Diferencialni manometer: princip delovanja, vrste in vrste. Kako izbrati merilnik diferenčnega tlaka

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Tlak v plinastih in tekočih medijih je eden najpomembnejših kazalcev, katerega merjenje je potrebno za vzdrževanje komunikacijskih in tehnoloških sistemov. Delovni predmeti vključujejo različne filtre, cevovodne sisteme, klimatske in prezračevalne naprave. Uporabnik z uporabo diferencialnega manometra ne prepozna le značilnosti dejanskega tlaka, temveč dobi tudi možnost beleženja razlike med dinamičnimi indikatorji. Poznavanje teh podatkov olajša spremljanje sistema in poveča zanesljivost delovanja. Poleg tega se diferenčni manometri uporabljajo tudi za merjenje pretoka tekočine, plina ali stisnjenega zraka.

Načelo dela

V večini merilnikov tlaka tehnologija za določanje in izračun podatkov temelji na deformacijskih procesih v posebnih merilnih blokih, na primer v mehu. Ta element deluje kot indikator, ki zaznava padce tlaka. Blok postane tudi pretvornik tlačne razlike - uporabnik prejme informacije v obliki premikanja kazalca na napravi. Poleg tega je mogoče podatke predstaviti v Pascalih, ki zajemajoceloten merilni spekter. Ta način prikaza informacij, na primer, omogoča merilnik diferencialnega tlaka Testo 510, ki uporabnika med postopkom merjenja razbremeni potrebo po držanju v roki, saj so na zadnji strani naprave predvideni posebni magneti..

Pri mehanskih napravah je glavni indikator lokacija puščice, ki jo krmili sistem vzvoda. Gibanje kazalca se zgodi do trenutka, ko kapljice v sistemu prenehajo delovati z določeno silo. Klasičen primer tega sistema je merilnik diferenčnega tlaka serije 3538M DM, ki zagotavlja proporcionalno pretvorbo delta (diferencialnega tlaka) in zagotavlja rezultat operaterju kot enoten signal.

Razvrstitev

Zaradi zapletenosti procesov merjenja tlaka, značilnosti delovnih medijev in nadaljnje pretvorbe obstaja več možnosti, da diferenčni manometri delujejo v različnih pogojih. Mimogrede, diferenčni manometer, katerega načelo delovanja je v veliki meri določeno z njegovo zasnovo, je v svoji zasnovi usmerjeno na možnost uporabe v posebnih okoljih - zato je iz tega narejena klasifikacija. Torej, proizvajalci proizvajajo naslednje modele:

• Skupina tekočih diferencialnih manometrov, ki vključuje modifikacije plovca, zvonca, cevi in obročev. V njih meritveni proces poteka na podlagi indikatorjev stolpca tekočine.
• Digitalni manometri. Veljajo za najbolj funkcionalne, saj omogočajo merjenje ne le značilnosti padcev tlaka, temveč tudi hitrosti tokov stisnjenega zraka, indikatorjev vlažnosti in temperature. Pomemben predstavnik te skupine je diferenčni manometer Testo, ki se uporablja tudi v sistemih za spremljanje okolja, v aerodinamičnih in okoljskih študijah.
• Kategorija mehanskih naprav. To so različice z mehom in membrano, ki zagotavljajo merjenje s spremljanjem značilnosti elementa za zaznavanje tlaka.

dvocevni modeli

Te naprave se uporabljajo za merjenje indikatorjev tlaka in ugotavljanje razlik med njimi. To so naprave z vidnim nivojem, ki je običajno predstavljen v obliki črke U. Takšen diferencialni manometer je po zasnovi vgradnja dveh navpičnih komunikacijskih cevi, ki sta pritrjeni na leseno ali kovinsko podlago. Obvezna komponenta naprave je plošča z lestvico. Pri pripravi na meritev se cevi napolnijo z delovnim medijem.

Nato se v eni od cevi začne dovajanje izmerjenega tlaka. Hkrati druga cev sodeluje z atmosfero. Med meritvijo delta sta obe cevi izpostavljeni merljivemu tlaku. Dvocevni diferenčni manometer, napolnjen s tekočino, se uporablja za merjenje vakuuma, tlaka nekorozivnih plinov in zračnih medijev.

Enocevni modeli

Enocevni diferenčni manometripogosto se uporablja, kadar so potrebni rezultati visoke natančnosti. V takšnih napravah se uporablja tudi široka posoda, ki je izpostavljena tlaku z najvišjim koeficientom. Edina cev je pritrjena na ploščo z lestvico, ki prikazuje te razlike, in komunicira z atmosferskim okoljem. V procesu merjenja padcev tlaka z njim deluje najmanjši tlak. Tekočina se vlije v diferenčni manometer, dokler ni dosežena ničelna raven.

Pod vplivom tlaka določen delež tekočine steče v cev iz posode. Ker prostornina delovnega medija, ki se je premaknila v merilno cev, ustreza prostornini, ki je zapustila posodo, enocevni diferenčni manometer omogoča merjenje višine samo enega stolpca tekočine. Z drugimi besedami, merilna napaka se zmanjša. Vendar pa tovrstne naprave niso brez pomanjkljivosti.

Odstopanja od optimalnih vrednosti so lahko posledica toplotnega raztezanja v merilnih komponentah naprave, gostote delovnega medija in drugih napak, ki pa so značilne za vse vrste diferencialnih manometrov. Na primer, digitalni diferenčni manometer, tudi s popravki za gostoto in temperaturne koeficiente, ima tudi določeno stopnjo napake.

Membranski manometri

Glavna podvrsta mehanskih diferencialnih manometerov, ki je razdeljena tudi na naprave s kovinskimi in nekovinskimimerilni elementi. Pri napravah z ravno membrano iz kovine izračuni temeljijo na določitvi upogibnih značilnosti v merilni komponenti. Pogost je tudi diferenčni manometer, pri katerem membrana deluje kot ločilna stena za komore. V trenutku deformacije nasprotno silo tvori cilindrična spiralna vzmet, ki razbremeni merilni element. Tako se primerjata dva različna pritiska.

Prav tako so nekatere modifikacije membranskih naprav opremljene z zaščito pred enostranskimi udarci - ta konstrukcijska značilnost omogoča njihovo uporabo pri merjenju indikatorjev nadtlaka. Kljub aktivnemu uvajanju elektronike v meroslovno industrijo kot celoto so membranski merilni instrumenti še vedno povpraševani in na nekaterih področjih celo nepogrešljivi. Na primer, visokotehnološki diferenčni manometer DMTs-01m digitalnega tipa ima kljub svoji ergonomiji in visoki natančnosti številne omejitve za uporabo v pogojih, kjer je možno delovanje membranskih naprav.

Spodnje različice

V takšnih modelih je merilni element valovita kovinska škatla, dopolnjena s spiralno vzmetjo. Ravnina naprave je z mehom razdeljena na dva dela. Največji vpliv tlaka pade na komoro zunaj meha, najmanjši pa v notranji votlini. Zaradi izpostavljenosti pritiskom z različnimi silami se občutljivi element deformira v skladu z vrednostjo, sorazmerno želenemu indikatorju. toklasični diferenčni manometri, ki s puščico na številčnici prikazujejo rezultate meritev. Toda obstajajo tudi drugi predstavniki te družine.

Druge mehanske različice

Manj pogosti so obročki, plovci in zvončki za merjenje diferenčnega tlaka. Čeprav med njimi obstajajo razmeroma natančni modeli brez lestvice in samosnemalni modeli, pa tudi naprave s kontaktnimi električnimi napravami. Prenos podatkov v njih je zagotovljen na daljavo, spet s pomočjo električne komunikacije ali zaradi pnevmatike. Za določanje kazalnikov porabe na podlagi spremenljivih razlik se proizvajajo tudi mehanske naprave s seštevanjem in integracijo dodatkov.

Digitalni manometri

Naprave te vrste poleg osnovnih funkcij merjenja razlike v tlaku lahko določajo tudi dinamično delovanje delovnih medijev. Takšne naprave imajo oznako DMC-01m. Zlasti digitalni merilnik diferenčnega tlaka se uporablja v sistemih za nadzor prezračevanja proizvodnih objektov, omogoča izračun kazalnikov porabe plina ob upoštevanju temperaturnih popravkov in vodenje evidence povprečne porabe za izmerjene položaje. Naprava je opremljena z mikroprocesorjem, ki samodejno vodi evidenco meritev in zbiranja informacij o dimovodu. Vse prejete informacije o rezultatih dela so prikazane na zaslonu.

Priporočila za izbiro

Zahtevajo se računske operacije z indikatorji tlakaz uporabo zanesljive naprave, ki najbolj ustreza pogojem delovanja. V zvezi s tem je pomembno določiti seznam funkcij, ki jih bo naprava izvajala. Na primer, merilnik diferenčnega tlaka Testo 510 lahko zagotovi natančne, temperaturno kompenzirane odčitke in podatke na digitalnem zaslonu. V nekaterih primerih je potreben signalni model, zato je treba to možnost upoštevati.

Za najbolj pravilne podatke morate najprej primerjati lastnosti naprave z možnostjo delovanja v določenem delovnem okolju. Vseh naprav ni mogoče uporabiti v okoljih kisika, amoniaka in freona. Njihova natančnost je lahko vsaj nizka.