Czym są manometrie i dlaczego mają znaczenie?

Manometr do urządzenia pomiarowego, który jest uruchamiany gazem lub uruchamiany na powierzchni pojemnika lub urządzenia. Pomiar ciśnienia ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa procesu, wydajności systemu i zgodności z normami. Nieprawidłowo dobrane lub zastosowane rozwiązanie – lub takie, które powoduje działanie cicho – może spowodować, że urządzenia, produkt lub działanie nastąpimi z skutkiem.

Manometria różnicuj się między sobą w swoim zasada działania , rodzaj pomiaru ciśnienia , ich materiały budowlane , tj ich przydatność dla różnych mediów i mediów . Wybór odpowiedniego zasięgu wymaga rozszerzenia całego krajobrazu.

Szybki przegląd: główne kategorie manometrów

1. Manometria z rurką Bourdona

Manometr z rurką Bourdona to najpopularniejszy typ manometru na świecie, nazwany na cześć francuskiego inżyniera Eugène’a Bourdona, który definiował tę funkcję w 1849 r. Nadal dominuje w zastosowaniach przemysłowych, komercyjnych i mieszkaniowych ponad 175 później – co obejmuje prostocie i jego zasady działania.

Jak to działa

Elementem czujnika jest zakrzywiona lub zwinięta rurka o owalnym lub spłaszczonym poziomie poprzecznym, uszczelniona na jednym końcu i połączona ze sterownikiem ciśnienia na drugim. Kiedy ciśnienie zostanie usunięte do rury, zostanie rozwiązane lub rozwinięte. Ten niewielki ruch mechaniczny jest wzmocniony przez układ napędowy i przekładnie, które przesuwają wskazówkę po skalibrowanej skali na tarczy. Po zwolnieniu wydania rury przywracania jej użyteczności zakrzywiony dysku.

Warianty z rurką Bourdona

Podstawowa konstrukcja rurki Bourdona w trzech formach radiowych, z których każda jest a dla różnych zakresów ciśnieniowych:

• Typ C (pojedyncza cewka): Najpopularniejsza forma, w kształcie litery C, rozszerzenie dla średnich zakresów ciśnień do około 700 barów (10 000 PSI). Występują w wyłącznikach przemysłowych i komercyjnych.
• Spiralna rurka Bourdona: Rura jest nawinięta spiralnie, a nie pojedynczym łukiem, co zapewnia większe przemieszczenie kątowe przy tej samej zmianie ciśnienia. Stosowane w zastosowaniach charakteryzujących się dużą precyzją i ciśnieniem, często powyżej 600 barów.
• Spiralna rurka Bourdona: Rurka jest nawinięta na płaską spiralę, pozwala na duży ruch kątowy przy użyciu narzędzia ciśnieniowego, dzięki czemu dobrze nadaje się do zastosowań w zakresie podstawowym i średnim ciśnieniu oraz do stosowania tych urządzeń rejestrujących.

Manometry z rurką Bourdona są dostępne w wykonaniu z paliwa, stali i specjalistycznych stopów, dzięki czemu można je dostosować do głównych urządzeń, w tym wody, pary, oleju, gazu i wielu produktów.

2. Manometria membranowa

Manometr membranowy wykorzystuje elastyczną, okrągłą membranę (membranę) jako element czujnikowy. Gdy ciśnienie zostanie przyłożone do jednej strony membrany, odchyli się na kierunku strony o odprowadzam ciśnieniu. Do odchylenia przesuwającego się — za pośrednictwem popychacza lub mechanizmu linkowego — na ruch obrotowy napędzający wskazówkę.

Manometry membranowe suche i wypełnione cieczą

Manometry membranowe są dostępne w wersji suchej (niewypełnionej) i wypełnionej cieczą. Modele uzupełniające – zwykle wypełnione gliceryną lub olejem silikonowym – tłumienie wibracji i pulsacji, rozszerzenie rozszerzenia i są preferowane w zastosowaniach, takich jak pompy i sprzęt mobilny.

Kiedy wybrać manometr membranowy

• Gdy medium procesowe jest bardzo lepkie, półstałe lub podstawy na krystalizacji (co rozkłada zatkać rurkę Bourdona).
• Gdy medium procesowe jest korozyjne i wymagane jest chemicznie odporny materiał membranowy (PTFE, Hastelloy, tantal).
• Podczas pomiaru bardzo niskiego ciśnienia — membrana manometryczna może dokładnie mierzyć zakresy tak, jak 0–10 mbar.
• Gdy zastosowanie mają wymagania higieniczne lub sanitarne, np. w produkcji żywności, preparatów i środków farmaceutycznych.

3. Manometria kapsułkowa

Miernik kapsułkowy składa się z dwóch falistych membran zespawanych lub uszczelnionych razem na krawędziach, tworzących wydrążoną tarczę (kapsułkę). ważne do kapsułek powoduje ich rozszerzenie lub kurczenie, a ruch jest mechanicznie przenoszony na wskazówkę.

Manometry kapsułkowe to specjalistyczne preparaty przeznaczone do niskociśnieniowy pomiar czystych, suchych i nieagresywnych . Ich typowy zakres pomiarowy wynosi od 0–1 mbar do około 0–600 mbar, co stanowi je przyrządem z wyboru tam, gdzie manometry z rurką Bourdona po prostu nie ma skutków, jakie wynikają z zastosowania zmian ciśnienia. Typowe zastosowania obejmują sterowanie zapalnikami gazowymi, przekaźniki i ciągi, weryfikację ciśnienia w zbiornikach oraz pomiar ciśnienia powietrza w przyrządach meteorologicznych.

4. Manometria mieszkowa

Manometry mieszkowe, szeregowe, świecące, przypominające harmonijkę komórkową z inteligentnego metalu. Kiedy do wnętrza (lub na zewnątrz) gniazdo zostanie przyłożone, cały zespół rozprzestrzeniający się lub będący częścią twojego osi. Do przemieszczenia osiowego mechanizmu wskazującego.

W przypadku manometrów kapsułkowych, które są większe niż przemieszczenie przy zmianie ciśnienia, co przekłada się na większą czułość mechaniczną. Są stosowane w zastosowaniu pomiaru pomiaru i średniego ciśnienia — zasadniczo do około 6 barów — i są szczególnie dobrze do tego wymagane pomiar różnicy ciśnień , gdzie na oba końce zespołu mieszków są dwa przeciwne ciśnienia, a manometr wymagany netto.

5. Manometria cyfrowa i elektroniczna

Cyfrowy manometryczny elektroniczny czujnik ciśnienia — najczęściej piezorezystancyjny tensometr lub czujnik pojemnościowy — wytwarzający ciśnienie na sygnale elektrycznym, który jest następnie działający i wyświetlany jako odczyt numeryczny na ekranie LCD lub LED. Wiele narzędzi dostępnych w ofercie zapewnia analogowe wyjście (4–20 mA lub 0–10 V) do dokładnego ze sterownikami PLC, systemami SCADA i rejestratorami danych.

Kluczowe właściwości użytkowe

• Większa dodatkowa: Manometria cyfrowe rutynowo osiągają dokładność od ±0,1% do ±0,5% pełnej skali w porównaniu z ±1–2% w przypadku większości wskaźników mechanicznych.
• Brak paralaksy: Wyświetlanie numerycznych błędów odczytu dotyczącego patrzenia.
• Rejestracja danych i certyfikat: Wiele modeli obsługi protokołu komunikacji USB, Bluetooth lub przemysłowych w celu zdalnego monitorowania i analizy trendów.
• Wiele jednostek: Może wyświetlać ciśnienie w PSI, barach, kPa, MPa i innych jednostkach za naciśnięciem jednego przycisku.
• Min./maks. pamięć: Przydatne do wychwytywania szczytów i spadków ciśnienia w procesach dynamicznych.

6. Manometria piezoelektryczna

Manometry piezoelektryczne są całkowicie inne: elementy materiałów krystalicznych (najczęściej kwarc) mierzalny ładunek elektryczny pod kontrolą naprężeń. Piezoelektryczny czujnik ciśnienia wytwarzany przez siłę napędową bezpośrednio na sygnał napięciowy — bez częstotliwościowych części i z niezwykle natychmiastowego działania mierzonego w mikrosekundach.

Sprawiają, że wskaźniki piezoelektryczne są wartościami do tego celu dynamiczny pomiar ciśnienia — które, w których zasilanie zmienia się niezwykle szybko, np. analiza spalania silnika, pomiar fali uderzeniowej, badanie wybuchowe i wykrywanie stanów przejściowych w układzie hydraulicznym. Nie są przeznaczone na urządzenie statyczne lub wolnostojące; Ładunek wytwarzany przez stałe zasilanie, co jest możliwe jako nieodpowiednie dla określonego stanu.

7. Manometria waga ciśnień

Manometr pomiaru ciśnień (DP) został dokładnie wykonany przez pomiar pomiaru ciśnienia pomiędzy oddzielnymi punktami w systemie. Urządzenie pomiarowe podłączone lub próżniowe, łączy się z portami procesowymi i wyświetla ciśnień netto — dodatnią, ujemną lub zerową.

Pomiar wagi ciśnieniowej należy wykonać, gdy jest to badanie kontrolne w ocenie, zawierające pewne elementy z najważniejszych zadań monitorowania procesu:

• Pomiar wyłączenia: Po umieszczeniu zwężki (zwężki, zwężki Venturiego lub dyszy przepływowej) w rurze spadku ciśnienia na rurze jest proporcjonalny do przekładni. Manometr DP pozostawiony do wyboru.
• Monitorowanie filtra: Rosnący spadek ciśnienia na filtrze spowodowany blokadą i sygnalizuje czas na wyciek, co powoduje uszkodzenie systemu i stratom energii.
• Pomiar poziomu: W szczelnym zbiorniku ciśnieniowym pomiędzy dnem a przestrzenią gazową nad cieczą odpowiada bezpośrednio poziomowi wyniki.
• Zanieczyszczenie wymiennika ciepła: Rosnący DP na wymienniku ciepła, który jest emitowany na zewnątrz, włączając konserwację zapobiegawczą.

8. Manometria ciśnienia bezwzględnego

Podczas gdy najważniejsze manometry są określone w odniesieniu do ciśnienia atmosferycznego (nadciśnienia), manometry ciśnienia bezwzględnego mierzą ciśnienia w odniesieniu do wartości próżni – ciśnienia zerowego. Komora referencyjna wewnątrz manometru absolutnego jest opróżniona i uszczelniona, co zapewnia, niezależny od punktu odniesienia.

Pomiar bezwzględnego ciśnienia jest wszędzie tam, gdzie zmiany ciśnienia mogą być spowodowane błędem lub gdy wymagane jest prawdziwe zerowe ciśnienie odniesienia. Kluczowe zastosowania obejmują: pomiar ciśnienia barometrycznego w meteorologii i lotnictwie; systemy próżniowe w produkcji półprzewodników, produkty farmaceutyczne i laboratoriach regulacyjnych; orzeczenie procesowe zależne od wysokości; oraz szczegółowe określenie prawa gazowego, gdzie równanie termodynamiczne wymaga bezwzględnego.

9. Manometria złożona

Manometr uniwersalny, który jest stosowany (powyżej), jak i podciśnieniowo – określany próżnią – na jednej skali i za pomocą jednego instrumentu. Tarcza jest zwykle tak, aby punkt zerowy sprawdzić pośrodku: po lewej stronie wyświetlacza jest podciśnienie (podciśnienie), a po prawej stronie dodatnie ciśnienie.

Wskaźniki są standardowym wskaźnikiem w systemy chłodnicze i HVAC , w którym występuje czynnik chłodniczy, który jest regularnie stosowany w warunkach podatmosferycznych (próżnia) podczas procedury ewakuacji i prawnej podczas normalnej pracy. Są również stosowane w procesach pompy próżniowe, skraplacze pary i wszelkie systemy, w których ciśnienie może spaść poniżej w warunkach normalnych lub wyjściowych.

Podsumowanie porównawcze: Przegląd dostosowanych manometrów

Dodatkowe specjalistyczne typy manometrów

Manometria sanitarne/higieniczne

Manometry te, przeznaczone do zastosowań związanych z żywnością, napojami, nabiałem i farmaceutyką, są wyposażone w membrany płaskie, powierzchnie zamknięte i materiały certyfikowane do kontaktu z produktami eksploatacyjnymi (np. stal odporna 316L, PTFE). są zgodne z normami sanitarnymi 3-A i rozpuszczalnymi tak, aby wytrzymywały technologię czyszczenia na miejscu (CIP) i przejrzystą parą na miejscu (SIP).

Wskaźniki wysokiej czystości

Zastosowane w produkcji półprzewodników i dystrybucji ultraczystego gazu, mierniki te mają elektropolerowane powierzchnie wewnętrzne i części zwilżane wykonane w całości z metalu, aby zapobiec wystąpieniu ultraczystych aplikacji procesowych.

Wskaźniki testowe i referencyjne

Manometr o wysokiej jakości (±0,1% lub lepszy) stosowany specjalnie do innych przyrządów ciśnieniowych. są wyposażone w tarcze o dużych rozmiarach (150–250 mm), mechanizmy i rurki Bourdona wykonane z wyposażenia ochronnego.

Przełączniki ciśnienia różnicowego

Urządzenie hybrydowe, element pomiarowy, miernik ciśnieniowy z wyjściem elektrycznym przełączającym. Gdy z zamknięciem ΔP zabezpieczenie następuje, otwiera się lub zamyka, uruchamiając alarm, uruchamiając pompę, zawór lub sterownik. Powszechnie stosowane w monitorowaniu środowiska, ochrona pompy i stosowane HVAC.

Manometry

Chociaż manometry są wyznaczane przez litery U i studnie, zawsze są sklasyfikowane jako manometry w tradycyjnym znaczeniu, mierzą ciśnienie poprzez wysokość słupa końcowego (zwykle wody lub rtęci) z wartością odniesienia. Są bardzo dokładne przy bardzo niskich ciśnieniach i są stosowane jako wzorce w środowiskach laboratoryjnych i kalibracyjnych.

Jak wybrać właściwy manometr: ramy wyboru

Przy tak dużym zastosowaniu przełączników, wybór powinien być systematyczny. Przeanalizowanie tych wyników w odpowiednim następstwie do najwłaściwszego wyboru:

1. Zdefiniuj rodzaj ciśnienia: Czy pomiaru ciśnienia manometrycznego, bezwzględnego lub pomiaru ciśnień? To natychmiast przefiltruje Twoje wyposażenie do odpowiednich kategorii instrumentu.
2. Ustala zakres ciśnienia: rozwiązanie, rozwiązanie i normalne działanie. Ogólną zasadą jest to, że zakres manometru powinien być tak dostosowany, aby normalne działanie robocze spadało o około 50–75% pełnej skali, aby chroniczny element czujnika i wydłużyć jego działanie.
3. Scharakteryzuj medium procesowe: Czy płyn jest czysty lub zawiera cząstki stałe? Żrący? Lepki? Wysoka temperatura? materiały podlegające obowiązującym negocjomacjom ze względu na bezpieczeństwo.
4. Ocena środowiska: Czy miernik będzie narażony na wibracje, pulsację, wstrząsy mechaniczne lub ekstremalną temperaturę? Czynniki te decydują o wyborze pomiędzy takimi, które są zasilane, wodnymi i ze zintegrowanym uszczelnieniem.
5. Szczegóły dotyczące dotyczące: Standardowe obciążenie mechaniczne dostarczane ±1–2%. Potrzebne są węższe tolerancje, które wymagają zasilania rozszerzów lub wydajnościów o dużej mocy.
6. Rozważ wymagania wyjściowe: Czy wystarczy lokalny odczyt danych, czy też potrzebne jest wyjście analogowe, komunikacja cyfrowa lub możliwość rejestracji danych? Od tego zależy, czy właściwy będzie sterownik mechaniczny czy elektroniczny.
7. Potwierdź wymagania i certyfikaty: Branże takie jak branże spożywcze, farmaceutyczne, morska i szczegółowe, nakładają wymagania certyfikacyjne (ATEX, FDA, 3-A, CE, ASME), które muszą sprawdzić kryteria.

Najistotniejsze konsekwencje w montażu i montażu manometrów

• Powiększenie asortymentu: Manometr mierzący 5 PSI w skali 0–300 PSI będzie miał słabą rozdzielczość i charakterystyczną przy normalnym ciśnieniu roboczym. Zawsze dobieraj zakres tak, aby normalne działanie mieściło się w zasięgu części skali.
• Ignorowanie pulsacji: Pulsacja pompy lub zastosowanie powoduje szybkie zastosowanie rurek Bourdona, przedwprowadzenie awarii. Rozwiązanie tego problemu polega na napełnieniu manometru cieczą, zainstalowaniu tłumika pulsacji lub zastosowaniu manometru membranowego.
• Niewłaściwie zwilżone materiały: Mosiężne manometry w urządzeniach przenoszących chlorowaną wodę lub niektóre chemikalia szybko stosowane awariom. Zawsze sprawdzaj zgodność chemiczną przed określonymi danymi.
• Pomijanie wpływu temperatury: Oprócz bardzo wysokiego poziomu, jak i bardzo duży wpływ na proces pomiaru, który zwiększa wydajność. Zdalne uszczelnienie lub kapilar izolują manometr od ekstremalnych temperatur procesowych.
• Pomijanie przygotowania: Wysokiej jakości przełącznik zmiany z biegiem czasu. Zaplanowana kalibracja — w odstępie czasowym kontroli aplikacji — zapewnia dostęp i identyfikację odczytów.
• Niewłaściwa orientacja: Czujniki są przeznaczone do określonych instalacji. Na przykładzie zainstalowanego dodatkowego zasilacza montowanego od błędów przesunięciach grawitacyjnych w urządzeniu końcowym.

Odpowiednie normy i klasyfikacje

Manometry szeregowi norm międzynarodowych i krajowych, które definiują klasy, wymagania konstrukcyjne, metody testowania i wymagania bezpieczeństwa. Te normy są ważne przy określaniu wskaźników przyrządów:

• EN 837 (Norma Europejska): Podstawowa norma europejska wskaźników z rurką Bourdona (EN 837-1), mierników membranowych (EN 837-3) i mierników kapsułkowych (EN 837-2). Definiuje klasy podstawowe 0,1, 0,25, 0,6, 1,0, 1,6, 2,5 i 4.
• ASME B40.100: Amerykańska norma odnosząca się do manometrów, termometrów zegarowych i narzędzi, a następnie klasyfikacyjna A i B.
• ATEX/IECEx: Ramy certyfikacyjne stosowane do stosowania w atmosferze wybuchowych. Wymagane zabezpieczenie i oznakowanie, aby zabezpieczyć bezpieczne w użyciu.
• uwagi dotyczące ochrony IP (IEC 60529): Program ochrony zapewnia ochronę przez oprogramowanie manometru przed wnikaniem wystąpienia i wystąpienia – ważne w środowisku zewnętrznym i wilgotnych.
• 3-A Normy sanitarne: Norma dotycząca opisu materiałów, projektowania i przyrządów ciśnieniowych, która jest stosowana do kontaktu z nabiałem i żywnością.

Krajobraz manometrów jest odrębny, niż rozkład wydany. Od kontrolera rurki Bourdona – która po prawie dwóch stuleciach jest nadal oparta na pojęciach na całym świecie – po wyrafinowanych instrumentach cyfrowych o zasięgu podstawowym 0,1% i sieci bezprzewodowej – istnieje manometr dla każdego zastosowania, medium, środowiska i wymagań dotyczących stosowania.

Zrozumienie różnych właściwości manometrów, fizyki leżącej u podstaw każdego projektu oraz wskaźników o ich zastosowaniu do nie tylko wiedzy technicznej – ma to bezpośrednie połączenie z bezpieczeństwem urządzenia, wyposażonym w urządzenia, które są energetyczne i z zgodnością z urządzeniem. Właściwy manometr, prawidłowo dobrany i konserwowany, jest trwały i bardzo cenny dla każdego układu płynnego lub gazowego.

W razie wątpliwości należy wziąć pod uwagę kierownictwo ds. Zastosowanie dostawcy, przedstawiającego pełny opis warunków procesu. Inwestycja w specyfikację procentuje w postaci wytrzymałości mierników, charakterystyki testów i bezpieczeństwa systemu.