Różne manometry w branży pomiarowej
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 sama nazwa wskazuje, przyrząd do pomiaru ciśnienia jest narzędziem używanym do pomiaru i wskazywania ciśnienia cieczy lub gazu wewnątrz systemu w porównaniu z atmosferą lub innym wzorcem. Dostępnych jest wiele rodzajów manometrów, z których każdy wykorzystuje inną technikę lub metodę wskazania.
Manometr analogowy
Manometr analogowy zwykle odnosi się do urządzenia, które wykorzystuje czysto mechaniczną technologię wykrywania ciśnienia. Wartość pomiaru jest wskazywana przez ruch wskazówki na tarczy, a każda wartość ciśnienia jest zaznaczona. Wskaźnik Ruch i pozycja wskaźnika dają wizualne wskazanie mierzonego ciśnienia.
Większość manometrów analogowych ma jedną z trzech następujących technologii wykrywania ciśnienia:
Rurka Bourdona
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.
Dowiedz się więcej o przepisach WIKA Bourdon
Membrana
Manometr membranowy zawiera membranę w kształcie fali-, która jest połączona ze wskaźnikiem za pomocą mechanizmu łączącego. Ciśnienie jest przykładane do jednej strony membrany, która zwykle jest otoczona kołnierzem. Ruch (rozszerzenie lub skurcz) tej membrany jest wychwytywany przez to łącze i przekazywany do wskaźnika w celu wskazania ciśnienia. Różne obszary powierzchni membrany mogą zapewnić różne poziomy czułości. Na przykład membrana o dużej powierzchni zapewnia wyższą czułość i jest powszechna w wielu zastosowaniach niskociśnieniowych-. Ponadto, szczególnie w przypadku mediów korozyjnych, membrana i kołnierz zapobiegają przedostawaniu się mierzonego medium do czujnika. Dlatego manometry membranowe są bardzo popularne w zastosowaniach wymagających niższego ciśnienia lub mediów korozyjnych.
Dowiedz się więcej o zaletach manometrów membranowych
Miechy
Rura falista to jedno-częściowe urządzenie składane z głębokimi fałdami lub fałdami utworzonymi przez rury o bardzo cienkich-ścienkach. Kiedy nacisk zostanie przyłożony lub zwolniony do wnętrza mieszka, odpowiednio się skurczy i rozszerzy. Ten ruch jest następnie przesyłany do wskaźnika za pośrednictwem łącza. Podobnie jak manometry membranowe, mieszki o większych średnicach są najbardziej odpowiednie dla niskiego ciśnienia i zapewniają wyższą dokładność działania. Ogólnie liczba fałd mieszków waha się od 5 do 20, ale ze względu na ich długość są one ograniczone pod względem maksymalnego nacisku, jaki można uzyskać.
Cyfrowy manometr
Mówiąc najprościej, cyfrowy manometr to urządzenie, które cyfrowo wyświetla ciśnienie wyjściowe przez ekran zainstalowany na jego ciele. Generalnie manometry cyfrowe wykorzystują w swojej obudowie elektromechaniczny pomiar ciśnienia i obwód, który przekształca tę wartość na odczyt z wyświetlacza. Wyjście cyfrowe zwykle umożliwia operatorowi łatwe rejestrowanie odczytów ciśnienia w wyższej rozdzielczości niż wyjście analogowe. Mierniki cyfrowe wymagają źródła zasilania (zwykle w postaci baterii) do działania i zasilania wewnętrznych czujników i wyświetlaczy.
Generalnie manometry cyfrowe mają jedną z następujących technologii:
Czujnik tensometru
Zasada działania czujnika tensometrycznego polega na przekształceniu przyłożonego ciśnienia na sygnał elektryczny poprzez elastyczne odkształcenie tensometru. Te tensometry są połączone z głównym korpusem urządzenia pomiarowego i umieszczone obok siebie, tworząc obwód mostka Wheatstone'a. Po przyłożeniu ciśnienia tensometr odkształci się elastycznie, zmieniając w ten sposób rezystancję tensometru i obwodu mostka. Ta zmiana rezystancji wytwarza elektryczny sygnał wyjściowy, który jest proporcjonalny do wielkości ciśnienia przyłożonego do miernika.
Czujnik piezoelektryczny
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.
Czujnik piezorezystancyjny
Przetworniki oparte na piezorezystancji- opierają się na efekcie piezorezystancyjnym, który występuje, gdy rezystancja materiału zmienia się w odpowiedzi na przyłożone obciążenie mechaniczne. Czujniki piezorezystancyjne są zwykle wykonane z elementów krzemowych MEMS (Micro Electro Mechanical System). Wynika to głównie z faktu, że krzem ma efekt piezorezystywny, który jest o dwa rzędy wielkości większy niż metal, co daje wynik pomiaru ciśnienia z wyższą dokładnością i rozdzielczością. W przeciwieństwie do czujników tensometrycznych i czujników piezoelektrycznych, czujniki piezorezystancyjne wykorzystują jeden materiał (krzem), aby osiągnąć jednolite właściwości termiczne oraz przewidywalne i niezawodne działanie temperaturowe. Czujniki piezorezystancyjne są jednymi z najczęstszych czujników do dokładnego pomiaru ciśnienia w zastosowaniach wymagających rozległej i niezawodnej kompensacji temperatury. CPG1500 wykorzystuje wewnętrzny czujnik piezorezystancyjny. Jego opór jest konwertowany za pomocą komputera pokładowego i wyświetlany na ekranie.
