گیج های فشار: قهرمانان گمنام قدرت سیال

به گزارش گروه بازار خبرگزاری آنا، گیج‌های فشار در بسیاری از سیستم‌های هیدرولیک قهرمان‌های گمنام هستند. آنها نه جریان را هدایت می کنند و نه فشار را کنترل می کنند. اگر فشار سنج آسیب ببیند یا گم شود، دستگاه ممکن است به کار خود ادامه دهد، گویی که گیج فشار هرگز حتی مورد نیاز نبوده است.

حتی اگر فشار سنج خوب هیچ تاثیری بر سیستم هیدرولیک آن نداشته باشد، نباید آن را نادیده گرفت. این اولین خط تشخیص است و در یک برنامه نگهداری پیشگیرانه به خوبی اجرا شده بسیار ارزشمند است. فشار سنج نگاهی اجمالی شما به داخل یک سیستم غیر شفاف است. این اطلاعات کمی در مورد نحوه عملکرد سیستم و اینکه آیا این عملیات در محدوده نرمال است ارائه می دهد.

لوله بوردون با حرکت چرخ دنده محبوب است و می تواند طیف گسترده ای از اندازه گیری فشار قدرت سیال را انجام دهد.

بهترین فشارسنج

مانند تقریباً هر چیز دیگری در هیدرولیک، پرسیدن "بهترین فشار سنج چیست" تقریباً تضمین شده است که پاسخ رضایت بخش "بستگی دارد". و در واقع، این یک مورد از یک اندازه است که هرگز برای همه مناسب نیست. گیج هایی که تقریباً به طور کلی در اندازه گیری های فشار بالا قابل تکرار و دقیق عالی هستند، در سیستم های فشار پایین نادرست خواهند بود. یک گیج از نوع لوله بوردون ممکن است برای نیازهای شما مناسب باشد، تا زمانی که رسانه های درشت و خورنده ای را که برای اندازه گیری به آن نیاز دارید، در نظر بگیرید. و یک گیج دیافراگمی ممکن است پاسخ درستی به نظر برسد، تا زمانی که یاد بگیرید که افزایش فشار به خوبی تحمل نمی شود و نوسانات دما باعث می شود خوانش ها دقت کمتری داشته باشند. برای اینکه انتخاب خوبی برای سیستم خود داشته باشید، باید کمی در مورد انواع مختلف فشارسنج های موجود بدانید و مکانیک و محدودیت های خاص آنها را درک کنید. آنگاه در موقعیت بسیار بهتری برای تصمیم گیری هوشمندانه خواهید بود.

یک فشار سنج معمولی

گیج فشار آنالوگ معمولی دارای یک سوزن نشانگر است که تقریباً در موقعیت ساعت 7 قرار می گیرد و تا موقعیت ساعت 5 حرکت می کند. در سراسر محدوده جاروب، سوزن به مقدار فشار فعلی در مقیاس چاپی با واحدهای دلخواه اشاره می کند. این تنها چیزی است که از بیرون قابل مشاهده و مشهود است.

پشت صفحه و داخل کیس جایی است که عمل هوشمندانه انجام می شود. گیج فشار معمولی مانند یک ساعت مچی آنالوگ دارای یک حرکت است. این مکانیسم دقیق چرخ دنده ها و فنرها، حرکت کلی کوچک عنصر حسگر اولیه را تقویت می کند و این حرکت را به جاروی بزرگ سوزن گیج منتقل می کند.

با خواندن مقاله فشار چیست میتوانید اطلاعات کامل تری نسبت به تعریف فشار داشته باشید تا هر آنچه که به فشار و گیج فشار مرتبط است را بدانید.

لوله بوردون

محدوده سنجش معمولی: 600 mbar تا 6000 بار (10 تا 87000 psi)

عنصر حسگر اولیه برای بسیاری از فشارسنج های قدرت سیال، یک لوله بوردون است. لوله بوردون که پس از اختراع یوجین بوردون در قرن نوزدهم نامگذاری شده است، لوله ای به شکل C یا مارپیچ است که با تحت فشار قرار گرفتن سیال، تمایل به صاف شدن دارد. در حالی که این صاف کردن ممکن است جزئی و در واقع بسیار ظریف باشد اگر با چشم مشاهده شود، این حرکت را می توان به یک حرکت چرخشی مرتبط کرد تا حرکت کامل سوزن را در اطراف صفحه ایجاد کند. لوله بوردون به شکل ساده «C» است و از آلیاژ مس برای فشارهای زیر 60 بار (870 psi) ساخته شده است، جایی که یک لوله مارپیچ فولادی ضد زنگ قوی‌تر با چند پوشش کامل برای محدوده‌های فشار بالاتر ضروری است. لوله بوردون معمولاً به سوکتی که محل ورود سیال تحت فشار و همچنین اتصالی است که در آن گیج به طور فیزیکی به سیستم پنوماتیک یا هیدرولیک متصل می شود، چین خورده، یا لحیم می شود. در حالی که لوله بوردون تنها نوع عنصر حسگر برای فشار سنج نیست، اما برای بسیاری از کاربردها مقرون به صرفه و موثر است.

لوله بوردون C شکل با افزایش فشار، با حرکت مرتبط با حرکت چرخ دنده صاف می شود. این شبیه سازی سنج را در LunchBoxSessions.com امتحان کنید

گیج دیافراگم

محدوده سنجش معمولی: 0 تا 40 بار (0 تا 580 psi)

از بیرون، یک فشارسنج دیافراگمی مانند یک گیج لوله بوردون است، با محفظه دایره ای معمولی و یک سوزن نشانگر که در امتداد یک صفحه حرکت می کند. تفاوت در عنصر حسگر یافت می شود.

به جای اینکه یک لوله بوردون بر اساس فشار تغییر شکل دهد، غشاء در یک گیج دیافراگمی در برابر مقاومت فنر خم می شود. این انحراف سوزن نشانگر را از طریق اتصال مکانیکی به اطراف صفحه سنج هدایت می کند.

سطح بزرگ دیافراگم به خوبی برای اندازه گیری فشار پایین مناسب است. تغییرات فشار کوچک به راحتی برداشت می شود. با این حال، دیافراگم در برابر فشار بالا آسیب پذیر است. قرار گرفتن در معرض فشار بیش از حد مجاز ممکن است غشاء را پاره کند. شما متوجه خواهید شد که آیا این اتفاق افتاده است - سوزن نشانگر در پایین ترازو قرار می گیرد و دیگر هرگز حرکت نمی کند.

گیج های دیافراگم نیز با مخلوط های رسانه های مختلف سازگار هستند. دیافراگم را می توان با یکی از چندین ماده پوشش داد تا در برابر سایش یا خوردگی ناشی از رسانه های غیر معمول مقاومت کند. و بر خلاف لوله بوردون پیچ در پیچ، دیافراگم دارای سطح وسیعی است که فاصله زیادی را فراهم می کند. رسانه های چالش برانگیز پر از ذرات احتمال کمتری دارد که این سنج را مسدود کند. حتی می‌توانید گیج‌های متناسب با فلنج را خریداری کنید، که دیافراگم را دقیقاً در نقطه رابط قرار می‌دهد و گرفتگی آن را تقریباً غیرممکن می‌کند.

گیج دیافراگم برای محدوده های فشار کم مناسب است. این شبیه سازی سنج را در LunchBoxSessions.com امتحان کنید

دم

محدوده سنجش معمولی: 0.03 تا 5 bar (0.5 تا 75 psi).

یک گیج نوع دم معمولاً در کاربردهای فشار کم استفاده می شود، اما می توان آن را به طور ویژه برای تحمل فشار بالاتر ساخته شد.

برخی از دم سنج ها از طریق انبساط دم اندازه گیری می کنند. مایع اندازه‌گیری شده به داخل عنصر دمنده هدایت می‌شود و با افزایش فشار، دم را به سمت انبساط سوق می‌دهد. متناوبا، یک دم سنج ممکن است مایع اندازه گیری را به داخل غار اطراف عنصر دمنده هدایت کند تا آن را فشرده کند. در هر ترتیب، این حرکت دم است که پیوند مکانیکی سوزن نشانگر را می لغزاند. مانند گیج های دیافراگم و لوله بوردون، سوزن به صورت مکانیکی به عنصر حسگر متصل می شود.

مسکن

پلاستیک ABS عموماً مواد محفظه استاندارد برای هر سه نوع این گیج است. این پلاستیک سبک و ارزان است، اما در برابر درمان خشن دوام نمی آورد. شرایط نصب را در نظر بگیرید. آیا این گیج به طور دائم در یک مکان نسبتا محافظت شده نصب می شود؟ یا اینکه توسط آسیابان ها حمل می شود یا جایی که ممکن است شی روی آن بیفتد قرار می گیرد؟ بدنه به طور کلی می تواند به فولاد ضد زنگ ارتقا یابد، که در شرایط ناملایمات بهتر از پلاستیک ABS است.

پر کننده مایع

سنج ها ممکن است به عنوان "خشک" نامیده شوند یا می توانند پر از مایع باشند. گزینه پر کردن مایع رطوبت را در برابر لرزش های محیطی فراهم می کند. همچنین می تواند روانکاری مکانیزم حرکت را فراهم کند. بسیاری از گیج های مایع به صورت هرمتیک مهر و موم شده اند، اما برخی دارای یک شیر کوچک در بالا هستند.

گلیسیرین و سیلیکون دو گزینه محبوب پرکننده مایع برای گیج‌های فشار هیدرولیک هستند.

گلیسیرین معمولاً برای تاسیسات داخلی استفاده می شود. رطوبت خوبی را در محدوده دمایی -4 درجه و 140 درجه فارنهایت (20- و 60 درجه سانتیگراد) ارائه می دهد.

سیلیکون حتی در دماهای سردتر ویسکوزیته پایینی را حفظ می کند و اغلب برای کاربردهای آب و هوای سردتر ترجیح داده می شود. به دنبال رطوبت مناسب بین -40 درجه تا 140 درجه فارنهایت (40- تا 60 درجه سانتیگراد) باشید.

یک حرکت کوچک از عنصر حسگر با یک حرکت چرخ دنده به یک چرخش کامل صفحه تبدیل می شود

نگهداری و مراقبت

در یک گیج معمولی هیچ قطعه قابل تعمیری وجود ندارد، اما برای عمر طولانی و دقت قابل اعتماد الزاماتی وجود دارد. اغلب یک گیج فشار در سیستمی با یک شیر روشن/خاموش در محل اتصالات ورودی نصب می شود. این شیر به گیج اجازه می دهد تا زمانی که نیاز به خواندن باشد، روی پین در صفر قرار گیرد. گیج زمانی که در این حالت باقی می‌ماند، مدت بیشتری کالیبره می‌شود. بیننده گیج دریچه را باز می کند که نیاز به خواندن باشد. بعداً وقتی سیستم خاموش می شود و سوزن روی صفر قرار می گیرد، دریچه یک بار دیگر بسته می شود.

برخی از گیج‌های پر از مایع که به‌عنوان ابزار تشخیصی قابل حمل استفاده می‌شوند ممکن است شامل یک دریچه تهویه کوچک روشن/خاموش در بالای کیس باشند. این دریچه ممکن است برای خوانش دقیق نیاز به باز بودن در اتمسفر داشته باشد، اما اگر قبل از کج شدن دریچه یک بار دیگر بسته نشود، به مایع اجازه نشت می دهد. اگر مایع به بیرون نشت کند، عمر گیج ممکن است کوتاه شود.

آسیب پذیری دما

هر سه نوع گیج آنالوگ که بررسی کردیم - لوله بوردون، دیافراگم و دم - مقداری عدم دقت را در تغییرات دما نشان می‌دهند، خواه این تغییرات در سیال اندازه‌گیری شده باشد یا دمای محیط اطراف گیج. این به دلیل انبساط سیال و همچنین خواص فلزات و مواد مورد استفاده در گیج ها و خود عناصر حسگر است. برای محدود کردن عدم دقت، سعی کنید خوانش‌ها را تقریباً در دمای سیستم و دمای محیط یکسان انجام دهید. وقتی این عملی نیست، حداقل دماها را یادداشت کنید تا بتوان هنگام ارزیابی خواندن در نظر گرفت.

سفارش سنج های خود با یک چکمه لاستیکی اختیاری محافظت بیشتری در برابر آسیب شوک ایجاد می کند

ضربه

اگر قرار نیست گیج شما به طور دائم در یک مکان نصب شود، یک چکمه محافظ به بالشتک در برابر ضربه تصادفی اضافه کنید. در محیط کلاس درس خودمان، متوجه شده‌ایم که گیج‌های لوله بوردون محافظت نشده می‌توانند تنها پس از یک یا دو قطره کالیبراسیون را از دست بدهند. نیازی به گفتن نیست که همه گیج های ما اکنون با چکمه های محافظ پوشانده شده اند.

شوک فشار

نوک فشار می تواند کالیبراسیون را خراب کند یا حتی مکانیسم حساس حسگر لوله بوردون، دیافراگم و دم سنج ها را از بین ببرد. اگر سیستم شما دچار یک رویداد فشار بیش از حد شد، مطمئن شوید که گیج ها را برای نشانه هایی که نشان می دهد کالیبراسیون را از دست داده اند، بررسی کنید. اگر گیج شما از نوع سوپاپ روشن/خاموش است، این دلیل دیگری است که گیج را از سیستم خاموش کنید، مگر اینکه قصد خواندن آن را داشته باشید. هنگامی که شیر برقی خاموش است، باید گیج را از نوک فشار جدا کند.

از دست دادن کالیبراسیون

اگر متقاعد شده اید که سیستم هیدرولیک کاملاً خاموش شده و فشارش کم شده است، اما سوزن نشانگر روی پین صفر قرار نمی گیرد، گیج از کالیبراسیون خارج شده است. اگر آسیب ندیده باشد ممکن است بتوان آن را دوباره کالیبره کرد، اما به احتمال زیاد گیج نیاز به تعویض دارد.

گیج پیستون دیفرانسیل

محدوده سنجش معمولی: تا 680 بار (10000 psi)

بیایید با نگاهی به سبک کمی متفاوت سنج کار را به پایان برسانیم. یک گیج فشار با دو نقطه اتصال اغلب برای تعیین سطح گرفتگی در یک عنصر فیلتر فشار کامل یا اندازه گیری فشار حاشیه در یک سیستم هیدرولیک حس بار مورد نیاز است. گیج های فشار دیفرانسیل فشار بین دو ناحیه مختلف سیال را مقایسه می کنند. تمام سبک‌های گیج که تاکنون دیده‌ایم - لوله بوردون، دیافراگم و دم - می‌توانند برای اندازه‌گیری‌های دیفرانسیل تطبیق داده شوند، اما گیج پیستون به چند روش قابل توجه از اینها فاصله می‌گیرد.

گیج با دو اتصال برای اندازه گیری اختلاف فشار بین دو ناحیه استفاده می شود

جریان دور زدن

گیج های پیستون می توانند مقدار کمی جریان بای پس از سمت فشار قوی به سمت فشار پایین داشته باشند. (اگر برنامه شما نمی تواند حتی حداقل مقدار اختلاط بین دو پورت را تحمل کند، ممکن است یک سبک متفاوت از گیج دیفرانسیل بهترین انتخاب شما باشد، یا ممکن است یک گیج پیستونی با دیافراگم جداکننده برای جلوگیری از جریان بای پس انتخاب کنید.) سیال در دو طرف گیج به سادگی به هر دو طرف پیستون فشار می آورد و یک فنر برای نگه داشتن پیستون در مرکز کار می کند.

پیوند مغناطیسی

به جای اتصال مکانیکی، یک آهنربا روی پیستون نشانگر سوزن را در حین جابجایی همراه می کند. هیچ مکانیسم ظریف و فنری وجود ندارد که بیش از حد خم شود یا در اثر فشار شدید تغییر شکل داده شود، بنابراین از گیج پیستون دیفرانسیل خود انتظار عمر طولانی و قابل اعتماد داشته باشید.

نتیجه

گیج های دقیق، حدس و گمان را از عملکرد سیستم هیدرولیک شما حذف می کنند. خوانش های خود را دقیق و قابل اعتماد نگه دارید .انتخاب بهترین گیج برای فشار سیستم و محیط کار.

با نصب آنها در مکان های امن، انتخاب پوشش مناسب و گزینه های پرکننده و حتی تجهیز آنها با یک چکمه محافظ در صورت نیاز، از گیج های خود محافظت کنید. رفتار و محدودیت های هر نوع گیج را درک کنید تا فریب گیجی را نخورید که کالیبراسیون را از دست داده است.