Μετάβαση στο περιεχόμενο

ΜΕΤΡΗΣΗ ΠΙΕΣΗΣ

Όργανα μέτρησης πίεσης: μεταδότες, πρεσοστάτες και μανόμετρα — πώς λειτουργούν και ποιο να διαλέξετε

Η πίεση μετριέται σχεδόν παντού σε μια μονάδα —σε αντλίες, συμπιεστές, φίλτρα, δεξαμενές, γραμμές ατμού και υδραυλικά συστήματα— και το σωστό όργανο εξαρτάται από το τι θα κάνετε την ένδειξη: σήμα για το σύστημα ελέγχου, τη διαφορά ανάμεσα σε δύο σημεία, έναν συναγερμό σε ένα όριο ή απλώς ένα καντράν για να το διαβάζετε επί τόπου. Αυτή η σελίδα καλύπτει τους τέσσερις τύπους οργάνων που προμηθεύουμε —μεταδότες πίεσης, μεταδότες διαφορικής πίεσης, πρεσοστάτες και μανόμετρα—, πώς λειτουργεί ο καθένας, πού ταιριάζει και πού όχι, τα αισθητήρια στοιχεία μέσα τους, τα διαφραγματικά σφραγίσματα, και πώς διαλέγετε.

Οι τέσσερις τύποι οργάνων πίεσης

Για τον καθένα: η αρχή λειτουργίας σε σκίτσο, πού ταιριάζει και πού όχι, και πόσα όργανα αυτού του τύπου έχει ο κατάλογός μας.

Μεταδότες πίεσης

Η πίεση της διεργασίας σπρώχνει ένα λεπτό διάφραγμα· ένα αισθητήριο στοιχείο πίσω του μετατρέπει τη μικροσκοπική παραμόρφωση σε ηλεκτρικό σήμα, και τα ηλεκτρονικά το στέλνουν ως 4–20 mA —συχνά με HART ή fieldbus— από τους δύο αγωγούς που τροφοδοτούν και το όργανο.

Πού ταιριάζει
Συνεχής μέτρηση για έλεγχο, καταγραφή και συναγερμούς στο σύστημα ελέγχου: αντλίες, συμπιεστές, γραμμές, δοχεία, και υδροστατική στάθμη σε ανοιχτές δεξαμενές και γεωτρήσεις.
Πού όχι
Σημεία χωρίς ρεύμα ή καλωδίωση όπου αρκεί μια ένδειξη επί τόπου, και στάθμη σε δοχείο υπό πίεση, που θέλει διαφορική μέτρηση.
20 προϊόντα στον κατάλογό μας Δείτε τα προϊόντα στο άρθρο Διαβάστε το άρθρο

Μεταδότες διαφορικής πίεσης

Δύο πιέσεις δρουν στις δύο πλευρές της ίδιας αισθητήριας κυψέλης, και ο μεταδότης στέλνει τη διαφορά τους. Από αυτή τη διαφορά βγαίνει η στάθμη σε μια κλειστή δεξαμενή, η κατάσταση ενός φίλτρου ή η παροχή μέσα από μια πλάκα στομίου ή άλλο πρωτεύον στοιχείο.

Πού ταιριάζει
Στάθμη σε δοχεία κλειστά ή υπό πίεση, πτώση πίεσης σε φίλτρα και εναλλάκτες, παροχή με πρωτεύον στοιχείο, και πολύ χαμηλές πιέσεις όπως ο ελκυσμός καμίνων.
Πού όχι
Μια απλή σχετική πίεση σε ένα σημείο, όπου ένας μεταδότης πίεσης κοστίζει λιγότερο και έχει μία μόνο σύνδεση για εγκατάσταση και συντήρηση.
4 προϊόντα στον κατάλογό μας Δείτε τα προϊόντα στο άρθρο Διαβάστε το άρθρο

Πρεσοστάτες

Ένας διακόπτης που ανοίγει ή κλείνει μια ηλεκτρική επαφή όταν η πίεση περάσει ένα σημείο ρύθμισης. Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν διάφραγμα, φυσούνα, έμβολο ή δίσκο που κινείται κόντρα σε ένα ελατήριο· οι ηλεκτρονικοί μετρούν την πίεση και οδηγούν μια έξοδο.

Πού ταιριάζει
Συναγερμοί, αλληλομανδαλώσεις και διακοπή έκτακτης ανάγκης σε υψηλή ή χαμηλή πίεση — ανεξάρτητα από το σύστημα ελέγχου, χωρίς προγραμματισμό.
Πού όχι
Όπου χρειάζεστε να δείτε, να καταγράψετε ή να ελέγξετε με την ίδια την τιμή της πίεσης: ο πρεσοστάτης λέει μόνο πάνω ή κάτω από το σημείο ρύθμισης.
14 προϊόντα στον κατάλογό μας Δείτε τα προϊόντα στο άρθρο Διαβάστε το άρθρο

Μανόμετρα

Η πίεση μπαίνει σε έναν κυρτό σωλήνα Bourdon —ή, στις χαμηλές πιέσεις, σε διάφραγμα ή κάψα— και τον κινεί· ένας μικρός μηχανισμός μετατρέπει αυτή την κίνηση σε περιστροφή ενός δείκτη πάνω σε καντράν.

Πού ταιριάζει
Ένδειξη επί τόπου σε αντλίες, συμπιεστές, φίλτρα, γραμμές ατμού και αέρα, χωρίς ρεύμα και χωρίς καλωδίωση — και ως έλεγχος δίπλα σε έναν μεταδότη.
Πού όχι
Απομακρυσμένη παρακολούθηση και καταγραφή: το μανόμετρο δεν στέλνει σήμα στο σύστημα ελέγχου, και κάποιος πρέπει να πάει ώς εκεί για να το διαβάσει.
2 προϊόντα στον κατάλογό μας Δείτε τα προϊόντα στο άρθρο Διαβάστε το άρθρο

Με μια ματιά

Οι τυπικές ιδιότητες των τεσσάρων τύπων σε έναν πίνακα, και το τυπικό εύρος πίεσής τους σε ένα γράφημα.

Σύγκριση οργάνων μέτρησης πίεσης: τι δίνουν, τυπικό εύρος, τυπική ακρίβεια, έξοδος, τροφοδοσία και κύριος περιορισμός
ΤεχνολογίαΤι δίνειΤυπικό εύροςΤυπική ακρίβειαΈξοδοςΤροφοδοσίαΚύριος περιορισμός
Μεταδότες πίεσηςΣυνεχής τιμή25 mbar…2000 bar±0,075–0,2 % της κλίμακας4–20 mA, HART, Profibus PAΤροφοδοσία βρόχου, συνήθως 12–36 V DCΧρειάζεται τροφοδοσία, και οθόνη ή σύστημα ελέγχου για να διαβαστεί
Μεταδότες διαφορικής πίεσηςΣυνεχής τιμή10 mbar…70 bar *±0,065–0,1 % της κλίμακας4–20 mA, HART, Profibus PAΤροφοδοσία βρόχου, συνήθως 12–36 V DCΔύο συνδέσεις με τη διεργασία, που θέλουν σωστή εγκατάσταση και καθαρές γραμμές
ΠρεσοστάτεςΕπαφή σε όριο10 mbar…400 barΕπαναληψιμότητα σημείου ρύθμισης, τυπικά εντός 1 %Επαφή (SPDT/DPDT)Καμία στους μηχανικούς· οι ηλεκτρονικοί θέλουν τροφοδοσίαΜόνο συναγερμός ή διακοπή — όχι συνεχής τιμή
ΜανόμετραΈνδειξη επί τόπου10 mbar…4000 barΚλάση ακρίβειας 1,0 ή 1,6 (EN 837), τυπικάΔείκτης σε καντράν· επαφές ως πρόσθετοΚαμίαΔιαβάζεται μόνο επί τόπου — κανένα σήμα στο σύστημα ελέγχου

Τυπικά εύρη, όχι δέσμευση μοντέλου, σε λογαριθμική κλίμακα. Για τους μεταδότες διαφορικής πίεσης (*), το εύρος είναι αυτό της διαφοράς· η στατική πίεση της γραμμής μπορεί να είναι πολύ υψηλότερη. Επιβεβαιώνουμε τα στοιχεία κάθε οργάνου για τη δική σας εφαρμογή.

Τυπικό εύρος πίεσης ανά τύπο

Τυπικό εύρος πίεσης κάθε τύπου, σε bar, σε λογαριθμικό άξονα. Για τους μεταδότες διαφορικής πίεσης, το εύρος της διαφοράς.
  • Μεταδότες πίεσης25 mbar…2000 bar
  • Μεταδότες διαφορικής πίεσης10 mbar…70 bar *
  • Πρεσοστάτες10 mbar…400 bar
  • Μανόμετρα10 mbar…4000 bar

Οδηγός ανά εφαρμογή: ποιο όργανο για ποια δουλειά

Κάθε τύπος οργάνου υπάρχει για να λύνει ένα συγκεκριμένο πρόβλημα. Ξεκινήστε από το δικό σας —το μέσο, την πίεση, τι θα κάνετε την ένδειξη— και δείτε ποιο θα προτείναμε, ποιο να αποφύγετε, και γιατί.

Οδηγός ανά εφαρμογή για τη μέτρηση πίεσης: για κάθε εφαρμογή, το όργανο που προτείνουμε και γιατί, και αυτό που πρέπει να αποφύγετε και γιατί
ΕφαρμογήΠροτείνουμεΓιατίΑποφύγετεΓιατί όχι
Διαβρωτικό μέσο: οξέα, αλκάλια, χλωριούχα, θαλασσινό νερόΔιαφράγματα από Hastelloy C, ταντάλιο ή επιχρυσωμένο χάλυβα, όπως τα προσφέρει η Klay, ή κεραμικό αισθητήριο, όπως στις σειρές Klay 3000 και CER — ή οποιοδήποτε όργανο πίσω από διαφραγματικό σφράγισμα σε ανθεκτικό υλικό. — Κάθε τύπος κάνει, αν κάθε βρεγμένο μέρος αντέχει το μέσο· τα υλικά μετρούν περισσότερο από τον τύπο του οργάνου.
Υγιεινή διεργασία: τρόφιμα, γαλακτοκομικά, ποτά, φάρμακαΈνα μετωπικό διάφραγμα σε υγιεινή σύνδεση δεν αφήνει κοιλότητα για προϊόν ή βακτήρια και καθαρίζεται επί τόπου — ο Klay 4000-SAN, για παράδειγμα, έχει EHEDG και 3-A. — Αποφύγετε κάθε όργανο με σπειρωτό στόμιο ή νεκρό χώρο όπου μένει προϊόν· μανόμετρο ή πρεσοστάτης θέλει υγιεινό διαφραγματικό σφράγισμα.
Παχύρρευστο, κρυσταλλούμενο ή με στερεά μέσο: πολτός χαρτιού, πολφοί, λάσπη, πολυμερήΤο μετωπικό διάφραγμα δεν έχει άνοιγμα να φράξει — η Klay φτιάχνει συνδέσεις μετωπικού διαφράγματος για χαρτοβιομηχανία.Ένα συνηθισμένο μανόμετρο έχει στενό στόμιο και σωλήνα Bourdon που φράζουν· αν χρειάζεστε εδώ ένδειξη επί τόπου, βάλτε το μανόμετρο σε διαφραγματικό σφράγισμα.
Στάθμη σε κλειστή δεξαμενή ή δεξαμενή υπό πίεση, ή πτώση πίεσης σε φίλτροΈνα όργανο μετρά απευθείας τη διαφορά: την πίεση στον πυθμένα μείον την πίεση του αερίου πάνω από το υγρό, ή την πίεση πριν μείον μετά το φίλτρο.Ένας μεταδότης στον πυθμένα κλειστής δεξαμενής διαβάζει το υγρό μαζί με την πίεση του αερίου· η αφαίρεση δύο μεταδοτών προσθέτει τα σφάλματα και των δύο.
Ένδειξη επί τόπου χωρίς ρεύμα: αντλίες, συμπιεστές, φίλτρα, γραμμές βοηθητικών δικτύωνΤο μανόμετρο δεν θέλει ρεύμα ούτε καλωδίωση, και δείχνει την πίεση εκεί που είναι.Ο μεταδότης χρειάζεται τροφοδοσία βρόχου, και οθόνη ή σύστημα ελέγχου για να διαβαστεί.
Μόνο συναγερμός ή διακοπή σε ορισμένη πίεση: προστασία υψηλής ή χαμηλής πίεσης, αλληλομανδαλώσειςΗ επαφή αλλάζει απευθείας, χωρίς PLC και χωρίς προγραμματισμό, και λειτουργεί ανεξάρτητα από το σύστημα ελέγχου· υπάρχουν εκδόσεις με πιστοποίηση SIL 2, όπως η σειρά 12. — Αν χρειάζεστε και την τιμή, βάλτε μεταδότη με συναγερμούς στο σύστημα ελέγχου — ή ένα συνδυαστικό όργανο όπως η σειρά One, που είναι πρεσοστάτης και μεταδότης μαζί.
Πολύ υψηλή πίεση: υδραυλικά, αέρια υψηλής πίεσης, έγχυσηΜεταδότες όπως οι D22 και D23 φτάνουν τα 1.000 bar και ο TX300 τα 30.000 psi· το μανόμετρο GS έχει περιοχές ώς τα 4.000 bar.Μετρά μια διαφορά σε περιορισμένη κλίμακα —ώς 70 bar στον D35—, όχι μια υψηλή σχετική πίεση.
Πολύ χαμηλή πίεση ή υποπίεση: ελκυσμός καμίνων, αερισμός, καθαροί χώροιΜικρές κλίμακες σε millibar, ως προς την ατμόσφαιρα ή έναν άλλο χώρο — ο D34 είναι φτιαγμένος για μετρήσεις ελκυσμού και θαλάμων καύσης, και ο DP-4000 ξεκινά από τα 10 mbar.Ο σωλήνας Bourdon δεν είναι αρκετά ευαίσθητος σε λίγα millibar· εκεί χρειάζεται μανόμετρο διαφράγματος ή κάψας, ή μεταδότης.
Επικίνδυνες περιοχές (ATEX)Μεταδότες εγγενούς ασφάλειας, όπως οι Klay 2000, 4000 και 8000 με ATEX και IECEx Ex ia, αντιεκρηκτικοί όπως ο TX300, και πρεσοστάτες αντιεκρηκτικού περιβλήματος όπως ο Delta Mobrey 301. — Κάθε τύπος μπορεί να χρησιμοποιηθεί με τη σωστή πιστοποίηση και εγκατάσταση· το ελέγχουμε για τη ζώνη σας.

Αισθητήρια στοιχεία: τι κάνει την πίεση ένδειξη

Μέσα σε κάθε όργανο πίεσης υπάρχει ένα στοιχείο που η πίεση το κινεί ή το παραμορφώνει. Τα ηλεκτρονικά όργανα —μεταδότες και ηλεκτρονικοί πρεσοστάτες— διαβάζουν αυτή την παραμόρφωση ηλεκτρικά· τα μηχανικά —μανόμετρα και οι περισσότεροι πρεσοστάτες— χρησιμοποιούν την ίδια την κίνηση.

Το στοιχείο καθορίζει πόσο μικρή πίεση μπορεί να διακρίνει το όργανο, πόση υπερπίεση αντέχει, με ποια μέσα μπορεί να έρθει σε επαφή και πώς γερνά. Η σελίδα κάθε μοντέλου στον κατάλογο γράφει το στοιχείο του όπου το δηλώνει ο κατασκευαστής, και το επιβεβαιώνουμε για τη δική σας εφαρμογή.

  • Πιεζοαντιστατικό πυρίτιο: ένα μικρό τσιπ πυριτίου που η αντίστασή του αλλάζει όταν κάμπτεται, συνήθως πίσω από ένα λεπτό μεταλλικό διάφραγμα με υγρό πλήρωσης ανάμεσα — η κατασκευή του Delta Mobrey D22. Πολύ ευαίσθητο, για μικρές και μεγάλες κλίμακες.
  • Κεραμικό: ένα διάφραγμα από αλουμίνα υψηλής καθαρότητας που το μέσο το αγγίζει απευθείας, με χωρητική ανάγνωση ή με αντιστάσεις τυπωμένες πάνω του. Αντέχει τη διάβρωση και την τριβή — το χρησιμοποιούν οι Klay 3000, 3000-SAN, CER-2000 και CER-8000 και ο Delta Mobrey DSGE.
  • Μεταλλικό διάφραγμα με επιμηκυνσιόμετρα: ένα διάφραγμα από ανοξείδωτο χάλυβα με γέφυρα αντιστάσεων λεπτού υμενίου ή κολλητή στην πίσω πλευρά του. Ανθεκτικό, συχνά συγκολλητό, ταιριάζει στις υψηλές πιέσεις.
  • Μηχανικά στοιχεία: ο σωλήνας Bourdon των μανομέτρων, και το διάφραγμα, η φυσούνα, το έμβολο ή ο δίσκος στιγμιαίας δράσης των πρεσοστατών — ο J40 έχει σφραγισμένη μεταλλική φυσούνα, η σειρά 12 δίσκο Belleville και ο Delta Mobrey 301 διάφραγμα από ανοξείδωτο χάλυβα.

Διαφραγματικά σφραγίσματα: το όργανο μακριά από τη διεργασία

Το διαφραγματικό σφράγισμα βάζει ένα εύκαμπτο μεταλλικό διάφραγμα ανάμεσα στη διεργασία και στο όργανο. Ο χώρος πίσω από το διάφραγμα και το όργανο γεμίζει με υγρό πλήρωσης, που μεταφέρει την πίεση στο αισθητήριο στοιχείο· το ίδιο το όργανο δεν αγγίζει ποτέ το μέσο. Το σφράγισμα μπαίνει απευθείας στο όργανο ή συνδέεται μαζί του με τριχοειδές.

Τα σφραγίσματα είναι η λύση για διαβρωτικά, παχύρρευστα, κρυσταλλούμενα, με στερεά, υγιεινά ή πολύ θερμά μέσα, και για να μένει ένα μανόμετρο, ένας πρεσοστάτης ή ένας μεταδότης μακριά από ό,τι θα τον έφραζε ή θα τον διάβρωνε. Ο μεταδότης διαφορικής πίεσης Delta Mobrey D35, για παράδειγμα, κατασκευάζεται με διπλά διαφραγματικά σφραγίσματα.

  • Το υγρό πλήρωσης διαστέλλεται με τη θερμοκρασία: το σφράγισμα προσθέτει μια μικρή επίδραση θερμοκρασίας, και ένα μακρύ τριχοειδές κάνει πιο αργή την απόκριση.
  • Στη διαφορική πίεση, κρατήστε τα δύο τριχοειδή στο ίδιο μήκος και στην ίδια θερμοκρασία, ώστε οι επιδράσεις τους να αλληλοαναιρούνται.
  • Διαλέξτε το υλικό του διαφράγματος για το μέσο (ανοξείδωτο, Hastelloy, ταντάλιο ή επίστρωση) και το υγρό πλήρωσης για τη θερμοκρασία της διεργασίας — και υγρό κατάλληλο για τρόφιμα στις υγιεινές διεργασίες.
  • Ένας ταχυσύνδεσμος ανάμεσα σε σφράγισμα και όργανο, όπως ο Krohne REconnect, επιτρέπει να αφαιρέσετε το όργανο για συντήρηση χωρίς να χαθεί υγρό πλήρωσης ή να μπει αέρας.

Πώς διαλέγετε όργανο μέτρησης πίεσης

Το σωστό όργανο προκύπτει από την εφαρμογή. Αυτά είναι τα κριτήρια που κοιτάμε:

  1. Τι θα κάνετε την ένδειξη

    Σήμα για έλεγχο και καταγραφή θέλει μεταδότη· ένας έλεγχος επί τόπου θέλει μανόμετρο· ένας συναγερμός ή μια διακοπή μπορεί να είναι πρεσοστάτης.

  2. Σχετική, απόλυτη ή διαφορική

    Ως προς την ατμόσφαιρα (σχετική), ως προς το κενό (απόλυτη) ή ανάμεσα σε δύο σημεία (διαφορική) — η αναφορά καθορίζει το όργανο.

  3. Κλίμακα και υπερπίεση

    Διαλέξτε κλίμακα ώστε η κανονική πίεση να βρίσκεται στο μεσαίο τμήμα της, και ελέγξτε την υπερπίεση που αντέχει το όργανο, μαζί με τις αιχμές πίεσης.

  4. Μέσο και θερμοκρασία

    Διαβρωτικά, παχύρρευστα, υγιεινά ή θερμά μέσα καθορίζουν τα βρεγμένα υλικά, ένα μετωπικό διάφραγμα ή ένα διαφραγματικό σφράγισμα.

  5. Ακρίβεια και σήμα

    Η ακρίβεια δίνεται ως ποσοστό της κλίμακας· για μεγάλα καλώδια και σύστημα ελέγχου, 4–20 mA με HART ή fieldbus.

  6. Περιβάλλον

    Επικίνδυνες περιοχές, κραδασμοί, παλμοί, εγκατάσταση σε ύπαιθρο και ναυτιλιακή χρήση καθορίζουν την πιστοποίηση, την κατασκευή και τα εξαρτήματα.

Όργανα μέτρησης πίεσης: συχνές ερωτήσεις

Χρειάζεστε βοήθεια για όργανο μέτρησης πίεσης;

Πείτε μας για το μέσο και τις συνθήκες λειτουργίας, και οι μηχανικοί μας θα σας προτείνουν τον σωστό τύπο και το συγκεκριμένο όργανο.