Різні манометри в вимірювальній промисловості
Датчик - це, по суті, інструмент або пристрій, який використовується для вимірювання розміру, кількості або вмісту чогось, як правило, за допомогою аналогового або цифрового дисплея. Це може бути вимірювання будь-якої властивості, такої як тиск, потік, температура, паливо або довжина. У сфері вимірювання та приладобудування слово «гаге» часто використовується як варіант написання слова «калібр».
Як випливає з назви, вимірювальний прилад тиску - це інструмент, який використовується для вимірювання і позначення тиску рідини або газу всередині системи в порівнянні з атмосферою або іншим посиланням. Є багато типів манометрів, кожен з яких використовує різні методи або метод індикації.
Аналоговий манометр
Аналоговий манометр зазвичай відноситься до пристрою, який використовує технологію чистого механічного зондування тиску. Значення вимірювання позначається рухом покажчика на циферблаті, і кожне значення тиску позначено. Покажчик Рух і положення покажчика дають візуальну вказівку на виміряний тиск.
Більшість аналогових манометрів мають одну з наступних трьох технологій зондування тиску:
Бурдон канал
Трубка Бурдона - це "С"-подібна, спіральна або спіральна радіоформна трубка, одна сторона якої фіксується внизу інструменту, а інша сторона з'єднана з покажчиком. Коли трубка Бурдона стискається, її поперечний переріз, як правило, стає більш округлим, тим самим прагнучи випрямити форму. Цей рух трубки фіксується покажчиком, щоб вказати тиск. Манометр трубки Бурдона є найбільш поширеним типом аналогового манометра в промисловості, з різними діапазонами тиску, покажчиками і матеріалами Бурдона. Циферблати та руки інтуїтивно зрозумілого дисплея, як правило, заповнені рідиною або вакуумно запечатані, щоб зменшити шум у різних додатках.
Дізнайтеся більше про правила WIKA Бурдон
Діафрагми
Діафрагмовий манометр містить хвильоподібну діафрагму, яка з'єднується з покажчиком за допомогою механізму зв'язку. Тиск наноситься на одну сторону діафрагми, яка зазвичай огороджена фланцем. Рух (розширення або скорочення) цієї діафрагми захоплюється цим посиланням і передається покажчику для позначення тиску. Різні ділянки поверхні діафрагми можуть забезпечувати різні рівні чутливості. Наприклад, діафрагма з великою площею поверхні забезпечить більш високу чутливість і поширена в багатьох додатках низького тиску. Крім того, особливо для агресивних середовищ, діафрагма і фланець не дозволять вимірюваному середовищу потрапити в пристрій зондування. Ось чому мембранні манометри дуже популярні в додатках, які вимагають більш низького тиску або корозійних середовищ.
Дізнайтеся більше про переваги діафрагмових манометрів
Міхи
Гофрована трубка являє собою цілісний складний пристрій з глибокими складками або обтисками, утвореними надзвичайно тонкостінними трубочками. Коли тиск наноситься або відпускається всередину міхів, він скоротиться і розшириться відповідно. Цей рух потім передається покажчику за посиланням. Подібно до мембранних манометрів, міхи з більшими діаметрами найбільш підходять для низького тиску і забезпечують більш високу точність продуктивності. Як правило, кількість складок міхів варіюється від 5 до 20, але через їх довжину вони обмежені в плані максимального тиску, який може бути досягнутий.
Цифровий манометр
Простіше кажучи, цифровий манометр - це пристрій, який в цифровому вигляді відображає вихід тиску через екран, встановлений на його корпусі. Як правило, цифрові манометри використовують електромеханічне вимірювання тиску в своєму корпусі і схему, яка перетворює це значення в зчитування дисплея. Цифровий вихід зазвичай дозволяє оператору легко записувати показники тиску з більш високою роздільною здатністю, ніж аналоговий вихід. Цифрові лічильники вимагають джерела живлення (як правило, у вигляді батарей) для роботи і живлення внутрішніх датчиків і дисплеїв.
Як правило, цифрові манометри мають одну з наступних технологій:
Датчик тензодатчика
Принцип роботи датчика тензодатчика полягає в перетворенні прикладеного тиску в електричний сигнал через пружну деформацію тензодатчика. Ці тензодатчики з'єднуються з основним корпусом вимірювального приладу і розташовуються пліч-о-пліч, утворюючи ланцюг мосту Уітстон. При застосуванні тиску тензодатчик буде пружно деформуватися, тим самим змінюючи опір тензодатчика і мостового контуру. Ця зміна опору виробляє електричний вихідний сигнал, який пропорційний кількості тиску, що застосовується до лічильника.
П'єзоелектричний датчик
Слово «п'єзо» походить від п'єзена, грецького слова, що означає ту чи іншу форму фізичного тиску. П'єзоелектричні датчики використовують п'єзоелектричні матеріали, такі як кераміка і кварцові кристали. Динамічний тиск, що діє на кристал, генерує електричний заряд, який посилюється і перетворюється в сигнал напруги або частоти. На відміну від датчиків тензоелектричних датчиків, п'єзоелектричні датчики не вимагають зовнішнього збудження. Однак найбільша проблема з п'єзоелектричними датчиками полягає в тому, що кристал генерує електричний заряд тільки при застосуванні динамічного тиску, і він знаходиться тільки в сплячому стані в стаціонарних умовах. Існує багато способів упакувати п'єзоелектричні датчики для надійного зчитування статичного тиску, але ці методи можуть включати додаткові діафрагми і використання пренакрутгових гвинтів для стиснення кристала, в результаті чого дорогі і чутливі лічильники.
П'єзорезистивний датчик
Перетворювачі на основі п'єзорезисів покладаються на п'єзорезистивний ефект, який виникає при зміні опору матеріалу у відповідь на застосований механічний штам. П'єзорезистивальні датчики, як правило, виготовляються з компонентів кремнію MEMS (Мікроелектромеханічної системи). В основному це пов'язано з тим, що кремній має п'єзорезистивний ефект, який на два порядки більше, ніж у металу, що призводить до виходу вимірювання тиску з більш високою точністю і роздільною здатністю. На відміну від тензоелектричних датчиків, п'єзорезистивні датчики використовують один матеріал (кремній) для досягнення рівномірних теплових характеристик і передбачуваних і надійних температурних показників. П'єзорезистивальні датчики є одним з найпоширеніших датчиків для точного вимірювання тиску в додатках, які вимагають великої і надійної компенсації температури. CPG1500 використовує внутрішній п'єзорезистивний датчик. Його опір перетворюється за допомогою бортового комп'ютера і відображається на екрані.
