מדי לחץ למדידת לחץ גז: סוגים, תכונות עיצוב ותפעול המונים
לעתים קרובות יש צורך למדוד את הלחץ שנוצר על ידי גז. למשל, בגלילים, בצינורות גז, במיכלים וכלים שונים.כדי לשלוט ולנטר מחוונים, מדי לחץ משמשים למדידת לחץ גז. מכשירים אלו משרתים בתחומי חיים שונים, מרפואה ועד תעשייה כבדה.
כדי להבטיח שרכישת המכשיר לא תהיה לשווא, ושמד הלחץ הנרכש עומד בדרישות תהליכי הייצור, כדאי להכיר את הסיווג. אנו נציג בפניכם את סוגי מדי לחץ הגז. בואו נדבר על תכונות העיצוב ועקרונות הפעולה שלהם.
תוכן המאמר:
סיווג לפי סוג הלחץ הנמדד
מכשירים המשמשים לקבלת נתונים על פרמטרי לחץ גז במיכלי גז, קווי הובלה וכו'. בלוני גז וטנקים אחרים, מסווגים לפי מספר קריטריונים. הם שונים במבנה ובעקרון הפעולה שלהם.
מכשירים המשמשים למדידת לחץ מחולקים למחלקות לפי:
- סוג הלחץ הנמדד;
- מַטָרָה;
- עקרון הפעולה;
- דרגת דיוק.
בהתבסס על סוג הלחץ הנמדד, מכשירים המיועדים לקביעת אינדיקטורים מדויקים מחולקים למדדי לחץ, מדי ואקום, מדי טיוטה, מדי לחץ, ברומטרים ואחרים.
בהתאם למידת ההגנה מהשפעת הסביבה החיצונית, מיוצרים המכשירים הבאים:
- תֶקֶן;
- מוגן מפני אבק;
- חסין מים;
- מוגן מפני סביבות אגרסיביות;
- חסין פיצוצים.
מוצר אחד יכול לשלב מספר סוגי הגנה.
מד לחץ הוא מכשיר קטן המשמש למדידת לחץ או הפרש לחץ. עקרון הפעולה של מכשיר זה תלוי במבנה הפנימי שלו. בתוך מחלקה אחת, הם מחולקים עוד יותר לקבוצות בהתאם למחלקת הדיוק.
למדידת לחץ מוחלט, הנמדד מאפס מוחלט (וואקום), משתמשים במדדי לחץ מוחלט. לחץ עודף נקבע באמצעות מד לחץ עודף. באופן כללי, כל הזנים של מכשירים כאלה נקראים במילה אחת: "מד לחץ".
רוב סוגי מדי הלחץ מיועדים למדידת ערכי לחץ עודפים. המוזרות שלהם היא שהם מראים לחץ, המייצגים את ההבדל בין מוחלט לאטמוספרי.
מדי ואקום הם מכשירים המציינים את ערך הלחץ של גז מוחל. באמצעות מדי לחץ ואקום, נמדדים לחץ עודף ולחץ גז מופחת. המידע מוצג בקנה מידה אחד.
באמצעות מדי לחץ, פרמטרי לחץ עודף נקבעים עם ערכים של עד 40 kPa. מדי גרירה, להיפך, מאפשרים למדוד נידוף עד -40 kPa. מדי לחץ דחף מודדים נדיר ולחץ עודף בטווח שבין – 20 ל-+20 kPa.
ניתן להשתמש במדדי לחץ דיפרנציאליים כדי לקבוע את הפרש הלחץ בשתי נקודות שרירותיות שיש לחקור. מיקרומנומטר הוא מד לחץ דיפרנציאלי המאפשר למדוד הפרשי לחץ בטווח של 40 קילו-פאס.
סיווג לפי עקרון הפעולה
מדי לחץ גז, בהתאם למנגנון לקריאת קריאות, מחולקים ל:
- דֵפוֹרמַצִיָה;
- חַשׁמַלִי;
- בוכנה במשקל מת;
- נוזל.
לכל סוג יש תכונות אופייניות משלו.
סוג דפורמציה של מדי לחץ
העיקרון והבסיס לפעולה של מכשירים בדרגת דפורמציה הם שלחץ פועל על האלמנט הרגיש של המכשיר, שהוא מעוות. רמת הלחץ נקבעת לפי מידת העיוות.
אלמנטי החישה במכשירי קפיצי צינור הם קפיצים צינוריים. מוצרים אלה הם צינורות כפופים במעגל עם חתך סגלגל רוחבי. הגז משפיע על פני השטח הפנימיים של הצינור. במהלך חשיפה זו, הצינור מתעוות ומשנה את צורתו ומתקרב לעגול.
קצה אחד של הצינור אטום וניתן להזזה. השני פתוח ומקובע עם מחזיקים. כאשר צינור הקפיץ מכופף, הטבעות מושפעות גם, אשר לאחר מכן משחררות את הקפיץ. הקצה האטום של הקפיץ נע בהתאם לכוח הלחץ. תנועה זו מועברת לסולם המדידה.
בעת מדידת לחצים של עד 40 בר משתמשים בקפיצים עגולים.בלחצים גבוהים יותר משתמשים בקפיצים סליליים או ספירליים הממוקמים באותו מישור. שגיאת הקריאות בעת מדידת לחץ בשיטה זו נעה בין 1 ל-4%.
רכיבי חישת דיאפרגמה ומפוח מאפשרים לך למדוד ביעילות ערכים קטנים של לחץ עודף ווואקום.
המפוח עשוי לפי עיקרון של צינור מפוח אינסטלציה. זהו צינור מתכת דק עשוי טבעות רוחביות ניתנות להזזה. בהתאם לחומר ופרמטרי הייצור, המפוח יכול להיות קשיח יותר או פחות.
לאלמנטים של ממברנה רגישים יש את המגוון הגדול ביותר. דרגת הדיוק של מכשירים כאלה אינה עולה על 1.5. למכשירים כאלה יש מערכת הגנה. במקרה של עומס יתר, הממברנה מונחת כנגד התקן מגן מיוחד.
קופסאות ממברנה מותקנות לרוב במכשירים המודדים לחץ ואקום. מדי לחץ, מדי טיוטה ומדדי לחץ עם קופסאות ממברנה מיוצרים בדרגות דיוק 1.5; 2.5 ומגבלת מדידה עד 25 kPa.
לדאפרגמות שטוחות יש תזוזה קטנה של נקודת ההפעלה, ולכן הם משמשים לרוב להמרת לחץ לכוח. הם לא יציבים, אבל מחושבים היטב.
ממברנות גליות, יחד עם קופסאות דומות, משמשות לשיפור ביצועים סטטיים. הראשונים זזים טוב יותר, אבל קשה לחשב אותם. האחרונים משמשים לעתים קרובות יותר בשל הקשיחות המופחתת שלהם.
כדי למדוד ערכי לחץ קטנים, משתמשים במכשירים עם ממברנות רפויות.
מכשירים זקוקים להגנה מפני טמפרטורות גבוהות, מכיוון שהוא משפיע לרעה על הגמישות והרגישות של רכיבי העבודה העיקריים.
מדי לחץ חיווי מכני
מדי קפיצי צינור רבים הם למעשה התקני המרה ישירה. המשמעות היא שהלחץ מומר לתזוזה של אלמנט החישה והמכשיר המכני במגע איתו.
בהשפעת לחץ, הקצה החופשי של הקפיץ נע, הנהג פועל על גזרת ההילוכים, וההילוך והחץ המצביע מסתובבים.
מדי לחץ המצביעים על קפיצים מיוצרים בטווח מדידה בין 0.1 ל-103 MPa ויש להם דרגות דיוק שונות. דגמים למופת מיוצרים בדרגות דיוק של 0.15; 0.25; 0.4. מטרים של קטגוריית העבודה של דיוק מוגבר - 1 ו 0.6. עובדים טכניים כלליים - עם שיעורי דיוק 1.5; 2.5; 4.
מדי לחץ מגע חשמלי
מבחינה מבנית, זהו שינוי של מד הלחץ המצביע. מהות העבודה היא שכאשר החץ מגיע לערך לחץ סף, הרשת נסגרת.
המעגל החשמלי סגור והאזעקה מופעלת כאשר החץ המציין מגיע לאחד החצים עם המגעים. דרגת הדיוק של מדי לחץ כאלה היא 1.5. טווח המדידה מתאים לערכים הסטנדרטיים.
כדי לספק איתות או לצורך בקרת מיקום, נעשה שימוש במתג לחץ המסומן RD. הם מודדים לחצים בטווח שבין 12 ל-1600 kPa. הממסר מותאם למגבלות ההפעלה העליונות והתחתונות לפי קריאות מכשיר הבקרה, והוא בעל עוצמת שבירה של 10 W.
הקלטת דגמים של מדי לחץ
התעשייה מייצרת מדי לחץ עם מערכת קריאת מחוונים מובנית, אשר רושמת את הערכים על תרשים דיסק, כך שניתן יהיה לעקוב אחר הדינמיקה של המחוונים. ניתן להשלים מהפכה אחת תוך 8, 12, 24 שעות. התנועה מתרחשת עקב מנוע חשמלי או מנגנון שעון.
פעולתו של מקליט מד לחץ מבוססת על העברת אות על ידי קפיץ צינורי בקוטר גדול, בעל כוח מתיחה. הוא מעביר תנועה מאלמנט החישה למערכת התצוגה. התקנים המסומנים MTS מתעדים ערכי לחץ עודף.
מכשירים כאלה דורשים בקרת מפעיל ויש להם דרגות דיוק 1; 1.5; 2.5.
אלמנטים רגישים למפוח משמשים ברישום עצמי של מדי לחץ דיפרנציאליים, אשר יכולים להיות מצוידים בנוסף במכשיר אזעקה ובמתמר פנאומטי. מכשירים כאלה מודדים לחץ בטווח שבין 6.3 kPa ל 0.16 MPa ויש להם דרגות דיוק 1; 1.5.
מדי לחץ מסוג משקל מת
מדי לחץ כאלה משמשים לעתים קרובות כסטנדרט בעת כיול מכשירי מדידה אחרים. טווח המדידה שלהם רחב מאוד. בהתאם לעיצוב המכשיר, זה יכול להתחיל עם ערכי ואקום רציניים ולהסתיים עם יתירות של עד 2500 MPa. דרגת הדיוק מגיעה לערכים מקסימליים של עד 0.0015.
עיקרון הפעולה הוא להחזיק את הצילינדר בבוכנה במצב מסוים תוך הפעלת משקולות כיול בצד אחד והלחץ הנמדד מופעל בצד השני. בהתאם למשקל העומסים, נשפטת כמות הלחץ שנוצרה.
אלמנט העבודה העיקרי של המכשיר הוא עמודת המדידה. בהתאם לאיכות הייצור שלו, הדיוק והטוהר של התרכובות, גם גודל השגיאה משתנה.
מבחינה פונקציונלית, מד לחץ משקל מת מורכב ממכשיר ליצירת לחץ, מערכת מדידה ומשקולות. המכשיר מצויד במנגנון מסתובב להגדלת והורדת הלחץ וכן שסתום שחרור לחץ.
מדי לחץ עם בוכנה לא אטומה נמצאים בשימוש נרחב. יש להם מרווח בין הבוכנה לצילינדר. המיכל מתחת לבוכנה מלא בשמן, אשר נשפך לתוך הרווח בלחץ ומשמן את משטחי השפשוף.
מד גז חשמלי
מדי לחץ כאלה משמשים להמרת לחץ גז ישיר או עקיף לפרמטר חשמלי. מדי הלחץ הנפוצים ביותר מסוג זה הם: מד מתח, התקני קיבול והתנגדות. לחץ נמדד בטווח שבין 100 פא ל-1000 MPa. המכשירים מיוצרים בדרגות דיוק מ-0.1 עד 2.5.
פעולתם של מדי לחץ הפועלים על בסיס האפקט המתח הוא לשנות את ערך ההתנגדות של המוליך עקב דפורמציה. מדוד לחץ בטווח שבין 60 ל-108 Pa עם שגיאה מינימלית.
הרכבת האוגן של החיישן והעיצוב המיוחד של המכשיר מאפשרים לך לקרוא נתוני לחץ בסביבות אגרסיביות במיוחד עם טמפרטורות של עד 300 מעלות צלזיוס. משמש למדידת לחץ במערכות עם תהליכים זורמים במהירות.
האלמנט הרגיש במכשיר כזה הוא חוט מנגנין, שהתנגדותו נמדדת בקלות על ידי גשר מאוזן.
פעולתם של מדי לחץ קיבוליים מבוססת על השפעת הלחץ על ממברנה, שהיא אלקטרודה ניתנת להזזה. כאשר הממברנה זזה, נוצר שינוי בקיבול של המתמר. מאופיין בשגיאות טמפרטורה משמעותיות.
במדדי לחץ קיבוליים, הסטייה של הממברנה נקבעת על ידי מעגל חשמלי. מכשירים כאלה משמשים במערכות עם שינויי לחץ מהירים.
מכשירי מדידת נוזלים
הלחץ נקבע על ידי מכשירים אלה על ידי איזון הלחץ שזוהה עם הלחץ שנוצר על ידי עמודת הנוזל. בדרך זו, ניתן למדוד לחץ עודף קטן, לחץ אטמוספרי, רמת ואקום, הפרש לחצים.
קבוצה זו מיוצגת על ידי מדי לחץ בצורת U, המורכבים מכלי תקשורת, והלחץ נקבע על ידי רמות הנוזל; מיקרו-מנומטרים לפיצוי; מדי לחץ כוס, המשתמשים במאגר במקום צינור שני; מדי לחץ דיפרנציאליים לצוף, פעמון וטבעת.
במכשירי מדידת נוזלים, נוזל העבודה הוא אנלוגי של האלמנט הרגיש.
מדי לחץ דיפרנציאליים מצוידים בדרך כלל באזעקות, מדי זרימה, ווסתים והתקני הקלטה. טווח מדידה בין 10 ל-105 אבא. בהתאם לנוזלים הממלאים את המכשיר, מגבלת המדידה משתנה.
חלוקה לפי מטרה תפקודית
על פי ייעודם, נבדלים הסוגים הבאים של מדי לחץ המשמשים למדידת לחץ גז:
- טכני כללי;
- התייחסות;
- מיוחד.
בואו נסתכל על התכונות של כל סוג.
מדי לחץ למטרות טכניות כלליות
סוג זה של מדי לחץ מיוצר לצורך מדידת ערכי ואקום ולחץ עודף למטרות טכניות כלליות. שינויים שונים של המכשירים מאפשרים להשתמש בהם במגוון רחב של סביבות. הם משמשים למדידת לחץ בייצור ישירות במהלך תהליכים טכנולוגיים.
מדי לחץ כאלה יכולים למדוד את הלחץ של מדיה גזים שאינם אגרסיביים כלפי סגסוגות נחושת בטמפרטורות עבודה של עד 150 מעלות צלזיוס.בדרך כלל, גוף המוצר עשוי מפלדה, וחלקי המנגנון עשויים מסגסוגת פליז.
מדי לחץ טכניים כלליים לגז בלחץ נמוך או גבוה מיוצרים כך שהם עמידים בפני רעידות בתדר בטווח שבין 10 ל-55 הרץ, וכן משרעת תזוזה של מקסימום 0.15 מילימטרים. יש להם מספר דרגות דיוק מ-1 עד 2.5.
מדי לחץ גז למטרות טכניות כלליות עם לוח אלקטרוני עליו מוצגים נתוני המדידה צוברים פופולריות. לעתים קרובות הם מצוידים בממירים, אשר מבצעים אוטומציה של תהליכים טכנולוגיים. ערכי לחץ מוצגים על חוגה אלקטרונית.
קבוצת מדי לחץ מיוחדים
מכשירים כאלה מיוצרים עבור סוג מסוים של גז והסביבה שהוא יוצר. עבור מערכות עם לחץ מוגבר, מדי לחץ מיוצרים עבור גז בלחץ גבוה. חלק מהגזים אגרסיביים כלפי סגסוגות מסוימות, ולכן יש צורך להשתמש בחומרים עמידים כאשר עובדים איתם.
מדי לחץ מיוחדים צבועים בצבעים שונים בהתאם לסוג הגז.
מדי לחץ פרופאן צבועים באדום, בעלי גוף פלדה ובעלי מאפיינים של מדי לחץ טכניים כלליים. לחץ ההפעלה של מכשירים כאלה הוא בין 0 ל 0.6 MPa. זהו לחץ פרופאן סטנדרטי. פעולה אפשרית בטווח הטמפרטורות שבין - 50 ל + 60 מעלות צלזיוס. טמפרטורת סביבת עבודה עד + 150 מעלות צלזיוס. כלול לעתים קרובות עם מפחיתי בלונים.
מדי לחץ אמוניה בגלילים ובמכלים אחרים בצבע צהוב.יחידות עם דחיסה רב-שלבית מצוידות בסולם טמפרטורה. רכיבי מד הלחץ עשויים מחומרים עמידים בפני אדי אמוניה.
מד לחץ האצטילן צבוע בלבן. מיוצר כמד לחץ למערכות אבטחה מחומרים נטולי שומן. משמש למדידת לחץ עודף במערכות הפצה וייצור אצטילן שונות. הגוף עשוי מפלדה, הרכיבים הפנימיים עשויים מסגסוגת פליז. טווח הטמפרטורות המותר הוא בין - 40 ל + 70 מעלות צלזיוס.
מד לחץ המימן הופך לירוק כהה. מד הלחץ לגזים דליקים אחרים צבוע באדום. מכשיר המדידה לתערובות לא דליקות צבוע בשחור. מד לחץ החמצן צבוע בכחול.
מכשירי ייחוס למדידת לחץ
סוג זה של מד לחץ נועד לבדוק, לכייל ולהתאים מכשירים אחרים כדי להבטיח את דיוק המדידה הגבוה ביותר האפשרי. מכשירים כאלה נבדלים על ידי דרגת דיוק גבוהה יותר בהשוואה למכשירים טכניים כלליים. תקני עבודה מחולקים לשלוש קטגוריות.
מדי לחץ בקרה, המשמשים לניטור האמינות של קריאות מכשירי המדידה באתר ההתקנה, נקראים גם מדי לחץ ברמת דיוק גבוהה. טווח מדידת ההפעלה הוא בין 0-0.6 ל-0-1600 בר עבור מדיה גזית.
מדי לחץ עבור קונבנציונלי ו בלוני גז מרוכבים חייב לעבור הליך אימות לפחות אחת לשנה, אלא אם צוינו תקופות אחרות במסמכים של המכשיר. האימות מתבצע על ידי ארגונים מטרולוגיים מוסמכים בעלי מעמד של ישויות משפטיות.לאחר האימות מוציאים תעודה וחותמת.
מנגנוני השידור במדדי לחץ הייחוס מעובדים בתדירות הילוכים גבוהה יותר. הם מאופיינים בחיכוך מינימלי במנגנון המצביע, כמו גם ברגישות גבוהה של האלמנטים הפנימיים.
מדי לחץ סטנדרטיים בדרגת דיוק של 0.4 הם בעלי סולם של 250 יחידות, בדרגת דיוק של 0.15 או 0.25 יש להם סולם של 400 יחידות עם ערך חלוקה של יחידה 1. תפעול המכשיר אפשרי בטמפרטורות שונות בהתאם למילוי הדיור. טמפרטורת ההפעלה האידיאלית היא 20 מעלות צלזיוס.
יכיר את הפרטים של מילוי בלוני גז המאמר הבא. כל הבעלים של נכסי מדינה שאינם מחוברים לאספקת גז מרכזית צריכים לקרוא אותו.
מסקנות וסרטון שימושי בנושא
עקרון הפעולה של מד לחץ קפיץ:
מאפיינים והיקף היישום של מד הלחץ:
מדי לחץ מיוצרים כדי לפתור בעיות שונות. הפופולריים ביותר הם הסוגים הטכניים הכלליים המשמשים בתעשיות קטנות ובחברות שונות בעבודה עם ציוד ומערכות גז. מדי לחץ מגע חשמלי הם מכשירים המאותתים כאשר הושג ערך קריטי.
לבדיקה והתאמת מדי לחץ, משתמשים במדדי לחץ סטנדרטיים. מדי לחץ מיוחדים מיוצרים למדידת הלחץ של תווך גזי ספציפי.ביניהם, מדי לחץ פרופאן פופולריים מאוד, אשר מותקנים לעתים קרובות עם מפחית על בלוני גז.
האם תרצה לשתף מידע שימושי על נושא המאמר, לשאול שאלה או לפרסם תמונה? נא להשאיר הערות בטופס למטה. שתף מידע שימושי והמלצות שעשויות להיות שימושיות למבקרים באתר.
