Diferenciálny tlakomer: princíp činnosti, typy a typy. Ako si vybrať diferenčný tlakomer

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Tlak v plynných a kvapalných médiách je jedným z najdôležitejších ukazovateľov, ktorého meranie je potrebné pre údržbu komunikačných a technologických systémov. Pracovné predmety zahŕňajú rôzne filtre, potrubné systémy, klimatizačné a ventilačné zariadenia. Pomocou diferenčného tlakomera užívateľ nielen identifikuje charakteristiky skutočného tlaku, ale získa aj možnosť zaznamenať rozdiel medzi dynamickými ukazovateľmi. Znalosť týchto údajov uľahčuje monitorovanie systému a zvyšuje prevádzkovú spoľahlivosť. Okrem toho sa na meranie prietoku kvapaliny, plynu alebo stlačeného vzduchu používajú aj diferenčné tlakomery.

Princíp činnosti

Vo väčšine tlakomerov je technológia určovania a výpočtu údajov založená na deformačných procesoch v špeciálnych meracích blokoch, napríklad vo vlnovci. Tento prvok funguje ako indikátor, ktorý vníma poklesy tlaku. Z bloku sa stáva aj prevodník tlakového rozdielu – užívateľ dostáva informáciu v podobe pohybu ukazovateľa na zariadení. Okrem toho môžu byť údaje prezentované v pascaloch, ktoré pokrývajúcelé meracie spektrum. Tento spôsob zobrazovania informácií poskytuje napríklad diferenčný tlakomer Testo 510, ktorý počas procesu merania zbavuje užívateľa potreby držať ho v ruke, pretože na zadnej strane prístroja sú umiestnené špeciálne magnety..

V mechanických zariadeniach je hlavným indikátorom umiestnenie šípky, ovládané pákovým systémom. Pohyb ukazovateľa nastáva až do okamihu, keď kvapky v systéme prestanú pôsobiť určitou silou. Klasickým príkladom tohto systému je diferenčný tlakomer DM série 3538M, ktorý poskytuje proporcionálny prevod delta (diferenciálny tlak) a poskytuje výsledok operátorovi ako jednotný signál.

Klasifikácia

Vzhľadom na zložitosť procesov merania tlaku, charakteristiky pracovných médií a ďalšiu konverziu existuje niekoľko možností pre diferenčné tlakomery na prácu v rôznych podmienkach. Mimochodom, diferenčný tlakomer, ktorého princíp činnosti je do značnej miery určený jeho konštrukciou, je svojou konštrukciou orientovaný na možnosť aplikácie v špecifických prostrediach - preto sa podľa toho robí klasifikácia. Výrobcovia teda vyrábajú nasledujúce modely:

• Skupina kvapalinových diferenciálnych tlakomerov, ktorá zahŕňa plavákové, zvončekové, potrubné a prstencové modifikácie. V nich proces merania prebieha na základe indikátorov stĺpca kvapaliny.
• Digitálne tlakomery. Sú považované za najfunkčnejšie, pretože umožňujú merať nielen charakteristiky poklesu tlaku, ale aj rýchlosť prúdenia stlačeného vzduchu, ukazovatele vlhkosti a teploty. Významným predstaviteľom tejto skupiny je diferenčný tlakomer Testo, ktorý sa používa aj v systémoch monitorovania životného prostredia, v aerodynamických a environmentálnych štúdiách.
• Kategória mechanických zariadení. Ide o verzie s vlnovcom a membránou, ktoré poskytujú meranie monitorovaním charakteristík prvku na snímanie tlaku.

Dvojrúrkové modely

Tieto zariadenia sa používajú na meranie indikátorov tlaku a určenie rozdielov medzi nimi. Ide o zariadenia s viditeľnou úrovňou, ktorá je zvyčajne prezentovaná v tvare U. Konštrukčne je takýto diferenčný tlakomer inštaláciou dvoch vertikálnych spojovacích rúrok, ktoré sú upevnené na drevenej alebo kovovej základni. Povinnou súčasťou zariadenia je doska so stupnicou. Pri príprave na meranie sa potrubia naplnia pracovným médiom.

Ďalej začne dodávka meraného tlaku v jednom z potrubí. Zároveň druhé potrubie interaguje s atmosférou. Počas delta merania sú obe trubice vystavené merateľnému tlaku. Dvojrúrkový kvapalinou plnený diferenčný tlakomer sa používa na meranie vákua, tlaku nekorozívnych plynov a vzduchových médií.

Jednorúrkové modely

Jednorúrkové diferenčné tlakomerybežne používané, keď sa vyžadujú vysoko presné výsledky. V takýchto zariadeniach sa používa aj široká nádoba, ktorá je vystavená tlaku s najvyšším koeficientom. Jediná trubica je pripevnená k doske so stupnicou zobrazujúcou tieto rozdiely a komunikuje s atmosférickým prostredím. V procese merania poklesu tlaku s ním interaguje najmenší z tlakov. Kvapalina sa nalieva do diferenčného tlakomera, kým sa nedosiahne nulová hladina.

Vplyvom tlaku prúdi určitá časť kvapaliny do trubice z nádoby. Pretože objem pracovného média, ktorý sa dostal do meracej trubice, zodpovedá objemu, ktorý opustil nádobu, jednorúrkový diferenčný tlakomer umožňuje meranie výšky len jedného stĺpca kvapaliny. Inými slovami, zníži sa chyba merania. Zariadenia tohto typu však nie sú bez nevýhod.

Odchýlky od optimálnych hodnôt môžu byť spôsobené tepelnou rozťažnosťou meracích komponentov prístroja, hustotou pracovného média a ďalšími chybami, ktoré sú však typické pre všetky typy diferenčných tlakomerov. Napríklad digitálny diferenčný tlakomer, dokonca aj s korekciami na hustotu a teplotné koeficienty, má tiež určitú odchýlku.

Membránové tlakomery

Hlavný podtyp mechanických diferenčných tlakomerov, ktorý sa tiež delí na zariadenia s kovovými a nekovovýmimeracie prvky. V zariadeniach s plochou membránou vyrobenou z kovu sú výpočty založené na stanovení charakteristík priehybu v meracom komponente. Bežný je aj diferenčný tlakomer, v ktorom membrána funguje ako deliaca stena pre komory. V momente deformácie je protipôsobiaca sila tvorená valcovou špirálovou pružinou, ktorá odľahčuje merací prvok. Takto sa porovnávajú dva rôzne tlaky.

Niektoré modifikácie membránových zariadení sú tiež vybavené ochranou proti jednostrannému nárazu - táto konštrukčná vlastnosť umožňuje ich použitie pri meraní indikátorov pretlaku. Napriek aktívnemu zavádzaniu elektroniky do metrologického priemyslu ako celku zostávajú membránové meracie prístroje stále žiadané a v niektorých oblastiach dokonca nevyhnutné. Napríklad high-tech diferenčný tlakomer DMTs-01m digitálneho typu má napriek svojej ergonómii a vysokej presnosti množstvo obmedzení pre použitie v podmienkach, kde je možná prevádzka membránových zariadení.

Nižšie verzie

V takýchto modeloch je meracím prvkom vlnitá kovová krabica doplnená špirálovou pružinou. Rovina zariadenia je rozdelená vlnovcom na dve časti. Najväčší vplyv tlaku dopadá na komoru mimo mechu a najmenší - do vnútornej dutiny. V dôsledku vystavenia tlakom s rôznymi silami sa citlivý prvok deformuje v súlade s hodnotou úmernou požadovanému indikátoru. toklasické diferenčné tlakomery ukazujúce výsledky meraní šípkou na číselníku. Ale existujú aj iní predstavitelia tejto rodiny.

Iné mechanické verzie

Menej bežné sú prstencové, plavákové a zvonové zariadenia na meranie diferenčného tlaku. Hoci medzi nimi existujú pomerne presné modely bez mierky a samonahrávacie modely, ako aj zariadenia s kontaktnými elektrickými zariadeniami. Prenos dát v nich je zabezpečený na diaľku, opäť pomocou elektrickej komunikácie alebo pomocou pneumatiky. Na určenie ukazovateľov spotreby na základe premenlivých rozdielov sa vyrábajú aj mechanické zariadenia so sčítacími a integračnými prídavkami.

Digitálne tlakomery

Zariadenia tohto typu sú okrem základných funkcií merania rozdielu tlaku schopné zisťovať dynamický výkon pracovných médií. Takéto zariadenia majú označenie DMC-01m. Digitálny diferenčný tlakomer sa používa najmä v systémoch riadenia ventilácie výrobných zariadení, umožňuje vypočítať ukazovatele spotreby plynu s prihliadnutím na teplotné korekcie, ako aj viesť záznamy o priemernej spotrebe na meraných miestach. Zariadenie je vybavené mikroprocesorom, ktorý automaticky vedie záznamy o meraniach a akumulácii informácií o dymovode. Všetky prijaté informácie o výsledkoch práce sa zobrazujú na displeji.

Odporúčania na výber

Vyžadujú sa výpočtové operácie s indikátormi tlakupomocou spoľahlivého zariadenia, ktoré najlepšie vyhovuje prevádzkovým podmienkam. V tejto súvislosti je dôležité určiť zoznam funkcií, ktoré bude zariadenie vykonávať. Napríklad diferenčný tlakomer Testo 510 je schopný poskytnúť presné, teplotne kompenzované merania a poskytnúť údaje na digitálnom displeji. V niektorých prípadoch sa vyžaduje signalizačný model, takže túto možnosť treba vziať do úvahy.

Pre čo najsprávnejšie údaje musíte najskôr porovnať vlastnosti zariadenia s možnosťou prevádzky v konkrétnom pracovnom prostredí. Nie všetky zariadenia možno použiť v prostredí s kyslíkom, amoniakom a freónom. Ich presnosť môže byť prinajmenšom nízka.