Đồng hồ đo áp suất phổ biến nhất là gì? Hướng dẫn & Mẹo lựa chọn ống Bourdon

Một kỹ sư quy trình bước tới một gói máy bơm mới được giao, liếc nhìn các dụng cụ đo áp suất và đã biết bên trong mỗi hộp tròn có gì. Trên hầu hết các thiết bị công nghiệp đang sử dụng hiện nay, những đồng hồ đo nhỏ đó đều có chung nguyên lý hoạt động. Đối với các kỹ sư và nhóm nhà máy cung cấp thiết bị, câu hỏi tương tự luôn được đặt ra: đồng hồ đo áp suất phổ biến nhất là gì? Câu trả lời ngắn gọn là đồng hồ đo áp suất ống Bourdon. Bài viết này giải thích lý do tại sao thiết kế đó trở thành tiêu chuẩn trong các ngành, cách thức hoạt động, các lựa chọn thay thế tồn tại và cách chọn thước đo phù hợp cho một ứng dụng cụ thể.

Đồng hồ đo áp suất phổ biến nhất là loại ống Bourdon

Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon, được đặt theo tên của kỹ sư người Pháp Eugène Bourdon, người đã được cấp bằng sáng chế cho thiết kế này vào năm 1849, là dụng cụ đo áp suất được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới. Nó được tìm thấy trong các nhà máy, phòng máy nén, nhà máy lọc dầu, nhà máy xử lý nước, hệ thống thủy lực và hàng nghìn công trình lắp đặt khác. Từ "đồng hồ đo áp suất" trong cuộc thảo luận này đề cập đến chính thiết bị đó và trong danh mục thiết bị đó, loại ống Bourdon là loại bạn sẽ gặp thường xuyên nhất.

Hơn 150 năm sau khi được phát minh, cấu trúc cơ bản vẫn không thay đổi. Nó hoàn toàn là cơ khí, không cần nguồn điện, chịu được các điều kiện khắc nghiệt và cho kết quả đọc cục bộ ổn định. Khi ai đó nói "đồng hồ đo áp suất tiêu chuẩn", trong hầu hết các trường hợp, họ đang mô tả đồng hồ đo ống Bourdon.

Tại sao máy đo ống Bourdon trở thành tiêu chuẩn công nghiệp

Không có đặc điểm nào giải thích được sự thống trị của loại máy đo này. Đó là sự kết hợp của một số lợi thế kỹ thuật khó có thể đánh bại trong một gói.

• Đơn giản và đáng tin cậy. Một ống cong, một mắt xích, một bánh răng và một con trỏ. Có rất ít bộ phận có thể bị mòn hoặc gãy.
• Phạm vi áp suất rất rộng. Dụng cụ ống Bourdon bao gồm từ khoảng 0,6 bar đến vài nghìn bar, phù hợp với phần lớn các quy trình công nghiệp.
• Không cần nguồn điện. Không giống như cảm biến và máy phát, đồng hồ đo cơ vẫn hiển thị áp suất khi mất điện.
• Độ chính xác đầy đủ. Các lớp tiêu chuẩn 1.6 hoặc 1.0 bao gồm hầu hết các nhiệm vụ giám sát, báo động và an toàn.
• Chi phí sản xuất thấp. Sản xuất hàng loạt trưởng thành giữ giá mua thấp hơn nhiều so với các lựa chọn thay thế điện tử.
• Thay thế nhanh chóng. Kích thước mặt số tiêu chuẩn, loại ren và dạng lắp có nghĩa là có thể lắp đặt thước đo dự phòng trong vòng vài phút.

Tập hợp các phẩm chất này là lý do tại sao máy đo ống Bourdon xuất hiện nhiều lần trong ngành. Nếu bạn đang so sánh nó với các thành phần kiểu màng ngăn, hướng dẫn kỹ thuật của chúng tôi về Lựa chọn đồng hồ đo áp suất ống Bourdon và màng ngăn có thể giúp bạn hiểu các điểm chéo.

Máy đo ống Bourdon hoạt động như thế nào

Phần tử cảm biến là một ống cong hoặc cuộn có tiết diện hình bầu dục. Khi áp suất đi vào ống, mặt cắt ngang trở nên tròn hơn và đầu tự do của ống hơi thẳng ra. Một liên kết và một khu vực bánh răng khuếch đại chuyển động nhỏ này và xoay con trỏ trên thang đo đã được hiệu chỉnh.

1. Chất lỏng hoặc khí có áp suất đi vào đầu hở của ống Bourdon.
2. Sự biến dạng của ống tăng lên khi áp suất tăng.
3. Liên kết kết nối chuyển chuyển động đến khu vực bánh răng.
4. Con trỏ di chuyển trên mặt số để hiển thị giá trị đo được.
5. Khi áp suất giảm xuống, ống đàn hồi sẽ đưa con trỏ về 0.

Bởi vì phần tử đàn hồi thực hiện công việc nên chất lượng vật liệu và độ lặp lại kiểm soát việc xử lý nhiệt. Đồng thau và đồng phốt-pho thường dùng cho không khí, nước và dầu. Đối với môi trường ăn mòn, sử dụng ống thép không gỉ 316 và ổ cắm hàn. Khi máy bơm hoặc máy nén tạo ra rung động, hộp chứa đầy glycerin hoặc dầu silicon để làm giảm rung động của con trỏ và bảo vệ chuyển động.

Các biến thể phổ biến của máy đo ống Bourdon

Không phải mọi thước đo ống Bourdon đều có hình dạng giống nhau. Các nhà sản xuất sản xuất một số hình dạng ống để đáp ứng các yêu cầu về mức áp suất và độ nhạy khác nhau.

• Ống hình chữ C: Biến thể phổ biến nhất. Nó nhỏ gọn, dễ sản xuất và đủ khả năng chịu áp suất từ ​​vài bar đến khoảng 1000 bar.
• Ống xoắn ốc: Ống được quấn thành nhiều vòng, làm tăng chuyển động góc hiệu quả. Ống xoắn ốc cho độ nhạy tốt hơn ở phạm vi thấp hơn.
• Ống xoắn ốc: Một cuộn dây xoắn ốc dài tạo ra độ lệch lớn và thường được chọn cho các thiết bị ghi âm và hệ thống áp suất cao.

Ngoài hình dạng ống, kiểu dáng của vỏ cũng rất quan trọng. Kích thước mặt số phổ biến dùng trong công nghiệp là 63 mm, 100 mm và 160 mm. Kết nối xuyên tâm (gắn dưới) là điển hình để lắp đặt trực tiếp trên đường ống hoặc đường dây; kết nối trục (gắn phía sau) được sử dụng trên các bảng và bảng điều khiển. Đối với các dụng cụ công nghiệp tiêu chuẩn 60 mm, dòng Y cung cấp tùy chọn ống Bourdon đáng tin cậy và tiết kiệm.

Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon dòng Y60 dùng trong công nghiệp Đồng hồ đo áp suất hướng tâm hoặc hướng trục 60 mm đáng tin cậy phù hợp để lắp trực tiếp trên đường ống hoặc bảng điều khiển. Cấu trúc bền bỉ của nó hỗ trợ giám sát chính xác chất khí và chất lỏng trong hệ thống khí nén. Xem sản phẩm →

Các loại đồng hồ đo áp suất khác thường thấy trên hiện trường

Đồng hồ đo ống Bourdon là loại phổ biến nhất nhưng không phải là loại duy nhất. Các thiết kế cơ khí khác giải quyết các vấn đề cụ thể trong các quy trình áp suất thấp, ăn mòn hoặc vệ sinh. Biết chúng sẽ ngăn ngừa sự không phù hợp tốn kém giữa máy đo và ứng dụng.

Biểu đồ dưới đây minh họa phạm vi áp suất điển hình của các loại cơ khí chính. Máy đo ống Bourdon bao phủ phần rộng nhất của quang phổ công nghiệp, đây là một lý do nữa cho vị trí thống trị của nó.

Đồng hồ đo màng xứng đáng được quan tâm đặc biệt vì chúng giải quyết được một số vấn đề mà ống Bourdon không thể làm được. Khi môi trường xử lý bị ăn mòn, chứa chất rắn hoặc có thể kết tinh, phần tử màng sẽ bảo vệ hệ thống đo. Loại này phổ biến trong các dây chuyền chế biến thực phẩm, sản xuất dược phẩm và xử lý nước, nơi ưu tiên sự sạch sẽ và cách ly.

Đồng hồ đo áp suất nào phổ biến nhất trong từng ngành

Mặc dù máy đo ống Bourdon là người chiến thắng chung cuộc nhưng sự cân bằng sẽ thay đổi khi bạn bước vào một khu vực cụ thể. Đồng hồ đo áp suất phổ biến nhất trong một ngành thường là một biến thể chuyên dụng được chọn cho các điều kiện địa phương.

Logic lựa chọn bắt đầu với ba câu hỏi giống nhau trong mọi ngành: môi trường xử lý là gì, áp suất vận hành là gì và môi trường lắp đặt là gì. Với tư cách là nhà sản xuất, chúng tôi xây dựng các đồng hồ đo bao gồm tất cả các danh mục này và các kỹ sư của chúng tôi có thể đề xuất một mẫu cụ thể khi ứng dụng nằm ngoài phạm vi tiêu chuẩn.

Đồng hồ đo áp suất màng hóa dầu hoàn toàn bằng thép không gỉ Được chế tạo bằng vật liệu chống ăn mòn và màng ngăn, máy đo này xử lý các môi trường khắc nghiệt, nhiệt độ cao, độ rung và rủi ro tắc nghẽn, khiến nó trở nên lý tưởng cho các quy trình hóa dầu đòi hỏi khắt khe. Xem sản phẩm →

Đồng hồ đo áp suất HVAC không có mao dẫn Loại bỏ các kết nối mao dẫn để đơn giản hóa việc lắp đặt, giảm thiểu việc bảo trì và cải thiện khả năng chống rung. Sự lựa chọn đáng tin cậy cho các hệ thống HVAC đòi hỏi sự ổn định lâu dài và chi phí thấp hơn. Xem sản phẩm →

Danh sách kiểm tra thực tế để chọn đồng hồ đo áp suất

Việc lựa chọn đồng hồ đo áp suất trở nên đơn giản hơn khi các yêu cầu được ghi lại theo một thứ tự cố định. Hầu hết các lỗi tại hiện trường đều bắt nguồn từ một bước bị bỏ qua chứ không phải do lỗi sản phẩm bí ẩn.

1. Xác định phương tiện xử lý. Xác định bộ phận nào của máy đo sẽ tiếp xúc với môi trường, sau đó lựa chọn vật liệu làm ướt (đồng thau, đồng thau, inox 316, PP, PTFE) cho phù hợp.
2. Xác định áp suất làm việc tối đa. Chọn phạm vi toàn thang đo gấp 1,5 đến 2 lần áp suất làm việc bình thường để phần tử đàn hồi hoạt động trong vùng an toàn, có thể lặp lại.
3. Nêu yêu cầu về độ chính xác. Lớp 2,5 hoặc 1,6 là phổ biến để theo dõi; lớp 1.0 được sử dụng để kiểm tra và hiệu chuẩn; 0,25 hoặc cao hơn là lĩnh vực của dụng cụ kỹ thuật số.
4. Kiểm tra nhiệt độ trung bình. Nếu nhiệt độ của quá trình vượt quá khoảng 80°C, hãy sử dụng ống hút, bộ phận làm mát hoặc màng ngăn để giữ đồng hồ đo trong giới hạn nhiệt độ của nó.
5. Đánh giá độ rung và nhịp đập. Trong dịch vụ xả máy bơm hoặc máy nén, hãy chọn đồng hồ đo chứa đầy chất lỏng hoặc thêm bộ giảm áp để bảo vệ chuyển động.
6. Xác nhận kết nối quá trình. Các ren phổ biến là 1/4" NPT, 1/2" NPT, G1/4, G1/2 và M20×1.5. Loại và kích thước luồng phải khớp chính xác với cổng xử lý.
7. Sửa lại cách sắp xếp lắp đặt. Kết nối xuyên tâm để lắp trực tiếp trên đường ống, kết nối trục để lắp bảng điều khiển và lắp mặt bích hoặc giá đỡ trong đó máy đo phải nằm ngang bằng với bảng điều khiển.
8. Chọn kích thước quay số. Vỏ 63 mm phù hợp với thiết bị di động hoặc OEM; Vỏ 100 mm và 160 mm cải thiện khả năng đọc và cho phép chia tỷ lệ chính xác hơn.

Những Sai Lầm Thường Gặp Khi Mua Đồng Hồ Đo Áp Lực

Khái niệm cơ bản về hiệu chuẩn và bảo trì

Ngay cả một máy đo cơ khí mạnh mẽ cũng cần được chú ý khi sử dụng. Khuyến nghị thông thường là kiểm tra hiệu chuẩn 6 đến 12 tháng một lần, tùy thuộc vào nhiệm vụ và mức độ quan trọng của việc đọc kết quả đối với sự an toàn của nhà máy. Đồng hồ đo không trở về 0, kim chỉ bị cong, mặt số bị trầy xước hoặc thấu kính bị nứt phải ngừng sử dụng ngay lập tức.

Trong quá trình hiệu chuẩn, máy đo trọng lượng hoặc máy đo tham chiếu đã hiệu chuẩn được sử dụng làm tiêu chuẩn. Áp lực được áp dụng theo năm bước cách đều nhau lên đến mức tối đa rồi giảm xuống. Sự khác biệt giữa số đọc và giá trị tham chiếu được so sánh với giới hạn cho phép của cấp chính xác. Nếu sai số nằm ngoài giới hạn, thước đo sẽ được điều chỉnh hoặc thay thế.

Câu hỏi thường gặp

Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon có phải là loại đồng hồ đo chính xác nhất?

Không. Đồng hồ đo áp suất kỹ thuật số có thể đạt tới 0,25% toàn thang đo hoặc cao hơn. Tuy nhiên, độ chính xác của thước đo ống Bourdon, thường là loại 1,0 đến 2,5, là đủ cho hầu hết các chức năng giám sát và an toàn công nghiệp, đồng thời chi phí thấp hơn và độ tin cậy cao hơn giải thích tại sao nó vẫn là lựa chọn phổ biến nhất.

Khi nào nên chọn đồng hồ đo áp suất dạng màng thay vì đồng hồ đo ống Bourdon?

Chọn máy đo màng khi môi trường có tính ăn mòn, nhớt, chứa chất rắn hoặc có áp suất dưới khoảng 0,6 bar. Phần tử màng ngăn cũng ngăn không cho chất lỏng xử lý xâm nhập vào chuyển động, giúp cải thiện tuổi thọ sử dụng trong môi trường bẩn.

Nên sử dụng đồng hồ đo áp suất dạng khô hay dạng lỏng?

Đồng hồ đo chứa đầy chất lỏng sử dụng dầu glycerin hoặc silicone để làm giảm độ rung và xung. Đối với máy bơm, máy nén và xe cộ, đồng hồ đo chứa chất lỏng mang lại tuổi thọ cao hơn. Để có các quy trình ổn định, sạch sẽ, máy đo khô nhẹ hơn và dễ đọc hơn một chút từ xa.

Cấp độ chính xác 1.6 có ý nghĩa gì trên mặt đồng hồ đo?

Điều đó có nghĩa là sai số tối đa tại bất kỳ điểm nào trên thang đo nằm trong khoảng cộng hoặc trừ 1,6% giá trị toàn thang đo. Đối với máy đo từ 0 đến 10 bar, giá trị được hiển thị có thể sai lệch so với áp suất thực lên tới 0,16 bar.

Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon có thể tồn tại được bao lâu?

Trong một ứng dụng sạch sẽ, ổn định và không xảy ra hiện tượng quá áp, máy đo ống Bourdon chất lượng thường có tuổi thọ từ vài năm đến hơn một thập kỷ. Các yếu tố hạn chế là chu kỳ nhiệt độ, độ rung, ăn mòn và áp suất chứ không phải chỉ riêng thời gian.

Khi các kỹ sư hỏi đồng hồ đo áp suất phổ biến nhất là gì, câu trả lời không thay đổi trong hơn một thế kỷ qua. Máy đo ống Bourdon là dụng cụ tiêu chuẩn vì nó mang lại sự kết hợp hữu ích giữa phạm vi, độ chính xác, chi phí và độ bền. Đối với các điều kiện bất thường, màng ngăn, viên nang, ống thổi và đồng hồ đo kỹ thuật số được đề cập trong hướng dẫn này sẽ bước vào và hoàn thiện hình ảnh đo áp suất.

Chúng tôi sản xuất đồng hồ đo ống Bourdon và các mẫu chuyên dụng cho HVAC, hóa dầu, xử lý nước, y tế và công nghiệp nói chung. Nếu bạn không chắc chắn loại nào phù hợp với quy trình của mình, hãy gửi cho chúng tôi phương tiện, phạm vi áp suất và chi tiết lắp đặt và nhóm kỹ thuật của chúng tôi sẽ đề xuất một mô hình phù hợp.