Forskellige trykmålere i måleindustrien
En måler er i det væsentlige et instrument eller en enhed, der bruges til at måle størrelsen, mængden eller indholdet af noget, normalt med en analog eller digital skærm. Dette kan være en måling af enhver egenskab, såsom tryk, flow, temperatur, brændstof eller længde. Inden for måling og instrumentering bruges ordet "gage" ofte som en variant stavning af ordet "gauge".
Som navnet antyder, er et trykmålerinstrument et værktøj, der anvendes til at måle og angive trykket af en væske eller gas inde i systemet sammenlignet med en atmosfære eller en anden reference. Der er mange typer af trykmålere til rådighed, hver ved hjælp af en anden teknik eller metode til indikation.
Analog trykmåler
En analog trykmåler refererer normalt til en enhed, der bruger ren mekanisk trykfølsomteknologi. Måleværdien angives ved markørens bevægelse på skiven, og hver trykværdi er markeret. Pointer Markørens bevægelse og position giver en visuel indikation af det tryk, der måles.
De fleste analoge trykmålere har en af følgende tre trykmålingsteknologier:
Bourdon rør
Bourdon-røret er et "C"-formet, spiralformet eller spiralformet radialformet rør, hvoraf den ene side er fastgjort i bunden af instrumentet, og den anden side er forbundet med markøren. Når Bourdon-røret komprimeres, har dets tværsnit tendens til at blive mere afrundet og har derved tendens til at rette formen. Denne bevægelse af røret er fanget af markøren for at angive trykket. Bourdon rørtrykmåleren er den mest almindelige type analog trykmåler i branchen med forskellige trykområder, pointers og Bourdon-materialer. Ringer og hænder på den intuitive skærm er normalt væskefyldte eller vakuumforseglet for at reducere støj i forskellige applikationer.
Få mere at vide om WIKA Bourdon-regler
Mellemgulv
Mellemgulvet trykmåler indeholder en bølgeformet membran, der er forbundet til markøren ved hjælp af en koblingsmekanisme. Tryk påføres på den ene side af mellemgulvet, som normalt er omgivet af en flange. Bevægelsen (udvidelse eller sammentrækning) af dette mellemgulv opfanges af dette link og overføres til markøren for at angive tryk. De forskellige overfladearealer i mellemgulvet kan give forskellige følsomhedsniveauer. For eksempel vil et mellemgulv med et stort overfladeareal give højere følsomhed og er almindelig i mange lavtryksapplikationer. Hertil kommer, især for ætsende medier, vil mellemgulvet og flangen forhindre det målte medium i at komme ind i sensingenheden. Dette er grunden til membran trykmålere er meget populære i applikationer, der kræver lavere tryk eller ætsende medier.
Få mere at vide om fordelene ved mellemgulvtrykmålere
Blæsebælg
Bølgerøret er en ét stykke foldbar enhed med dybe folder eller krympe dannet af ekstremt tyndvæggede rør. Når trykket påføres eller frigives til indersiden af bælgene, vil det kontrakt og udvide henholdsvis. Denne bevægelse overføres derefter til markøren via linket. I lighed med membrantrykmålere er bælge med større diametre mest velegnede til lavt tryk og giver højere ydeevne nøjagtighed. Generelt varierer antallet af folder af bælge fra 5 til 20, men på grund af deres længde er de begrænset med hensyn til det maksimale tryk, der kan opnås.
Digital trykmåler
Kort sagt, en digital trykmåler er en enhed, der digitalt viser tryk output gennem en skærm installeret på sin krop. Generelt bruger digitale trykmålere elektromekanisk trykmåling i deres hus og et kredsløb, der konverterer denne værdi til en skærmaflæsning. Den digitale udgang gør det normalt muligt for operatøren nemt at registrere trykaflæsninger ved en højere opløsning end den analoge udgang. Digitale målere kræver en strømkilde (normalt i form af batterier) til at betjene og drive interne sensorer og skærme.
Generelt har digitale trykmålere en af følgende teknologier:
Sensor til belastningsmåler
Arbejdsprincippet for stammemålersensoren er at omdanne det anvendte tryk til et elektrisk signal gennem den elastiske deformation af stammemåleren. Disse stammemålere er forbundet til måleapparatets hovedkrop og arrangeret side om side for at danne et Wheatstone-brokredsløb. Når der påføres tryk, vil stammemåleren elastisk deformere og derved ændre modstanden af stammemåleren og brokredsløbet. Denne ændring i modstand producerer et elektrisk udgangssignal, der er proportionalt med mængden af tryk, der påføres måleren.
Piezoelektrisk sensor
Ordet "piezo" kommer fra piezein, som er et græsk ord, der betyder en form for fysisk pres eller en anden. Piezoelektriske sensorer bruger piezoelektriske materialer som keramik og kvartskrystaller. Det dynamiske tryk, der virker på krystallen, genererer en elektrisk ladning, som forstærkes og omdannes til et spændings- eller frekvenssignal. I modsætning til belastningsmålersensorer kræver piezoelektriske sensorer ikke ekstern excitation. Det største problem med piezoelektriske sensorer er imidlertid, at krystallen kun genererer elektrisk ladning, når dynamisk tryk påføres, og det er kun i dvaletilstand under steady-state betingelser. Der er mange måder at pakke piezoelektriske sensorer til pålideligt at læse statisk tryk, men disse metoder kan indebære yderligere membraner og brug af forspændingsskruer til at komprimere krystallen, hvilket resulterer i dyre og følsomme målere.
Piezoresistensiv sensor
Piezoresistive-baserede transducere er afhængige af den piezoresistensive effekt, som opstår, når modstanden af et materiale ændres som reaktion på en anvendt mekanisk stamme. Piezoresistensive sensorer er normalt lavet af MEMS (Micro Electro Mechanical System) siliciumkomponenter. Dette skyldes hovedsagelig, at silicium har en piezoresistenseffekt, der er to størrelsesordener større end metal, hvilket resulterer i en trykmålingseffekt med højere nøjagtighed og opløsning. I modsætning til stammemålere og piezoelektriske sensorer bruger piezoresistenserende sensorer et enkelt materiale (silicium) for at opnå ensartede termiske egenskaber og forudsigelig og pålidelig temperaturydelse. Piezoresistens sensorer er en af de mest almindelige sensorer til nøjagtig trykmåling i applikationer, der kræver omfattende og pålidelig temperaturkompensation. CPG1500 bruger en intern piezoresistensiv sensor. Dens modstand konverteres ved hjælp af den indbyggede computer og vises på skærmen.
