Manometer cair dan pengukur tekanan diferensial. Perangkat, prinsip operasi, jenis dan jenis pengukur tekanan

Tekanan adalah gaya yang terdistribusi secara merata yang bekerja tegak lurus per satuan luas. Ini bisa berupa atmosfer (tekanan atmosfer dekat bumi), kelebihan (melebihi atmosfer) dan absolut (jumlah atmosfer dan kelebihan). Tekanan absolut di bawah tekanan atmosfer disebut dijernihkan, dan vakum dalam disebut vakum.

Satuan SI untuk tekanan adalah Pascal (Pa). Satu Pascal adalah tekanan yang diciptakan oleh gaya satu Newton pada luas satu meter persegi... Karena satuan ini sangat kecil, beberapa satuan juga digunakan: kilopascal (kPa) = Pa; megapascal (MPa) = Pa, dll. Karena rumitnya masalah transisi dari satuan tekanan yang digunakan sebelumnya ke satuan Pascal, satuan berikut untuk sementara diperbolehkan untuk digunakan: kilogram-gaya per sentimeter persegi (kgf / cm) = 980665 Pa; kilogram-gaya per meter persegi (kgf / m) atau milimeter kolom air (mm wc) = 9,80665 Pa; milimeter air raksa (mm Hg) = 133,332 Pa.

Perangkat pemantauan tekanan diklasifikasikan menurut metode pengukuran yang digunakan di dalamnya, serta sifat nilai yang diukur.

Menurut metode pengukuran, yang menentukan prinsip operasi, perangkat ini dibagi menjadi beberapa kelompok berikut:

Cairan, di mana tekanan diukur dengan menyeimbangkannya dengan kolom cairan, yang tingginya menentukan besarnya tekanan;

Pegas (deformasi), di mana nilai tekanan diukur dengan menentukan ukuran deformasi elemen elastis;

Bobot mati, berdasarkan keseimbangan gaya yang diciptakan di satu sisi oleh tekanan yang diukur, dan di sisi lain oleh bobot yang dikalibrasi yang bekerja pada piston yang ditempatkan di dalam silinder.

Listrik, di mana pengukuran tekanan dilakukan dengan mengubah nilainya menjadi besaran listrik, dan dengan mengukur sifat listrik bahan, tergantung pada besarnya tekanan.

Berdasarkan jenis tekanan yang diukur, perangkat dibagi menjadi berikut:

Manometer yang dirancang untuk mengukur tekanan berlebih;

Vacuum meter digunakan untuk mengukur penghalusan (vacuum);

Manovacuum meter mengukur tekanan berlebih dan vakum;

Pengukur kepala yang digunakan untuk mengukur tekanan berlebih kecil;

Traksi meter digunakan untuk mengukur vakum rendah;

Pengukur draft dirancang untuk mengukur tekanan rendah dan vakum;

Pengukur tekanan diferensial (differential pressure gauges), yang mengukur perbedaan tekanan;

Barometer digunakan untuk mengukur tekanan barometrik.

Yang paling umum digunakan adalah pegas atau pengukur regangan. Jenis utama elemen sensitif perangkat ini ditunjukkan pada Gambar. satu.

Beras. 1. Jenis elemen sensitif pengukur tekanan deformasi

a) - dengan pegas tubular satu putaran (tabung Bourdon)

b) - dengan pegas tubular multi-putar

c) - dengan membran elastis

d) - bellow.

Instrumen dengan pegas berbentuk tabung.

Prinsip pengoperasian perangkat ini didasarkan pada sifat tabung bengkok (pegas tubular) dari penampang non-lingkaran untuk mengubah kelengkungannya ketika tekanan di dalam tabung berubah.

Tergantung pada bentuk pegas, ada pegas satu putaran (Gbr. 1a) dan pegas multi-putaran (Gbr. 1b). Keuntungan dari pegas tubular multi-putaran adalah bahwa gerakan ujung bebas lebih besar daripada pegas tubular satu-putaran dengan perubahan tekanan masuk yang sama. Kerugiannya adalah dimensi perangkat yang signifikan dengan pegas seperti itu.

Pengukur pegas tubular koil tunggal adalah salah satu jenis instrumen pegas yang paling umum. Elemen sensitif dari perangkat tersebut adalah tabung 1 (Gbr. 2) dari bagian elips atau oval yang ditekuk di sepanjang busur lingkaran, disegel di salah satu ujungnya. Ujung terbuka tabung melalui pemegang 2 dan puting 3 terhubung ke sumber tekanan yang diukur. Ujung bebas (tersegel) dari tabung 4 dihubungkan melalui mekanisme transmisi ke sumbu panah yang bergerak di sepanjang skala perangkat.

Tabung manometer yang dirancang untuk tekanan hingga 50 kg / cm terbuat dari tembaga, dan tabung manometer yang dirancang untuk tekanan lebih tinggi terbuat dari baja.

Sifat tabung bengkok dari penampang non-lingkaran untuk mengubah nilai lentur ketika tekanan dalam rongganya berubah merupakan konsekuensi dari perubahan bentuk penampang. Di bawah aksi tekanan di dalam tabung, bagian elips atau plano-oval, berubah bentuk, mendekati bagian melingkar (sumbu kecil elips atau oval meningkat, dan sumbu besar berkurang).

Pergerakan ujung bebas tabung selama deformasi dalam batas-batas tertentu sebanding dengan tekanan yang diukur. Pada tekanan di luar batas yang ditentukan, deformasi permanen terjadi di dalam tabung, yang membuatnya tidak cocok untuk pengukuran. Oleh karena itu, maksimum tekanan operasi pengukur tekanan harus di bawah batas proporsional dengan batas keamanan tertentu.

Beras. 2. Pengukur tekanan pegas

Pergerakan ujung bebas tabung di bawah aksi tekanan sangat kecil, oleh karena itu, untuk meningkatkan akurasi dan kejelasan pembacaan perangkat, mekanisme roda gigi diperkenalkan yang meningkatkan skala pergerakan ujung tabung . Ini terdiri (Gbr. 2) dari sektor bergigi 6, roda gigi 7, terlibat dengan sektor, dan pegas spiral (rambut) 8. Pada sumbu roda gigi 7, panah penunjuk pengukur tekanan dipasang 9. Pegas 8 dipasang di satu ujung ke sumbu roda gigi, dan ujung lainnya ke titik tetap dari mekanisme papan. Tujuan pegas adalah untuk menghilangkan panah reaksi dengan memilih jarak bebas di kopling gigi dan sambungan poros mekanisme.

Pengukur tekanan diafragma.

Elemen sensitif pengukur tekanan diafragma bisa berupa diafragma kaku (elastis) atau lamban.

Diafragma tangguh adalah cakram tembaga atau kuningan bergelombang. Kerutan meningkatkan kekakuan dan deformabilitas membran. Kotak membran terbuat dari membran seperti itu (lihat Gambar 1c), dan balok terbuat dari kotak.

Selaput lembek terbuat dari karet pada dasar kain dalam bentuk cakram baling-baling tunggal. Mereka digunakan untuk mengukur tekanan berlebih dan pelepasan kecil.

Pengukur tekanan diafragma dan dapat dengan pembacaan lokal, dengan transmisi pembacaan listrik atau pneumatik ke instrumen sekunder.

Misalnya, pertimbangkan pengukur tekanan diferensial diafragma, tipe DM, yang merupakan sensor tipe membran tanpa skala (Gbr. 3) dengan sistem transformator diferensial untuk mentransmisikan nilai nilai terukur ke perangkat sekunder tipe KSD.

Beras. 3 Konstruksi pengukur tekanan diferensial diafragma tipe DM

Elemen sensitif pengukur tekanan diferensial adalah unit membran yang terdiri dari dua kotak membran 1 dan 3, diisi dengan cairan organosilikon, terletak di dua ruang terpisah yang dipisahkan oleh partisi 2.

Sebuah inti besi 4 dari konverter trafo diferensial 5 dipasang pada bagian tengah membran atas.

Tekanan terukur yang lebih tinggi (positif) disuplai ke ruang bawah, dan tekanan yang lebih rendah (negatif) disuplai ke ruang atas. Gaya tekanan diferensial terukur diseimbangkan oleh gaya lain yang timbul dari deformasi rumah diafragma 1 dan 3.

Dengan peningkatan penurunan tekanan, kotak membran 3 dikompresi, cairan darinya mengalir ke kotak 1, yang mengembang dan menggerakkan inti 4 dari konverter transformator diferensial. Dengan penurunan penurunan tekanan, kotak membran 1 dikompresi dan cairan darinya dipindahkan ke kotak 3. Inti 4 bergerak ke bawah. Dengan demikian, posisi inti, yaitu tegangan keluaran dari rangkaian transformator diferensial secara unik bergantung pada nilai tekanan diferensial.

Untuk bekerja dalam sistem kontrol, pengaturan dan kontrol proses teknologi dengan konversi terus menerus dari tekanan sedang menjadi sinyal keluaran arus standar dengan transmisinya ke perangkat atau aktuator sekunder, transduser jenis "Sapphire" digunakan.

Transduser tekanan jenis ini digunakan: untuk mengukur tekanan absolut ("Sapfir-22DA"), mengukur tekanan berlebih ("Sapfir-22DI"), mengukur vakum ("Sapfir-22DV"), mengukur tekanan - vakum ("Sapfir-22DIV") "), tekanan hidrostatik ("Sapphire-22DG").

Perangkat konverter SAPFIR-22DG ditunjukkan pada gambar. 4. Mereka digunakan untuk mengukur tekanan hidrostatik (level) media netral dan agresif pada suhu dari -50 hingga 120 ° C. Batas atas pengukuran adalah 4 MPa.


Beras. 4 Perangkat konverter "SAPFIR-22DG"

Pengukur regangan 4 dari jenis tuas membran ditempatkan di dalam alas 8 dalam rongga tertutup 10 yang diisi dengan cairan organosilikon, dan dipisahkan dari media yang diukur dengan membran bergelombang logam 7. Elemen sensitif pengukur regangan adalah regangan film pengukur 11 terbuat dari silikon ditempatkan pada pelat safir 10.

Diafragma 7 dilas sepanjang kontur luar ke alas 8 dan dihubungkan oleh batang pusat 6, yang dihubungkan ke ujung tuas pengukur regangan 4 melalui batang 5. Flensa 9 disegel dengan gasket 3. Flensa positif dengan diafragma terbuka digunakan untuk memasang transduser langsung pada bejana proses. Pengaruh tekanan terukur menyebabkan defleksi membran 7, pembengkokan membran pengukur regangan 4 dan perubahan resistansi pengukur regangan. Sinyal listrik dari pengukur regangan ditransmisikan dari unit pengukur melalui kabel melalui segel tekanan 2 ke perangkat elektronik 1, yang mengubah perubahan resistansi pengukur regangan menjadi perubahan sinyal keluaran arus di salah satu rentang (0-5) mA, (0-20) mA, (4-20) mA.

Unit pengukur dapat menahan tanpa merusak efek kelebihan beban satu sisi dengan mengoperasikan tekanan berlebih. Ini dipastikan oleh fakta bahwa selama kelebihan beban seperti itu, salah satu membran 7 terletak pada permukaan yang diprofilkan dari alas 8.

Modifikasi konverter Sapphire-22 yang disebutkan di atas memiliki perangkat serupa.

Transduser pengukur tekanan hidrostatik dan absolut "Sapphire-22K-DG" dan "Sapphire-22K-DA" memiliki sinyal arus keluaran (0-5) mA atau (0-20) mA atau (4-20) mA, serta sebagai sinyal kode listrik berdasarkan antarmuka RS-485.

elemen penginderaan bellow pengukur tekanan dan pengukur tekanan diferensial adalah bellow - diafragma harmonik (logam tabung bergelombang). Tekanan yang diukur menyebabkan deformasi elastis dari bellow. Ukuran tekanan dapat berupa pergerakan ujung bebas dari bellow, atau gaya yang timbul dari deformasi.

Diagram skematik bellow pengukur tekanan diferensial tipe DS ditunjukkan pada Gambar. 5. Satu atau dua bellow adalah elemen sensitif dari perangkat semacam itu. Bellow 1 dan 2 dipasang pada salah satu ujungnya pada alas tetap, sedangkan ujung lainnya dihubungkan melalui batang yang dapat digerakkan 3. Rongga bagian dalam bellow diisi dengan cairan (campuran air-gliserin, cairan organosilikon) dan dihubungkan satu sama lain. Ketika tekanan diferensial berubah, salah satu bellow dikompresi, cairan distilasi ke bellow lainnya dan menggerakkan batang blok bellow. Gerakan batang diubah menjadi gerakan stylus, panah, pola integrator, atau sinyal transmisi jarak jauh yang sebanding dengan tekanan diferensial yang diukur.

Penurunan tekanan nominal ditentukan oleh blok pegas koil 4.

Pada penurunan tekanan di atas nosel nominal 5, mereka memblokir saluran 6, menghentikan limpahan cairan dan dengan demikian mencegah penghembus dari kehancuran.


Beras. 5 Diagram skematis pengukur tekanan diferensial bellow

Untuk mendapatkan informasi yang andal tentang nilai parameter apa pun, perlu diketahui secara pasti kesalahan alat pengukur. Penentuan kesalahan dasar perangkat di berbagai titik skala secara berkala dilakukan dengan memeriksanya, mis. bandingkan pembacaan perangkat yang sedang diverifikasi dengan pembacaan perangkat teladan yang lebih akurat. Sebagai aturan, verifikasi instrumen dilakukan pertama dengan peningkatan nilai dari nilai terukur (stroke maju), dan kemudian dengan penurunan nilai (stroke mundur).

Manometer diverifikasi dalam tiga cara berikut: titik nol, titik operasi, dan verifikasi penuh. Dalam hal ini, dua pemeriksaan pertama dilakukan langsung di tempat kerja menggunakan katup tiga arah (Gbr. 6).

Titik operasi diverifikasi dengan melampirkan pengukur tekanan uji ke pengukur tekanan operasi dan membandingkan bacaannya.

Kalibrasi penuh manometer dilakukan di laboratorium pada alat tekan kalibrasi atau manometer piston, setelah melepas manometer dari tempat kerja.

Prinsip pengoperasian unit bobot mati untuk mengkalibrasi pengukur tekanan didasarkan pada keseimbangan gaya yang diciptakan di satu sisi oleh tekanan yang diukur, dan di sisi lain, oleh bobot yang bekerja pada piston yang ditempatkan di dalam silinder.


Beras. 6. Skema untuk memeriksa titik nol dan titik kerja pengukur tekanan menggunakan katup tiga arah.

Posisi katup tiga arah: 1 - bekerja; 2 - verifikasi titik nol; 3 - memeriksa titik operasi; 4 - membersihkan jalur impuls.

Perangkat untuk mengukur tekanan berlebih disebut manometer, vakum (tekanan di bawah atmosfer) - pengukur vakum, tekanan berlebih dan vakum - pengukur manovacuum, tekanan diferensial (diferensial) - manometer diferensial.

Menurut prinsip operasi, alat pengukur tekanan produksi massal utama dibagi menjadi beberapa kelompok berikut:

Cairan - tekanan terukur seimbang dengan tekanan kolom cairan;

Pegas - tekanan yang diukur diseimbangkan oleh kekuatan elastis pegas tubular, diafragma, bellow, dll .;

Piston - tekanan yang diukur diseimbangkan dengan gaya yang bekerja pada piston bagian tertentu.

Tergantung pada kondisi penggunaan dan tujuan, industri memproduksi jenis alat pengukur tekanan berikut:

Teknis - perangkat serba guna untuk pengoperasian peralatan;

Kontrol - untuk memeriksa perangkat teknis di tempat pemasangannya;

Teladan - untuk memeriksa kontrol dan perangkat teknis dan pengukuran yang membutuhkan peningkatan akurasi.

Pengukur tekanan pegas

Janji temu... Untuk mengukur tekanan berlebih, manometer banyak digunakan, yang operasinya didasarkan pada penggunaan deformasi elemen sensitif elastis yang terjadi di bawah aksi tekanan yang diukur. Nilai deformasi ini ditransmisikan ke perangkat pembacaan alat ukur, lulus dalam satuan tekanan.

Pegas tubular satu putaran (tabung Bourdon) paling sering digunakan sebagai elemen sensitif pengukur tekanan. Jenis elemen penginderaan lainnya adalah: pegas tubular multi-putaran, diafragma bergelombang datar, diafragma berbentuk harmonik - bellow.

Perangkat... Manometer dengan pegas tubular koil tunggal banyak digunakan untuk mengukur tekanan berlebih dalam kisaran 0,6 - 1600 kgf / cm². Badan kerja pengukur tekanan tersebut adalah tabung berongga elips atau penampang oval, ditekuk di sekeliling keliling sebesar 270 °.

Perangkat pengukur tekanan dengan pegas tubular koil tunggal ditunjukkan pada Gambar 2.64. Pegas berbentuk tabung - 2 dengan ujung terbuka terhubung secara kaku ke dudukan - 6, dipasang di rumah - 1 manometer. Dudukan melewati fitting - 7 dengan ulir, yang berfungsi untuk menghubungkan ke pipa gas di mana tekanan diukur. Ujung pegas yang bebas ditutup dengan sumbat dengan pin pivot dan disegel. Melalui tali - 5, terhubung ke mekanisme transmisi, terdiri dari sektor bergigi - 4, digabungkan dengan roda gigi - 10, duduk tidak bergerak pada sumbu bersama dengan panah penunjuk - 3. Di sebelah roda gigi ada pegas spiral datar (rambut) - 9, salah satu ujungnya terhubung ke roda gigi, dan yang lainnya dipasang tanpa bergerak di rak. Rambut terus-menerus menekan tabung ke satu sisi gigi sektor, sehingga menghilangkan serangan balik (backlash) di roda gigi dan memastikan gerakan panah yang mulus.

Beras. 2.64. Menunjukkan pengukur tekanan dengan pegas tubular koil tunggal

Pengukur tekanan kontak listrik

Janji temu. Pengukur tekanan kontak listrik, pengukur vakum dan pengukur manovacuum dari tipe EKM EKV, EKMV dan VE-16rb dirancang untuk mengukur, memberi sinyal atau pengaturan dua posisi tekanan (vakum) gas dan cairan yang netral sehubungan dengan kuningan dan baja. Alat pengukur tipe VE-16rb dibuat dalam wadah tahan ledakan dan dapat dipasang di ruangan yang berbahaya dan mudah meledak. Tegangan operasi perangkat kontak listrik hingga 380V atau hingga 220V DC.

Perangkat.Perangkat pengukur tekanan kontak listrik mirip dengan pegas, dengan satu-satunya perbedaan bahwa badan pengukur tekanan memiliki dimensi geometris yang besar karena pemasangan grup kontak. Perangkat dan daftar elemen utama pengukur tekanan kontak listrik ditunjukkan pada Gambar. 2.65 ..

Manometer adalah contoh.

Janji temu. Model manometer dan pengukur vakum tipe MO dan VO dirancang untuk menguji manometer, pengukur vakum, dan pengukur manovacuum untuk pengukuran laboratorium tekanan dan pelepasan cairan dan gas non-agresif.

Manometer tipe MKO dan pengukur vakum tipe VKO dirancang untuk memeriksa kemudahan servis manometer yang berfungsi di tempat pemasangannya dan untuk mengontrol pengukuran tekanan berlebih dan vakum.


Beras. 2.65. Pengukur tekanan kontak listrik: a - tipe EKM; EKMV; EKV;

B - tipe VE - 16 Rb bagian utama: pegas tubular; skala; seluler

Mekanisme; sekelompok kontak bergerak; koneksi masuk

Manometer listrik

Janji temu... Pengukur tekanan listrik tipe MED dirancang untuk konversi berkelanjutan dari tekanan berlebih atau vakum menjadi sinyal keluaran terpadu arus bolak-balik... Perangkat ini digunakan untuk bekerja bersama dengan perangkat transformator diferensial sekunder, mesin kontrol terpusat dan penerima informasi lainnya yang mampu menerima sinyal standar dalam bentuk induktansi timbal balik.

Perangkat dan prinsip operasi... Prinsip pengoperasian perangkat, seperti halnya pengukur tekanan dengan pegas tubular satu putaran, didasarkan pada penggunaan deformasi elemen sensitif elastis ketika tekanan terukur diterapkan padanya. Perangkat pengukur tekanan listrik tipe MED ditunjukkan pada Gambar. 2.65.(B). Elemen sensitif elastis perangkat adalah pegas tubular - 1, yang dipasang di dudukan - 5. Batang - 6 disekrup ke dudukan, di mana koil - 7 dari transformator diferensial dipasang. Pemegang juga memiliki resistensi tetap dan variabel. Kumparan ditutupi dengan layar. Tekanan terukur diterapkan ke pemegang. Dudukan terpasang ke bodi - 2 sekrup - 4. Bodi paduan aluminium ditutup dengan penutup tempat konektor steker dipasang - 3. Inti - 8 transformator diferensial terhubung ke ujung pegas tubular yang dapat digerakkan dengan sekrup khusus - 9. Ketika tekanan diterapkan ke perangkat, pegas tubular berubah bentuk , yang menyebabkan pergerakan ujung pegas yang dapat digerakkan dan inti transformator diferensial terkait, sebanding dengan tekanan yang diukur.

Persyaratan kinerja untuk pengukur tekanan tujuan teknis:

· Saat memasang pengukur tekanan, kemiringan dial dari vertikal tidak boleh melebihi 15 °;

Dalam posisi tidak beroperasi, penunjuk alat pengukur harus dalam posisi nol;

· Pengukur tekanan telah diverifikasi dan memiliki cap dan segel yang menunjukkan tanggal verifikasi;

· Tidak ada kerusakan mekanis pada badan pengukur tekanan, bagian berulir dari serikat pekerja, dll.;

· Timbangan digital terlihat jelas oleh petugas servis;

· Saat mengukur tekanan media gas lembab (gas, udara), tabung di depan manometer dibuat dalam bentuk lingkaran di mana uap air mengembun;

· Pada titik pengambilan sampel tekanan terukur (di depan manometer), kran atau katup harus dipasang;

· Gasket yang terbuat dari kulit, timah, tembaga merah anil, fluoroplastik harus digunakan untuk menutup titik sambungan serikat pengukur tekanan. Penggunaan derek dan timah merah tidak diperbolehkan.

Alat pengukur tekanan digunakan di banyak industri dan diklasifikasikan, tergantung pada tujuannya, sebagai berikut:

· Barometer - mengukur tekanan atmosfer.

· Pengukur vakum - mengukur tekanan vakum.

· Manometer - mengukur tekanan berlebih.

· Manovacuum meter - mengukur vakum dan mengukur tekanan.

· Barovacuum meter - mengukur tekanan absolut.

· Pengukur tekanan diferensial - mengukur perbedaan tekanan.

Menurut prinsip operasi, alat pengukur tekanan dapat dari jenis berikut:

· Perangkat cair (tekanan seimbang menggunakan berat kolom cairan).

· Perangkat bobot mati (tekanan yang diukur diseimbangkan dengan gaya yang diciptakan oleh bobot yang dikalibrasi).

Perangkat dengan transmisi pembacaan jarak jauh (perubahan berbagai Karakteristik listrik zat di bawah pengaruh tekanan yang diukur).

· Perangkat pegas (tekanan yang diukur diseimbangkan dengan kekuatan elastisitas pegas, deformasi yang berfungsi sebagai ukuran tekanan).

Untuk berbagai instrumen digunakan untuk mengukur tekanan , yang dapat dibagi menjadi dua kelompok utama: fluida dan mekanik.

Perangkat paling sederhana adalah pisometer, mengukur tekanan dalam cairan dengan ketinggian kolom cairan yang sama. Ini adalah tabung kaca terbuka di salah satu ujungnya (tabung pada Gambar 14a). Piezometer adalah instrumen yang sangat sensitif dan akurat, namun hanya nyaman saat mengukur tekanan rendah, jika tidak, tabungnya sangat panjang, yang memperumit penggunaannya.

Untuk mengurangi panjang tabung pengukur, perangkat dengan cairan dengan kepadatan lebih tinggi (misalnya, merkuri) digunakan. Manometer merkuri adalah tabung berbentuk Y, siku melengkung yang diisi dengan merkuri (Gbr. 14b). Di bawah pengaruh tekanan di kapal, tingkat merkuri di lutut kiri manometer berkurang, dan di lutut kanan naik.

Pengukur tekanan diferensial digunakan dalam kasus di mana perlu untuk mengukur bukan tekanan dalam bejana, tetapi perbedaan tekanan dalam dua bejana atau pada dua titik dari satu bejana (Gbr. 14 c).

Penggunaan perangkat cair terbatas pada area dengan tekanan yang relatif rendah. Jika perlu untuk mengukur tekanan tinggi, perangkat tipe kedua digunakan - mekanis.

Pengukur tekanan pegas adalah yang paling umum dari perangkat mekanik... Ini terdiri (Gbr. 15a) dari kuningan melengkung berdinding tipis atau tabung baja (pegas) 1, salah satu ujungnya disegel dan dihubungkan oleh perangkat penggerak 2 ke mekanisme roda gigi 3. Sebuah panah terletak pada sumbu mekanisme roda gigi 4. Ujung kedua tabung terbuka dan terhubung ke bejana tempat tekanan diukur. Di bawah aksi tekanan, pegas berubah bentuk (diluruskan) dan melalui perangkat penggerak menggerakkan panah, sesuai dengan penyimpangan yang nilai tekanannya ditentukan pada skala 5.

Pengukur tekanan diafragma juga mengacu pada mekanik (Gbr. 15b). Alih-alih pegas, pelat membran tipis 1 (logam atau bahan karet) dipasang di dalamnya. Deformasi diafragma ditransmisikan oleh aktuator ke panah yang menunjukkan nilai tekanan.

Pengukur tekanan mekanis memiliki, dibandingkan dengan yang cair, beberapa keunggulan: portabilitas, keserbagunaan, kesederhanaan perangkat dan operasi, berbagai macam tekanan terukur.

Untuk mengukur tekanan yang kurang dari tekanan atmosfer, pengukur vakum cair dan mekanis digunakan, prinsip operasinya sama dengan manometer.

Prinsip kapal komunikasi .

Kapal komunikasi

Berkomunikasi disebut bejana yang memiliki saluran di antara mereka, diisi dengan cairan. Pengamatan menunjukkan bahwa dalam bejana komunikasi dalam bentuk apa pun, cairan homogen selalu terbentuk pada tingkat yang sama.

Cairan yang berbeda berperilaku berbeda bahkan dalam bejana yang berkomunikasi dengan bentuk dan ukuran yang sama. Ambil dua bejana komunikasi silinder dengan diameter yang sama (Gbr. 51), tuangkan lapisan merkuri (diarsir) di bagian bawahnya, dan di atasnya tuangkan cairan dengan kepadatan berbeda ke dalam silinder, misalnya, r 2 h 1).

Di dalam tabung, yang menghubungkan pembuluh penghubung dan diisi dengan merkuri, kami secara mental membedakan area S, tegak lurus terhadap permukaan horizontal. Karena cairan dalam keadaan diam, tekanan pada area ini di kiri dan kanan adalah sama, yaitu p1 = p2. Menurut rumus (5.2), tekanan hidrostatik p 1 = 1 gh 1 dan p 2 = 2 gh 2. Menyamakan ekspresi ini, kita memperoleh r 1 h 1 = r 2 h 2, dari mana

j 1 / j 2 = r 2 / r 1. (5.4)

Karena itu , cairan-cairan yang berbeda dalam keadaan diam ditempatkan pada bejana-bejana penghubung sedemikian rupa sehingga ketinggian pilar-pilarnya berbanding terbalik dengan densitas cairan-cairan tersebut.

Jika r 1 = r 2, maka dari rumus (5.4) diperoleh h 1 = h 2, yaitu cairan homogen dipasang di bejana komunikasi pada tingkat yang sama.

Teko dan ceratnya adalah wadah penghubung: air berada pada ketinggian yang sama di dalamnya. Ini berarti bahwa cerat teko harus

Perangkat pipa.

Sebuah tangki air besar (menara air) dipasang di menara. Dari tangki ada pipa dengan sejumlah cabang yang dimasukkan ke dalam rumah. Ujung pipa ditutup dengan keran. Pada keran, tekanan air yang mengisi pipa sama dengan tekanan kolom air, yang tingginya sama dengan perbedaan ketinggian antara keran dan permukaan bebas air di dalam tangki. Karena tangki dipasang pada ketinggian puluhan meter, tekanan di keran dapat mencapai beberapa atmosfer. Jelas bahwa tekanan air di lantai atas lebih kecil daripada tekanan di lantai bawah.

Air disuplai ke tangki menara air dengan pompa

Tabung meteran air.

Pada prinsip kapal yang berkomunikasi, tabung meteran air diatur untuk tangki dengan air. Tabung semacam itu, misalnya, ditemukan di tangki di gerbong kereta api. Dalam tabung kaca terbuka yang terhubung ke tangki, air selalu pada tingkat yang sama seperti di tangki itu sendiri. Jika tabung air dipasang pada ketel uap, ujung atas tabung terhubung ke bagian atas ketel, yang diisi dengan uap.

Hal ini dilakukan agar tekanan di atas permukaan bebas air di dalam boiler dan di dalam tabung sama.

Peterhof adalah ansambel taman, istana, dan air mancur yang megah. Ini adalah satu-satunya ansambel di dunia yang air mancurnya beroperasi tanpa pompa dan struktur air yang rumit. Air mancur ini menggunakan prinsip kapal komunikasi - tingkat air mancur dan kolam penyimpanan diperhitungkan.

Ciri khas tekanan adalah gaya yang bekerja secara seragam pada satu satuan luas permukaan tubuh. Kekuatan ini mempengaruhi berbagai proses teknologi. Tekanan diukur dalam pascal. Satu pascal sama dengan tekanan gaya satu newton pada permukaan seluas 1 m 2.

Jenis tekanan

  • atmosfer.

  • Kekosongan.

  • Berlebihan.

  • Mutlak.

atmosfer tekanan yang dihasilkan oleh atmosfer bumi.

Kekosongan tekanan adalah tekanan di bawah tekanan atmosfer.

Kelebihan tekanan adalah jumlah tekanan yang lebih besar dari tekanan atmosfer.

Mutlak tekanan ditentukan dari nilai nol mutlak (vakum).

Jenis dan pekerjaan

Alat yang mengukur tekanan disebut pengukur tekanan. Dalam teknologi, paling sering perlu untuk menentukan tekanan berlebih. Rentang signifikan dari nilai tekanan terukur, kondisi khusus untuk mengukurnya dalam semua jenis proses teknologi menentukan berbagai jenis pengukur tekanan, yang memiliki perbedaan sendiri dalam fitur desain dan prinsip operasi. Mari kita pertimbangkan jenis utama yang digunakan.

Barometer

Barometer adalah alat yang mengukur tekanan udara di atmosfer. Ada beberapa jenis barometer.

Air raksa barometer bertindak atas dasar pergerakan air raksa dalam tabung sepanjang skala tertentu.

Cairan barometer bekerja berdasarkan prinsip menyeimbangkan cairan dengan tekanan atmosfer.

Barometer aneroid bekerja untuk mengubah dimensi kotak tertutup logam dengan ruang hampa di dalamnya, di bawah pengaruh tekanan atmosfer.

Elektronik barometer adalah instrumen yang lebih modern. Ini mengubah parameter aneroid konvensional menjadi sinyal digital yang ditampilkan pada layar kristal cair.

Pengukur tekanan cair

Dalam model perangkat ini, tekanan ditentukan oleh ketinggian kolom cairan, yang menyamakan tekanan ini. Perangkat cair paling sering dibuat dalam bentuk 2 bejana kaca yang terhubung satu sama lain, di mana cairan dituangkan (air, merkuri, alkohol).

Gambar-1

Salah satu ujung wadah terhubung ke media yang diukur, dan ujung lainnya terbuka. Di bawah tekanan medium, cairan mengalir dari satu bejana ke bejana lain sampai tekanannya sama. Perbedaan tingkat cairan menentukan tekanan berlebih. Perangkat ini mengukur perbedaan tekanan dan vakum.

Gambar 1a menunjukkan pengukur tekanan 2-pipa yang mengukur vakum, pengukur dan tekanan atmosfer. Kerugiannya adalah kesalahan yang signifikan dalam pengukuran tekanan dengan pulsasi. Untuk kasus seperti itu, manometer 1-pipa digunakan (Gambar 1b). Mereka berisi satu tepi kapal yang lebih besar. Cangkir terhubung ke rongga yang akan diukur, tekanan yang memindahkan cairan ke bagian sempit bejana.

Saat mengukur, hanya ketinggian cairan di siku sempit yang diperhitungkan, karena cairan mengubah levelnya di cangkir secara tidak signifikan, dan ini diabaikan. Untuk mengukur tekanan berlebih yang kecil, digunakan mikromanometer 1 tabung dengan tabung miring pada suatu sudut (Gambar 1c). Semakin besar kemiringan tabung, semakin akurat pembacaan perangkat, karena peningkatan panjang level cairan.

Kelompok khusus dianggap sebagai alat pengukur tekanan di mana pergerakan cairan dalam wadah bekerja pada elemen sensitif - pelampung (1) pada Gambar 2a, cincin (3) (Gambar 2c) atau bel (2) ( Gambar 2b), yang dihubungkan dengan panah, yang merupakan indikator tekanan.

Gambar-2

Keuntungan dari perangkat tersebut adalah transmisi jarak jauh dan pendaftaran nilai mereka.

Pengukur deformasi

Di bidang teknis, pengukur regangan untuk mengukur tekanan telah mendapatkan popularitas. Prinsip operasi mereka adalah untuk merusak elemen penginderaan. Deformasi ini muncul di bawah pengaruh tekanan. Komponen elastis dikaitkan dengan perangkat pembacaan yang memiliki skala dengan satuan tekanan bertingkat. Pengukur deformasi dibagi menjadi:

  • Musim semi dimuat.
  • Puputan.
  • Selaput.

Gambar-3

Pengukur tekanan pegas

Dalam perangkat ini, elemen sensitif adalah pegas yang terhubung ke panah melalui mekanisme transmisi. Tekanan bekerja di dalam tabung, penampang mencoba untuk mengambil bentuk lingkaran, pegas (1) mencoba untuk melepas, akibatnya panah bergerak di sepanjang skala (Gambar 3a).

Pengukur tekanan diafragma

Dalam perangkat ini, komponen elastis adalah membran (2). Itu membungkuk di bawah tekanan, dan bekerja pada penunjuk dengan bantuan mekanisme transmisi. Membran dibuat kotak (3). Hal ini meningkatkan akurasi dan sensitivitas instrumen karena defleksi yang lebih besar pada tekanan yang sama (Gambar 3b).

Bellow pengukur tekanan

Pada perangkat tipe bellow (Gambar 3c), elemen elastis adalah bellow (4), yang dibuat dalam bentuk tabung berdinding tipis bergelombang. Tabung ini bertekanan. Dalam hal ini, bellow bertambah panjang dan, dengan bantuan mekanisme transmisi, menggerakkan panah pengukur tekanan.

Jenis pengukur tekanan bellow dan diafragma digunakan untuk mengukur tekanan berlebih dan vakum yang tidak signifikan, karena komponen elastis memiliki sedikit kekakuan. Saat menggunakan perangkat semacam itu untuk mengukur vakum, mereka menerima nama meteran traksi... Pengukur tekanan pengukur adalah pengukur tekanan , untuk mengukur kelebihan tekanan dan vakum adalah pengukur draf .

Pengukur tekanan tipe regangan memiliki keunggulan dibandingkan model cair. Mereka memungkinkan transmisi bacaan dari jarak jauh dan merekamnya dalam mode otomatis.

Hal ini disebabkan transformasi deformasi komponen elastis menjadi sinyal keluaran arus listrik. Sinyal direkam dengan alat ukur yang diluluskan dalam satuan tekanan. Perangkat semacam itu disebut pengukur tekanan deformasi-listrik. Pengukur regangan, transformator diferensial dan konverter magnetomodulasi telah digunakan secara luas.

Konverter transformator-diferensial

Gambar-4

Prinsip pengoperasian konverter semacam itu adalah mengubah arus induksi tergantung pada tekanan.

Perangkat dengan konverter semacam itu memiliki pegas berbentuk tabung (1), yang menggerakkan inti baja (2) transformator, dan bukan panah. Akibatnya, kekuatan arus induksi yang disuplai melalui amplifier (4) ke alat pengukur (3) berubah.

Alat pengukur tekanan modulasi magnetik

Dalam perangkat seperti itu, gaya diubah menjadi sinyal arus listrik karena pergerakan magnet yang terkait dengan komponen elastis. Saat bergerak, magnet bekerja pada transduser yang memodulasi secara magnetis.

Sinyal listrik diperkuat dalam penguat semikonduktor dan diumpankan ke perangkat pengukur listrik sekunder.

pengukur regangan

Transduser berdasarkan pengukur regangan bekerja berdasarkan ketergantungan hambatan listrik pengukur regangan pada jumlah deformasi.

Gambar-5

Sel beban (1) (Gambar 5) dipasang pada elemen elastis perangkat. Sinyal listrik pada keluaran muncul karena perubahan resistansi pengukur regangan, dan dicatat oleh alat pengukur sekunder.

Pengukur tekanan kontak listrik


Gambar-6

Pegas koil tunggal berbentuk tabung bertindak sebagai komponen elastis di perangkat. Kontak (1) dan (2) dibuat untuk setiap tanda pada skala instrumen dengan memutar sekrup di kepala (3), yang terletak di di luar kaca.

Ketika tekanan berkurang dan batas bawahnya tercapai, panah (4), menggunakan kontak (5), akan menyalakan sirkuit lampu dengan warna yang sesuai. Ketika tekanan naik ke batas atas, yang diatur oleh kontak (2), panah menutup sirkuit lampu merah dengan kontak (5).

Kelas akurasi

Alat pengukur tekanan dibagi menjadi dua kelas:

  1. teladan.

  2. Pekerja.

Instrumen teladan menentukan kesalahan dalam pembacaan instrumen kerja yang terlibat dalam teknologi produksi produk.

Kelas akurasi saling terkait dengan kesalahan yang diizinkan, yaitu besarnya penyimpangan pengukur tekanan dari nilai sebenarnya. Keakuratan instrumen ditentukan oleh persentase kesalahan maksimum yang diizinkan terhadap nilai nominal. Semakin tinggi persentasenya, semakin rendah akurasi instrumennya.

Pengukur tekanan teladan memiliki akurasi yang jauh lebih tinggi daripada model kerja, karena berfungsi untuk menilai kesesuaian pembacaan model kerja instrumen. Pengukur tekanan teladan terutama digunakan dalam kondisi laboratorium, sehingga diproduksi tanpa: perlindungan tambahan dari lingkungan eksternal.

Pengukur tekanan pegas memiliki 3 kelas akurasi: 0,16, 0,25 dan 0,4. Model kerja pengukur tekanan memiliki kelas akurasi seperti itu dari 0,5 hingga 4.

Aplikasi pengukur tekanan

Instrumen pengukur tekanan adalah instrumen paling populer di berbagai industri saat bekerja dengan bahan baku cair atau gas.

Kami mencantumkan tempat utama penggunaan perangkat tersebut:

  • Dalam industri gas dan minyak.
  • Dalam teknik pemanas, untuk mengontrol tekanan pembawa energi dalam pipa.
  • Dalam industri penerbangan, industri otomotif, melayani pesawat dan mobil.
  • Dalam industri rekayasa saat menggunakan unit hidromekanik dan hidrodinamik.
  • Dalam perangkat dan perangkat medis.
  • Dalam peralatan kereta api dan transportasi.
  • Dalam industri kimia untuk menentukan tekanan zat dalam proses teknologi.
  • Di tempat-tempat dengan penggunaan mekanisme pneumatik dan agregat.

Pencarian teks lengkap.

Manometer cairan (pipa) berfungsi sesuai dengan prinsip pembuluh penghubung - dengan menyeimbangkan tekanan tetap dengan berat cairan pengisi: kolom cairan digeser ke ketinggian yang sebanding dengan beban yang diberikan.

Pengukuran hidrostatik menarik karena kombinasi kesederhanaan, keandalan, ekonomi dan akurasi yang tinggi. Pengukur tekanan dengan cairan di dalamnya sangat ideal untuk mengukur tekanan diferensial dalam kisaran 7 kPa (dalam versi khusus hingga 500 kPa).

Jenis dan jenis perangkat

Untuk pengukuran laboratorium atau aplikasi industri, ada berbagai pilihan alat pengukur tekanan dengan konstruksi tabung. Jenis perangkat berikut paling diminati:

  • berbentuk U. Desainnya didasarkan pada bejana komunikasi, di mana tekanan ditentukan pada satu atau beberapa tingkat cairan sekaligus. Salah satu bagian dari tabung terhubung ke sistem pipa untuk pengukuran. Pada saat yang sama, ujung lainnya dapat tertutup rapat atau memiliki komunikasi bebas dengan atmosfer.
  • Cangkir. Pengukur tekanan cairan tabung tunggal dalam banyak hal menyerupai desain instrumen berbentuk U klasik, tetapi alih-alih tabung kedua, reservoir lebar digunakan di sini, yang luasnya 500-700 kali lebih besar dari penampang melintang. luas penampang tabung utama.
  • Cincin. Dalam perangkat jenis ini, kolom cairan tertutup dalam saluran annular. Ketika tekanan berubah, pusat gravitasi bergerak, yang pada gilirannya mengarah pada pergerakan panah penunjuk. Dengan demikian, alat pengukur tekanan mencatat sudut kemiringan sumbu saluran annular. Pengukur tekanan ini menarik hasil presisi tinggi yang tidak bergantung pada kepadatan cairan dan media gas di atasnya. Pada saat yang sama, cakupan produk tersebut dibatasi oleh biaya tinggi dan kerumitan perawatannya.
  • Piston cair. Tekanan yang diukur menggantikan batang pihak ketiga dan menyeimbangkan posisinya dengan bobot yang dikalibrasi. Setelah memilih parameter optimal dari massa batang dengan bobot, dimungkinkan untuk memastikan dorongannya keluar dengan jumlah yang sebanding dengan tekanan yang diukur, dan, oleh karena itu, nyaman untuk kontrol.

Terdiri dari apa pengukur tekanan cairan?

Perangkat pengukur tekanan cairan dapat dilihat di foto:

Aplikasi Pengukur Cair

Kesederhanaan dan keandalan pengukuran hidrostatik menjelaskan meluasnya penggunaan instrumen berisi cairan. Pengukur tekanan seperti itu sangat diperlukan untuk penelitian laboratorium atau memecahkan berbagai tugas teknis... Secara khusus, instrumen digunakan untuk jenis pengukuran ini:

  • Tekanan berlebih kecil.
  • Tekanan diferensial.
  • Tekanan atmosfer.
  • Di bawah tekanan.

Area penting penerapan pengukur tekanan pipa berisi cairan adalah verifikasi instrumentasi: pengukur traksi, pengukur tekanan, barometer vakum, pengukur tekanan diferensial, dan beberapa jenis pengukur tekanan.

Pengukur tekanan cair: prinsip operasi

Desain instrumen yang paling umum adalah tabung-U. Prinsip pengoperasian pengukur tekanan ditunjukkan pada gambar:

Diagram pengukur tekanan cairan berbentuk U

Salah satu ujung tabung berkomunikasi dengan atmosfer - dipengaruhi oleh tekanan atmosfer Patm. Ujung tabung yang lain terhubung ke pipa target dengan bantuan perangkat suplai - ini dipengaruhi oleh tekanan PABS media yang diukur. Jika indeks Pabs lebih tinggi dari Patm, maka cairan dipindahkan ke dalam tabung yang berhubungan dengan atmosfer.

Instruksi perhitungan

Perbedaan ketinggian antara tingkat cairan dihitung dengan menggunakan rumus:

h = (Rabs - Ratm) / ((rzh - ratm) g)
di mana:
Rabs adalah tekanan terukur absolut.
Rathm adalah tekanan atmosfer.
rzh - kepadatan cairan kerja.
ratm adalah kerapatan atmosfer di sekitarnya.
g - percepatan gravitasi (9,8 m / s2)
Indikator ketinggian fluida kerja H terdiri dari 2 komponen:
1. h1 - menurunkan kolom dibandingkan dengan nilai awal.
2. h2 - kenaikan kolom di bagian lain dari tabung dibandingkan dengan tingkat awal.
Indikator ratm seringkali tidak diperhitungkan dalam perhitungan, karena rl >> ratm. Dengan demikian, ketergantungan dapat direpresentasikan sebagai:
h = Rizb / (rzh g)
di mana:
- tekanan berlebih dari media yang diukur.
Berdasarkan rumus di atas, Rizb = hrzh g.

Jika perlu untuk mengukur tekanan gas yang dibuang, alat ukur digunakan di mana salah satu ujungnya tertutup rapat, dan tekanan vakum dihubungkan ke yang lain dengan bantuan perangkat saluran masuk. Desainnya ditunjukkan dalam diagram:

Diagram pengukur tekanan mutlak cair

Untuk perangkat tersebut, rumus diterapkan:
h = (Ratm - Rabs) / (rzh g).

Tekanan pada ujung tabung yang disegel adalah nol. Dengan adanya udara di dalamnya, perhitungan tekanan pengukur vakum dilakukan sebagai:
Rathm - Rabs = Rizb - hrzh g.

Jika udara di ujung yang disegel dievakuasi, dan tekanan balik Ratm = 0, maka:
Rab = hrzh g.

Desain di mana udara di ujung yang disegel dievakuasi dan dievakuasi sebelum diisi cocok untuk digunakan sebagai barometer. Memperbaiki perbedaan ketinggian kolom di bagian yang disegel memungkinkan Anda membuat perhitungan tekanan barometrik yang akurat.

Keuntungan dan kerugian

Pengukur tekanan cair memiliki kekuatan dan kelemahan... Saat menggunakannya, dimungkinkan untuk mengoptimalkan modal dan biaya operasi untuk aktivitas pengendalian dan pengukuran. Pada saat yang sama, orang harus menyadari kemungkinan risiko dan kerentanan dari struktur tersebut.

Antara Kunci Keuntungan alat ukur dengan pengisian cairan harus diperhatikan:

  • Akurasi pengukuran yang tinggi. Perangkat dengan level rendah kesalahan dapat digunakan sebagai contoh untuk verifikasi berbagai peralatan kontrol dan pengukuran.
  • Kemudahan penggunaan. Petunjuk penggunaan perangkat ini sangat sederhana dan tidak mengandung langkah-langkah yang rumit atau spesifik.
  • Biaya rendah. Harga pengukur tekanan cair secara signifikan lebih rendah dibandingkan dengan jenis peralatan lainnya.
  • Instalasi cepat. Koneksi ke pipa target dibuat menggunakan perangkat suplai. Pemasangan / pembongkaran tidak memerlukan peralatan khusus.

Saat menggunakan perangkat manometrik berisi cairan, beberapa kelemahan desain tersebut harus diperhitungkan:

  • Lonjakan tekanan yang tiba-tiba dapat mengakibatkan ejeksi cairan hidrolik.
  • Kemungkinan fiksasi otomatis dan transmisi hasil pengukuran tidak disediakan.
  • Struktur internal manometer cair menentukan peningkatan kerapuhannya
  • Perangkat dicirikan oleh rentang pengukuran yang cukup sempit.
  • Kebenaran pengukuran dapat terganggu oleh pembersihan permukaan bagian dalam tabung yang berkualitas buruk.

Pengukur tekanan adalah alat pengukur tekanan mekanis yang ringkas. Tergantung pada modifikasi, dapat bekerja dengan udara, gas, uap atau cairan. Ada banyak jenis pengukur tekanan, berdasarkan prinsip pembacaan tekanan dalam media yang diukur, yang masing-masing memiliki aplikasinya sendiri.

Lingkup penggunaan
Pengukur tekanan adalah salah satu perangkat paling umum yang dapat ditemukan di berbagai sistem:
  • Pemanasan boiler.
  • Pipa gas.
  • Pipa saluran air.
  • Kompresor.
  • Autoklaf.
  • silinder.
  • Senapan angin balon, dll.

Secara eksternal, pengukur tekanan menyerupai silinder rendah berbagai diameter, paling sering 50 mm, yang terdiri dari badan logam dengan penutup kaca. Skala dengan tanda dalam satuan tekanan (Bar atau Pa) terlihat melalui bagian kaca. Di sisi tubuh ada tabung dengan ulir eksternal untuk disekrup ke dalam lubang sistem di mana tekanan akan diukur.

Ketika tekanan dalam media yang diukur dipompa, gas atau cairan melalui tabung menekan mekanisme internal pengukur tekanan, yang mengarah ke penyimpangan sudut panah, yang menunjuk ke skala. Semakin tinggi tekanan yang dihasilkan, semakin banyak penunjuk yang dibelokkan. Angka pada skala di mana penunjuk akan berhenti akan sesuai dengan tekanan dalam sistem yang diukur.

Tekanan yang dapat diukur pengukur tekanan
Pengukur tekanan adalah mekanisme universal yang dapat digunakan untuk mengukur berbagai nilai:
  • Tekanan berlebih.
  • Tekanan vakum.
  • Perbedaan tekanan.
  • Tekanan atmosfir.

Penggunaan perangkat ini memungkinkan Anda untuk memantau berbagai proses teknologi dan mencegah keadaan darurat. Pengukur tekanan yang dimaksudkan untuk operasi dalam kondisi khusus mungkin memiliki modifikasi rumah tambahan. Itu bisa tahan ledakan, tahan korosi atau tahan getaran.

Varietas pengukur tekanan

Pengukur tekanan digunakan di banyak sistem di mana ada tekanan dan harus dijaga pada tingkat yang ditentukan dengan baik. Penggunaan perangkat memungkinkan Anda untuk memantaunya, karena paparan yang tidak memadai atau berlebihan dapat membahayakan berbagai proses teknologi... Selain itu, melebihi norma tekanan adalah alasan pecahnya tangki dan pipa. Dalam hal ini, beberapa jenis pengukur tekanan telah dibuat, dirancang untuk kondisi operasi tertentu.

Mereka:
  • teladan.
  • Teknis umum.
  • Kontak listrik.
  • Spesial.
  • Merekam sendiri.
  • Mengirimkan.
  • Kereta api.

teladan pengukur tekanan dimaksudkan untuk verifikasi peralatan pengukuran serupa lainnya. Perangkat tersebut menentukan tingkat tekanan berlebih di berbagai media. Perangkat semacam itu dilengkapi dengan mekanisme yang sangat tepat yang memberikan kesalahan minimum. Kelas akurasi mereka berkisar dari 0,05 hingga 0,2.

Teknis umum digunakan di lingkungan umum yang tidak membeku menjadi es. Perangkat tersebut memiliki kelas akurasi 1,0 hingga 2,5. Mereka tahan terhadap getaran, sehingga dapat dipasang pada kendaraan dan sistem pemanas.

Kontak listrik dirancang khusus untuk memantau dan memperingatkan mencapai tanda teratas dari beban berbahaya yang dapat merusak sistem. Perangkat ini digunakan dengan berbagai media seperti cairan, gas dan uap. Peralatan ini memiliki mekanisme kontrol bawaan untuk sirkuit listrik. Ketika tekanan berlebih muncul, manometer memberikan sinyal atau secara mekanis mematikan peralatan pemasok yang meningkatkan tekanan. Juga, pengukur tekanan kontak listrik mungkin termasuk katup khusus yang mengurangi tekanan ke tingkat yang aman. Perangkat semacam itu mencegah kecelakaan dan ledakan di ruang ketel.

Spesial pengukur tekanan dirancang untuk bekerja dengan gas tertentu. Perangkat semacam itu biasanya memiliki kasing berwarna, bukan kasing hitam klasik. Warnanya sesuai dengan gas yang dapat ditangani perangkat. Juga, tanda khusus digunakan pada skala. Misalnya, pengukur tekanan amonia yang biasa ditemukan di lemari es industri berwarna kuning. Peralatan tersebut memiliki kelas akurasi 1,0 hingga 2,5.

Merekam sendiri digunakan di area di mana diperlukan tidak hanya untuk memantau tekanan sistem secara visual, tetapi juga untuk merekam indikator. Mereka menulis diagram di mana Anda dapat melihat dinamika tekanan kapan saja. Perangkat serupa dapat ditemukan di laboratorium, serta di pembangkit listrik termal, pengalengan, dan perusahaan makanan lainnya.

Mengirimkan termasuk luas barisan pengukur tekanan yang memiliki rumah tahan cuaca. Mereka dapat menangani cairan, gas atau uap. Nama mereka dapat ditemukan di distributor gas jalanan.

Jalan kereta api manometer dirancang untuk mengontrol tekanan berlebih dalam mekanisme yang melayani kendaraan rel listrik. Secara khusus, mereka digunakan pada sistem hidraulik yang menggerakkan rel saat boom ditarik keluar. Perangkat semacam itu sangat tahan terhadap getaran. Mereka tidak hanya menahan goncangan, tetapi pada saat yang sama indikator pada timbangan tidak bereaksi terhadap dampak mekanis pada tubuh, secara akurat menampilkan tingkat tekanan dalam sistem.

Varietas pengukur tekanan sesuai dengan mekanisme untuk mengambil pembacaan tekanan di media
Manometer juga berbeda dalam mekanisme internalnya, yang mengarah pada pengambilan pembacaan tekanan dalam sistem yang terhubung dengannya. Tergantung pada perangkatnya, mereka adalah:
  • Cairan.
  • Musim semi dimuat.
  • Selaput.
  • Kontak listrik.
  • Diferensial.

Cairan pengukur tekanan dirancang untuk mengukur tekanan kolom cairan. Perangkat semacam itu bekerja sesuai dengan prinsip fisik kapal yang berkomunikasi. Sebagian besar perangkat memiliki tingkat cairan yang terlihat dari mana mereka mengambil bacaan. Perangkat ini adalah salah satu yang jarang digunakan. Karena kontak dengan cairan, mereka pedalaman menjadi kotor, sehingga secara bertahap transparansi hilang, dan menjadi sulit untuk menentukan pembacaan secara visual. Pengukur tekanan cair adalah beberapa yang paling awal ditemukan, tetapi masih ada.

Musim semi dimuat manometer adalah yang paling umum. Mereka punya desain sederhana yang cocok untuk renovasi. Batas pengukurannya biasanya dari 0,1 hingga 4000 bar. Langsung elemen sensitif dari mekanisme semacam itu adalah tabung penampang oval, yang dikompresi di bawah aksi tekanan. Gaya penekanan pada tabung ditransmisikan melalui mekanisme khusus ke panah, yang berputar pada sudut tertentu, menunjuk ke skala dengan tanda.

Selaput pengukur tekanan bekerja sesuai dengan prinsip fisik kompensasi pneumatik. Ada membran khusus di dalam perangkat, yang tingkat defleksinya tergantung pada efeknya dihasilkan oleh tekanan... Biasanya, dua membran yang dilas bersama digunakan untuk membentuk kotak. Saat volume kotak berubah, mekanisme sensitif mengalihkan panah.

Kontak listrik pengukur tekanan dapat ditemukan dalam sistem yang secara otomatis mengontrol tekanan dan menyesuaikannya atau memberi sinyal ketika tingkat kritis tercapai. Perangkat ini memiliki dua panah yang dapat Anda pindahkan. Satu diatur ke tekanan minimum, dan yang kedua ke maksimum. Kontak sirkuit listrik dipasang di dalam perangkat. Ketika tekanan mencapai salah satu level kritis, sirkuit ditutup. Akibatnya, sinyal dihasilkan ke panel kontrol atau mekanisme otomatis untuk reset darurat dipicu.

Diferensial pengukur tekanan adalah beberapa mekanisme yang paling kompleks. Mereka bekerja berdasarkan prinsip pengukuran deformasi di dalam blok khusus. Elemen pengukur ini peka terhadap tekanan. Saat blok berubah bentuk, mekanisme khusus mentransfer perubahan ke panah yang menunjuk ke skala. Pergerakan penunjuk berlanjut hingga tetesan di sistem berhenti dan berhenti pada level tertentu.

Kelas akurasi dan rentang pengukuran

Setiap pengukur tekanan memiliki paspor teknis, yang menunjukkan kelas akurasinya. Indikator memiliki ekspresi numerik. Semakin rendah angkanya, semakin akurat perangkatnya. Untuk sebagian besar instrumen, kelas akurasi 1,0 hingga 2,5 adalah norma. Mereka digunakan dalam kasus di mana penyimpangan kecil tidak terlalu penting. Kesalahan terbesar biasanya diberikan oleh perangkat yang digunakan pengendara untuk mengukur tekanan udara di ban. Kelas mereka sering turun menjadi 4.0. Kelas terbaik akurasi adalah manometer teladan, yang paling canggih bekerja dengan kesalahan 0,05.

Setiap pengukur dirancang untuk beroperasi dalam rentang tekanan tertentu. Model masif yang terlalu kuat tidak akan mampu merekam fluktuasi minimal. Perangkat yang sangat sensitif gagal atau rusak saat terkena tekanan berlebihan, yang menyebabkan depresurisasi sistem. Dalam hal ini, ketika memilih pengukur tekanan, Anda harus memperhatikan indikator ini. Biasanya, Anda dapat menemukan model di pasaran yang mampu merekam penurunan tekanan mulai dari 0,06 hingga 1000 mPa. Ada juga modifikasi khusus, yang disebut meter traksi, yang dirancang untuk mengukur tekanan vakum hingga -40 kPa.

Pengukur tekanan dan barometer digunakan untuk mengukur tekanan. Barometer digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer. Untuk pengukuran lain, manometer digunakan. Kata pengukur tekanan berasal dari dua kata Yunani: manos - longgar, metero - saya mengukur.

Pengukur tekanan logam berbentuk tabung

ada jenis yang berbeda pengukur tekanan. Mari kita lihat lebih dekat keduanya. Gambar berikut menunjukkan pengukur tekanan logam berbentuk tabung.

Itu ditemukan pada tahun 1848 oleh orang Prancis E. Bourdon. Gambar berikut menunjukkan strukturnya.

Komponen utamanya adalah: tabung berongga yang ditekuk menjadi busur (1), panah (2), roda gigi (3), derek (4), tuas (5).

Prinsip pengoperasian pengukur tekanan tabung

Salah satu ujung tabung disegel. Di ujung lain dari tabung, menggunakan keran, terhubung ke bejana di mana perlu untuk mengukur tekanan. Jika tekanan mulai meningkat, tabung akan terlepas, saat bekerja pada tuas. Tuas terhubung ke panah melalui roda gigi, sehingga saat tekanan meningkat, panah akan membelok untuk menunjukkan tekanan.

Jika tekanan berkurang, tabung akan menekuk dan panah akan bergerak ke arah yang berlawanan.

Pengukur tekanan cair

Sekarang mari kita lihat jenis pengukur tekanan lainnya. Gambar berikut menunjukkan pengukur tekanan cairan. Itu berbentuk U.

Ini berisi tabung gelas berbentuk U. Cairan dituangkan ke dalam tabung ini. Salah satu ujung tabung dihubungkan dengan tabung karet ke kotak datar bundar, yang dikencangkan dengan film karet.

Prinsip pengoperasian pengukur tekanan cairan

Pada posisi awal, air dalam tabung akan berada pada ketinggian yang sama. Jika tekanan diberikan pada film karet, level cairan di satu lutut manometer akan berkurang, dan di lutut lainnya, oleh karena itu, akan naik.

Hal ini ditunjukkan pada gambar di atas. Kami meletakkan jari kami di kaset.

Ketika kita menekan film, tekanan udara di dalam kotak meningkat. Tekanan ditransmisikan melalui tabung dan mencapai cairan, sambil memindahkannya. Saat level di siku ini berkurang, level cairan di siku lain dari tabung akan meningkat.

Dengan perbedaan tingkat cairan, akan memungkinkan untuk menilai perbedaan antara tekanan atmosfer dan tekanan yang ada pada film.

Gambar berikut menunjukkan bagaimana menggunakan pengukur tekanan cairan untuk mengukur tekanan dalam cairan pada kedalaman yang berbeda.

PEMBAKAR PANEL

Pembakar ruang depan - perangkat yang terdiri dari manifold gas dengan bukaan untuk saluran keluar gas, monoblok dengan saluran dan ruang depan tahan api keramik yang terletak di atas manifold, di mana pencampuran gas-udara dan pembakaran campuran gas-udara berlangsung. Pembakar pra-ruang dirancang untuk membakar gas alam di tungku boiler besi cor sectional, pengering dan instalasi pemanas lainnya yang beroperasi dengan vakum 10-30 Pa. Pembakar pra-ruang ditempatkan di bagian bawah tungku, yang menciptakan kondisi yang baik untuk distribusi fluks panas yang seragam di sepanjang tungku. Pembakar prechamber dapat beroperasi pada tekanan gas rendah dan sedang. Pembakar pra-ruang terdiri dari manifold gas ( pipa baja) dengan satu baris lubang keluar gas. Tergantung pada keluaran panas, burner dapat memiliki 1, 2 atau 3 kolektor. Monoblok keramik dipasang di atas manifold gas pada rangka baja, membentuk serangkaian saluran (pencampur). Setiap outlet gas memiliki mixer keramiknya sendiri. Aliran gas yang mengalir keluar dari bukaan kolektor mengeluarkan 50-70% udara yang dibutuhkan untuk pembakaran, sisa udara masuk karena vakum di tungku. Sebagai hasil dari ejeksi, pembentukan campuran diintensifkan. Campuran dipanaskan di saluran, dan ketika keluar, mulai terbakar. Dari saluran, campuran yang terbakar memasuki ruang depan, di mana 90-95% gas dibakar. Prechamber terbuat dari batu bata fireclay; itu terlihat seperti celah. Gas afterburning terjadi di kotak api. Ketinggian obor adalah 0,6-0,9 m, dengan koefisien udara berlebih a - 1,1 ... 1,15.

Kompensator dirancang untuk mengurangi (mengkompensasi) pemanjangan suhu pipa gas, untuk menghindari pecahnya pipa, untuk kemudahan pemasangan dan pembongkaran alat kelengkapan (bergelang, katup gerbang).

Sebuah pipa gas dengan panjang diameter rata-rata 1 km diperpanjang 12 mm ketika dipanaskan oleh 1 ° C.

Kompensator adalah:

· Lensa;

· berbentuk U;

· Seperti kecapi.

Kompensator lensamemiliki permukaan bergelombang yang berubah panjangnya tergantung pada suhu pipa gas. Kompensator lensa terbuat dari setengah lensa yang dicap dengan pengelasan.

Untuk mengurangi hambatan hidrolik dan mencegah penyumbatan, pipa pemandu dipasang di dalam kompensator, dilas ke permukaan bagian dalam kompensator dari sisi saluran masuk gas.

Bagian bawah setengah lensa diisi dengan bitumen untuk mencegah akumulasi air.

Saat memasang sambungan ekspansi di waktu musim dingin, itu perlu diregangkan sedikit, dan di waktu musim panas- sebaliknya, peras dengan mur kopling.


berbentuk U

kompensator. kompensator.

Perubahan suhu lingkungan sekitar pipa gas menyebabkan perubahan panjang pipa. Untuk bagian lurus dari pipa gas baja dengan panjang 100 m, perpanjangan atau pemendekan dengan perubahan suhu 1 ° adalah sekitar 1,2 mm. Oleh karena itu, pada semua pipa gas, setelah katup, menghitung sepanjang aliran gas, sambungan ekspansi lensa harus dipasang (Gbr. 3). Selain itu, selama pengoperasian, keberadaan kompensator lensa memudahkan pemasangan dan pembongkaran katup.

Dalam desain dan konstruksi pipa gas, mereka berusaha untuk mengurangi jumlah sambungan ekspansi yang dipasang dengan memaksimalkan penggunaan kompensasi sendiri secara kasar - dengan mengubah arah rute baik dalam rencana maupun dalam profil.

Beras. 3. Kompensator lensa 1 - flensa; pipa 2 cabang; 3 -kemeja; 4 - lensa setengah; 5 - cakar; 6 - tulang rusuk; 7 - dorong; 8 - kacang

Prinsip pengoperasian pengukur tekanan cairan

Pada posisi awal, air dalam tabung akan berada pada ketinggian yang sama. Jika tekanan diberikan pada film karet, tingkat cairan di satu lutut manometer akan berkurang, dan di lutut lainnya, oleh karena itu, akan naik.

Hal ini ditunjukkan pada gambar di atas. Kami meletakkan jari kami di kaset.

Ketika kita menekan film, tekanan udara di dalam kotak meningkat. Tekanan ditransmisikan melalui tabung dan mencapai cairan, sambil memindahkannya. Saat level di siku ini berkurang, level cairan di siku lain dari tabung akan meningkat.

Dengan perbedaan tingkat cairan, akan memungkinkan untuk menilai perbedaan antara tekanan atmosfer dan tekanan yang ada pada film.

Gambar berikut menunjukkan bagaimana menggunakan pengukur tekanan cairan untuk mengukur tekanan dalam cairan pada kedalaman yang berbeda.

Pengukur tekanan diafragma

Dalam pengukur tekanan diafragma, elemen elastis adalah membran, yang merupakan pelat logam bergelombang. Lendutan pelat di bawah tekanan cairan ditransmisikan melalui mekanisme transmisi ke panah perangkat yang meluncur di sepanjang skala. Perangkat membran digunakan untuk mengukur tekanan hingga 2,5 MPa, serta untuk mengukur vakum. Terkadang perangkat dengan output listrik digunakan, yang memiliki output sinyal listrik sebanding dengan tekanan pada saluran masuk manometer.