Введение в приборы измерения давления

Понимание принципов работы приборов измерения давления имеет основополагающее значение для различных промышленных применений, от управления технологическими процессами до систем безопасности. Данное руководство содержит чёткий обзор распространённых приборов измерения давления, принципов их работы и типичных областей применения. Каждый раздел разработан таким образом, чтобы упростить понимание сложных понятий, делая обучение эффективным и увлекательным.

1. Манометр с трубкой Бурдона

Трубчатые манометры Бурдона широко используются в промышленных системах, таких как котлы. Они работают по принципу изогнутой полой трубки, которая деформируется под действием внутреннего давления.

Принцип работы:

• Жидкость под давлением поступает в изогнутую трубку Бурдона.
• Трубка слегка выпрямляется, передавая это движение через систему:
  • Шатун
  • Сегментная и ведущая шестерня
  • Указатель и циферблат
• Затем указатель точно отображает значение давления на калиброванной шкале.

Степень точности:

Точность определяется как процент от полной шкалы допустимой погрешности.

• Распространенные оценки: 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 и 2,5.
• Более низкий показатель означает более высокую точность.
• Классы 3 и 4 редко используются в критически важных приложениях, таких как котельные системы, из-за их более низкой точности.

2. Электроконтактный манометр

Этот прибор представляет собой усовершенствованную версию манометра Бурдона, включающую в себя электрические контакты для обеспечения важнейших функций сигнализации и управления.

Функции:

• Оснащен верхними и нижними концевыми контактами.
• Запускает сигнал тревоги или автоматическую реакцию при превышении пороговых значений давления.
• Может быть легко интегрирован с реле и контакторами для комплексного автоматического управления.
• Особенно применимо в сложных условиях, таких как системы котельных, работающих на нефти и газе.

3. Емкостный датчик давления

Эти сложные датчики определяют давление, точно измеряя изменение емкости в результате деформации гибкой мембраны.

Принцип работы:

• Приложенное давление приводит к смещению гибкой мембраны.
• Это смещение напрямую изменяет емкость между двумя пластинами.
• Полученный сигнал затем точно преобразуется в измеряемый электрический выходной сигнал.

Типы:

• Доступны как в однотактном, так и в дифференциальном исполнении.
• Датчики дифференциального давления обычно демонстрируют примерно в два раза большую чувствительность, чем датчики несимметричного типа.

Преимущества:

• Высокая чувствительность, позволяющая проводить точные измерения.
• Высокая скорость отклика для динамических приложений.
• Отличная устойчивость к ударам и вибрации.
• Простая и прочная конструкция.

4. Сильфонный манометр

Этот манометр идеально подходит для измерения незначительных изменений давления, особенно для систем вентиляции котлов и газопроводов.

Принцип работы:

• Давление поступает в специализированную полость сильфона.
• Сильфон расширяется, создавая точное механическое перемещение.
• Затем это движение точно передается на стрелку через зубчатый механизм.
• Текущие показания давления отображаются непосредственно на циферблате прибора.

5. Термометры давления

Эти интегрированные приборы используют герметичную систему, заполненную специальной жидкостью, для точного преобразования изменений температуры в соответствующие показания давления.

Компоненты:

• Сфера (зонд), стратегически размещенная в зоне контролируемой температуры.
• Капиллярная трубка, предназначенная для переноса изменений давления.
• Трубка Бурдона, реагирующая на изменения передаваемого давления.
• Указатель, который точно показывает температуру на калиброванном циферблате.

Используемые жидкости:

• Обычно заполняется жидкостями, паром или газами, например азотом (выбранным из-за его стабильности).
• Рабочий диапазон обычно составляет от -100°C до +500°C.

Приложения:

• Необходим для непрерывного контроля температуры и функций автоматического переключения.
• Широко используется в цепях управления в различных промышленных системах.

6. Тензометрические датчики давления

Эти высокоточные датчики используют тензодатчики для преобразования механической деформации непосредственно в измеряемые изменения электрического сопротивления.

Ключевые элементы:

• Тензометрический датчик тщательно прикреплен к чувствительной к давлению подложке.
• Под действием давления подложка деформируется, тем самым изменяя сопротивление тензодатчика.
• Обычно для точного измерения изменений сопротивления используется мостовая схема Уитстона.
• Полученный сигнал затем усиливается и оцифровывается для получения точного выходного сигнала.

Вариации:

• Доступны как в металлической фольге, так и в полупроводниковом исполнении.
• Типы металлической фольги также включают подтипы проволоки и фольги.

Варианты использования:

• Отлично подходит для бесшовной интеграции в современные цифровые системы управления.
• Обеспечивает высокую точность и хорошо подходит для динамических измерений.

Заключение: Визуальное обучение, практические навыки

Независимо от того, являетесь ли вы новичком в работе с контрольно-измерительными приборами или просто хотите освежить свои знания, эти анимированные руководства по контрольно-измерительным приборам давления помогут вам быстро усвоить основные концепции и сформировать практическое понимание.

Оставайтесь с нами, чтобы получать более упрощенные руководства по уровню, потоку и аналитическим приборам — все они созданы для того, чтобы сделать автоматизацию обучения не только информативной, но и по-настоящему увлекательной.