Koji je najčešći mjerač tlaka? Vodič i savjeti za odabir Bourdonove cijevi

Procesni inženjer prilazi novoisporučenom paketu pumpe, baca pogled na instrumente za tlak i već zna što se nalazi unutar svake okrugle kutije. Na većini industrijske opreme koja je danas u upotrebi, ti mali mjerači imaju isti princip rada. Za inženjere i timove tvornica koji nabavljaju instrumente, uvijek se postavlja isto pitanje: koji je manometar najčešći? Kratak odgovor je mjerač tlaka s Bourdonovom cijevi. Ovaj članak objašnjava zašto je taj dizajn postao standard u svim industrijama, kako funkcionira, koje alternative postoje i kako odabrati pravi mjerač za određenu primjenu.

Najčešći mjerač tlaka je Bourdonova cijev

Manometar s Bourdonovom cijevi, nazvan po francuskom inženjeru Eugèneu Bourdonu koji je patentirao dizajn 1849. godine, najrašireniji je instrument za mjerenje tlaka na svijetu. Nalazi se u tvornicama, kompresorskim sobama, rafinerijama, postrojenjima za obradu vode, hidrauličkim sustavima i tisućama drugih instalacija. Riječ "manometar" u ovoj se raspravi odnosi na sam instrument, a unutar te kategorije instrumenata, tip Bourdonove cijevi je onaj koji ćete najčešće susresti.

Više od 150 godina nakon izuma, osnovna se konstrukcija nije promijenila. Potpuno je mehanički, ne treba napajanje, podnosi teške uvjete i daje stabilno lokalno očitanje. Kad netko kaže "standardni manometar", u većini slučajeva opisuje mjerač s Bourdonovom cijevi.

Zašto je mjerač Bourdonove cijevi postao industrijski standard

Nijedna značajka ne objašnjava dominaciju ove vrste mjerača. To je kombinacija nekoliko inženjerskih prednosti koje je teško nadmašiti kao paket.

• Jednostavan i pouzdan. Zakrivljena cijev, karika, sektor zupčanika i pokazivač. Malo je dijelova koji se mogu istrošiti ili pokvariti.
• Vrlo širok raspon tlaka. Instrumenti s Bourdonovom cijevi pokrivaju od oko 0,6 bara do nekoliko tisuća bara, što odgovara velikoj većini industrijskih procesa.
• Nije potrebno napajanje. Za razliku od senzora i transmitera, mehanički mjerač i dalje pokazuje tlak tijekom nestanka struje.
• Odgovarajuća točnost. Standardne klase 1.6 ili 1.0 pokrivaju većinu nadzora, alarma i sigurnosnih dužnosti.
• Niski troškovi proizvodnje. Zrela masovna proizvodnja drži nabavnu cijenu daleko ispod elektroničkih alternativa.
• Brza zamjena. Standardne veličine brojčanika, vrste navoja i oblici montaže znače da se rezervni mjerač može instalirati u roku od nekoliko minuta.

Ovakav niz kvaliteta je razlog zašto se mjerač s Bourdonovom cijevi uvijek iznova pojavljuje u industriji. Ako ga uspoređujete s elementima dijafragme, pogledajte naš tehnički vodič Bourdonova cijev u odnosu na odabir manometra dijafragme može vam pomoći razumjeti točke križanja.

Kako radi mjerač s Bourdonovom cijevi

Osjetni element je zakrivljena ili namotana cijev ovalnog presjeka. Kada tlak uđe u cijev, poprečni presjek postaje zaobljeniji, a slobodni kraj cijevi lagano se izravna. Karika i sektor zupčanika pojačavaju ovaj mali pokret i okreću pokazivač na kalibriranoj skali.

1. Tekućina ili plin pod tlakom ulazi u otvoreni kraj Bourdonove cijevi.
2. Deformacija cijevi raste kako tlak raste.
3. Spojna karika prenosi kretanje na sektor zupčanika.
4. Pokazivač se pomiče preko kotačića kako bi prikazao izmjerenu vrijednost.
5. Kada tlak padne, elastična cijev vraća kazaljku prema nuli.

Budući da elastični element obavlja posao, kvaliteta materijala i toplinska obrada kontroliraju ponovljivost. Mjed i fosforna bronca uobičajeni su za zrak, vodu i ulje. Za korozivne medije koristi se cijev od nehrđajućeg čelika 316 i zavareni naglavak. Kada pumpe ili kompresori stvaraju vibracije, kućište se puni glicerinom ili silikonskim uljem kako bi se ublažilo podrhtavanje kazaljke i zaštitilo kretanje.

Uobičajene varijacije mjerača Bourdonove cijevi

Nema svaki mjerač Bourdonove cijevi istog oblika. Proizvođači proizvode nekoliko geometrija cijevi kako bi pokrili različite razine tlaka i zahtjeve osjetljivosti.

• Cijev u obliku slova C: Najraširenija varijacija. Kompaktan je, jednostavan za proizvodnju i prikladan za tlakove od nekoliko bara do otprilike 1000 bara.
• Spiralna cijev: Cijev je namotana u nekoliko zavoja, što povećava učinkovito kutno kretanje. Spiralne cijevi daju bolju osjetljivost u nižim rasponima.
• Spiralna cijev: Dugi spiralni svitak proizvodi veliki otklon i često se odabire za instrumente za snimanje i visokotlačne sustave.

Osim oblika cijevi, bitan je i stil kućišta. Uobičajene veličine brojčanika za industrijsku upotrebu su 63 mm, 100 mm i 160 mm. Radijalna veza (donja montaža) tipična je za izravnu ugradnju na cijev ili vod; aksijalni spoj (stražnja montaža) koristi se na panelima i upravljačkim pločama. Za standardne industrijske instrumente od 60 mm, Y-serija nudi pouzdanu i ekonomičnu opciju s Bourdonovom cijevi.

Mjerač tlaka s Bourdonovom cijevi serije Y60 za industrijsku uporabu Pouzdan radijalni ili aksijalni manometar od 60 mm prikladan za izravnu montažu na cijev ili panel. Njegova izdržljiva konstrukcija podržava precizno praćenje plinova i tekućina u pneumatskim sustavima. Pogledajte proizvod →

Druge vrste mjerača tlaka koje se često nalaze na terenu

Mjerilo s Bourdonovom cijevi je najčešći tip, ali nije jedini. Drugi mehanički dizajni rješavaju određene probleme u niskotlačnim, korozivnim ili higijenskim procesima. Njihovo poznavanje sprječava skupu neusklađenost između mjerača i primjene.

Grafikon u nastavku ilustrira tipičnu pokrivenost raspona tlaka glavnih mehaničkih tipova. Mjerač s Bourdonovom cijevi pokriva najširi dio industrijskog spektra, što je još jedan razlog za njegovu dominantnu poziciju.

Membrana zaslužuju posebnu pozornost jer rješavaju nekoliko problema koje Bourdonova cijev ne može. Kada je procesni medij korozivan, sadrži krutine ili može kristalizirati, element dijafragme štiti mjerni sustav. Ova vrsta je široko rasprostranjena u preradi hrane, farmaceutskoj proizvodnji i linijama za obradu vode gdje su čistoća i izolacija prioriteti.

Koji je mjerač tlaka najčešći u svakoj industriji

Iako je mjerač s Bourdonovom cijevi ukupni pobjednik, ravnoteža se mijenja kada uđete u određeni sektor. Najčešći mjerač tlaka u jednoj industriji obično je specijalizirana varijanta odabrana za lokalne uvjete.

Logika odabira počinje s ista tri pitanja u svakoj industriji: koji je procesni medij, koji je radni tlak i kakvo je okruženje instalacije. Kao proizvođač, izrađujemo mjerače koji pokrivaju sve ove kategorije, a naši inženjeri mogu preporučiti određeni model kada je primjena izvan standardnog raspona.

Petrokemijski mjerač tlaka s dijafragmom od potpuno nehrđajućeg čelika Izrađen od materijala otpornih na koroziju i brtve dijafragme, ovaj mjerač podnosi teške medije, visoke temperature, vibracije i rizike od začepljenja, što ga čini idealnim za zahtjevne petrokemijske procese. Pogledajte proizvod →

HVAC mjerač tlaka bez kapilare Uklanja kapilarne veze kako bi se pojednostavila instalacija, smanjilo održavanje i poboljšala otpornost na vibracije. Pouzdan izbor za HVAC sustave gdje su važna dugoročna stabilnost i niži troškovi. Pogledajte proizvod →

Praktični kontrolni popis za odabir manometra

Odabir manometra postaje jednostavan kada su zahtjevi zapisani fiksnim redoslijedom. Većina grešaka na terenu dolazi do jednog preskočenog koraka, a ne do tajanstvenog kvara proizvoda.

1. Odredite procesni medij. Odredite koji će dijelovi mjerača doći u dodir s medijem, zatim prema tome odaberite namočeni materijal (mjed, bronca, nehrđajući čelik 316, PP, PTFE).
2. Definirajte maksimalni radni tlak. Odaberite raspon pune skale koji je 1,5 do 2 puta veći od normalnog radnog tlaka tako da elastični element radi u sigurnom, ponovljivom području.
3. Navedite zahtjev točnosti. Klasa 2.5 ili 1.6 uobičajena je za praćenje; klasa 1.0 koristi se za ispitivanje i kalibraciju; 0,25 ili bolji je domena digitalnih instrumenata.
4. Provjerite srednju temperaturu. Ako temperatura procesa prijeđe oko 80°C, upotrijebite sifon, rashladni element ili brtvu dijafragme kako biste mjerač zadržali unutar ograničenja temperature.
5. Procijenite vibracije i pulsacije. U servisu pumpe za pražnjenje ili kompresora, odaberite mjerač ispunjen tekućinom ili dodajte prigušivač tlaka kako biste zaštitili kretanje.
6. Potvrdite procesnu vezu. Uobičajeni navoji su 1/4" NPT, 1/2" NPT, G1/4, G1/2 i M20×1,5. Vrsta i veličina navoja moraju točno odgovarati ulazu procesa.
7. Popravite raspored montaže. Radijalni priključak za izravnu montažu na cijev, aksijalni priključak za montažu na ploču i montažu na prirubnicu ili nosač gdje mjerač mora biti u ravnini s pločom.
8. Odaberite veličinu brojčanika. Kućište od 63 mm odgovara prijenosnoj ili OEM opremi; Kućišta od 100 mm i 160 mm poboljšavaju čitljivost i omogućuju precizniju podjelu mjerila.

Uobičajene pogreške pri kupnji mjerača tlaka

Osnove kalibracije i održavanja

Čak i robustan mehanički mjerač treba obratiti pažnju u servisu. Uobičajena preporuka je provjera kalibracije svakih 6 do 12 mjeseci, ovisno o dužnosti i o tome koliko je očitanje kritično za sigurnost postrojenja. Mjerač koji se ne vraća na nulu, ima savijenu kazaljku, pokazuje izgreban brojčanik ili ima napuknutu leću treba odmah povući iz upotrebe.

Tijekom kalibracije kao standard se koristi uređaj za ispitivanje vlastite težine ili kalibrirano referentno mjerilo. Pritisak se primjenjuje u pet ravnomjerno raspoređenih koraka do pune skale, a zatim natrag. Razlika između očitane i referentne vrijednosti uspoređuje se s dopuštenom granicom klase točnosti. Ako je pogreška izvan granice, mjerač se podešava ili mijenja.

Često postavljana pitanja

Je li manometar s Bourdonovom cijevi najprecizniji tip mjerača?

Ne. Digitalni mjerači tlaka mogu doseći 0,25% pune skale ili bolje. Međutim, točnost mjerača s Bourdonovom cijevi, obično klase 1,0 do 2,5, dovoljna je za većinu industrijskih nadzornih i sigurnosnih funkcija, a niža cijena i veća pouzdanost objašnjavaju zašto je i dalje najčešći izbor.

Kada trebam odabrati manometar s membranom umjesto mjerača s Bourdonovom cijevi?

Odaberite mjerač dijafragme kada je medij korozivan, viskozan, sadrži krutine ili ima tlak ispod oko 0,6 bara. Membranski element također sprječava ulazak procesne tekućine u pokret, što poboljšava vijek trajanja u prljavim medijima.

Trebam li koristiti suhi ili tekući manometar?

Mjerači punjeni tekućinom koriste glicerin ili silikonsko ulje za prigušivanje vibracija i pulsiranja. Za pumpe, kompresore i vozila, mjerač ispunjen tekućinom daje dulji vijek trajanja. Za stabilne, čiste procese, suhi mjerač je lakši i malo ga je lakše očitati iz daljine.

Što znači klasa točnosti 1.6 na brojčaniku?

To znači da je najveća pogreška na bilo kojoj točki na ljestvici unutar plus ili minus 1,6% pune vrijednosti ljestvice. Za manometar od 0 do 10 bara, prikazana vrijednost može odstupati od pravog tlaka do 0,16 bara.

Koliko dugo može trajati manometar s Bourdonovom cijevi?

U čistoj, stabilnoj primjeni bez pojava nadtlaka, kvalitetan mjerač s Bourdonovom cijevi obično traje nekoliko godina do više od desetljeća. Ograničavajući čimbenici su temperatura, vibracije, korozija i ciklusi tlaka, a ne samo vrijeme.

Kada inženjeri pitaju koji je najčešći mjerač tlaka, odgovor se nije promijenio više od jednog stoljeća. Mjerač s Bourdonovom cijevi je standardni instrument jer nudi korisnu kombinaciju raspona, točnosti, cijene i trajnosti. Za neuobičajene uvjete, dijafragma, kapsula, mijeh i digitalni mjerači obuhvaćeni ovim vodičem utječu i upotpunjuju sliku mjerenja tlaka.

Proizvodimo mjerače s Bourdonovom cijevi i specijalizirane modele za HVAC, petrokemijsku upotrebu, obradu vode, medicinsku i opću industrijsku uporabu. Ako niste sigurni koja vrsta odgovara vašem procesu, pošaljite nam medij, raspon tlaka i pojedinosti o instalaciji, a naš inženjerski tim preporučit će odgovarajući model.