Manometr różnicy ciśnień: rodzaje, zasady działania i producenci

Potrzeba dokładnego pomiaru ciśnienia występuje w różnych obszarach. Najbardziej wymagającymi do dokładności mierzonymi parametrami są przedsiębiorstwa przemysłowe, w których obsługiwane są złożone procesy technologiczne. Różnicowy manometr (różnicy ciśnień), który ma różne wersje techniczne, konstrukcyjne i funkcjonalne, pozwala na określenie złożonych spadków ciśnienia w takich warunkach.

Zasada działania urządzenia

Główną różnicą między modelami różnicowymi manometru jest utrwalenie dwóch wartości naraz, przy czym różnica między nimi jest odzwierciedlona jako wskaźnik docelowy. Co więcej, w najprostszych systemach, określona ilość nie zawsze ma znaczenie. Można ustawić tylko poziom różnicy progowej, przy którym wyzwalany jest wskaźnik. Na przykład, jeśli różnica ciśnień w dwóch mediach osiągnie krytyczny współczynnik, urządzenie automatycznie wygeneruje sygnał wyjściowy, który jest liniowo połączony ze stałym prądem. Metoda ustalania samych danych źródłowych jest realizowana odmiennie w zależności od rodzaju manometru różnicowego i jego czułego elementu. Różne sposoby prezentacji ostatecznych informacji. W tym przypadku opisany został elementarny model z sygnałem wyjściowym, który sam w sobie może wyzwalać łańcuch odpowiedzi. Są jednak bardziej złożone urządzenia, w których przeprowadza się ciągłe monitorowanie kilku wskaźników ciśnienia w sprzężonych mediach.

Manometr różnicowy

Większość modeli zawiera cały zestaw części manometrycznych, elementów funkcjonalnych i rur do komunikacji między mediami. Konieczne jest również posiadanie kilku komór pomiarowych, które są oddzielone od siebie urządzeniami manometrycznymi. W typowym schemacie działania urządzenia te wykonują funkcje czułego elementu, który ustala różnicę ciśnień. Zmiana stanu z fluktuacją określonej charakterystyki w jednym z mediów daje sygnał i mechanizm wyświetlania jest aktywowany. Ponownie, środki do wyrażania danych w manometrze różnicowym są różne, podobnie jak reakcje na zmiany w systemie. Skrzynka na instrumenty wykonana jest z zabezpieczonych materiałów - wytrzymałego plastiku lub metalu z powłoką antykorozyjną. Również korpus może mieć specjalne elementy do instalacji, przenoszenia lub lokalizacji w lepkich i korozyjnych środowiskach. Szczególnie obecność takich dodatków jest ważna dla modeli urządzenia, które są stosowane w przemyśle chemicznym.

Podstawowe klasyfikacje

Przede wszystkim warto podkreślić różnice konstrukcyjne między różnymi manometrami różnicowymi. Na przykład, istnieją urządzenia stacjonarne i podręczne - odpowiednio, pierwszy jest ustawiony w punkcie pomiarowym i nie zmienia już pozycji, a drugi jest używany przez krótki czas podczas badania określonego medium procesowego. W celu prezentacji informacji można wyróżnić trzy typy urządzeń:

• Manometr przełącznika. Klasyczna wersja pomiarowego urządzenia analogowego, która pokazuje wartość poprzez ruch strzałki na skali. Takie modele są niezawodne fizycznie, ale mają gorszą dokładność niż bardziej nowoczesne i zaawansowane urządzenia.
• Cyfrowy manometr różnicowy. Urządzenie wyświetla dane na temat wyników pomiarów na wyświetlaczu. W obecności mikroprocesora operator może wydawać polecenia modeli cyfrowych dla dalszych działań, w zależności od zarejestrowanych wskaźników. Oznacza to, że urządzenie działa jako kontroler.
• Modele z wyjściem prądowym. Z reguły urządzenia tej grupy są zintegrowane z łańcuchami procesowymi i dostarczają sygnały prądowe od 4 do 20 mA do urządzeń wykonawczych.

Teraz można lepiej poznać manometry różnicowe różniące się mechanizmem pomiaru różnicy ciśnień.

Membranowy miernik różnicy ciśnień

Sercem grupy roboczej membranowej miernika różnicy ciśnień jest wrażliwa metalowa płytka lub inna elastyczna, ale jednocześnie podatna na drgania element. Nawiasem mówiąc, w celu zwiększenia czułości membrany czasami wykonuje się pofałdowania. Urządzenie zawiera również dwie hermetyczne komory do pomiaru ciśnienia, które są połączone blokiem zaworowym z rurkami impulsowymi. Różnica ciśnień w manometrze różnicowym typu membrany jest ustalana przez rdzeń rdzeniowy, który jest bezpośrednio połączony z czułym elementem. Gdy trzon odchylenia progu powoduje proporcjonalną zmianę sygnału wyjściowego, co zapewnia efekt wyświetlacza.

Manometr różnicowy mieszka

Również ta wersja urządzenia nazywa się wyświetlaniem. Konstrukcja manometrów jest oparta na dwóch częściach - pokazano i miecha. Jeśli chodzi o pierwszą część, jest ona zwykle reprezentowana przez okrągłą skrzynkę o średniej średnicy 150-200 mm, wewnątrz której znajduje się mechanizm trybo-strzałowy. Cena podziału wynosi zwykle 1 mbar, co jest optymalne do pomiaru technologicznych wskaźników ciśnienia. Manometr różnicowy z mieszkiem, w szczególności, jest stosowany w układach dostarczania energii cieplnej i gazu, obsługujący nieagresywne media takie jak azot, argon, powietrze itp.

Część robocza urządzenia jest utworzona za pomocą odkształcenia mechaniki sprężystej, składającej się z mieszków, sprężyn i rury ze sprężynami skrętnymi. W rzeczywistości środowisko aktywne wpływa na system klap, który przekazuje sygnały fizyczne do elementów systemu wskazującego. Co więcej, dokładność urządzeń miecha jest dość wysoka, ponieważ mechanicy nie dostrzegają zakłóceń ze strony czynników ujemnych temperatury i wilgotności.

Rtęciomierz różnicowy

Wchodzi w rozległą grupę manometrów cieczy, mając jednocześnie jedną z najbardziej trudnych technicznie wykonań konstrukcyjnych. Zasada działania urządzenia polega na wyznaczeniu hydrostatycznych wskaźników ciśnienia na kolumnie cieczy - w tym przypadku rtęci. Wykorzystując również system interakcji naczyń połączonych, urządzenie określa różnicę ciśnień poprzez ustalenie i porównanie poziomów nadmiaru w kolumnach cieczy. Cechy szczególne ciśnieniowych manometrów rtęciowych obejmują wysoką gęstość czynnika roboczego, co minimalizuje negatywny wpływ sił kapilarnych.

Ponadto, w celu ochrony przepływu pracy przed oddziaływaniami zewnętrznymi przy ciśnieniach statycznych do 5 MPa, można zastosować dodatkowe elementy do kontroli początkowej pozycji obsługiwanej kolumny cieczy. Ponadto dyfenometry rtęci są wrażliwe na temperatury, dlatego też, aby wyeliminować wpływ oddziaływania termicznego, urządzenia są czasami wyposażone w środki do regulacji poziomu zerowego wrażliwego ośrodka.

Cechy różnicowych mikromanometrów

Są to przenośne mierniki kompaktowe o różnicy ciśnień do 3 kPa. Strukturalnie, takie modele są instrumentami jednowektorowymi, które obejmują również środki do regulowania podziału wag, urządzenia do poprawy dokładności sterowania danymi, urządzenia optyczne, itp. Najbardziej powszechną odmianą mikromanometrów są instrumenty laboratoryjne z nachyloną rurką. W terenie zwykle używany jest kieszonkowy manometr różnicowy, który jest łatwy w obsłudze, ale zoptymalizowana konstrukcja ma niską dokładność do 0,5%. Nawiasem mówiąc, profesjonalne pełnowymiarowe manometry różnicowe charakteryzują się dokładnością 0,1-0,2%.

Modele testo

Producent "Testo" jest jednym z wiodących twórców urządzeń pomiarowych i metrologicznych. Segment mierników różnicy jest reprezentowany przez kilka serii, które są wykorzystywane w systemach wentylacyjnych, gazociągach, automatyzacji kotłów i innych urządzeniach. Do najpopularniejszych modeli tej marki należy manometr różnicowy Testo 510, działający w zakresie od 0 do 100 hPa. Urządzenie jest dość proste, zarówno w fizycznym obiegu, jak iw zarządzaniu funkcjami elektronicznymi. Magnesy znajdują się na powierzchni dla wygodnego montażu, a dzięki ergonomicznemu panelowi roboczemu użytkownik może dostosować urządzenie do różnych trybów pomiaru, łącząc również środki kompensacji temperatury i gęstości powietrza.

Modele ECO-INTECH

Krajowa firma produkuje również manometry w kilku seriach. Na przykład urządzenie DMC-01M odnosi się do profesjonalnej techniki, za pomocą której możliwe jest obliczenie różnicy i stopnia rozcieńczenia ciśnieniem w medium gazowym. Dostępne są również specjalne modyfikacje w celu kontrolowania natężenia przepływu i prędkości przepływu powietrza za pośrednictwem zastrzeżonych rur ciśnieniowych. Cechy manometru różnicowego DMC-01M obejmują możliwość pracy w trybie automatycznym i obsługę operacji przetwarzania z gotowymi danymi,

Modele firmowe WIKA

Kolejny rosyjski producent, oferujący zarówno standardowe wersje dimanometrów, jak i wysoce wyspecjalizowane modele z dodatkowymi opcjami i rozszerzonymi zakresami działania. Na przykład, oprócz głównej funkcji kontrolowania różnicy ciśnień, niektóre wersje umożliwiają monitorowanie stanu pomp, filtrów, systemów wentylacyjnych i innych urządzeń technicznych w tym samym obsługiwanym systemie. Podobnie jak manometry różnicowe Testo ze wskazaniem cyfrowym, urządzenia WIKA z linii DELTA-plus obsługują kilka opcji prezentacji danych. Różne narzędzia do przetwarzania danych są również dostępne dla użytkownika z szeroką gamą kanałów powiadomień operatora. Opracowuje producenta i specjalne wersje do pracy w trudnych warunkach. Są to modele wykonane z wysokiej jakości materiałów odpornych, chronionych przed podwyższonymi temperaturami, wilgocią i naprężeniami mechanicznymi.

Wniosek

Wskaźniki różnicowe ściśle pasują do elementów sterowania i bezpieczeństwa wielu systemów inżynierii technologicznej jako integralne wyposażenie. Mogą one odbywać się w systemie i jako niezależne urządzenie, wykonywać zamknięty zakres funkcji oraz jako ogniwo w łańcuchu technologicznym, współdziałając z automatyzacją sterowania. W tym samym czasie cyfrowy manometr różnicowy DMTs-01M umożliwia przechowywanie statystyk zmierzonych wartości. W konfiguracji zaawansowanej jest wyposażony w interfejs RS-232, który otwiera również możliwość podłączenia do komputera. W rezultacie operator może zbudować stację monitorującą i kontrolną z podstawowym zestawem funkcji wysyłkowych na podstawie małego urządzenia. Jednak koszt takiego sprzętu jest znaczny - ten sam model DMC-01M szacuje się na 35 tysięcy rubli. Mniej funkcjonalne i zaawansowane technologicznie urządzenia są dostępne średnio za 20-25 tysięcy rubli. Ale nawet w tych przypadkach będziemy mówić o profesjonalnych urządzeniach o poziomie dokładności wystarczającym do zastosowania przemysłowego. Pozostaje tylko wybrać model z odpowiednim do konkretnych warunków, zasadą działania.