Johdatus paineinstrumentointiin

Painemittauslaitteiden ymmärtäminen on olennaista erilaisissa teollisissa sovelluksissa prosessinohjauksesta turvajärjestelmiin. Tämä opas tarjoaa selkeän yleiskuvan yleisistä paineenmittauslaitteista, niiden toimintaperiaatteista ja tyypillisistä sovelluksista. Jokainen osio on suunniteltu yksinkertaistamaan monimutkaisia ​​käsitteitä, mikä tekee oppimisesta tehokasta ja mukaansatempaavaa.

1. Bourdon-kaarellinen painemittari

Yleisesti teollisuusjärjestelmissä, kuten kattiloissa, käytetyt Bourdon-putkipainemittarit toimivat kaarevan, onton putken periaatteella, joka muuttaa muotoaan sisäisen paineen vaikutuksesta.

Toimintaperiaate:

• Paineistettu neste tulee kaarevaan Bourdon-putkeen.
• Putki suoristuu hieman, siirtäen tämän liikkeen järjestelmän kautta:
  • Kiertokanki
  • Segmentti ja hammaspyörä
  • Osoitin ja valitsin
• Osoitin näyttää sitten painearvon tarkasti kalibroidulla kellotaululla.

Tarkkuusluokka:

Tarkkuus määritellään prosentteina sallitun virheen täydestä asteikosta.

• Yleisiä arvosanoja ovat: 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 ja 2,5.
• Alempi arvosana tarkoittaa suurempaa tarkkuutta.
• Luokkia 3 ja 4 käytetään harvoin kriittisissä sovelluksissa, kuten kattilajärjestelmissä, niiden alhaisemman tarkkuuden vuoksi.

2. Sähköinen kosketuspainemittari

Tämä laite on Bourdon-painemittarin parannettu versio, jossa on sähköiset kontaktit tärkeiden hälytys- ja ohjaustoimintojen tarjoamiseksi.

Ominaisuudet:

• Varustettu sekä ylä- että alarajakoskettimilla.
• Laukaisee hälytyksen tai automaattisen vasteen, kun painekynnykset ylittyvät.
• Voidaan integroida saumattomasti releisiin ja kontaktoreihin kattavaa automaattista ohjausta varten.
• Erityisen sopiva vaativiin ympäristöihin, kuten öljy- ja kaasukattilajärjestelmiin.

3. Kapasitiivinen paineanturi

Nämä hienostuneet anturit havaitsevat paineen mittaamalla tarkasti kapasitanssin muutoksen, joka johtuu joustavan kalvon muodonmuutoksesta.

Toimintaperiaate:

• Käytetty paine aiheuttaa joustavan kalvon siirtymisen.
• Tämä siirtymä muuttaa suoraan kahden levyn välistä kapasitanssia.
• Tuloksena oleva signaali muunnetaan sitten tarkasti mitattavaksi sähköiseksi tehoksi.

Tyypit:

• Saatavilla sekä yksipäisenä että differentiaalimallina.
• Paine-eroantureilla on tyypillisesti noin kaksinkertainen herkkyys yksipäisiin antureihin verrattuna.

Edut:

• Korkea herkkyys, joka mahdollistaa tarkat mittaukset.
• Nopea vasteaika dynaamisiin sovelluksiin.
• Erinomainen iskun- ja tärinänkestävyys.
• Yksinkertainen ja kestävä rakennesuunnittelu.

4. Paljepainemittari

Tämä mittari on ihanteellinen valinta hienovaraisten paineenmuutosten mittaamiseen, erityisesti kattiloiden ilmanvaihtojärjestelmiin ja kaasuputkiin.

Toimintaperiaate:

• Paine tulee erikoistuneeseen paljeonteloon.
• Palje laajenee, mikä tuottaa tarkan mekaanisen siirtymän.
• Tämä liike välitetään sitten tarkasti osoittimeen hammaspyörämekanismin kautta.
• Reaaliaikainen painelukema näkyy suoraan laitteen näyttötaululla.

5. Painemittarit

Nämä integroidut instrumentit käyttävät suljettua järjestelmää, joka on täytetty tietyllä nesteellä lämpötilan muutosten tarkan muuntamisen vastaaviksi painelukemiksi.

Komponentit:

• Pallo (anturi), joka on strategisesti sijoitettu valvottavalle lämpötila-alueelle.
• Kapillaariputki, joka on suunniteltu kuljettamaan paineenvaihteluita.
• Bourdon-putki, joka reagoi välittyviin paineenmuutoksiin.
• Osoitin, joka näyttää tarkasti lämpötilan kalibroidulla kellotaululla.

Käytetyt nesteet:

• Yleisesti täytetty nesteillä, höyryllä tai kaasuilla, kuten typellä (valittu sen stabiilisuuden vuoksi).
• Käyttölämpötila-alue on tyypillisesti -100 °C - +500 °C.

Sovellukset:

• Olennainen jatkuvaan lämpötilan valvontaan ja automaattisiin kytkentätoimintoihin.
• Käytetään laajalti ohjauspiireissä erilaisissa teollisuusjärjestelmissä.

6. Venymäliuskapaineanturit

Nämä erittäin tarkat anturit hyödyntävät venymäantureita muuntaakseen mekaanisen venymän suoraan mitattavissa oleviksi sähköisen resistanssin muutoksiksi.

Keskeiset elementit:

• Venymäanturi, joka on huolellisesti kiinnitetty paineherkälle alustalle.
• Substraatti muuttaa muotoaan paineen alaisena, mikä muuttaa venymäanturin vastusta.
• Yleensä käytetään Wheatstonen siltapiiriä resistanssimuutosten tarkkaan mittaamiseen.
• Tuloksena oleva signaali vahvistetaan ja digitalisoidaan tarkkaa lähtöä varten.

Muunnelmat:

• Saatavilla sekä metallifolio- että puolijohdetyyppisinä.
• Metallikalvotyyppeihin kuuluvat edelleen lanka- ja folioalatyypit.

Käyttötapaukset:

• Erinomainen saumattomaan integrointiin nykyaikaisiin digitaalisiin ohjausjärjestelmiin.
• Tarjoaa suurta tarkkuutta ja sopii hyvin dynaamisiin mittaussovelluksiin.

Johtopäätös: Visuaalinen oppiminen, käytännön taidot

Olitpa sitten uusi instrumentoinnin parissa tai vain päivittämässä tietämystäsi, nämä animoidut paineinstrumentointioppaat on suunniteltu auttamaan sinua ymmärtämään nopeasti ydinkäsitteet ja rakentamaan käytännön ymmärrystä.

Pysy kuulolla, niin saat lisää yksinkertaistettuja oppaita tasosta, sujuvuudesta ja analyyttisistä instrumenteista – kaikki suunniteltu tekemään oppimisen automatisoinnista paitsi informatiivista myös aidosti nautinnollista.