Давление является вторым наиболее распространенным измерением процесса после температуры в промышленных и коммерческих целях. Даже дома, когда накачивается шина или проверяется состояние котловой системы, важно точно знать давление. Манометры — это самый простой, самый прямой способ измерения и отображения давления. В то время как другие устройства измерения давления, такие как датчики, передатчики и преобразователи, преобразуют давление в электрический сигнал, который должен быть отправлен контроллеру, рекордеру или другому типу устройства для сбора данных, манометры должны быть локальным дисплеем, отображающим с первого взгляда, давление внутри вашего огнетушителя, шины, бойлера, скороварки или важного процесса в промышленных условиях.
Понимание давления
Давление определяется как величина силы, приложенной к единице площади. Обычно с жидкостями и газами давление является критическим компонентом разнообразных применений, как тех, которые полагаются на точный контроль давления, так и на тех, которые получают другие значения (такие как глубина / уровень или расход) на основе давления.
Измерения давления могут производиться в нескольких единицах измерения. Чаще всего мы видим PSI (фунты на квадратный дюйм) или бар. Другие единицы измерения включают кг / см2, в H2O, мм рт.ст., Па и многие другие.
Существуют также различные типы давления. Тип давления относится к нулевой контрольной точке измерения. Например:
Манометрическое давление: манометр ссылается на атмосферное давление, поэтому он не включает эффекты этого давления, при которых он равен абсолютному давлению минус атмосферное давление. Герметичные датчики могут использовать фиксированное давление, отличное от атмосферной температуры окружающей среды.
Абсолютное давление: манометр ссылается на идеальный вакуум, поэтому он включает эффекты атмосферного давления. Он равен калибровочному давлению и атмосферному давлению.
Дифференциальное давление: манометр содержит два технологических соединения для измерения разницы между двумя давлениями.
Манометрическая техника
Манометры — довольно простые устройства, хотя есть много соображений, которые подходят для выбора лучшего инструмента для вашего конкретного применения. Наиболее очевидная разница при рассмотрении манометров заключается в том, что некоторые являются цифровыми, а другие являются аналоговыми. В то время как они выполняют ту же основную роль, аналоговые и цифровые датчики используют разные технологии и применяются в разных условиях.
Для работы с манометрами часто используются часто используется блок БПВИ-1, который осуществляет непрерывное преобразования токового сигнала датчика взаимной индуктивности. Подробнее здесь: https://rhs.com.ru/blok-preobrazovaniya-induktivno. Поставки промышленного оборудования и датчиков в России и странах таможеного союза осуществляет ООО РХС, г. Белгород Тел. +7 (4722) 40-00-40.
Аналоговые датчики
Аналоговые манометры, часто называемые механическими датчиками, используют иглу, которая указывает на число в масштабе, соответствующему давлению, измеряемому измерительным элементом. Аналоговые манометры обнаруживаются повсюду, поскольку они обеспечивают точный, недорогой вариант, который не требует питания и легко обслуживаются.
Аналоговые датчики могут быть адаптированы к любым условиям. Они могут быть достаточно точными для использования в качестве тест-датчиков, достаточно надежных для использования в сложных технологических средах, достаточно прочными для промышленного использования и достаточно недорогими для коммерческого использования.
Большинство аналоговых датчиков основаны на любом из двух принципов измерения:
Трубка Бурдона: Приборы с бурдонными трубами являются наиболее распространенным типом используемых аналоговых манометров. Трубки Бурдона полагаются на принцип, что изогнутая трубка имеет тенденцию выпрямляться при воздействии давления. Трубка подключается к указательному устройству, так что тонкие движения из-за колебаний давления указываются в калиброванной шкале давления на циферблате.
Манометры для труб Бурдона работают очень хорошо для большинства применений, особенно для средних и очень высоких давлений. Они просты в конструкции, что делает их недорогими и простыми в использовании. Они также обеспечивают превосходную линейность и могут быть точными до ± 0,1%, что делает их пригодными для точных измерений.
Тем не менее, манометры Бурдона также имеют ограничения. Они не обладают чувствительностью к высокоточным показаниям при низких давлениях, а также могут быть чувствительны к ударам и вибрации, а также к гистерезису. Трубки Бурдона также могут реагировать медленно, поэтому системы, связанные с быстрыми колебаниями давления, не идеальны. Кроме того, как и все аналоговые датчики, трубки Бурдона не могут выполнять измерения абсолютного давления и не особенно подходят для точных измерений.
Сильфоны: сильфонные датчики — отличное решение при измерении диапазонов давлений ниже того, что идеально подходит для калибраторов Бурдона. Сильфонные датчики содержат упругий элемент, который радиально расширяется и сжимается, чтобы реагировать на изменения давления. Внутренние сильфоны соединены с указывающим устройством, так что тонкие движения из-за колебаний давления отображаются на шкале калиброванного давления на циферблате.
Сильфонные датчики превосходны для измерения низкого давления и имеют точность и чувствительность для точного измерения. Кроме того, сильфонные датчики прочные и надежные с низким гистерезисом и ползучестью. Как и трубы Бурдона, сильфонные датчики чувствительны к вибрации и ударам.
Аналоговые датчики широко распространены по причине того, что они обеспечивают точность в широком диапазоне по хорошей цене. Несмотря на то, что они не могут сравниться с характеристиками цифровых датчиков, аналоговые датчики часто доступны с температурной компенсацией для большей точности, заполнением жидкости, чтобы уменьшить перемещение указателя и улучшить видимость и требования к пространству.
Цифровые приборы
Цифровые манометры используют современные датчики и микропроцессоры для отображения высокоточных показаний давления на цифровом индикаторе. Хотя в целом дороже аналоговых датчиков, цифровые датчики предлагают ряд функций, которые делают их привлекательными альтернативами для ряда случаев.
Цифровые датчики обеспечивают быстрый и легкий способ чтения результат. Цифровые датчики обеспечивают разрешение до 0,01 или 0,001, что делает их идеальными для очень низких давлений или небольших дополнительных изменений давления, таких как те, которые невозможно было бы идентифицировать с помощью аналогового датчика.
Цифровые манометры имеют меньше движущихся частей, чем аналоговые датчики, что делает их более надежными. Простые в эксплуатации, тем не менее, они могут быть запрограммированы для нескольких единиц давления и включать выходы для отправки результатов на компьютер, регистратор данных или другой инструмент для хранения или анализа.
Большинство цифровых манометров основаны на одной из двух измерительных технологий:
Датчик деформации: тензодатчики полагаются на пьезорезистивный эффект, который описывает изменения в электросопротивлении полупроводникового или металлического обычно кремния, поликремниевой тонкой пленки, склеенной металлической фольги, толстой пленки или напыленной тонкой пленки, когда механическая деформация (давление) применяется. Чаще всего эта технология состоит из диафрагмы с встроенным в нее металлическим тензометром. Увеличение давления приводит к деформации, которая влияет на ее удельное сопротивление. Это изменение измеряется и преобразуется в электрический сигнал, пропорциональный давлению. Как правило, тензодатчики соединены с образованием мостовой схемы Уитстона, чтобы максимизировать выход датчика и уменьшить чувствительность к ошибкам.
Пьезоэлектрический датчик: Пьезоэлектрические датчики полагаются на пьезоэлектрический эффект в некоторых материалах, таких как кварц, для измерения деформации на чувствительном механизме из-за давления. При приложении давления заряд пропорционально усилию развивается через датчик.
Что следует учитывать при выборе манометра:
- Каков тип и диапазон давления?
- Требуется ли выход? Если да, то какой тип?
- Какая точность требуется?
- Какие единицы измерения предпочтительнее?
- Какое подключение к процессу требуется?
- Существуют ли какие-либо проблемы с совместимостью материалов или химической стойкостью?
- Каков температурный диапазон? Требуется ли компенсация?
- Какое разрывное давление требуется?
- Каков предпочтительный размер?