ما هي الهياكل الداخلية لمقاييس الضغط الميكانيكية المختلفة؟
عند قياس الضغط، يمكن اختيار مقاييس ضغط مختلفة وفقًا لطرق القياس والبيئات ومصادر الضغط المختلفة. يتيح لك مقياس SJ Gauge من خلال هذه المقالة، سيكون لديك فهم أعمق للأعمال الداخلية لمقاييس الضغط الميكانيكية.
1. أنبوب بوردون
لنبدأ بالمكون الرئيسي لمقاييس أنبوب بوردون (المعروف أيضًا باسم الأنبوب الزنبركي). يمكن استخدامها لقياس كل من السائل والغاز. هناك ثلاثة أنواع: النوع C، والنوع الحلزوني، والنوع الحلزوني، والنوع الحلزوني.
أنبوب بوردون من النوع C:
تُصنع أنابيب بوردون من النوع C من أنبوب مجوف ورفيع الجدران ومثني. عادة ما تكون مصنوعة من النحاس أو الفولاذ المقاوم للصدأ، وتستخدم لضغط يتراوح بين 0.6 و70 كجم/سم²، وهي أكثر أنواع مقاييس الضغط الميكانيكية انتشاراً. يتم تثبيت الطرف المفتوح بالقاعدة للتوصيل بمصدر الضغط وتوصيل طرف الختم بالوصلة. عند حدوث الضغط، سينتج عن أنبوب بوردون المثني إزاحة مقابلة بسبب الضغط المختلف المعطى، وسيدور المؤشر.
أنبوب بوردون حلزوني:
وتساعد خصائص الانحناء المتعدد لأنبوب بوردون الحلزوني على تشتيت الضغط بسهولة. بالمقارنة مع النوع C، يمكن للنوع الحلزوني أن يتحمل ضغطًا أعلى. وغالبًا ما يُستخدم للضغوط العالية التي تتراوح بين 70 ~ 1000 كجم/سم². وكلما زادت قيمة الضغط المقاس، زادت الحاجة إلى المزيد من لفائف الأنابيب. يشيع استخدامها في صناعة البتروكيماويات ومحطات الطاقة والهندسة البيئية.
أنبوب بوردون حلزوني:
تكون أنابيب بوردون الحلزونية منحنية في دوائر متحدة المركز. يتم توصيل طرف الأنبوب مباشرة بالمؤشر، دون استخدام تروس أو وصلات. وغالباً ما يستخدم هيكلها البسيط في مقاييس الضغط ذات الأقراص الصغيرة، مثل أسطوانات الأكسجين للغطس وطفايات الحريق.
2. الحجاب الحاجز
بعد ذلك، دعونا نلقي نظرة على بعض مقاييس الحجاب الحاجز. هناك ثلاثة أنواع: المقاييس ذات الحجاب الحاجز الرابط، والكبسولة، والمقاييس ذات الحجاب الحاجز بدون تروس.
رابط الحجاب الحاجز:
يعمل غشاء الوصلة بدون أي سائل تعبئة للنظام، وهو آمن لقياس الضغط المعقم. ومواد الحجاب الحاجز الشائعة هي الفولاذ المقاوم للصدأ أو التفلون (PTFE) أو الهاستيلوي (Hastelloy) أو السيراميك. يمكن قياس الضغط من خلال الحجاب الحاجز المتموج مباشرة، ثم ينتقل الضغط من خلال الوصلة إلى الترس والمؤشر. يمكن وضع بطانة أو طلاء لإطالة عمر الخدمة. يمكن استخدام مقاييس ضغط غشاء الوصلة لقياس الوسط العدواني، وهي تستخدم عادة في صناعة الضواغط أو الغاز.
غشاء بدون تروس:
يقيس الحجاب الحاجز بدون تروس الضغط مباشرة من خلال انكماش وتمدد الحجاب الحاجز للضغط على دوران المؤشر. لا يحتاج هذا النوع من المقاييس إلى أن يكون مملوءًا بسائل لتجنب الصدمة الداخلية (عدم استقرار ضغط وسائط القياس) والصدمة الخارجية (الاهتزازات المتولدة أثناء تشغيل الجهاز) من التأثير على المراقبة أو التسبب في تلف الترس. كما يمكن لمقاييس الضغط الغشائية بدون تروس أن تقاوم التصادم العالي. العيب هو ضعف دقتها. وهي تستخدم عادة في ضواغط الهواء أو كمقاييس ضغط الإطارات.
كبسولة:
يتم لحام غشاءين على طولهما وإغلاقهما لتشكيل كبسولة. عندما يتغير الضغط من الوسائط، تتمدد الكبسولة (الضغط الموجب) أو تنكمش (الضغط السالب) وفقًا للضغط. يؤثر هذا بشكل مباشر على الترس والوصلة التي تحرك المؤشر. المواد الشائعة المستخدمة هي النحاس والفولاذ المقاوم للصدأ. وغالبًا ما تستخدم مقاييس ضغط الكبسولة كمقاييس ضغط دقيقة في صناعة الغاز أو صناعة البتروكيماويات أو الصناعة الطبية.
3. آخرون
هناك أنواع أخرى من مقاييس الضغط التي لا تندرج ضمن فئة أنبوب بوردون أو الحجاب الحاجز، ولكنها ليست أقل فائدة للصناعات التي تحتاج إليها. دعونا نلقي نظرة على نوعين: المنفاخ والمكبس.
المنفاخ
المنافيخ هي نوع من الأنابيب المجوفة ذات النمط المموج الحلقي. عندما يتم شحن الضغط، يمتد المنفاخ على طول اتجاه الأنبوب، مما يدفع الترس والوصلة لتدوير المؤشر. بالإضافة إلى كونه مقياس ضغط عام، فإنه غالبًا ما يستخدم أيضًا كمقياس ضغط تفاضلي. ويتمثل المبدأ في توصيل خوار على جانبي وسائط الضغط بشكل منفصل. ومن خلال الفرق في الضغط بين الجانبين، يدور المؤشر. تُستخدم هذه المقاييس عادةً لقياس فروق الضغط التي تتراوح بين 0 ~ 25 كجم قيراط/سم². الحد الأقصى للضغط الساكن هو 150 كجم/سم². المواد الشائعة للمنفاخ هي الفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس والبرونز. ستجد عادةً هذه المقاييس في أنظمة تكييف الهواء وأنظمة الترشيح وأنظمة الكشف عن أنابيب العادم.
المكبس:
تستخدم مقاييس ضغط المكبس بشكل أساسي كمقاييس ضغط تفاضلي. يتم توصيل ضغطين مختلفين بجانبي المقياس المختلفين. يدفع الضغط الأعلى الضغط الأعلى ضد الضغط الأدنى، مما يجعل المكبس يدفع الضغط المتبقي إلى الضغط الأدنى. وهذا يضغط على الزنبرك ويدور المؤشر. تُستخدم مقاييس المكبس بشكل أساسي لمراقبة المضخات وأنظمة خطوط الأنابيب.
