekirse, Y60 serisi gibi yaygın olarak kullanılan genel amaçlı basınç göstergeleri, OEM ekipmanları için tipik bir başlangıç ​​noktasıdır.

Basınç Ölçer Nasıl Çalışır?

Bir basınç göstergesinin içinde, proses basıncı esnek bir algılama elemanına baskı yapar ve bir dişli takımı bu hareketi ibrenin dönüşüne dönüştürür.

Basıncı Algılayan Eleman: Bourdon Tüpü

Bourdon tüpü en yaygın kullanılan algılama elemanıdır. Oval kesitli, kavisli veya sarmal bir metal borudur. Basınç girdiğinde kesit yuvarlaklaşmaya çalışarak tüpün hafifçe düzleşmesine neden olur. Genellikle bir milimetreden daha az olan bu küçük yer değiştirme, harekete bağlı bir bağlantıyı harekete geçirir. Bourdon tüpleri doğru, sağlam ve ucuzdur ve 60 mçubuk'dan birkaç bin bar'a kadar en geniş aralığı kapsar.

Alternatif Algılama Unsurları: Diyafram ve Kapsül

Her ortam Bourdon tüpüne uygun değildir. Diyafram elemanı, basınç altında esneyen ince bir metal disktir; diyafram göstergeleri daha düşük basınçları ölçer ve diyafram contasıyla viskoz, kirli veya aşındırıcı ortamları işleyebilir. Bir kapsül elemanı birbirine kaynaklanmış iki oluklu diyaframdan yapılmıştır ve fırın çekişi gibi çok düşük basınçlara karşı yeterince hassastır. Algılama elemanının seçimi, kullanılabilir basınç aralığını ve göstergenin güvenli bir şekilde temas edebileceği ortamı belirler.

Hareket ve Vaka Meclisi

Hassas bir dişli seti olan hareket, sapmayı ibrenin dönüşüne doğru güçlendirir. Kasa mekanizmayı korur; sürekli titreşim veya titreşim, sönümleme sıvısının ibreyi sabitlediği ve dişlileri yağladığı, yağla doldurulmuş bir kasayı gerektirir. Proses bağlantısı, genellikle 1/4 inç NPT veya 1/2 inç BSP, boruya, tanka veya makineye vidalanır.

Gösterge Basıncı - Mutlak Basınç - Fark Basıncı

Basınç okuması her zaman bir referans noktasına atıfta bulunur ve referans, göstergenin ne gösterdiğini belirler.

Mutlak basınç mükemmel bir vakuma atıfta bulunur. P ile bankamatikosferik basınçla ilişkili olan sıvının gerçek basıncıdır. _{karın kasları} = P _ölçer P _atm . Mutlak göstergeler dahili bir vakum referans odası içerir, bu nedenle okumalar hava durumuna veya rakıma göre değişmez. Tipik kullanımlar: barometrik izleme ve vakumlu kaplama.

Gösterge basıncı atmosferik basınca atıfta bulunur. Standart bir gösterge atmosfere açık olduğunda sıfırı okur; kadran ortamın üzerindeki basıncı gösterir. Hava depolarından hidrolik preslere ve su pompalarına kadar çoğu endüstriyel gösterge, gösterge basıncını gösterir.

Diferansiyel basınç iki nokta arasındaki farktır. Diferansiyel göstergenin iki proses bağlantısı vardır ve farkı doğrudan gösterir; yaygın kullanım alanları arasında filtre tıkanmasının izlenmesi, kapalı tanklardaki sıvı seviyesi ve bir delikli plaka boyunca akışın izlenmesi yer alır.

Bileşik bir gösterge, ortada sıfırı geçerek tek ölçekte hem vakumu hem de pozitif basıncı okur. Lastik basıncı göstergesi, gösterge basıncını gösterir; Bir paketleme odasındaki ölçüm izleme vakumunun mutlak veya bileşik bir tasarıma ihtiyacı vardır.

Göstergelerde Kullanılan Ortak Basınç Birimleri

Manometreler bölgesel standartlara bağlı olarak farklı birim skalalarda üretilmektedir. Aşağıdaki tablo en sık karşılaşacağınız birimleri listelemektedir.

Hızlı dönüşüm için 1 bar, yaklaşık 14,5 psi veya 100 kPa'dır ve 1 MPa, 10 bar'a eşittir. İhracat ekipmanı, hataları önlemek için genellikle psi ve çubuk gibi çift ölçekli kadranları kullanır.

Ana Basınç Ölçer Çeşitleri

Basınç göstergeleri referansa, algılama elemanına ve yapıya göre sınıflandırılabilir. Bu üç bakış açısı, çalışma koşullarına ilişkin bir ölçüyle eşleşiyor.

Referansa Göre: Ölçer, Mutlak ve Diferansiyel

Bu sınıflandırma yukarıda açıklanan referansı takip etmektedir. Standart bir gösterge atmosfere göre ölçüm yapar; mutlak bir ölçüm cihazı bir vakum odası içerir; diferansiyel göstergenin iki portu vardır ve farkı gösterir.

Algılama Elemanı ile: Bourdon Tüpü, Diyafram, Kapsül

Bourdon tüp göstergeleri yaklaşık 60 mbar'dan binlerce bara kadar en geniş aralığı kapsar ve çoğu genel göreve uygundur. Diyaframlı göstergeler daha düşük basınçlara dayanır ve kirli veya agresif ortamları tolere eder. Kapsül göstergeleri, fırın taslağı gibi genellikle 600 mbar'ın altındaki çok düşük basınçlar için ayrılmıştır.

Özel Yapıyla: Mühürlü, Korozyona Dirençli, Darbeye Dayanıklı, Patlamaya Dayanıklı

Proses ortamı viskoz olduğunda, parçacık taşıdığında veya algılama elemanını tıkama eğiliminde olduğunda, bir diyafram contası göstergenin iç kısımlarını izole eder. Belediye ve endüstriyel su tesislerinde, su arıtma hatlarında kullanılan diyaframlı sızdırmaz göstergeler, stabil bir okuma sağlarken çamurun ve askıda katı maddelerin elemanı bloke etmesini önler.

Kimyasal tesisler veya açık deniz platformları gibi ortam aşındırıcı olduğunda, tamamen paslanmaz çelik yapı, ıslanan parçaları ve kasayı korur. Petrokimya tesisleri paslanmaz çeliği yağ dolu bir kasayla birleştiriyor; Petrokimya kullanımına yönelik yağla doldurulmuş darbeye dayanıklı basınç göstergeleri, rafinerilerde ve aktarma istasyonlarında standart bir özelliktir.

Yanıcı gazlar veya yanıcı tozlar için, ağır işlere uygun kasalara ve aleve dayanıklı bağlantılara sahip patlamaya dayanıklı göstergeler, iç kıvılcımların atmosferi tutuşturmasını önler.

Darbeye dayanıklı, yağ dolu göstergeler de mobil ekipmanlarda yaygındır; hidrolik güç üniteleri, kompresörler ve deniz motorları, kuru kasa göstergesini hızla yoracak titreşim üretir.

Analog ve Dijital Basınç Göstergeleri

Analog mekanik göstergeler, yerel gösterge için varsayılan olarak kalır: güce ihtiyaç duymazlar ve zorlu kullanıma dayanıklıdırlar. Dijital göstergeler, genellikle tam ölçeğin %0,1 ila %0,5'i kadar daha yüksek doğruluk sunar ve veri kaydı veya uzaktan izleme için çıktılar sağlar. Titreşimi iyi tolere ederler ancak bir pile ihtiyaç duyarlar ve aşırı sıcaklıklardan hoşlanmazlar. İkisi tamamlayıcıdır: doğrudan okuma için analog, hassasiyet için dijital.

Basınç Göstergelerinin Endüstri Uygulamaları

Farklı endüstriler farklı basınç koşulları yaratır; bu nedenle üreticiler ölçüm cihazlarını farklı şekilde üretir.

• Petrokimya ve enerji: Boru hatları, depolama tankları ve pompa istasyonları, aşındırıcı ortamlar ve tehlikeli bölgeler için paslanmaz çelik, yağ dolu ve patlamaya dayanıklı göstergelere güvenmektedir.
• Su arıtma: ters ozmoz sistemleri ve filtre kızakları beslemeyi ve fark basıncını izler; diyaframla kapatılmış göstergeler silt ve parçacıklardan kaynaklanan tıkanmayı önler.
• HVAC ve soğutma: Soğutucu akışkan devreleri ve soğutucular basınç artışlarına neden olur; Kapilerli HVAC basınç göstergeleri Kadranı sıcak borulardan uzak tutarak hareketi koruyun.
• Tıbbi ekipman: kan basıncı monitörleri, oksijen regülatörleri ve vakum aspiratörlerinin doğru, temizlenebilir göstergelere ihtiyacı vardır; tıbbi sınıf basınç göstergeleri bu hassas uygulamalar için üretilmiştir.
• Ev aletleri: kahve makineleri ekstraksiyon basıncını kontrol eder ve su arıtıcıları membran basıncını izler; Bu kompakt göstergeler gıdayla temas eden malzemeler kullanır ve çok az bakım gerektirir.
• Denizcilik ve otomotiv: motor odaları ve gösterge panelleri, yağ basıncı ve havalı fren sistemleri için titreşime dayanıklı göstergeler kullanır; mühürlü veya yağ dolu kutular iğneyi sabit tutar.
• Endüstriyel üretim: CNG ekipmanı, SF6 gaz yalıtımlı anahtarlama donanımı ve kaynak sistemleri, belirli gazlara ve güvenlik gerekliliklerine uygun göstergeler kullanır.

Basıncın algılama elemanını saptırdığı aynı fiziksel prensip her sektörde farklı şekilde uygulanır. Rafineri düzeyinde bir gösterge kahve makinesinin içinde işe yaramaz: ortam, çevre, alan ve güvenlik standartları tamamen farklıdır.

Uygulamanız için Doğru Basınç Göstergesini Nasıl Seçersiniz?

Sistematik bir yaklaşım çoğu seçim hatasını önler. Bu beş adımı uygulayın.

1. Medyayı tanımlayın. Aşındırıcı mı, viskoz mu, yoksa katı maddelerle dolu mu? Silt yüklü su standart bir Bourdon tüpünü tıkayacaktır, bu nedenle bir diyafram contası veya uygun bir ıslak malzeme belirtin. Temiz hava, yağ ve buhar, pirinç veya paslanmaz çelik parçalarla uyumludur.
2. Basınç aralığını ve doğruluğunu tanımlayın. Terazinin en üstünde koşmaktan kaçının; ideal çalışma noktası tam ölçeğin %25 ila %75'i arasındadır. Sabit 50 barlık bir proses, 0 ila 100 bar arası bir ölçüme uygundur.
3. Kurulum ortamını değerlendirin. Titreşim yağ dolu bir kasa gerektirir; yüksek ortam sıcaklığı uzaktan montaj gerektirebilir; Tehlikeli atmosferler patlamaya dayanıklı yapı ve sertifikasyon gerektirir.
4. Bağlantıyı ve montajı seçin. Diş tipini ve boyutunu (NPT, BSP, metrik) mevcut bağlantı parçasıyla eşleştirin ve alttan, arkadan veya panele montaj arasında karar verin.
5. Elektrik çıkışına ihtiyacınız olup olmadığına karar verin. Yalnızca yerel okuma, mekanik bir göstergenin yeterli olduğu anlamına gelir; Sinyalin bir kontrol cihazına ulaşması gerekiyorsa, bir verici veya kadranı ve çıkışı olan hibrit bir gösterge seçin.

Bu parametreler net olduğunda seçim aralığı hızla daralır. Standart hava, su, yağ ve hidrolik görevleri için bkz. genel basınç göstergelerinin tamamı Üreticinin ürün sayfasından kontrol edin ve sipariş vermeden önce tedarikçiyle ortam uyumluluğunu doğrulayın.

Bakım ve Kalibrasyon Temelleri

Basınç göstergeleri güvenilirdir ancak temel bakımı hak eden hassas aletlerdir. Dört alışkanlık çoğu durumu kapsar:

• Sıfır konumunu kontrol edin. Sistemin basıncı boşaltıldığında işaretçi sıfırın üzerinde durmalıdır; sabit bir ofset, deforme olmuş bir algılama elemanı veya aşınmış bir hareket anlamına gelir.
• İşaretçi davranışını izleyin. Hafif dalgalanma normaldir, ancak ciddi dalgalanma dahili sönümlemenin kaybolduğunu veya deliğin tıkalı olduğunu gösterir.
• Pencereyi ve kasayı inceleyin. Kuru kasa göstergesinin içindeki nem, contanın arızalı olduğu anlamına gelir; Korozyon mekanizmaya zarar vermeden önce değiştirin.
• Bir programa göre kalibre edin. Yıllık yeniden kalibrasyon genel hizmet için bir temeldir; kalite açısından kritik uygulamaların daha sık kontrol edilmesi gerekir. Referans standartla karşılaştırın ve hatanın doğruluk sınıfını aşması durumunda değiştirin.

Bir izolasyon valfi, prosesi kapatmadan ölçüm cihazının çıkarılmasına olanak tanır ve bir susturucu veya sifon döngüsü, su darbesine ve buhara karşı koruma sağlar. Bu özenle bir kalite göstergesi yıllarca çalışabilir. Kadran okunmaz hale geldiğinde, iğne battığında veya mahfaza hasar gördüğünde aleti değiştirin; beklenmedik bir arıza, yeni bir göstergeden daha pahalıya mal olur.

Sonuç

Bir basınç göstergesi, mühendislikte sürekli olarak ortaya çıkan bir soruyu yanıtlar: Şu anda bu sistemdeki basınç nedir? Mekanik göstergeler, çoğu endüstriyel ve ticari uygulama için elektrik olmadan, düşük maliyetle ve yeterli doğrulukla yanıt verir.

Algılama elemanının nasıl çalıştığını, gösterge basıncının mutlak ve diferansiyel okumalardan ne kadar farklı olduğunu ve endüstrilerin neden farklı yapılar talep ettiğini anlamak, doğru cihazı belirlemenize yardımcı olacaktır. Medya, basınç aralığı ve kurulum ortamıyla başlayın. Herhangi bir ayrıntı net değilse, somut süreç bilgileri ile birlikte bir üreticiyle iletişime geçin ve bir uzmanın uygulamanız için test edilmiş bir model önermesine izin verin.