เครื่องวัดความดันต่างๆในอุตสาหกรรมการวัด

มาตรวัดความดันต่างๆในอุตสาหกรรมการวัด

มาตรวัดเป็นเครื่องมือหรืออุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดขนาดปริมาณหรือเนื้อหาของบางสิ่งบางอย่างมักจะมีจอแสดงผลแบบอะนาล็อกหรือดิจิตอล นี่อาจเป็นการวัดคุณสมบัติใด ๆ เช่นความดันการไหลอุณหภูมิเชื้อเพลิงหรือความยาว ในด้านการวัดและเครื่องมือวัดคําว่า "gage" มักใช้เป็นการสะกดตัวแปรของคําว่า "gauge"

ตามชื่อที่บ่งบอกถึงเครื่องมือวัดความดันเป็นเครื่องมือที่ใช้ในการวัดและระบุความดันของของเหลวหรือก๊าซภายในระบบเมื่อเทียบกับบรรยากาศหรือการอ้างอิงอื่น มีมาตรวัดความดันหลายประเภทแต่ละประเภทใช้เทคนิคหรือวิธีการบ่งชี้ที่แตกต่างกัน

มาตรวัดความดันอะนาล็อก

มาตรวัดความดันอะนาล็อกมักจะหมายถึงอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยีการตรวจจับความดันเชิงกลบริสุทธิ์ ค่าการวัดจะถูกระบุโดยการเคลื่อนไหวของตัวชี้บนหน้าปัดและค่าความดันแต่ละค่าจะถูกทําเครื่องหมาย ตัวชี้ การเคลื่อนไหวและตําแหน่งของตัวชี้ให้การบ่งชี้ภาพของความดันที่วัด

มาตรวัดความดันแบบอะนาล็อกส่วนใหญ่มีหนึ่งในสามเทคโนโลยีการตรวจจับความดันต่อไปนี้:

หลอดบูร์ดอน

หลอด Bourdon เป็นท่อรูปเกลียวหรือเกลียวรูปเกลียวรูป C ด้านหนึ่งได้รับการแก้ไขที่ด้านล่างของเครื่องมือและอีกด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับตัวชี้ เมื่อท่อ Bourdon ถูกบีบอัดหน้าตัดของมันมีแนวโน้มที่จะโค้งมนมากขึ้นจึงมีแนวโน้มที่จะยืดรูปร่างให้ตรง การเคลื่อนไหวของหลอดนี้ถูกจับโดยตัวชี้เพื่อระบุความดัน เครื่องวัดความดันท่อ Bourdon เป็นเครื่องวัดความดันอะนาล็อกที่พบมากที่สุดในอุตสาหกรรมโดยมีช่วงความดันตัวชี้และวัสดุ Bourdon ต่างๆ หน้าปัดและมือของจอแสดงผลที่ใช้งานง่ายมักจะเต็มไปด้วยของเหลวหรือปิดผนึกด้วยสุญญากาศเพื่อลดเสียงรบกวนในการใช้งานต่างๆ

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกฎระเบียบของ WIKA Bourdon

กะบังลม

มาตรวัดความดันไดอะแฟรมมีไดอะแฟรมรูปคลื่นที่เชื่อมต่อกับตัวชี้โดยใช้กลไกการเชื่อมโยง ความดันถูกนําไปใช้กับด้านหนึ่งของไดอะแฟรมซึ่งมักจะล้อมรอบด้วยหน้าแปลน การเคลื่อนไหว (การขยายตัวหรือการหดตัว) ของไดอะแฟรมนี้ถูกจับโดยลิงค์นี้และส่งไปยังตัวชี้เพื่อระบุความดัน พื้นที่ผิวที่แตกต่างกันของไดอะแฟรมสามารถให้ระดับความไวที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นไดอะแฟรมที่มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่จะให้ความไวที่สูงขึ้นและเป็นเรื่องปกติในการใช้งานแรงดันต่ําจํานวนมาก นอกจากนี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนไดอะแฟรมและหน้าแปลนจะป้องกันไม่ให้สื่อที่วัดได้เข้าสู่อุปกรณ์ตรวจจับ นี่คือเหตุผลที่มาตรวัดความดันไดอะแฟรมเป็นที่นิยมมากในการใช้งานที่ต้องการความดันต่ําหรือสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อดีของมาตรวัดความดันไดอะแฟรม

เครื่องสูบลม

ท่อลูกฟูกเป็นอุปกรณ์พับได้ชิ้นเดียวที่มีรอยพับลึกหรือจีบที่เกิดจากท่อที่มีผนังบางมาก เมื่อใช้แรงดันหรือปล่อยไปยังด้านในของสูบลมมันจะหดตัวและขยายตามลําดับ การเคลื่อนไหวนี้จะถูกส่งไปยังตัวชี้ผ่านลิงก์ เช่นเดียวกับมาตรวัดความดันไดอะแฟรมสูบลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่เหมาะสมที่สุดสําหรับแรงดันต่ําและให้ความแม่นยําในการทํางานที่สูงขึ้น โดยทั่วไปจํานวนการพับของสูบลมแตกต่างกันไปจาก 5 ถึง 20 แต่เนื่องจากความยาวของพวกเขาพวกเขาจะถูก จํากัด ในแง่ของความดันสูงสุดที่สามารถทําได้

เครื่องวัดความดันดิจิตอล

พูดง่ายๆก็คือมาตรวัดความดันดิจิตอลเป็นอุปกรณ์ที่แสดงเอาต์พุตความดันแบบดิจิทัลผ่านหน้าจอที่ติดตั้งบนร่างกาย โดยทั่วไปมาตรวัดความดันดิจิตอลใช้การวัดความดันด้วยเครื่องกลไฟฟ้าในตัวเรือนและวงจรที่แปลงค่านี้เป็นการอ่านจอแสดงผล เอาต์พุตดิจิตอลมักจะช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถบันทึกการอ่านความดันได้อย่างง่ายดายด้วยความละเอียดสูงกว่าเอาต์พุตอะนาล็อก มาตรวัดแบบดิจิตอลต้องการแหล่งพลังงาน (โดยปกติจะอยู่ในรูปของแบตเตอรี่) เพื่อใช้งานและจ่ายไฟให้กับเซ็นเซอร์และจอแสดงผลภายใน

โดยทั่วไปมาตรวัดความดันแบบดิจิตอลมีเทคโนโลยีใดเทคโนโลยีหนึ่งต่อไปนี้:

เซ็นเซอร์วัดความเครียด

หลักการทํางานของเซ็นเซอร์วัดความเครียดคือการแปลงความดันที่ใช้เป็นสัญญาณไฟฟ้าผ่านการเปลี่ยนรูปยืดหยุ่นของมาตรวัดความเครียด มาตรวัดความเครียดเหล่านี้เชื่อมต่อกับตัวหลักของอุปกรณ์วัดและจัดเรียงเคียงข้างกันเพื่อสร้างวงจรสะพาน Wheatstone เมื่อใช้ความดันมาตรวัดความเครียดจะเสียรูปอย่างยืดหยุ่นซึ่งจะเปลี่ยนความต้านทานของมาตรวัดความเครียดและวงจรสะพาน การเปลี่ยนแปลงความต้านทานนี้ก่อให้เกิดสัญญาณเอาต์พุตไฟฟ้าที่เป็นสัดส่วนกับปริมาณความดันที่ใช้กับมิเตอร์

เซ็นเซอร์วัดค่าไฟฟ้า Piezo

คําว่า "piezo" มาจาก piezein ซึ่งเป็นคําภาษากรีกที่หมายถึงแรงกดดันทางกายภาพรูปแบบหนึ่งหรืออีกรูปแบบหนึ่ง เซ็นเซอร์ Piezoelectric ใช้วัสดุ piezoelectric เช่นเซรามิกและผลึกควอตซ์ ความดันไดนามิกที่กระทําต่อผลึกจะสร้างประจุไฟฟ้าซึ่งขยายและแปลงเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้าหรือความถี่ ซึ่งแตกต่างจากเซ็นเซอร์วัดความเครียดเซ็นเซอร์ piezoelectric ไม่จําเป็นต้องมีการกระตุ้นภายนอก อย่างไรก็ตามปัญหาที่ใหญ่ที่สุดของเซ็นเซอร์ piezoelectric คือผลึกจะสร้างประจุไฟฟ้าเฉพาะเมื่อมีการใช้แรงดันแบบไดนามิกและอยู่ในสถานะหยุดนิ่งภายใต้สภาวะที่มั่นคงเท่านั้น มีหลายวิธีในการบรรจุเซ็นเซอร์ piezoelectric เพื่ออ่านแรงดันคงที่ได้อย่างน่าเชื่อถือ แต่วิธีการเหล่านี้อาจเกี่ยวข้องกับไดอะแฟรมเพิ่มเติมและการใช้สกรูขันล่วงหน้าเพื่อบีบอัดผลึกส่งผลให้มิเตอร์มีราคาแพงและละเอียดอ่อน

เซ็นเซอร์แบบปิเอโซเรสซิสทีฟ

ตัวแปลงสัญญาณที่ใช้ Piezoresistive อาศัยผล piezoresistive ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อความต้านทานของวัสดุเปลี่ยนแปลงเพื่อตอบสนองต่อความเครียดเชิงกลที่ใช้ เซ็นเซอร์ Piezoresistive มักจะทําจากส่วนประกอบซิลิคอน MEMS (ระบบเครื่องกลไฟฟ้าขนาดเล็ก) นี่คือสาเหตุหลักมาจากความจริงที่ว่าซิลิคอนมีผล piezoresistive ที่มีสองคําสั่งของขนาดที่ใหญ่กว่าโลหะซึ่งส่งผลให้เอาต์พุตการวัดความดันที่มีความแม่นยําและความละเอียดที่สูงขึ้น ซึ่งแตกต่างจากมาตรวัดความเครียดและเซ็นเซอร์ piezoelectric เซ็นเซอร์ piezoresistive เซ็นเซอร์ใช้วัสดุเดียว (ซิลิคอน) เพื่อให้ได้ลักษณะความร้อนสม่ําเสมอและประสิทธิภาพอุณหภูมิที่คาดการณ์ได้และเชื่อถือได้ เซ็นเซอร์ Piezoresistive เป็นหนึ่งในเซ็นเซอร์ที่พบมากที่สุดสําหรับการวัดความดันที่แม่นยําในการใช้งานที่ต้องการการชดเชยอุณหภูมิที่กว้างขวางและเชื่อถือได้ CPG1500 ใช้เซ็นเซอร์ piezoresistive ภายใน ความต้านทานของมันจะถูกแปลงโดยใช้คอมพิวเตอร์ออนบอร์ดและแสดงบนหน้าจอ