Diferenční tlakoměr: princip činnosti, typy a typy. Jak vybrat diferenční tlakoměr

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Tlak v plynných a kapalných médiích je jedním z nejdůležitějších ukazatelů, jehož měření je nutné pro údržbu komunikačních a technologických systémů. Pracovní předměty zahrnují různé filtry, potrubní systémy, klimatizační a ventilační zařízení. Pomocí diferenčního tlakoměru uživatel nejen identifikuje charakteristiky skutečného tlaku, ale také získá možnost zaznamenat rozdíl mezi dynamickými ukazateli. Znalost těchto dat usnadňuje monitorování systému a zvyšuje provozní spolehlivost. Kromě toho se k měření průtoku kapaliny, plynu nebo stlačeného vzduchu používají také diferenční tlakoměry.

Funkční princip

U většiny tlakoměrů je technologie určování a výpočtu dat založena na deformačních procesech ve speciálních měřicích blocích, například v měchu. Tento prvek funguje jako indikátor, který vnímá poklesy tlaku. Blok se také stává převodníkem tlakové diference – uživatel dostává informaci v podobě pohybu ukazatele na zařízení. Kromě toho mohou být data prezentována v pascalech, pokrývajícíchcelé spektrum měření. Tento způsob zobrazování informací poskytuje například diferenční tlakoměr Testo 510, který během procesu měření zbavuje uživatele nutnosti jej držet v ruce, protože na zadní straně přístroje jsou umístěny speciální magnety..

U mechanických zařízení je hlavním indikátorem umístění šipky ovládané pákovým systémem. K pohybu ukazatele dochází až do okamžiku, kdy kapky v soustavě přestanou působit vlivem určité síly. Klasickým příkladem tohoto systému je diferenční tlakoměr DM řady 3538M, který poskytuje proporcionální převod delta (diferenční tlak) a poskytuje výsledek operátorovi jako jednotný signál.

Klasifikace

Vzhledem ke složitosti procesů měření tlaku, charakteristikám pracovních médií a dalším přestavbám existuje několik možností, jak diferenční tlakoměry pracovat v různých podmínkách. Mimochodem, diferenční tlakoměr, jehož princip činnosti je do značné míry dán jeho konstrukcí, je svou konstrukcí orientován na možnost aplikace ve specifických prostředích - proto se podle toho klasifikuje. Výrobci tedy vyrábějí následující modely:

• Skupina kapalinových diferenčních tlakoměrů, která zahrnuje modifikace plováku, zvonu, potrubí a prstence. V nich proces měření probíhá na základě indikátorů sloupce kapaliny.
• Digitální tlakoměry. Jsou považovány za nejfunkčnější, protože umožňují měřit nejen charakteristiky tlakových ztrát, ale také rychlost proudění stlačeného vzduchu, ukazatele vlhkosti a teploty. Významným představitelem této skupiny je diferenční tlakoměr Testo, který se také používá v systémech monitorování životního prostředí, v aerodynamických a environmentálních studiích.
• Kategorie mechanických zařízení. Jedná se o verze s měchem a membránou, které poskytují měření sledováním charakteristik prvku pro snímání tlaku.

Dvoutrubkové modely

Tato zařízení se používají k měření indikátorů tlaku a určování rozdílů mezi nimi. Jedná se o zařízení s viditelnou hladinou, která je obvykle prezentována ve tvaru U. Konstrukčně je takový diferenční tlakoměr instalací dvou vertikálních spojovacích trubek, které jsou upevněny na dřevěné nebo kovové základně. Povinnou součástí zařízení je štítek se stupnicí. Při přípravě na měření se potrubí naplní pracovním médiem.

Poté začíná přívod měřeného tlaku v jednom z potrubí. Zároveň druhé potrubí interaguje s atmosférou. Během měření delta jsou obě trubky vystaveny měřitelnému tlaku. Dvoutrubkový kapalinou plněný diferenční tlakoměr se používá k měření vakua, tlaku nekorozivních plynů a vzduchových médií.

Jednotrubkové modely

Jednotrubkové diferenční tlakoměryběžně se používá, když jsou vyžadovány vysoce přesné výsledky. V takových zařízeních se také používá široká nádoba, která je vystavena tlaku s nejvyšším koeficientem. Jediná trubice je připevněna k desce se stupnicí ukazující tyto rozdíly a komunikuje s atmosférickým prostředím. V procesu měření poklesu tlaku s ním interaguje nejmenší z tlaků. Kapalina se nalévá do diferenčního tlakoměru, dokud není dosažena nulová hladina.

Vlivem tlaku proudí určitá část kapaliny do trubice z nádoby. Protože objem pracovního média, který se nasunul do měřicí trubice, odpovídá objemu, který opustil nádobu, umožňuje jednotrubkový diferenční tlakoměr měřit výšku pouze jednoho sloupce kapaliny. Jinými slovy, sníží se chyba měření. Zařízení tohoto typu však nejsou bez nevýhod.

Odchylky od optimálních hodnot mohou být způsobeny tepelnou roztažností v měřicích komponentech přístroje, hustotou pracovního média a dalšími chybami, které jsou však typické pro všechny typy diferenčních tlakoměrů. Například digitální diferenční tlakoměr, dokonce is korekcemi na hustotu a teplotní koeficienty, má také určitou chybovost.

Membránové tlakoměry

Hlavní podtyp mechanických diferenčních tlakoměrů, který se také dělí na zařízení s kovovými a nekovovýmiměřicí prvky. U zařízení s plochou membránou vyrobenou z kovu jsou výpočty založeny na stanovení charakteristik průhybu v měřicí součásti. Běžný je i diferenční tlakoměr, u kterého membrána funguje jako dělicí stěna pro komory. V okamžiku deformace je protipůsobící síla tvořena válcovou spirálovou pružinou, která odlehčuje měřicí prvek. Takto se porovnávají dva různé tlaky.

Některé modifikace membránových zařízení jsou také opatřeny ochranou proti jednostrannému nárazu - tato konstrukční vlastnost umožňuje jejich použití při měření indikátorů přetlaku. Navzdory aktivnímu zavádění elektroniky do metrologického průmyslu jako celku zůstávají membránové měřicí přístroje stále žádané a v některých oblastech dokonce nepostradatelné. Například high-tech diferenční tlakoměr DMTs-01m digitálního typu má navzdory své ergonomii a vysoké přesnosti řadu omezení pro použití v podmínkách, kde je možný provoz membránových zařízení.

Níže uvedené verze

U těchto modelů je měřicím prvkem vlnitá kovová krabice doplněná spirálovou pružinou. Rovina zařízení je rozdělena měchem na dvě části. Největší vliv tlaku dopadá na komoru mimo měch a nejmenší - do vnitřní dutiny. V důsledku vystavení tlakům s různými silami se citlivý prvek deformuje v souladu s hodnotou úměrnou požadovanému indikátoru. toklasické diferenční tlakoměry ukazující výsledky měření šipkou na číselníku. Ale existují i další zástupci této rodiny.

Další mechanické verze

Méně běžné jsou prstencové, plovákové a zvonkové přístroje pro měření diferenčního tlaku. Ačkoli mezi nimi existují poměrně přesné modely bez měřítka a samočinné nahrávání, stejně jako zařízení s kontaktními elektrickými zařízeními. Přenos dat v nich je zajištěn dálkově, opět pomocí elektrické komunikace nebo pneumaticky. Aby bylo možné určit ukazatele spotřeby na základě proměnných rozdílů, vyrábí se také mechanická zařízení se sčítacími a integračními sčítáními.

Digitální tlakoměry

Přístroje tohoto typu jsou kromě základních funkcí měření rozdílu tlaků schopny zjišťovat dynamický výkon pracovních médií. Taková zařízení jsou označena DMC-01m. Digitální diferenční tlakoměr se používá zejména v systémech řízení ventilace výrobních zařízení, umožňuje vypočítat ukazatele spotřeby plynu s přihlédnutím k teplotním korekcím a také vést záznamy o průměrné spotřebě pro měřené pozice. Zařízení je vybaveno mikroprocesorem, který automaticky vede záznamy o měření a akumulaci informací o kouřovodu. Všechny přijaté informace o výsledcích práce se zobrazují na displeji.

Doporučení pro výběr

Výpočetní operace s indikátory tlaku vyžadujípomocí spolehlivého zařízení, které nejlépe vyhovuje provozním podmínkám. V tomto ohledu je důležité určit seznam funkcí, které bude zařízení provádět. Například diferenční tlakoměr Testo 510 je schopen poskytovat přesné, teplotně kompenzované odečty a poskytovat data na digitálním displeji. V některých případech je vyžadován model signalizace, takže je třeba vzít tuto možnost v úvahu.

Pro co nejpřesnější údaje musíte nejprve porovnat vlastnosti zařízení s možností provozu v konkrétním pracovním prostředí. Ne všechna zařízení lze používat v prostředí s kyslíkem, čpavkem a freonem. Jejich přesnost může být přinejmenším nízká.