Různé tlakoměry v měřicím průmyslu
A gauge is essentially an instrument or device used to measure the size, quantity, or content of something, usually with an analog or digital display. This can be a measurement of any property, such as pressure, flow, temperature, fuel, or length. In the field of measurement and instrumentation, the word "gage" is often used as a variant spelling of the word "gauge".
Jak název napovídá, přístroj na měření tlaku je nástroj používaný k měření a indikaci tlaku kapaliny nebo plynu uvnitř systému ve srovnání s atmosférou nebo jinou referenční hodnotou. K dispozici je mnoho typů tlakoměrů, každý používá jinou techniku nebo způsob indikace.
Analogový manometr
Analogový tlakoměr obvykle označuje zařízení, které používá technologii čistě mechanického snímání tlaku. Naměřená hodnota je indikována pohybem ukazatele na číselníku a každá hodnota tlaku je označena. Ukazatel Pohyb a poloha ukazatele poskytuje vizuální indikaci měřeného tlaku.
Většina analogových tlakoměrů má jednu z následujících tří technologií snímání tlaku:
Bourdonova trubice
The Bourdon tube is a "C"-shaped, spiral-shaped or spiral-shaped radially formed tube, one side of which is fixed at the bottom of the instrument, and the other side is connected to the pointer. When the Bourdon tube is compressed, its cross-section tends to become more rounded, thereby tending to straighten the shape. This movement of the tube is captured by the pointer to indicate the pressure. The Bourdon tube pressure gauge is the most common type of analog pressure gauge in the industry, with various pressure ranges, pointers and Bourdon materials. The dials and hands of the intuitive display are usually liquid-filled or vacuum-sealed to reduce noise in various applications.
Zjistěte více o předpisech WIKA Bourdon
Membrána
Membránový tlakoměr obsahuje membránu- ve tvaru vlny, která je připojena k ukazateli pomocí spojovacího mechanismu. Na jednu stranu membrány, která je obvykle uzavřena přírubou, působí tlak. Pohyb (expanze nebo kontrakce) této membrány je zachycen tímto spojem a přenášen do ukazatele pro indikaci tlaku. Různé povrchy membrány mohou poskytovat různé úrovně citlivosti. Například membrána s velkým povrchem poskytne vyšší citlivost a je běžná v mnoha nízkotlakých aplikacích. Navíc, zvláště u korozivních médií, membrána a příruba zabrání vniknutí měřeného média do snímacího zařízení. To je důvod, proč jsou membránové tlakoměry velmi oblíbené v aplikacích, které vyžadují nižší tlak nebo korozivní média.
Zjistěte více o výhodách membránových tlakoměrů
Měchy
Vlnitá trubice je-skládací zařízení z jednoho kusu s hlubokými záhyby nebo záhyby tvořenými extrémně tenkými-trubkami. Když je na vnitřní stranu měchu aplikován nebo uvolněn tlak, dojde k jeho smrštění a expanzi. Tento pohyb je pak přenášen do ukazatele přes odkaz. Podobně jako u membránových tlakoměrů jsou vlnovce s většími průměry nejvhodnější pro nízký tlak a poskytují vyšší přesnost výkonu. Obecně se počet přehybů měchu pohybuje od 5 do 20, ale vzhledem ke své délce jsou omezeny z hlediska maximálního tlaku, kterého lze dosáhnout.
Digitální manometr
Jednoduše řečeno, digitální tlakoměr je zařízení, které digitálně zobrazuje tlakový výstup přes obrazovku instalovanou na jeho těle. Obecně platí, že digitální tlakoměry používají elektromechanické měření tlaku ve svém pouzdře a obvod, který tuto hodnotu převádí na údaj na displeji. Digitální výstup obvykle umožňuje obsluze snadno zaznamenávat hodnoty tlaku ve vyšším rozlišení než analogový výstup. Digitální měřiče vyžadují k provozu a napájení vnitřních senzorů a displejů zdroj energie (obvykle ve formě baterií).
Obecně mají digitální tlakoměry jednu z následujících technologií:
Tenzometrický snímač
Princip činnosti tenzometrického snímače spočívá v přeměně aplikovaného tlaku na elektrický signál prostřednictvím elastické deformace tenzometru. Tyto tenzometry jsou připojeny k hlavnímu tělesu měřicího zařízení a uspořádány vedle sebe tak, aby tvořily obvod Wheatstoneova můstku. Při působení tlaku se tenzometr pružně deformuje, čímž se změní odpor tenzometru a můstkového obvodu. Tato změna odporu vytváří elektrický výstupní signál, který je úměrný velikosti tlaku aplikovaného na měřič.
Piezoelektrický snímač
The word "piezo" comes from piezein, which is a Greek word that means one form of physical pressure or another. Piezoelectric sensors use piezoelectric materials such as ceramics and quartz crystals. The dynamic pressure acting on the crystal generates an electric charge, which is amplified and converted into a voltage or frequency signal. Unlike strain gauge sensors, piezoelectric sensors do not require external excitation. However, the biggest problem with piezoelectric sensors is that the crystal generates electric charge only when dynamic pressure is applied, and it is only in a dormant state under steady-state conditions. There are many ways to package piezoelectric sensors to reliably read static pressure, but these methods may involve additional diaphragms and the use of pre-tightening screws to compress the crystal, resulting in expensive and sensitive meters.
Piezorezistivní snímač
Piezorezistivní-převodníky spoléhají na piezorezistivní efekt, ke kterému dochází, když se odpor materiálu mění v reakci na aplikované mechanické namáhání. Piezorezistivní snímače jsou obvykle vyrobeny z křemíkových součástek MEMS (Micro Electro Mechanical System). To je způsobeno především skutečností, že křemík má piezorezistivní efekt, který je o dva řády větší než kov, což má za následek výstup měření tlaku s vyšší přesností a rozlišením. Na rozdíl od tenzometrů a piezoelektrických senzorů používají piezorezistivní senzory jediný materiál (křemík) k dosažení jednotných tepelných charakteristik a předvídatelného a spolehlivého teplotního výkonu. Piezorezistivní snímače jsou jedním z nejběžnějších snímačů pro přesné měření tlaku v aplikacích, které vyžadují rozsáhlou a spolehlivou teplotní kompenzaci. CPG1500 používá interní piezorezistivní snímač. Jeho odpor je převeden pomocí palubního počítače a zobrazen na obrazovce.
