Diferenciālais manometrs: darbības princips, veidi un veidi. Kā izvēlēties diferenciālā spiediena mērītāju

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Spiediens gāzveida un šķidrās vidēs ir viens no svarīgākajiem rādītājiem, kura mērīšana ir nepieciešama sakaru un tehnoloģisko sistēmu uzturēšanai. Darba objektos ir dažādi filtri, cauruļvadu sistēmas, gaisa kondicionēšanas un ventilācijas iekārtas. Izmantojot diferenciālo spiediena mērītāju, lietotājs ne tikai identificē faktiskā spiediena raksturlielumus, bet arī iegūst iespēju reģistrēt atšķirību starp dinamiskajiem indikatoriem. Zināšanas par šiem datiem atvieglo sistēmas uzraudzību un palielina darbības uzticamību. Turklāt diferenciālā spiediena mērītāji tiek izmantoti arī šķidruma, gāzes vai saspiesta gaisa plūsmas mērīšanai.

Darba princips

Lielākajā daļā manometru datu noteikšanas un aprēķināšanas tehnoloģija balstās uz deformācijas procesiem īpašos mērīšanas blokos, piemēram, silfonā. Šis elements darbojas kā indikators, kas uztver spiediena kritumus. Bloks kļūst arī par spiediena starpības pārveidotāju - lietotājs saņem informāciju ierīces rādītāja pārvietošanas veidā. Turklāt datus var uzrādīt paskālos, aptverotvisu mērījumu spektru. Šādu informācijas attēlošanas veidu, piemēram, nodrošina diferenciālā spiediena mērītājs Testo 510, kas mērīšanas laikā atbrīvo lietotāju no nepieciešamības to turēt rokā, jo ierīces aizmugurē ir speciāli magnēti..

Mehāniskajās ierīcēs galvenais indikators ir bultiņas atrašanās vieta, ko kontrolē sviras sistēma. Rādītāja kustība notiek līdz brīdim, kad sistēmā esošie pilieni pārstāj iedarboties uz noteiktu spēku. Klasisks šīs sistēmas piemērs ir 3538M sērijas DM diferenciālā spiediena mērītājs, kas nodrošina proporcionālu delta (diferenciālā spiediena) pārveidi un nodrošina operatoram rezultātu kā vienotu signālu.

Klasifikācija

Spiediena mērīšanas procesu sarežģītības, darba vides raksturlielumu un turpmākās pārveidošanas dēļ ir vairākas iespējas, kā diferenciālā spiediena mērītāji var darboties dažādos apstākļos. Starp citu, diferenciālā spiediena mērītājs, kura darbības principu lielā mērā nosaka tā konstrukcija, savā konstrukcijā ir orientēts uz pielietojuma iespēju konkrētās vidēs - tāpēc klasifikācija tiek veikta no tā. Tātad ražotāji ražo šādus modeļus:

• Šķidruma diferenciālā spiediena mērītāju grupa, kurā ietilpst pludiņa, zvana, cauruļu un gredzenu modifikācijas. Tajos mērīšanas process notiek, pamatojoties uz šķidruma kolonnas rādītājiem.
• Digitālie spiediena mērītāji. Tie tiek uzskatīti par funkcionālākiem, jo tie ļauj izmērīt ne tikai spiediena krituma raksturlielumus, bet arī saspiestā gaisa plūsmas ātrumu, mitruma un temperatūras rādītājus. Ievērojams šīs grupas pārstāvis ir Testo diferenciālā spiediena mērītājs, ko izmanto arī vides monitoringa sistēmās, aerodinamiskajos un vides pētījumos.
• Mehānisko ierīču kategorija. Šīs ir silfonu un diafragmas versijas, kas nodrošina mērījumus, uzraugot spiediena sensora elementa raksturlielumus.

Divu cauruļu modeļi

Šīs ierīces izmanto, lai mērītu spiediena indikatorus un noteiktu atšķirības starp tiem. Tās ir ierīces ar redzamu līmeni, kas parasti tiek attēlots U formā. Pēc konstrukcijas šāds diferenciālā spiediena mērītājs ir divu vertikālu komunikāciju cauruļu uzstādīšana, kas ir piestiprinātas pie koka vai metāla pamatnes. Ierīces obligāta sastāvdaļa ir plāksne ar skalu. Gatavojoties mērījumam, caurules piepilda ar darba vidi.

Tālāk vienā no caurulēm sākas izmērītā spiediena padeve. Tajā pašā laikā otrā caurule mijiedarbojas ar atmosfēru. Delta mērīšanas laikā abas caurules tiek pakļautas izmērāmam spiedienam. Divu cauruļu ar šķidrumu pildītu diferenciālā spiediena mērītāju izmanto vakuuma, nekodīgu gāzu un gaisa vides spiediena mērīšanai.

Viencaurules modeļi

Vienas caurules diferenciālā spiediena mērītājiparasti izmanto, ja ir nepieciešami augstas precizitātes rezultāti. Šādās ierīcēs tiek izmantots arī plašs trauks, kas tiek pakļauts spiedienam ar augstāko koeficientu. Vienīgā caurule ir piestiprināta pie plāksnes ar skalu, kas parāda šīs atšķirības, un sazinās ar atmosfēras vidi. Spiediena kritumu mērīšanas procesā ar to mijiedarbojas mazākais no spiedieniem. Šķidrumu ielej diferenciālā spiediena mērītājā, līdz tiek sasniegts nulles līmenis.

Spiediena ietekmē noteikta šķidruma daļa no trauka ieplūst caurulē. Tā kā darba vides tilpums, kas ir iekļuvis mērīšanas caurulē, atbilst tilpumam, kas ir atstājis trauku, vienas caurules diferenciālā spiediena mērītājs nodrošina tikai vienas šķidruma kolonnas augstuma mērīšanu. Citiem vārdiem sakot, tiek samazināta mērījumu kļūda. Tomēr šāda veida ierīcēm nav nekādu trūkumu.

Novirzes no optimālajām vērtībām var būt saistītas ar termisko izplešanos ierīces mērīšanas komponentos, darba vides blīvumu un citām kļūdām, kas tomēr ir raksturīgas visu veidu diferenciālā spiediena mērītājiem. Piemēram, digitālajam diferenciālajam manometram pat ar blīvuma un temperatūras koeficientu korekcijām arī ir noteikta kļūdas robeža.

Membrānas spiediena mērītāji

Galvenais mehānisko diferenciālā spiediena mērītāju apakštips, kas arī ir sadalīts ierīcēs ar metālisku un nemetālumērīšanas elementi. Ierīcēs ar plakanu membrānu, kas izgatavota no metāla, aprēķini balstās uz novirzes raksturlielumu noteikšanu mērīšanas komponentā. Izplatīts ir arī diferenciālā spiediena mērītājs, kurā membrāna darbojas kā kameru sadalošā siena. Deformācijas brīdī pretdarbības spēku veido cilindriska spirālveida atspere, kas atslogo mērelementu. Šādi tiek salīdzināti divi dažādi spiedieni.

Arī dažas membrānu ierīču modifikācijas ir nodrošinātas ar aizsardzību pret vienpusēju triecienu – šī dizaina iezīme ļauj tās izmantot pārspiediena indikatoru mērīšanai. Neskatoties uz aktīvo elektronikas ieviešanu metroloģijas nozarē kopumā, membrānas mērinstrumenti joprojām ir pieprasīti un dažās jomās pat ir neaizstājami. Piemēram, digitālā tipa augsto tehnoloģiju diferenciālā spiediena mērītāja DMTs-01m, neskatoties uz tā ergonomiku un augsto precizitāti, izmantošanai apstākļos, kad ir iespējama membrānas ierīču darbība, ir vairāki ierobežojumi.

Tālāk norādītās versijas

Šādos modeļos mērelements ir gofrēta metāla kārba, kas papildināta ar spirālveida atsperi. Ierīces plakne ir sadalīta ar silfonu divās daļās. Vislielākā spiediena ietekme krīt uz kameru ārpus plēšām, bet mazākā - iekšējā dobumā. Spiedienu ar dažādiem spēkiem iedarbības rezultātā jutīgais elements tiek deformēts atbilstoši vēlamajam indikatoram proporcionālai vērtībai. toklasiskie diferenciālā spiediena mērītāji, kas parāda mērījumu rezultātus ar bultiņu uz skalas. Bet ir arī citi šīs dzimtas pārstāvji.

Citas mehāniskās versijas

Retāk ir zvana, pludiņa un zvana ierīces diferenciālā spiediena mērīšanai. Lai gan starp tiem ir salīdzinoši precīzi bezmēroga un pašreģistrējošie modeļi, kā arī ierīces ar kontaktelektriskajām ierīcēm. Datu pārraide tajos tiek nodrošināta attālināti, atkal ar elektrisko sakaru palīdzību vai pneimatikas dēļ. Lai noteiktu patēriņa rādītājus, pamatojoties uz mainīgām atšķirībām, tiek ražotas arī mehāniskās ierīces ar summējošiem un integrējošiem papildinājumiem.

Digitālie spiediena mērītāji

Šāda veida ierīces papildus spiediena starpības mērīšanas pamatfunkcijām spēj noteikt darba vides dinamisko veiktspēju. Šādas ierīces ir marķētas ar DMC-01m. Ražotņu ventilācijas vadības sistēmās jo īpaši tiek izmantots digitālais diferenciālā spiediena mērītājs, kas ļauj aprēķināt gāzes patēriņa rādītājus, ņemot vērā temperatūras korekcijas, kā arī veikt uzskaiti par vidējo patēriņu izmērītajām pozīcijām. Ierīce ir aprīkota ar mikroprocesoru, kas automātiski reģistrē mērījumus un informācijas uzkrāšanos dūmvadā. Visa saņemtā informācija par darba rezultātiem tiek parādīta displejā.

Ieteikumi atlasei

Aprēķinu operācijām ar spiediena indikatoriem nepieciešamasizmantojot uzticamu ierīci, kas vislabāk atbilst darbības apstākļiem. Šajā sakarā ir svarīgi noteikt to funkciju sarakstu, kuras ierīce veiks. Piemēram, diferenciālā spiediena mērītājs Testo 510 spēj nodrošināt precīzus, temperatūras kompensētus rādījumus un sniegt datus digitālā displejā. Dažos gadījumos ir nepieciešams signalizācijas modelis, tāpēc šī iespēja ir jāņem vērā.

Lai iegūtu vispareizākos datus, vispirms jāsalīdzina ierīces raksturlielumi ar iespēju darboties konkrētā darba vidē. Ne visas ierīces var izmantot skābekļa, amonjaka un freona vidē. Vismaz to precizitāte var būt zema.