أجهزة قياس الضغط لقياس ضغط الغاز: الأنواع وميزات التصميم وتشغيل العدادات
غالبًا ما تكون هناك حاجة لقياس الضغط الناتج عن الغاز. على سبيل المثال، في الاسطوانات، في خطوط أنابيب الغاز، في مختلف الحاويات والأوعية.للتحكم ومراقبة المؤشرات، يتم استخدام أجهزة قياس الضغط لقياس ضغط الغاز. تخدم هذه الأجهزة في مختلف مجالات الحياة، من الطب إلى الصناعة الثقيلة.
للتأكد من أن شراء الجهاز لم يذهب سدى، وأن مقياس الضغط الذي تم شراؤه يلبي متطلبات عمليات الإنتاج، فإن الأمر يستحق التعرف على التصنيف. وسوف نعرفك على أنواع أجهزة قياس ضغط الغاز. دعونا نتحدث عن ميزات التصميم ومبادئ التشغيل.
محتوى المقال:
التصنيف حسب نوع الضغط المقاس
الأدوات المستخدمة للحصول على بيانات حول معلمات ضغط الغاز في خزانات الغاز وخطوط النقل وما إلى ذلك. اسطوانات الغاز وغيرها من الدبابات، ويتم تصنيفها وفقا لعدة معايير. أنها تختلف في هيكلها ومبدأ عملها.
تنقسم الأجهزة المستخدمة لقياس الضغط إلى فئات حسب:
- نوع الضغط الذي يتم قياسه؛
- غاية؛
- مبدأ التشغيل؛
- فئة الدقة.
بناءً على نوع الضغط الذي يتم قياسه، تنقسم الأدوات المصممة لتحديد المؤشرات الدقيقة إلى أجهزة قياس الضغط، ومقاييس الفراغ، ومقاييس السحب، ومقاييس الضغط، ومقاييس الضغط وغيرها.
اعتمادا على درجة الحماية من تأثير البيئة الخارجية، يتم إنتاج الأجهزة التالية:
- معيار؛
- محمية من الغبار.
- ضد للماء؛
- محمية من البيئات العدوانية.
- حدث الانفجار.
يمكن لمنتج واحد أن يجمع بين عدة أنواع من الحماية.
مقياس الضغط هو جهاز صغير يستخدم لقياس الضغط أو فرق الضغط. يعتمد مبدأ تشغيل هذه الأداة على بنيتها الداخلية. وضمن فئة واحدة، يتم تقسيمهم أيضًا إلى مجموعات اعتمادًا على فئة الدقة.
لقياس الضغط المطلق، الذي يتم قياسه من الصفر المطلق (الفراغ)، يتم استخدام مقاييس الضغط المطلق. يتم تحديد الضغط الزائد باستخدام مقياس الضغط الزائد. بشكل عام، يتم استدعاء جميع أنواع هذه الأجهزة في كلمة واحدة: "مقياس الضغط".
تم تصميم معظم أنواع أجهزة قياس الضغط لقياس قيم الضغط الزائد. خصوصيتها هي أنها تظهر الضغط، وهو ما يمثل الفرق بين المطلق والغلاف الجوي.
مقاييس الفراغ هي أجهزة تشير إلى قيمة ضغط الغاز المخلخل. باستخدام مقاييس الضغط والفراغ، يتم قياس الضغط الزائد وضغط الغاز المتخلخل. يتم عرض المعلومات على مقياس واحد.
باستخدام أجهزة قياس الضغط، يتم تحديد معلمات الضغط الزائد بقيم تصل إلى 40 كيلو باسكال. على العكس من ذلك، تتيح أجهزة قياس الجر إمكانية قياس الخلخلة حتى -40 كيلو باسكال. تقوم أجهزة قياس ضغط الدفع بقياس الخلخلة والضغط الزائد في النطاق من -20 إلى +20 كيلو باسكال.
يمكن استخدام مقاييس الضغط التفاضلي لتحديد فرق الضغط عند نقطتين اختياريتين لدراستهما. المقياس الدقيق هو مقياس ضغط تفاضلي يسمح لك بقياس فروق الضغط في حدود 40 كيلو باسكال.
التصنيف حسب مبدأ التشغيل
تنقسم أجهزة قياس ضغط الغاز حسب آلية قراءة القراءات إلى:
- التشوه.
- الكهرباء؛
- مكبس الوزن الساكن
- سائل.
كل نوع له سماته المميزة.
نوع التشوه من أجهزة قياس الضغط
مبدأ وأساس تشغيل أجهزة فئة التشوه هو أن الضغط يعمل على العنصر الحساس للجهاز المشوه. يتم تحديد مستوى الضغط حسب درجة التشوه.
عناصر الاستشعار في أجهزة الزنبرك الأنبوبي هي نوابض أنبوبية. هذه المنتجات عبارة عن أنابيب مثنية في دائرة ذات مقطع بيضاوي عرضي. يؤثر الغاز على السطح الداخلي للأنبوب. خلال هذا التعرض، يتشوه الأنبوب ويتغير شكله، ويقترب من الاستدارة.
أحد طرفي الأنبوب مغلق ويمكن تحريكه. والثاني مفتوح وثابت مع أصحابه. عندما ينحني أنبوب الزنبرك، تتأثر الحلقات أيضًا، مما يؤدي بعد ذلك إلى فك الزنبرك. تتحرك نهاية الزنبرك المختومة وفقًا لقوة الضغط. تنتقل هذه الحركة إلى مقياس القياس.
عند قياس الضغوط حتى 40 بار، يتم استخدام النوابض الدائرية.عند الضغط العالي، يتم استخدام النوابض الحلزونية أو الحلزونية الموجودة في نفس المستوى. ويتراوح خطأ القراءات عند قياس الضغط بهذه الطريقة من 1 إلى 4%.
تتيح لك عناصر استشعار الحجاب الحاجز والمنفاخ قياس القيم الصغيرة للضغط الزائد والضغط الفراغي بشكل فعال.
يتم تصنيع الخوار وفقًا لمبدأ خرطوم السباكة. وهو عبارة عن أنبوب معدني رقيق الجدران مصنوع من حلقات عرضية متحركة. اعتمادًا على معايير المواد والتصنيع، يمكن أن يكون المنفاخ أكثر أو أقل صلابة.
عناصر الغشاء الحساسة لديها أكبر قدر من التنوع. لا تتجاوز فئة دقة هذه الأجهزة 1.5. هذه الأجهزة لديها نظام وقائي. في حالة التحميل الزائد، يقع الغشاء على جهاز حماية خاص.
غالبًا ما يتم تركيب الصناديق الغشائية في أجهزة قياس الضغط والفراغ. يتم إنتاج مقاييس الضغط ومقاييس السحب ومقاييس الضغط ذات الصناديق الغشائية بفئات دقة 1.5؛ 2.5 وحد القياس يصل إلى 25 كيلو باسكال.
تتميز الأغشية المسطحة بإزاحة صغيرة لنقطة التشغيل، لذلك يتم استخدامها غالبًا لتحويل الضغط إلى قوة. إنها غير مستقرة، ولكنها محسوبة بشكل جيد.
تُستخدم الأغشية المموجة مع الصناديق المماثلة لتحسين الأداء الساكن. يتحرك الأول بشكل أفضل، لكن من الصعب حسابه. يتم استخدام الأخير في كثير من الأحيان بسبب صلابته المنخفضة.
لقياس قيم الضغط الصغيرة، يتم استخدام الأجهزة ذات الأغشية الرخوة.
تحتاج الأجهزة إلى الحماية من درجات الحرارة المرتفعة، لأنها تؤثر سلباً على مرونة وحساسية عناصر العمل الرئيسية.
مؤشرات الضغط الميكانيكية
العديد من مقاييس الزنبرك الأنبوبي هي في الواقع أجهزة تحويل مباشر. وهذا يعني أن الضغط يتحول إلى إزاحة عنصر الاستشعار والجهاز الميكانيكي الملامس له.
تحت تأثير الضغط، يتحرك الطرف الحر للزنبرك، ويعمل السائق على قطاع التروس، ويدور الترس والسهم الموضح.
يتم تصنيع مقاييس الضغط الزنبركية بنطاق قياس من 0.1 إلى 103 ميجا باسكال ولها فئات دقة مختلفة. يتم إنتاج النماذج المثالية بفئات دقة تبلغ 0.15؛ 0.25؛ 0.4. عدادات فئة العمل ذات الدقة المتزايدة - 1 و 0.6. العاملون الفنيون العامون - بفئات دقة 1.5؛ 2.5؛ 4.
أجهزة قياس الضغط الاتصال الكهربائية
من الناحية الهيكلية، فهو عبارة عن تعديل لمقياس الضغط الموضح. جوهر العمل هو أنه عندما يصل السهم إلى قيمة ضغط العتبة، يتم إغلاق الشبكة.
يتم إغلاق الدائرة الكهربائية ويتم تشغيل الإنذار عندما يصل سهم الإشارة إلى أحد الأسهم ذات جهات الاتصال. فئة الدقة لمقاييس الضغط هذه هي 1.5. نطاق القياس يتوافق مع القيم القياسية.
لتوفير الإشارات أو لغرض التحكم الموضعي، يتم استخدام مفتاح ضغط يحمل علامة RD. يقيسون الضغوط في النطاق من 12 إلى 1600 كيلو باسكال. يتم ضبط الريلاي على حدود التنشيط العلوية والسفلية حسب قراءات جهاز التحكم وله قوة كسر 10 واط.
نماذج تسجيل أجهزة قياس الضغط
تنتج الصناعة أجهزة قياس الضغط مع نظام قراءة المؤشرات المدمج، الذي يسجل القيم على مخطط القرص بحيث يمكن بعد ذلك مراقبة ديناميكيات المؤشرات. يمكن إكمال ثورة واحدة في 8، 12، 24 ساعة. تحدث الحركة بسبب محرك كهربائي أو آلية الساعة.
يعتمد تشغيل مسجل قياس الضغط على إرسال الإشارة بواسطة زنبرك أنبوبي ذو قطر كبير له قوة جر. ينقل الحركة من عنصر الاستشعار إلى نظام العرض. الأجهزة التي تحمل علامة MTS تسجل قيم الضغط الزائد.
تتطلب هذه الأجهزة تحكم المشغل ولها فئات دقة 1؛ 1.5؛ 2.5.
يتم استخدام العناصر الحساسة للمنفاخ في أجهزة قياس الضغط التفاضلي ذاتية التسجيل، والتي يمكن أيضًا تجهيزها بجهاز إنذار ومحول هوائي. تقيس هذه الأجهزة الضغط في النطاق من 6.3 كيلو باسكال إلى 0.16 ميجا باسكال ولها فئات دقة 1؛ 1.5.
مقاييس الضغط من النوع الساكن
غالبًا ما تُستخدم مقاييس الضغط هذه كمعيار عند معايرة أدوات القياس الأخرى. نطاق قياسها واسع جدًا. اعتمادًا على تصميم الجهاز، يمكن أن يبدأ بقيم فراغ خطيرة وينتهي بتكرار يصل إلى 2500 ميجا باسكال. تصل فئة الدقة إلى قيم قصوى تصل إلى 0.0015.
مبدأ التشغيل هو إبقاء الأسطوانة في المكبس في حالة معينة بينما يتم تطبيق أوزان المعايرة على جانب واحد ويتم تطبيق الضغط المقاس على الجانب الآخر. اعتمادًا على وزن الأحمال، يتم الحكم على مقدار الضغط الناتج.
عنصر العمل الرئيسي للجهاز هو عمود القياس. اعتمادا على جودة إنتاجها، ودقة ونقاء المركبات، يتغير حجم الخطأ أيضا.
من الناحية الوظيفية، يتكون مقياس ضغط الوزن الساكن من جهاز إنشاء الضغط ونظام قياس وأوزان. الجهاز مزود بآلية دوارة لزيادة وخفض الضغط بالإضافة إلى صمام تخفيف الضغط.
تستخدم على نطاق واسع مقاييس الضغط ذات المكبس غير المغلق. لديهم فجوة بين المكبس والأسطوانة. تمتلئ الحاوية الموجودة أسفل المكبس بالزيت الذي يُسكب في الفجوة تحت الضغط ويقوم بتشحيم أسطح الاحتكاك.
عداد غاز كهربائي
تُستخدم مقاييس الضغط هذه لتحويل ضغط الغاز المباشر أو غير المباشر إلى معلمة كهربائية. أجهزة قياس الضغط الأكثر شيوعًا من هذا النوع هي: أجهزة قياس الضغط والسعة والمقاومة. يتم قياس الضغط في النطاق من 100 باسكال إلى 1000 ميجا باسكال. يتم تصنيع الأجهزة بفئات دقة من 0.1 إلى 2.5.
إن تشغيل مقاييس الضغط التي تعمل على أساس تأثير مقاومة الشد هو تغيير قيمة مقاومة الموصل بسبب التشوه. قياس الضغط في النطاق من 60 إلى 108 با مع الحد الأدنى من الخطأ.
يتيح لك تركيب شفة المستشعر والتصميم الخاص للجهاز قراءة بيانات الضغط في البيئات القاسية بشكل خاص مع درجات حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية. يستخدم لقياس الضغط في الأنظمة ذات العمليات سريعة التدفق.
العنصر الحساس في مثل هذا الجهاز هو سلك المنجانين، والذي يمكن قياس مقاومته بسهولة بواسطة جسر متوازن.
يعتمد تشغيل أجهزة قياس الضغط السعوية على تأثير الضغط على الغشاء، وهو قطب كهربائي متحرك. عندما يتحرك الغشاء، يتبع ذلك تغيير في سعة محول الطاقة. تتميز بأخطاء كبيرة في درجات الحرارة.
في مقاييس الضغط السعوية، يتم تحديد انحراف الغشاء بواسطة دائرة كهربائية. تستخدم هذه الأجهزة في الأنظمة ذات التغيرات السريعة في الضغط.
أدوات قياس السوائل
يتم تحديد الضغط بواسطة هذه الأجهزة من خلال موازنة الضغط المكتشف مع الضغط الناتج عن عمود السائل. بهذه الطريقة، يمكنك قياس الضغط الزائد الصغير، والضغط الجوي، ومستوى الفراغ، وفرق الضغط.
وتتمثل هذه المجموعة بمقاييس الضغط على شكل حرف U، والتي تتكون من أوعية متصلة، ويتم تحديد الضغط من خلال مستويات السائل؛ مقاييس مجهرية التعويض؛ مقاييس ضغط الأكواب، والتي تستخدم خزانًا بدلاً من الأنبوب الثاني؛ أجهزة قياس الضغط التفاضلي العائمة والجرسية والحلقية.
في أدوات قياس السائل، يكون مائع العمل مماثلاً للعنصر الحساس.
عادةً ما تكون أجهزة قياس الضغط التفاضلي مجهزة بأجهزة إنذار وأجهزة قياس التدفق ومنظمات وأجهزة تسجيل. نطاق القياس من 10 إلى 105 بنسلفانيا. اعتمادًا على السوائل التي تملأ الجهاز، يتغير حد القياس.
التقسيم حسب الغرض الوظيفي
وفقًا للغرض المقصود منها، يتم تمييز الأنواع التالية من أجهزة قياس الضغط المستخدمة لقياس ضغط الغاز:
- التقنية العامة؛
- مرجع؛
- خاص.
دعونا نلقي نظرة على ميزات كل نوع.
أجهزة قياس الضغط للأغراض الفنية العامة
يتم إنتاج هذا النوع من أجهزة قياس الضغط بغرض قياس قيم الفراغ والضغط الزائد لأغراض فنية عامة. تسمح التعديلات المختلفة للأجهزة باستخدامها في مجموعة متنوعة من البيئات. يتم استخدامها لقياس الضغط في الإنتاج مباشرة أثناء العمليات التكنولوجية.
يمكن لمقاييس الضغط هذه قياس ضغط الوسائط الغازية غير العدوانية تجاه سبائك النحاس عند درجات حرارة تشغيل تصل إلى 150 درجة مئوية.عادةً ما يكون جسم المنتج مصنوعًا من الفولاذ، وأجزاء الآلية مصنوعة من سبائك النحاس.
يتم تصنيع مقاييس الضغط الفنية العامة للغاز ذو الضغط المنخفض أو المرتفع لتكون مقاومة للاهتزازات بتردد يتراوح من 10 إلى 55 هرتز، بالإضافة إلى سعة إزاحة تصل إلى 0.15 ملم كحد أقصى. لديهم عدة فئات دقة من 1 إلى 2.5.
تكتسب أجهزة قياس ضغط الغاز للأغراض الفنية العامة المزودة بلوحة إلكترونية يتم عرض بيانات القياس عليها شعبية كبيرة. غالبًا ما تكون مجهزة بمحولات تعمل على أتمتة العمليات التكنولوجية. يتم عرض قيم الضغط على قرص إلكتروني.
مجموعة أجهزة قياس الضغط الخاصة
يتم تصنيع هذه الأجهزة لنوع معين من الغاز والبيئة التي يخلقها. بالنسبة للأنظمة ذات الضغط المتزايد، يتم تصنيع أجهزة قياس الضغط للغاز عالي الضغط. بعض الغازات عدوانية تجاه بعض السبائك، لذلك من الضروري استخدام مواد مقاومة عند العمل بها.
يتم طلاء أجهزة قياس الضغط الخاصة بألوان مختلفة حسب نوع الغاز.
أجهزة قياس ضغط البروبان مطلية باللون الأحمر ولها جسم فولاذي ولها خصائص أجهزة قياس الضغط الفنية العامة. يتراوح ضغط التشغيل لهذه الأجهزة من 0 إلى 0.6 ميجا باسكال. هذا هو ضغط البروبان القياسي. التشغيل ممكن في نطاق درجة الحرارة من -50 إلى +60 درجة مئوية. درجة حرارة بيئة العمل تصل إلى +150 درجة مئوية. غالبًا ما يتم تضمينه مع مخفضات البالون.
تكون أجهزة قياس ضغط الأمونيا الموجودة في الأسطوانات والحاويات الأخرى باللون الأصفر.تم تجهيز الوحدات ذات الضغط متعدد المراحل بمقياس درجة الحرارة. مكونات مقياس الضغط مصنوعة من مواد مقاومة لأبخرة الأمونيا.
مقياس ضغط الأسيتيلين مطلي باللون الأبيض. تم تصنيعه كمقياس ضغط للأنظمة الأمنية من مواد خالية من الدهون. يستخدم لقياس الضغط الزائد في مختلف أنظمة توزيع وتوليد الأسيتيلين. الجسم مصنوع من الفولاذ، والمكونات الداخلية مصنوعة من سبائك النحاس. نطاق درجة الحرارة المسموح به هو من -40 إلى +70 درجة مئوية.
يتحول مقياس ضغط الهيدروجين إلى اللون الأخضر الداكن. مقياس الضغط للغازات الأخرى القابلة للاشتعال مطلي باللون الأحمر. جهاز قياس المخاليط غير القابلة للاشتعال مطلي باللون الأسود. مقياس ضغط الأكسجين مطلي باللون الأزرق.
الأجهزة المرجعية لقياس الضغط
تم تصميم هذا النوع من أجهزة قياس الضغط لاختبار ومعايرة وضبط الأدوات الأخرى لضمان أعلى دقة قياس ممكنة. تتميز هذه الأجهزة بفئة دقة أعلى مقارنة بالأجهزة التقنية العامة. وتنقسم معايير العمل إلى ثلاث فئات.
مقاييس ضغط التحكم، المستخدمة لمراقبة موثوقية قراءات أدوات القياس في موقع التثبيت، تسمى أيضًا مقاييس الضغط عالية الدقة. يتراوح نطاق قياس التشغيل من 0-0.6 إلى 0-1600 بار للوسائط الغازية.
أجهزة قياس الضغط التقليدية و اسطوانات الغاز المركبة يجب أن تخضع لإجراءات التحقق مرة واحدة على الأقل في السنة، ما لم تتم الإشارة إلى فترات أخرى في المستندات الخاصة بالجهاز. يتم إجراء التحقق من قبل منظمات الأرصاد الجوية المعتمدة التي تتمتع بوضع الكيانات القانونية.بعد التحقق يتم إصدار الشهادة ووضع الختم.
يتم تصنيع آليات النقل في مقاييس الضغط المرجعية بتردد تروس أعلى. وتتميز بالحد الأدنى من الاحتكاك في آلية المؤشر، فضلاً عن الحساسية العالية للعناصر الداخلية.
تحتوي أجهزة قياس الضغط القياسية ذات فئة الدقة 0.4 على مقياس من 250 وحدة، مع فئة دقة تبلغ 0.15 أو 0.25، ولها مقياس من 400 وحدة بقيمة قسمة تبلغ وحدة واحدة. تشغيل الجهاز ممكن في درجات حرارة مختلفة اعتمادا على حشو السكن. درجة حرارة التشغيل المثالية هي 20 درجة مئوية.
سوف يطلعك على تفاصيل إعادة تعبئة أسطوانات الغاز المقالة التالية. يجب على جميع مالكي العقارات الريفية غير المتصلة بإمدادات الغاز المركزية قراءتها.
استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع
مبدأ تشغيل مقياس ضغط الزنبرك:
خصائص ونطاق تطبيق مقياس الضغط:
يتم إنتاج أجهزة قياس الضغط لحل المشاكل المختلفة. الأكثر شيوعًا هي الأنواع الفنية العامة المستخدمة في الصناعات الصغيرة والشركات المختلفة عند العمل مع معدات وأنظمة الغاز. أجهزة قياس ضغط التلامس الكهربائي هي أجهزة ترسل إشارة عند الوصول إلى قيمة حرجة.
لفحص وضبط أجهزة قياس الضغط، يتم استخدام أجهزة قياس الضغط القياسية. يتم إنتاج أجهزة قياس ضغط خاصة لقياس ضغط وسط غازي محدد.من بينها، تحظى أجهزة قياس ضغط البروبان بشعبية كبيرة، والتي غالبًا ما يتم تركيبها كاملة مع مخفض على أسطوانات الغاز.
هل ترغب في مشاركة معلومات مفيدة حول موضوع المقال أو طرح سؤال أو نشر صورة؟ يرجى ترك التعليقات في النموذج أدناه. مشاركة المعلومات والتوصيات المفيدة التي قد تكون مفيدة لزوار الموقع.