Rôzne tlakomery v odvetví merania
Meradlo je v podstate prístroj alebo zariadenie používané na meranie veľkosti, množstva alebo obsahu niečoho, zvyčajne s analógovým alebo digitálnym displejom. Môže to byť meranie akejkoľvek vlastnosti, ako je tlak, prietok, teplota, palivo alebo dĺžka. V oblasti merania a prístrojového vybavenia sa slovo "gage" často používa ako variantné pravopis slova "meradlo".
Ako už názov napovedá, prístroj na meranie tlaku je nástroj používaný na meranie a označenie tlaku kvapaliny alebo plynu vo vnútri systému v porovnaní s atmosférou alebo iným odkazom. K dispozícii je mnoho typov tlakomerov, z ktorých každý používa inú techniku alebo metódu indikácie.
Analógový tlakomer
Analógový tlakomer sa zvyčajne vzťahuje na zariadenie, ktoré používa čistú mechanickú technológiu snímania tlaku. Hodnota merania je indikovaná pohybom ukazovateľa na číselníku a každá hodnota tlaku je označená. Ukazovateľ Pohyb a poloha ukazovateľa poskytujú vizuálnu indikáciu meraného tlaku.
Väčšina analógových tlakomerov má jednu z nasledujúcich troch technológií snímania tlaku:
Bourdonová trubica
Bourdonská trubica je "C", špirálovité alebo špirálovité radiálne tvarované trubice, ktorých jedna strana je upevnená v spodnej časti prístroja a druhá strana je pripojená k ukazovateľu. Keď je Bourdon trubica stlačená, jej prierez má tendenciu byť viac zaoblený, čím má tendenciu narovnať tvar. Tento pohyb trubice je zachytený ukazovateľom na označenie tlaku. Tlakomer trubice Bourdon je najbežnejším typom analógového tlakomeru v priemysle s rôznymi tlakovými rozsahmi, ukazovateľmi a materiálmi Bourdon. Ciferníky a ruky intuitívneho displeja sú zvyčajne naplnené kvapalinou alebo vákuovo utesnené, aby sa znížil hluk v rôznych aplikáciách.
Ďalšie informácie o predpisoch WIKA Bourdon
Bránica
Tlakomer membrány obsahuje membránu v tvare vlny, ktorá je pripojená k ukazovateľu pomocou spojovacieho mechanizmu. Tlak sa aplikuje na jednu stranu bránice, ktorá je zvyčajne uzavretá prírubou. Pohyb (expanzia alebo kontrakcia) tejto membrány je zachytený týmto spojením a prenášaný do ukazovateľa na označenie tlaku. Rôzne povrchové plochy membrány môžu poskytnúť rôzne úrovne citlivosti. Napríklad membrána s veľkou plochou poskytne vyššiu citlivosť a je bežná v mnohých nízkotlakových aplikáciách. Okrem toho, najmä pre korozívne médiá, membrána a príruba zabránia meranému médiu vstúpiť do snímaceho zariadenia. To je dôvod, prečo sú membránové tlakomery veľmi populárne v aplikáciách, ktoré vyžadujú nižší tlak alebo korozívne médiá.
Prečítajte si viac o výhodách tlakomerov membrány
Mechy
Vlnitá trubica je jednodielne skladacie zariadenie s hlbokými záhybmi alebo krimpami tvorenými extrémne tenkostennými rúrkami. Keď sa tlak aplikuje alebo uvoľňuje do vnútra vlnov, sťahuje sa a rozširuje sa. Tento pohyb sa potom prenáša do ukazovateľa prostredníctvom odkazu. Podobne ako membránové tlakomery, mechy s väčšími priemermi sú najvhodnejšie pre nízky tlak a poskytujú vyššiu presnosť výkonu. Všeobecne platí, že počet záhybov mechov sa pohybuje od 5 do 20, ale vzhľadom na ich dĺžku sú obmedzené z hľadiska maximálneho tlaku, ktorý možno dosiahnuť.
Digitálny tlakomer
Jednoducho povedané, digitálny tlakomer je zariadenie, ktoré digitálne zobrazuje tlakový výstup cez obrazovku nainštalovanú na svojom tele. Všeobecne platí, že digitálne tlakomery používajú elektromechanické meranie tlaku vo svojom puzdre a obvod, ktorý premieňa túto hodnotu na odčítanie displeja. Digitálny výstup zvyčajne umožňuje operátorovi ľahko zaznamenávať hodnoty tlaku pri vyššom rozlíšení ako analógový výstup. Digitálne merače vyžadujú zdroj energie (zvyčajne vo forme batérií) na prevádzku a napájanie vnútorných senzorov a displejov.
Všeobecne platí, že digitálne tlakomery majú jednu z týchto technológií:
Snímač tenzometra
Pracovným princípom snímača tenzometra je premeniť aplikovaný tlak na elektrický signál prostredníctvom elastickej deformácie tenzometra. Tieto tenzometra sú pripojené k hlavnému telu meracieho zariadenia a usporiadané vedľa seba, aby vytvorili obvod wheatstonského mosta. Pri použití tlaku sa tenzometra elasticky deformuje, čím sa zmení odpor tenzometra a mostového obvodu. Táto zmena odporu vytvára elektrický výstupný signál, ktorý je úmerný množstvu tlaku aplikovaného na meradlo.
Piezoelektrický senzor
Slovo "piezo" pochádza z piezeínu, čo je grécke slovo, ktoré znamená jednu alebo druhú formu fyzického tlaku. Piezoelektrické senzory používajú piezoelektrické materiály, ako je keramika a kremenné kryštály. Dynamický tlak pôsobiaci na kryštál vytvára elektrický náboj, ktorý je zosilnený a premenený na napätie alebo frekvenčný signál. Na rozdiel od snímačov tenzoetra piezoelektrické senzory nevyžadujú vonkajšiu excitáciu. Najväčším problémom piezoelektrických senzorov je však to, že kryštál generuje elektrický náboj len vtedy, keď sa aplikuje dynamický tlak, a je len v spiaceho stave v ustálenom stave. Existuje mnoho spôsobov, ako zabaliť piezoelektrické senzory na spoľahlivé čítanie statického tlaku, ale tieto metódy môžu zahŕňať ďalšie membrány a použitie predpínacích skrutiek na kompresiu kryštálu, čo má za následok drahé a citlivé merače.
Piezorézne senzory
Prevodníky na báze piezorézy sa spoliehajú na piezorézny účinok, ku ktorému dochádza, keď sa rezistencia materiálu zmení v reakcii na aplikovaný mechanický kmeň. Piezorézne senzory sú zvyčajne vyrobené z kremíkových komponentov MEMS (Micro Electro Mechanical System). Je to spôsobené najmä tým, že kremík má piezoréznu účinok, ktorý je o dva rády väčší ako kovový, čo má za následok výstup merania tlaku s vyššou presnosťou a rozlíšením. Na rozdiel od tenzoetrických senzorov, piezoresistické senzory používajú jeden materiál (kremík) na dosiahnutie jednotných tepelných charakteristík a predvídateľného a spoľahlivého teplotného výkonu. Piezorézne senzory sú jedným z najbežnejších senzorov pre presné meranie tlaku v aplikáciách, ktoré vyžadujú rozsiahlu a spoľahlivú kompenzáciu teploty. CPG1500 používa vnútorný piezorézový senzor. Jeho odpor sa konvertuje pomocou palubného počítača a zobrazuje sa na obrazovke.
