Diferenciální tlakoměr: Typy, provozní principy a výrobci

Potřeba přesného měření tlaku nastává v různých oblastech. Nejvíce náročné na přesnost naměřených parametrů jsou průmyslové podniky, kde jsou obsluhovány složité technologické procesy. Manometr diferenciálního tlaku (diferenciální manometr), který má různé technické a konstrukční a funkční verze, umožňuje v těchto podmínkách stanovit komplexní tlakové ztráty.

Princip fungování zařízení

Hlavním rozdílem mezi diferenciálními modely manometru je fixace dvou hodnot najednou, přičemž rozdíl mezi nimi se odráží jako cílový indikátor. Kromě toho v nejjednodušších systémech není vždy důležité určité množství. Lze nastavit pouze úroveň prahového rozdílu, při které se indikátor spouští. Například pokud rozdíl tlaků ve dvou médiích dosáhl kritického koeficientu, přístroj automaticky generuje výstupní signál, který je lineárně propojen s konstantním proudem. Způsob fixace samotných zdrojových dat se provádí odlišně v závislosti na typu diferenčního manometru a jeho citlivém prvku. Různé způsoby prezentace konečných informací. V tomto případě byl popsán elementární model se signálovým výstupem, který sám může spustit řetězec reakcí. Existuje však složitější zařízení, ve kterých se provádí stálé sledování několika indikátorů tlaku ve spojených médiích.

Zařízení pro měření diferenčního tlaku

Většina modelů obsahuje celou sadu manometrických částí, funkčních součástí a trubek pro komunikaci mezi médii. Je také nutné mít několik měřících komor, které jsou od sebe odděleny manometrickými zařízeními. V typickém schématu fungují tato zařízení funkcemi snímacího prvku, který určuje tlakový rozdíl. Změna stavu s kolísáním určité charakteristiky v jednom z médií dává signál a aktivuje se zobrazovací mechanismus. Opět jsou prostředky pro vyjádření dat v diferenciálním manometru odlišné, stejně jako reakce na změny v systému v zásadě. Přístrojová skříň je vyrobena z chráněných materiálů - z vysoce pevného plastu nebo kovu s antikorozním povlakem. Také tělo může mít speciální prvky pro instalaci, přenos nebo umístění v viskózním a korozivním prostředí. Zvláště přítomnost takových přísad je důležitá pro modely zařízení, které se používají v chemickém průmyslu.

Základní klasifikace

Za prvé je třeba zdůraznit strukturální rozdíly mezi různými tlakoměry diferenciálního tlaku. Existují například stacionární a ruční zařízení - první je nastavena v měřicím bodě a již se nezmění a druhá se krátce použije při zkoumání konkrétního provozního média. Prostřednictvím prezentace informací lze rozlišit tři typy zařízení:

• Přechodový měřič. Klasická verze měřicího analogového zařízení, která zobrazuje hodnotu přes pohyb šipky na stupnici. Takové modely jsou fyzicky spolehlivé, ale mají nižší přesnost než moderní a pokročilejší zařízení.
• Digitální manometr diferenčního tlaku. Přístroj zobrazí údaje o výsledcích měření na displeji. Za přítomnosti mikroprocesoru může operátor dát příkazy digitálních modelů pro další akce v závislosti na zaznamenaných indikátorech. To znamená, že zařízení působí jako regulátor.
• Modely s proudovým výstupem. Zpravidla jsou zařízení této skupiny integrována do procesních řetězců a poskytují proudové signály od 4 do 20 mA pro výkonné zařízení.

Nyní je možné seznámit se s diferenčními tlakoměry, které se liší v mechanismu měření tlakového rozdílu.

Diferenční měřič membránového tlaku

Základem pracovní skupiny membránového měřidla diferenčního tlaku je citlivá kovová deska nebo jiný elastický, ale zároveň náchylný na vibrační prvek. Mimochodem, za účelem zvýšení citlivosti membrány je někdy vyroben vlnitý. Zařízení také obsahuje dvě hermetické komory pro měření tlaku, které jsou propojeny ventilovým blokem s impulsními trubkami. Tlakový rozdíl diferenciálního manometru typu membrány je fixován jádrem, který je přímo spojen s citlivým prvkem. Když kolísání prahových hodnot způsobí proporcionální změnu výstupního signálu, který poskytuje efekt zobrazení.

Diferenciální manometr měchýřů

Také tato verze zařízení se nazývá zobrazování. Návrh vlnovodů je založen na dvou částech - zobrazování a vlnovce. Pokud jde o první část, je obvykle zastoupena kulatým pouzdrem se středním průměrem 150-200 mm, uvnitř kterého je mechanismus tribodového sektoru. Cena rozdělení je obvykle 1 mbar, což je optimální pro měření technologických indikátorů tlaku. Diferenciální manometr s měchýřem se používá zejména v systémech tepelné energie a dodávky plynu, sloužící neagresivním médiím, jako je dusík, argon, vzduch atd.

Pracovní část zařízení je tvořena deformací pružné mechaniky, sestávající z měchů, pružin a torzní trubice. Vlastně aktivní prostředí ovlivňuje systém tlumičů, který přenáší fyzické signály na prvky indikačního systému. Navíc přesnost měchových zařízení je poměrně vysoká, protože mechanici nevnímají rušení teplotními a vlhkostně negativními faktory.

Diferenční měřidlo rtuti

Vstupuje do rozsáhlé skupiny kapalinových tlakoměrů a současně má jednu z technicky nejsložitějších konstrukčních poprav. Princip fungování zařízení je založen na stanovení hydrostatických indikátorů tlaku na kapalný sloupec - v tomto případě rtuť. Při použití systému interakce komunikujících nádob určuje přístroj tlakový rozdíl stanovením a porovnáním nadměrných hladin v sloupcích kapaliny. Zvláštnosti rtuťových diferenciálních tlakoměrů zahrnují vysokou hustotu pracovního média, která minimalizuje negativní účinek kapilárních sil.

Navíc k ochraně pracovního toku před vnějším vlivem při statickém tlaku do 5 MPa mohou být použity přídavné prvky pro řízení počáteční polohy sloupku pro opravu kapaliny. Kromě toho jsou diffanometry rtuti citlivé na teploty, a proto k odstranění vlivu tepelného vlivu jsou zařízení někdy vybavena prostředky pro nastavení nulové úrovně citlivého média.

Vlastnosti diferenciálních mikromanometrů

Jedná se o kompaktní přenosné měřicí přístroje o rozdílu tlaku do velikosti 3 kPa. Jedná se strukturálně o nástroje s jednou trubkou, které také obsahují prostředky pro regulaci rozdělení stupnic, zařízení pro zlepšení přesnosti řízení dat, optických zařízení apod. Nejběžnější variantou mikromanometrů jsou laboratorní přístroje se šikmou trubicí. V terénu se obvykle používá kapesní diferenciální manometr, který je snadno ovladatelný, ale optimalizovaný design má nízkou přesnost až o 0,5%. Mimochodem, profesionální rozlišovací tlakoměry plného rozměru jsou charakterizovány přesností 0,1-0,2%.

Testo modely

Výrobce "Testo" je jedním z předních vývojářů měřicích a metrologických zařízení. Segment diferenciálních měřidel je představován několika sériemi, které se používají ve větracích systémech, plynovodech, automatizaci kotlů a dalším zařízením. Mezi nejoblíbenější modely této značky patří tlakoměr Testo 510, pracující v rozmezí od 0 do 100 hPa. Zařízení je poměrně jednoduché jak ve fyzickém oběhu, tak při správě elektronických funkcí. Magnety se nacházejí na povrchu pro pohodlnou instalaci a pomocí ergonomického pracovního panelu může uživatel nastavit zařízení na různé měřící režimy, připojit také prostředky kompenzace teploty a hustoty vzduchu.

ECO-INTECH

Tuzemská společnost také vyrábí tlakoměry v několika sériích. Například zařízení DMC-01M se týká profesionální techniky, pomocí níž lze vypočítat rozdíl a stupeň ředění tlaku v plynovém médiu. Zvláštní úpravy jsou také nabízeny pro řízení průtoku a rychlosti průtoku vzduchu pomocí vlastních tlakových trubek. Vlastnosti diferenciálního tlakoměru DMC-01M zahrnují schopnost pracovat v automatickém režimu a podporují operace zpracování hotových dat,

Modely firmy WIKA

Jiný ruský výrobce, který nabízí standardní verze dimanometrů a vysoce specializované modely s dalšími možnostmi a rozšířenými provozními rozsahy. Například kromě hlavní funkce ovládání rozdílu tlaku, některé verze umožňují monitorovat stav čerpadel, filtrů, ventilačních systémů a dalších technických zařízení ve stejném servisním systému. Stejně jako diferenční manometry Testo s digitální indikací, zařízení WIKA z linky DELTA-plus podporují několik možností prezentace dat. Různé nástroje pro zpracování dat jsou také k dispozici uživateli s širokou škálou kanálů pro oznamování operátorů. Vyvíjí výrobce a speciální verze pro provoz v drsných prostředích. Jedná se o modely vyrobené z vysoce kvalitních materiálů odolných proti vysokým teplotám, vlhkosti a mechanickému namáhání.

Závěr

Diferenční měřidla těsně zapadají do řídících a bezpečnostních jednotek mnoha systémů technologického inženýrství jako integrovaného vybavení. Mohou se uskutečňovat v systému a jako samostatné zařízení, které plní uzavřenou škálu funkcí a jako spojení v technologickém řetězci, které spolupracují s automatizací řízení. Současně například digitální diferenční manometr DMTs-01M umožňuje udržovat statistiky naměřených hodnot. V rozšířené konfiguraci je dodáván s rozhraním RS-232, které také otevírá možnost připojení k počítači. V důsledku toho může provozovatel postavit monitorovací a řídicí stanici se základní sadou dispečinkových funkcí na základě malého zařízení. Nicméně, náklady na takové vybavení je značné - stejný model DMC-01M se odhaduje na 35 tisíc rublů. Méně funkční a technologicky vyspělé zařízení jsou k dispozici v průměru za 20 až 25 tisíc rublů. Ale i v těchto případech budeme mluvit o profesionálních zařízeních s mírou přesnosti, která je dostatečná pro průmyslové využití. Zbývá jen vybrat si model s vhodným pro konkrétní podmínky, princip činnosti.