Två typer av tryckmätare förklaras | Mekanisk vs hydrostatisk

De två huvudtyperna av tryckmätare: en översikt

Det snabbaste sättet att klassificera en tryckmätare är att fråga hur den känner av tryck. En mekanisk mätare använder ett deformerbart elastiskt element - vanligtvis ett Bourdon-rör, membran eller kapsel - som rör sig under tryck och driver en pekare genom ett länkage och växel. En hydrostatisk mätare använder vikten av en vätskekolonn: trycket pressar vätskan uppåt tills kolonnhöjden balanserar det applicerade trycket och vätskenivån blir den läsbara signalen.

Mekaniska mätare dominerar industriella installationer eftersom de är robusta, fristående och tillgängliga från några tum vatten till tusentals bar. Hydrostatiska mätare överlever främst i laboratorier, kalibreringsbänkar och arbeten med lågt differenstryck, där enkelhet och frånvaron av rörliga delar är verkliga fördelar.

Det är värt att notera att "två typer" också kan syfta på tryckreferens. Som referens delas instrument in i manometertryckstyper och absoluta trycktyper. Båda systemen är giltiga; den här artikeln använder mätprincipen som det primära ramverket och återgår till referensklasser i ett senare avsnitt.

Mekaniska tryckmätare: Den industriella arbetshästen

Mekaniska mätare är standardvalet för de flesta process-, hydrauliska, pneumatiska och VVS-system. Funktionsprincipen är konsekvent över undertyperna: trycket verkar på ett elastiskt element, elementet deformeras proportionellt, ett länksystem förstärker rörelsen och en växelmekanism roterar en pekare över en kalibrerad ratt. Det specifika elementet avgör varje mätares styrkor och begränsningar.

Bourdon rörtrycksmätare

Bourdon-röret är det mest använda avkänningselementet vid industriell tryckmätning. Ett C-format eller spiralrör tenderar att rätas ut när det inre trycket ökar; denna rörelse överförs genom en länk till en sektor-och-pinjongväxel som roterar pekaren.

Bourdon-rörmätare täcker medium till högt tryck, från några bar till flera tusen bar, vilket gör dem lämpliga för hydraulik, kompressorer, ångledningar och raffinaderiprocesser. De hanterar de flesta rena gaser och vätskor men bör undvikas för mycket viskösa eller kristalliserande media som kan täppa till röret.

För allmänna uppgifter, ett standard Bourdon-rörinstrument som t.ex Y60 tryckmätare ger tillförlitlig indikation i de flesta rutinmässiga industriella miljöer. När processvätskan är frätande eller miljön kräver våta delar i rostfritt stål, är en petrokemisk mätare i helt rostfritt stål den vanliga uppgraderingen.

Membrantryckmätare

I en membranmätare verkar trycket på ett flexibelt cirkulärt membran - en tunn metall- eller elastomerskiva klämd mellan flänsar. Membranet böjs av under tryck, och avböjningen överförs till pekmekanismen genom en tryckstång eller spak.

Membrandesignen erbjuder två praktiska fördelar. För det första mäter den låga tryck med bättre känslighet än ett Bourdon-rör. För det andra kan membranet tillverkas av, eller beläggas med, korrosionsbeständiga material såsom PTFE, och dess breda yta motstår igensättning av viskösa eller partikelbelastade vätskor.

Av dessa skäl är membranmätare vanliga inom kemisk bearbetning, läkemedel, livsmedelsproduktion och vattenbehandling. När mediet är aggressivt eller ledningstrycket är lågt, a membrantryckmätare är ofta det säkraste valet, med fuktade delar specificerade för att matcha processen.

Tillverkare av tryckmätare av membrantyp i grossistledet, fabrik Eftersom Kinas tillverkare av tryckmätare av membrantyp och tryckmätfabrik av membrantyp, levererar Zhoushan Jiaerling Meter Co., Ltd. Visa produkt →

Kapseltryckmätare

En kapselmätare består av två cirkulära membran svetsade samman vid sina kanter för att bilda en förseglad kapsel. När tryck kommer in i kapseln, expanderar eller drar den ihop sig något, och den resulterande rörelsen driver pekaren.

Eftersom den effektiva ytan är stor och återställningskraften liten, utmärker sig kapselmätare vid mycket låga tryck och vakuum, vanligtvis från några millibar till flera hundra millibar. De används för gasmikrotrycksövervakning i ventilationskanaler, brännares förbränningskontroll, renrum och laboratorielufttrycksmätning.

För lågtrycksgastjänst, a kapseltryckmätare ger den upplösning som ett Bourdon-rör helt enkelt inte kan uppnå i detta intervall.

Grossisttillverkare av kapseltryckmätare, fabrik Som tillverkare av kapseltryckmätare i Kina och fabrik för kapseltryckmätare, levererar Zhoushan Jiaerling Meter Co., Ltd. Visa produkt →

Hydrostatiska tryckmätare: Den klassiska principen

Hydrostatiska mätare - vanligtvis kallade manometrar - är de äldsta tryckinstrumenten som fortfarande används. De förlitar sig på det faktum att en vätskekolonn med känd densitet utövar ett tryck som är proportionellt mot dess höjd. Det uppmätta trycket appliceras på instrumentets ena ben; vätskan rör sig tills kolonnhöjden balanserar det applicerade trycket, och skillnaden i vätskenivåer avläses mot en skala.

• U-rörsmanometer: ett genomskinligt U-format rör delvis fyllt med vätska; skillnaden mellan de två benhöjderna är lika med det applicerade trycket.
• Brunnsmanometer (enbens): en stor behållare ansluten till ett smalt vertikalt rör; stigningen i röret indikerar tryck, och det lilla fallet i reservoaren kompenseras eller försummas.
• Manometer med lutande rör: en manometer av bra typ med röret lutat för att förstärka små höjdförändringar, vilket ger hög upplösning för mycket låga tryck.

Hydrostatiska mätare förblir värdefulla för laboratoriekalibrering, lågdifferentialtrycksmätning och utbildningsdemonstrationer eftersom de inte behöver någon ström och inte har några rörliga delar. Deras begränsningar är verkliga: begränsat mätområde, ett strikt krav på vertikal montering och känslighet för vibrationer och temperatur. I moderna industrianläggningar har hydrostatiska mätare till stor del ersatts av mekaniska och elektroniska instrument, men ingen annan teknik matchar deras enkelhet för precisionsarbete vid lågtryck.

Förstå tryckreferens: mätare vs. absolut tryck

När du väl har bestämt dig för en mätprincip behöver du fortfarande välja tryckreferens - den andra vanliga betydelsen av "två typer av tryckmätare". Manometertrycket refereras till det omgivande atmosfärstrycket: mätaren visar noll när den är öppen mot atmosfären, och det visade värdet är lika med det absoluta trycket minus atmosfärstrycket.

En däcktrycksmätare är det vardagliga exemplet. När det står 0, innehåller däcket faktiskt en atmosfär av tryck, så instrumentet visar trycket över atmosfärstrycket.

Absolut tryck mäts i förhållande till ett perfekt vakuum och är lika med manometertryck plus atmosfärstryck. Absoluta tryckmätare krävs när processen beror på verkligt termodynamiskt tryck, såsom vakuumdestillation, ångtrycksmätning och höjdkänsliga tillämpningar.

En tredje referens, differentialtryck, mäter skillnaden mellan två processpunkter snarare än mellan processen och en fast referens.

Att välja fel referens ger missvisande avläsningar och kan skapa säkerhetsrisker. Om ett fartyg är tänkt att arbeta vid ett specifikt absolut tryck, kan en mätare kalibrerad i övertryck underskatta det verkliga inre trycket med ungefär en bar vid havsnivån. När signalen måste nå en styrenhet, en HVAC tryckgivare omvandlar avläsningen till en vanlig elektrisk utgång.

Hur man väljer rätt manometertyp för din applikation

Att välja mellan mekanisk och hydrostatisk - och sedan mellan Bourdon, diafragma och kapsel - blir enkelt om du arbetar dig igenom fem beslutssteg.

1. Bestäm tryckområdet. Låga tryck under cirka en bar pekar på kapsel- eller membrandesign. Medium och högt tryck pekar på Bourdon-rörkonstruktioner.
2. Analysera media. Frätande vätskor kräver en diafragmamätare eller våta delar av rostfritt stål. Trögflytande eller partikelfyllda medier gynnar en diafragmamätare. Rena gaser vid lågt tryck gynnar en kapselmätare.
3. Utvärdera miljön. Vibrationer är en ledande orsak till för tidigt mätarfel. I högvibrationsapplikationer som pumpar och kompressorer, en oljefylld seismisk tryckmätare dämpar pekarfladder och förlänger livslängden.
4. Definiera tryckreferensen. Använd manometertryck för de flesta anläggningsprocesser, absolut tryck för vakuumrelaterade applikationer och differentialtryck för filter- eller flödesövervakning.
5. Överväg installation och anslutning. Kontrollera rattens storlek, monteringssätt, processanslutningsgänga och om du behöver en kapillär för fjärrmontering.

Tabellen nedan sammanfattar typiska branschval för varje mätarfamilj.

Specifikt för vattenrening, a vattenbehandlingstryckmätare med membrantätning kombinerar membranprincipens lågtryckskänslighet med det tätningsskydd som behövs för filtrerat vatten, kemikaliedosering och slamledningar.

Vattenbehandlingstryckmätare i grossistledet med membrantätningstillverkare, fakta Som tillverkare av tryckmätare för vattenbehandling i Kina med membrantätning och fabrik för tryckmätare för vattenbehandling med membrantätning,... Visa produkt →

Inverkan av de två tryckmätarnas typer på din verksamhet

Är denna klassificering rent akademisk? Nej. Det har direkta konsekvenser för drifttid, säkerhet och totala ägandekostnader.

En mätare som matchar sin uppgift är förutsägbar: visaren förblir stabil, avläsningarna förblir repeterbara och instrumentet överlever sin planerade livslängd. En missmatchning ger igenkännbara fellägen. Att installera en ofylld Bourdon-rörmätare på en kolvpump ger en studsande pekare och accelererat slitage på växeln. Att placera en standardmätare av kopparlegering på en korrosiv kemikalieledning leder till snabb korrosion och i värsta fall en plötslig förlust av inneslutning.

Det praktiska alternativet är att definiera processen - tryckområde, media, vibration, referens - innan man tittar på pris eller leverans. Vid tveksamhet, diskutera ansökan med tillverkaren; en specialiserad mätare kan kartlägga dina processförhållanden till en specifik produktfamilj. Du kan granska vår tryckmätare produktsortiment efter bransch för att se hur varje typ tillämpas i praktiken.

Slutsats

Två organiserande idéer kommer att stanna hos dig. Enligt mätprincipen är de två typerna av tryckmätare mekaniska (Bourdon-rör, diafragma och kapsel) och hydrostatiska (vätskekolumnometrar). Mekaniska mätare bär den överväldigande majoriteten av industriella uppgifter; hydrostatiska mätare förblir väsentliga vid kalibrering och lågtrycksprecisionsarbete. Genom tryckreferens klassificeras instrument som manometer, absolut eller differentialtryckstyper, och referensen måste matcha processkravet.

När du anger din nästa mätare, börja med mätprincipen, bekräfta sedan referensen, de fuktade materialen och miljöförhållandena. Den sekvensen leder till ett tekniskt sunt och kostnadseffektivt val. För branschspecifika lösningar, bläddra bland våra produktkategorier och matcha mätarfamiljen till din process.