Introducere în instrumentația de presiune

Înțelegerea instrumentelor de măsurare a presiunii este fundamentală în diverse aplicații industriale, de la controlul proceselor la sistemele de siguranță. Acest ghid oferă o prezentare generală clară a dispozitivelor comune de măsurare a presiunii, a principiilor lor de funcționare și a aplicațiilor tipice. Fiecare secțiune este concepută pentru a simplifica conceptele complexe, făcând învățarea eficientă și captivantă.

1. Manometru cu tub Bourdon

Utilizate în mod obișnuit în sistemele industriale, cum ar fi cazanele, manometrele cu tub Bourdon funcționează pe principiul unui tub curbat, gol, care se deformează sub presiunea internă.

Principiul de funcționare:

• Fluidul sub presiune intră în tubul Bourdon curbat.
• Tubul se îndreaptă ușor, transferând această mișcare printr-un sistem de:
  • Bielă
  • Segment și pinion
  • Indicator și cadran
• Acul afișează apoi cu precizie valoarea presiunii pe un cadran calibrat.

Grad de precizie:

Precizia este definită ca procent din scala totală a erorii admisibile.

• Notele comune includ: 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 și 2,5.
• Un număr mai mic de grad indică o precizie mai mare.
• Gradele 3 și 4 sunt rareori utilizate în aplicații critice, cum ar fi sistemele de cazane, din cauza preciziei lor mai scăzute.

2. Manometru electric de contact

Acest instrument este o versiune îmbunătățită a manometrului Bourdon, integrând contacte electrice pentru a oferi funcționalități esențiale de alarmă și control.

Caracteristici:

• Echipat cu contacte de limitare atât superioare, cât și inferioare.
• Declanșează o alarmă sau un răspuns automat la depășirea pragurilor de presiune.
• Poate fi integrat perfect cu relee și contactoare pentru un control automat complet.
• Aplicabil în special în medii solicitante, cum ar fi sistemele de cazane pe combustibil lichid și gazos.

3. Senzor de presiune capacitiv

Acești senzori sofisticați detectează presiunea prin măsurarea precisă a modificării capacității rezultate din deformarea unei diafragme flexibile.

Principiul de funcționare:

• Presiunea aplicată determină deplasarea diafragmei flexibile.
• Această deplasare modifică direct capacitatea dintre două plăci.
• Semnalul rezultat este apoi convertit cu precizie într-o putere electrică măsurabilă.

Tipuri:

• Disponibil atât în ​​modele cu un singur capăt, cât și în modele diferențiale.
• Senzorii de presiune diferențială prezintă de obicei o sensibilitate de aproximativ două ori mai mare decât cei cu un singur capăt.

Avantaje:

• Sensibilitate ridicată, permițând măsurători precise.
• Viteză mare de răspuns pentru aplicații dinamice.
• Rezistență excelentă la șocuri și vibrații.
• Design structural simplu și robust.

4. Manometru cu burduf

Acest manometru este o alegere ideală pentru măsurarea schimbărilor subtile de presiune, fiind potrivit în special pentru sistemele de ventilație a cazanelor și conductele de gaz.

Principiul de funcționare:

• Presiunea intră în cavitatea specializată a burdufului.
• Burduful se extinde, generând o deplasare mecanică precisă.
• Această mișcare este apoi transmisă cu precizie unui indicator prin intermediul unui mecanism de angrenaje.
• O citire a presiunii în timp real este afișată direct pe cadranul instrumentului.

5. Termometre de presiune

Aceste instrumente integrate utilizează un sistem etanș umplut cu un fluid specific pentru a converti cu precizie schimbările de temperatură în citiri de presiune corespunzătoare.

Componente:

• O sferă (sondă) plasată strategic în zona de temperatură care urmează să fie monitorizată.
• Un tub capilar conceput pentru a suporta schimbările de presiune.
• Un tub Bourdon, care reacționează la schimbările de presiune transmise.
• Un acul care indică cu precizie temperatura pe un cadran calibrat.

Fluide utilizate:

• De obicei, umplut cu lichide, abur sau gaze, cum ar fi azotul (ales pentru stabilitatea sa).
• Intervalul de funcționare se întinde de obicei de la -100°C la +500°C.

Aplicații:

• Esențial pentru monitorizarea continuă a temperaturii și funcțiile de comutare automată.
• Utilizat pe scară largă pentru circuite de control în cadrul diverselor sisteme industriale.

6. Senzori de presiune cu tensometru

Acești senzori de înaltă precizie utilizează tensometre pentru a converti deformarea mecanică direct în modificări măsurabile ale rezistenței electrice.

Elemente cheie:

• O tensometru lipită meticulos pe un substrat sensibil la presiune.
• Substratul se deformează sub presiunea aplicată, modificând astfel rezistența tensometrului.
• De obicei, se folosește un circuit în punte Wheatstone pentru măsurarea precisă a modificărilor de rezistență.
• Semnalul rezultat este apoi amplificat și digitalizat pentru o ieșire precisă.

Variații:

• Disponibil atât în ​​folie metalică, cât și în semiconductori.
• Tipurile de folie metalică includ, de asemenea, subtipuri de sârmă și folie.

Cazuri de utilizare:

• Excelent pentru integrarea perfectă în sistemele moderne de control digital.
• Oferă precizie ridicată și este bine adaptat pentru aplicații de măsurare dinamică.

Concluzie: Învățare vizuală, abilități practice

Indiferent dacă sunteți începător în domeniul instrumentației sau pur și simplu vă reîmprospătați cunoștințele, aceste ghiduri animate despre instrumentația de măsurare a presiunii sunt concepute pentru a vă ajuta să înțelegeți rapid conceptele de bază și să dezvoltați o înțelegere practică.

Rămâneți pe fază pentru ghiduri mai simplificate despre nivel, debit și instrumente analitice - toate concepute pentru a face automatizarea învățării nu doar informativă, ci și cu adevărat plăcută.