مقياس الضغط التفاضلي: مبدأ التشغيل وأنواعه وأنواعه. كيفية اختيار مقياس الضغط التفاضلي

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

الضغط في الوسائط الغازية والسائلة من أهم المؤشرات التي يتطلب قياسها لصيانة أنظمة الاتصالات والأنظمة التكنولوجية. تشمل كائنات العمل المرشحات المختلفة وأنظمة خطوط الأنابيب وتكييف الهواء وأجهزة التهوية. باستخدام مقياس الضغط التفاضلي ، لا يحدد المستخدم خصائص الضغط الفعلي فحسب ، بل يحصل أيضًا على فرصة لتسجيل الفرق بين المؤشرات الديناميكية. تسهل معرفة هذه البيانات مراقبة النظام وتزيد من الموثوقية التشغيلية. بالإضافة إلى ذلك ، تُستخدم مقاييس الضغط التفاضلي أيضًا لقياس تدفق السائل أو الغاز أو الهواء المضغوط.

مبدأ العمل

في معظم مقاييس الضغط ، تعتمد تقنية تحديد البيانات وحسابها على عمليات التشوه في كتل قياس خاصة ، على سبيل المثال ، في المنفاخ. يعمل هذا العنصر كمؤشر يشير إلى انخفاض الضغط. تصبح الكتلة أيضًا محول فرق الضغط - يتلقى المستخدم معلومات في شكل تحريك المؤشر على الجهاز. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تقديم البيانات بلغة باسكال ، غلافطيف القياس بأكمله. يتم توفير هذه الطريقة في عرض المعلومات ، على سبيل المثال ، من خلال مقياس الضغط التفاضلي Testo 510 ، والذي أثناء عملية القياس ، يخفف المستخدم من الحاجة إلى الاحتفاظ بها في يده ، حيث يتم توفير مغناطيس خاص على ظهر الجهاز

في الأجهزة الميكانيكية المؤشر الرئيسي هو موقع السهم الذي يتحكم فيه نظام الرافعة. تحدث حركة المؤشر حتى اللحظة التي تتوقف فيها القطرات في النظام عن ممارسة تأثير قوة معينة. المثال الكلاسيكي لهذا النظام هو مقياس الضغط التفاضلي 3538M Series DM ، والذي يوفر تحويل دلتا نسبي (الضغط التفاضلي) ويوفر النتيجة للمشغل كإشارة موحدة.

التصنيف

نظرًا لتعقيد عمليات قياس الضغط ، وخصائص وسائط العمل والتحويل الإضافي ، هناك العديد من الخيارات لمقاييس الضغط التفاضلي للعمل في ظروف مختلفة. بالمناسبة ، فإن مقياس الضغط التفاضلي ، الذي يتم تحديد مبدأ التشغيل إلى حد كبير من خلال تصميمه ، موجه في تصميمه لإمكانية التطبيق في بيئات محددة - لذلك ، يتم التصنيف من هذا. لذلك ، ينتج المصنعون النماذج التالية:

• مجموعة من مقاييس الضغط التفاضلي السائلة ، والتي تشمل تعديلات تعويم ، وجرس ، وأنبوب ، وحلقة. في نفوسهم ، تتم عملية القياس على أساس مؤشرات عمود السائل.
• مقاييس ضغط رقمية.تعتبر الأكثر فاعلية ، لأنها تتيح قياس ليس فقط خصائص انخفاض الضغط ، ولكن أيضًا سرعة تدفق الهواء المضغوط ، ومؤشرات الرطوبة ودرجة الحرارة. الممثل البارز لهذه المجموعة هو مقياس الضغط التفاضلي Testo ، والذي يستخدم أيضًا في أنظمة المراقبة البيئية ، في الدراسات الديناميكية الهوائية والبيئية.
• فئة الأجهزة الميكانيكية. هذه إصدارات منفاخ وأغشية توفر القياس من خلال مراقبة خصائص عنصر استشعار الضغط.

نماذج ثنائية الأنابيب

تستخدم هذه الأجهزة لقياس مؤشرات الضغط وتحديد الفروق بينها. هذه هي الأجهزة ذات المستوى المرئي ، والتي يتم تقديمها عادةً على شكل حرف U. حسب التصميم ، فإن مقياس الضغط التفاضلي هذا عبارة عن تركيب لأنبوبين متصلين عموديين ، مثبتين على قاعدة خشبية أو معدنية. أحد المكونات الإلزامية للجهاز هو لوحة ذات مقياس. استعدادًا للقياس ، تمتلئ الأنابيب بوسط العمل.

بعد ذلك ، يبدأ إمداد الضغط المقاس في أحد الأنابيب. في الوقت نفسه ، يتفاعل الأنبوب الثاني مع الغلاف الجوي. أثناء قياس دلتا ، يخضع كلا الأنبوبين لضغط قابل للقياس. يستخدم مقياس الضغط التفاضلي المملوء بالسائل ثنائي الأنبوب لقياس الفراغ وضغط الغازات غير المسببة للتآكل ووسائط الهواء.

نماذج أحادية الأنابيب

مقاييس الضغط التفاضلي ذات الأنبوب الواحديشيع استخدامها عند الحاجة إلى نتائج عالية الدقة. في مثل هذه الأجهزة ، يتم أيضًا استخدام وعاء عريض يخضع للضغط بأعلى معامل. يتم تثبيت الأنبوب الوحيد على لوحة بمقياس يوضح هذه الاختلافات ويتواصل مع بيئة الغلاف الجوي. في عملية قياس انخفاض الضغط ، تتفاعل معه أصغر الضغوط. يسكب السائل في مقياس الضغط التفاضلي حتى يتم الوصول إلى مستوى الصفر.

تحت تأثير الضغط ، تتدفق نسبة معينة من السائل إلى الأنبوب من الوعاء. نظرًا لأن حجم وسيط العمل الذي انتقل إلى أنبوب القياس يتوافق مع الحجم الذي غادر الوعاء ، فإن مقياس الضغط التفاضلي أحادي الأنبوب يوفر قياس ارتفاع عمود سائل واحد فقط. بمعنى آخر ، يتم تقليل خطأ القياس. ومع ذلك ، فإن الأجهزة من هذا النوع لا تخلو من العيوب.

قد تكون الانحرافات عن القيم المثلى ناتجة عن التمدد الحراري في مكونات القياس للجهاز ، وكثافة وسط العمل والأخطاء الأخرى ، والتي ، مع ذلك ، تعتبر نموذجية لجميع أنواع مقاييس الضغط التفاضلي. على سبيل المثال ، مقياس الضغط التفاضلي الرقمي ، حتى مع التصحيحات لمعاملات الكثافة ودرجة الحرارة ، له أيضًا هامش خطأ معين.

مقاييس ضغط الحجاب الحاجز

النوع الفرعي الرئيسي لمقاييس الضغط التفاضلي الميكانيكية ، والتي تنقسم أيضًا إلى أجهزة معدنية وغير معدنيةقياس العناصر. في الأجهزة ذات الغشاء المسطح المصنوع من المعدن ، تعتمد الحسابات على تحديد خصائص الانحراف في مكون القياس. مقياس الضغط التفاضلي شائع أيضًا ، حيث يعمل الغشاء كجدار فاصل للغرف. في لحظة التشوه ، تتشكل القوة المعاكسة بواسطة زنبرك حلزوني أسطواني ، والذي يقوم بتفريغ عنصر القياس. هذه هي الطريقة التي يتم بها مقارنة ضغطين مختلفين.

أيضًا ، يتم توفير الحماية لبعض التعديلات على أجهزة الأغشية ضد الصدمات من جانب واحد - تتيح ميزة التصميم هذه استخدامها في قياس مؤشرات الضغط الزائد. على الرغم من الإدخال النشط للإلكترونيات في صناعة المقاييس ككل ، لا تزال أدوات قياس الأغشية مطلوبة وحتى لا غنى عنها في بعض المجالات. على سبيل المثال ، مقياس الضغط التفاضلي عالي التقنية DMTs-01m من النوع الرقمي ، على الرغم من بيئة العمل ودقة عالية ، لديه عدد من القيود للاستخدام في الظروف التي يكون فيها تشغيل الأجهزة الغشائية ممكنًا.

الإصدارات التالية

في مثل هذه النماذج ، يكون عنصر القياس عبارة عن صندوق معدني مموج ، مكمل بنابض حلزوني. يتم تقسيم مستوى الجهاز بواسطة منفاخ إلى قسمين. يقع أكبر تأثير للضغط على الغرفة الموجودة خارج المنفاخ ، والأصغر - في التجويف الداخلي. نتيجة التعرض للضغوط بقوى مختلفة ، يتشوه العنصر الحساس وفقًا لقيمة تتناسب مع المؤشر المطلوب. هو - هيمقاييس الضغط التفاضلي الكلاسيكية تظهر نتائج القياسات بواسطة سهم على القرص. لكن هناك ممثلين آخرين لهذه العائلة.

إصدارات ميكانيكية أخرى

أقل شيوعًا هي الأجهزة الحلقية والعائمة والجرسية لقياس الضغط التفاضلي. على الرغم من وجود نماذج دقيقة نسبيًا وغير قابلة للتسجيل وذاتية التسجيل من بينها ، فضلاً عن الأجهزة المزودة بأجهزة كهربائية ملامسة. يتم توفير نقل البيانات فيها عن بُعد ، مرة أخرى ، عن طريق الاتصالات الكهربائية أو عن طريق بضغط الهواء. لتحديد مؤشرات الاستهلاك على أساس الاختلافات المتغيرة ، يتم أيضًا إنتاج الأجهزة الميكانيكية بجمع الإضافات ودمجها.

مقاييس ضغط رقمية

الأجهزة من هذا النوع ، بالإضافة إلى الوظائف الأساسية لقياس فرق الضغط ، قادرة على تحديد الأداء الديناميكي لوسائط العمل. تم وضع علامة DMC-01m على هذه الأجهزة. يستخدم مقياس الضغط التفاضلي الرقمي ، على وجه الخصوص ، في أنظمة التحكم في التهوية لمنشآت الإنتاج ، ويسمح لك بحساب مؤشرات استهلاك الغاز ، مع مراعاة تصحيحات درجة الحرارة ، وكذلك الاحتفاظ بسجلات متوسط الاستهلاك للمواقف المقاسة. الجهاز مزود بمعالج دقيق يحتفظ تلقائيًا بسجلات القياسات وتراكم المعلومات على المداخن. يتم عرض جميع المعلومات الواردة حول نتائج العمل على الشاشة.

توصيات للاختيار

تتطلب عمليات الحساب مع مؤشرات الضغطباستخدام جهاز موثوق به يناسب ظروف التشغيل على أفضل وجه. في هذا الصدد ، من المهم تحديد قائمة الوظائف التي سيؤديها الجهاز. على سبيل المثال ، مقياس الضغط التفاضلي Testo 510 قادر على توفير قراءات دقيقة ومعادلة لدرجة الحرارة وتوفير البيانات على شاشة رقمية. في بعض الحالات ، يكون نموذج الإشارة مطلوبًا ، لذلك يجب أن يؤخذ هذا الخيار في الاعتبار.

للحصول على البيانات الصحيحة ، يجب أولاً مقارنة خصائص الجهاز بإمكانية التشغيل في بيئة عمل محددة. لا يمكن استخدام جميع الأجهزة في بيئات الأكسجين والأمونيا والفريون. على أقل تقدير ، قد تكون دقتها منخفضة.