Introduktion till tryckinstrumentering

Att förstå tryckmätningsinstrument är grundläggande i olika industriella tillämpningar, från processkontroll till säkerhetssystem. Den här guiden ger en tydlig översikt över vanliga tryckmätningsinstrument, deras arbetsprinciper och typiska tillämpningar. Varje avsnitt är utformat för att förenkla komplexa koncept, vilket gör lärandet effektivt och engagerande.

1. Bourdonrörstrycksmätare

Bourdonrörstryckmätare används ofta i industriella system, såsom pannor, och fungerar enligt principen om ett krökt, ihåligt rör som deformeras under inre tryck.

Arbetsprincip:

• Trycksatt vätska kommer in i det böjda Bourdonröret.
• Röret rätas ut något och överför denna rörelse genom ett system av:
  • Vevstake
  • Segment- och pinjongdrev
  • Pekare och ratt
• Visaren visar sedan tryckvärdet exakt på en kalibrerad urtavla.

Noggrannhetsgrad:

Noggrannhet definieras som en procentandel av det tillåtna felets fulla skala.

• Vanliga betyg inkluderar: 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 och 2,5.
• Ett lägre betygssiffra betyder högre noggrannhet.
• Grad 3 och 4 används sällan i kritiska applikationer som pannsystem på grund av deras lägre precision.

2. Elektrisk kontakttrycksmätare

Detta instrument är en förbättrad version av Bourdon-tryckmätaren, med integrerade elektriska kontakter för att tillhandahålla viktiga larm- och kontrollfunktioner.

Drag:

• Utrustad med både övre och nedre gränsvärdeskontakter.
• Utlöser ett larm eller en automatisk respons när trycktrösklar överskrids.
• Kan sömlöst integreras med reläer och kontaktorer för omfattande automatisk styrning.
• Särskilt lämplig i krävande miljöer som olje- och gaspannsystem.

3. Kapacitiv trycksensor

Dessa sofistikerade sensorer detekterar tryck genom att noggrant mäta förändringen i kapacitans till följd av deformation av ett flexibelt membran.

Arbetsprincip:

• Applicerat tryck gör att det flexibla membranet förskjuts.
• Denna förskjutning förändrar direkt kapacitansen mellan två plattor.
• Den resulterande signalen omvandlas sedan noggrant till en mätbar elektrisk utsignal.

Typer:

• Finns i både enkelsidiga och differentiella utföranden.
• Differenstryckssensorer uppvisar vanligtvis ungefär dubbelt så hög känslighet som enkelsidiga typer.

Fördelar:

• Hög känslighet, vilket möjliggör exakta mätningar.
• Snabb svarshastighet för dynamiska applikationer.
• Utmärkt motståndskraft mot stötar och vibrationer.
• Enkel och robust strukturell design.

4. Bälgtrycksmätare

Denna mätare är ett idealiskt val för att mäta subtila tryckförändringar, särskilt lämpad för pannventilationssystem och gasledningar.

Arbetsprincip:

• Tryck kommer in i den specialiserade bälgkaviteten.
• Bälgen expanderar, vilket genererar en exakt mekanisk förskjutning.
• Denna rörelse överförs sedan exakt till en pekare via en kugghjulsmekanism.
• En tryckavläsning i realtid visas direkt på instrumentets urtavla.

5. Trycktermometrar

Dessa integrerade instrument använder ett slutet system fyllt med en specifik vätska för att exakt omvandla temperaturförändringar till motsvarande tryckavläsningar.

Komponenter:

• En sfär (sond) strategiskt placerad inom den temperaturzon som ska övervakas.
• Ett kapillärrör utformat för att bära tryckförändringar.
• Ett Bourdonrör, som reagerar på förändringar i överfört tryck.
• En visare som exakt visar temperaturen på en kalibrerad urtavla.

Använda vätskor:

• Vanligtvis fylld med vätskor, ånga eller gaser såsom kväve (vald för sin stabilitet).
• Driftsområdet sträcker sig vanligtvis från -100 °C till +500 °C.

Användningsområden:

• Viktigt för kontinuerlig temperaturövervakning och automatiska omkopplingsfunktioner.
• Används ofta för styrkretsar inom olika industriella system.

6. Trycksensorer för töjningsmätare

Dessa mycket precisa sensorer använder töjningsgivare för att omvandla mekanisk belastning direkt till mätbara förändringar i elektriskt motstånd.

Viktiga element:

• En töjningsmätare noggrant fäst vid ett tryckkänsligt substrat.
• Substratet deformeras under applicerat tryck, vilket förändrar töjningsmätarens resistans.
• Använder vanligtvis en Wheatstone-bryggkrets för noggrann mätning av resistansförändringar.
• Den resulterande signalen förstärks sedan och digitaliseras för exakt utmatning.

Varianter:

• Finns i både metallfolie och halvledarutförande.
• Metallfolietyper inkluderar vidare undertyper av tråd och folie.

Användningsfall:

• Utmärkt för sömlös integration i moderna digitala styrsystem.
• Erbjuder hög noggrannhet och är väl anpassad för dynamiska mättillämpningar.

Slutsats: Visuellt lärande, praktiska färdigheter

Oavsett om du är nybörjare på instrumentering eller bara uppdaterar dina kunskaper, är dessa animerade guider om tryckinstrumentation utformade för att hjälpa dig att snabbt förstå kärnbegrepp och bygga upp praktisk förståelse.

Håll utkik efter fler förenklade guider om nivå, flöde och analytiska instrument – ​​allt utformat för att göra inlärningsautomation inte bara informativt utan också genuint roligt.