Đồng hồ đo áp suất là gì?

Đồng hồ đo áp suất là gì? Trong bài viết này, chúng ta sẽ nói về một dụng cụ rất phổ biến trong ngành công nghiệp ngày nay, đồng hồ đo áp suất. Sẽ rất khó để đi qua bất kỳ nhà máy hoặc cơ sở sản xuất công nghiệp hoặc thực phẩm nào mà không nhìn thấy một loại đồng hồ đo áp suất nào đó. Chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết ở phần bên dưới nhé !

Đồng hồ đo áp suất là gì?

Máy đo áp suất là một dụng cụ để đo cường độ chất lỏng trong máy chạy bằng áp suất. Cường độ chất lỏng này được xác định bằng lực mà chất lỏng sẽ tác dụng lên một đơn vị diện tích cụ thể.

Đơn vị đo cường độ đồng hồ đo áp suất điển hình là pound trên inch vuông ( psi ), hoặc Newton trên mét vuông được gọi là pascal

Đơn vị áp suất

Các loại đồng hồ đo áp suất

Việc phân loại Đồng hồ đo áp suất đã trở nên khó khăn hơn với sự ra đời của các thiết bị và đầu dò điện tử.

Trong lịch sử, đồng hồ đo áp suất là thiết bị cơ học với thang đo tương tự. Ngày nay chúng ta có đồng hồ đo áp suất với đầu dò cảm biến áp suất hoạt động với các kết quả đọc kỹ thuật số điện tử.

Phân loại đồng hồ áp suất

Đồng hồ đo áp suất cơ học

Đồng hồ đo áp suất  có nhiều loại . Ba trong số các loại phổ biến nhất là:

1) Cơ hoành

2) Ống thổi

3) Ống Bourdon

Các loại đồng hồ áp suất cơ

  1. Cơ Hoành

Máy đo áp suất màng ngăn sử dụng độ võng của một màng mỏng linh hoạt được gọi là màng ngăn  để đo áp suất của chất lỏng trong hệ thống.

Nguyên lý hoạt động đồng hồ áp suất cơ

2. Ống Thổi

Ống thổi là một thiết bị có thể giãn nở gấp nếp được tạo thành từ các nếp gấp hoặc các đường gân được gọi là cuộn xoắn.

Bellows-pressure-gauge-1

Ống thổi thường bằng đồng thau hoặc thép không gỉ và rất nhạy. Áp suất được cung cấp cho các ống thổi làm cho nó nở ra, do đó làm di chuyển một con trỏ.

3. Ống Bourdon

Trong số ba loại đồng hồ đo áp suất cơ học, cho đến nay, phổ biến nhất là loại Ống Bourdon. Vì vậy, chúng ta hãy xem xét kỹ hơn.

Ống bourdon loại C

Loại phổ biến nhất của gauge ống Bourdon là loại C trong đó ống được định hình để giống với các thư C . Lưu ý hình dạng mặt cắt của ống. Ống được mở ở một đầu và bịt kín ở đầu kia.

Ống bourdon

Sự thay đổi áp suất gây ra độ võng trong ống tỷ lệ với áp suất đặt vào.

Nguyên lý hoạt động ống bourdon

Chuyển động thực tế của ống được chuyển đổi thành một chỉ báo áp suất trên tấm mặt trước đã được hiệu chuẩn. Chuyển động tối đa của con trỏ thường là 270 độ.

Mô phỏng đồng hồ áp suất

Được rồi… đào sâu hơn một chút chúng ta thấy rằng một đồng hồ đo áp suất dạng ống bourdon điển hình có giá đỡ và bánh răng được điều khiển bởi một liên kết và đòn bẩy có thể điều chỉnh được. Khi ống duỗi thẳng do áp suất tăng lên, đầu ống bịt kín sẽ chuyển động.

Nguyên lý hoạt động đồng hồ áp suất

Một liên kết gắn vào đầu ống C truyền chuyển động đến một bánh răng cung. Bánh răng cung ghép lưới với một bánh răng quay một trục được kết nối với một con trỏ. Chuyển động của trục làm cho con trỏ di chuyển trên thang chia độ đã hiệu chỉnh.

0 và lỗi nhân

Như với hầu hết các dụng cụ, cần có các điều chỉnh thường xuyên trên đồng hồ đo áp suất Ống Bourdon.

Hai lỗi cần điều chỉnh là:

– Không có lỗi

– Lỗi nhân

– Sai số 0 là sai số có cùng lượng và cùng chiều trong toàn bộ dải áp suất không phụ thuộc vào áp suất đầu vào.

– Lỗi nhân (Multiplication Error) là lỗi khi tổng chuyển động của cơ cấu không bằng tổng thay đổi đầu vào.

Phân loại đồng hồ

Hãy minh họa bằng các ví dụ. Chúng tôi có một đồng hồ đo áp suất với thang đo được hiệu chuẩn từ 0 đến 100 psi. Chúng tôi sẽ tạo áp lực và xem các kết quả đọc để xác định loại lỗi nào tồn tại.

1) Với 0 psi in, máy đo chỉ ra 10 psi.

2) Với 50 psi in, máy đo chỉ ra 60 psi.

3) Với 100 psi in, máy đo chỉ ra 110 psi.

Zero-error

Đồng hồ áp suất này có Lỗi 0 vì nó có sai số 10 psi bất kể áp suất đầu vào là bao nhiêu.

Được… Hãy lặp lại. Chúng tôi sẽ tạo áp lực và xem các kết quả đọc để xác định loại lỗi nào tồn tại.

1) Với 0 psi in, máy đo chỉ ra 10 psi.

2) Với 50 psi in, máy đo chỉ ra 50 psi.

3) Với 100 psi in, máy đo chỉ ra 90 psi.

Multiplication-error

Đồng hồ áp suất này có Lỗi nhân bởi vì tổng chuyển động của cơ cấu không bằng tổng thay đổi áp suất đầu vào.

Hiệu chuẩn đồng hồ áp suất

Việc hiệu chuẩn thường được thực hiện trên bàn làm việc bằng cách sử dụng thiết bị tìm nguồn áp suất như máy đo trọng lượng chết.

Hiệu chuẩn đồng hồ áp suất

 Lỗi zero được sửa chữa bằng cách đặt lại vị trí con trỏ trên trục hoặc bằng cách thay đổi lực căng của lò xo.

– Lỗi nhân được sửa chữa bằng cách thay đổi độ dài của đòn bẩy.

Đồng hồ áp suất

Nói chung, một đồng hồ đo áp suất cơ học sẽ có chỉ số đọc tương tự hoặc thang đo tương tự.

Nhiều đồng hồ đo áp suất ngày nay được trang bị một bộ chuyển đổi áp suất để chuyển đổi áp suất thành tín hiệu điện. Tín hiệu điện này sau đó thường được sử dụng để vận hành màn hình kỹ thuật số.

Đồng hồ áp suất điện tử

Độ chính xác máy đo cơ học

Tiêu chuẩn ASME B40.1 của Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ xác định cấp độ chính xác của đồng hồ đo kiểu quay số. Các yêu cầu khác nhau giữa các ngành và ASME B40.1 sẽ là hướng dẫn cho bạn để lựa chọn phù hợp.

Bảng tra sai số

Đối với đồng hồ đo áp suất cơ học, độ chính xác thường được định nghĩa là phần trăm của toàn bộ khoảng đo của dải. Ví dụ, một đồng hồ đo áp suất cơ học có Cấp chính xác 1A có độ chính xác là ± 1%.

Bảng tra sai số 2

Với số đọc 50 psi trên đồng hồ đo áp suất 0 đến 100 psi, áp suất đầu vào thực tế có thể nằm trong khoảng từ 49 psi đến 51 psi.

Được rồi… Hãy tóm tắt:

– Một máy đo áp suất cung cấp một phương pháp đo cường độ chất lỏng, khí, nước hoặc hơi trong máy chạy bằng áp suất.

– Áp suất được xác định bằng lực vuông góc; tác dụng trên một đơn vị diện tích bề mặt.

– Trong số nhiều loại đồng hồ đo áp suất cơ; ba loại phổ biến nhất là Ống Bourdon, Màng và Ống thổi.

– Điều chỉnh định kỳ được yêu cầu trên Bourdon; đồng hồ đo áp lực ống để sửa chữa các lỗi Zero và Nhân Lỗi.

– Sai số 0 là sai số có cùng lượng và cùng chiều; trong toàn bộ dải áp suất không phụ thuộc vào áp suất đầu vào.

– Lỗi nhân (Multiplication Error) là lỗi khi tổng chuyển động của cơ cấu không bằng tổng thay đổi đầu vào.

– Nhiều đồng hồ đo áp suất được trang bị bộ chuyển đổi áp suất; để chuyển đổi áp suất thành tín hiệu điện được sử dụng để vận hành màn hình kỹ thuật số.

– Tiêu chuẩn ASME B40.1 của Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ; xác định cấp độ chính xác của đồng hồ đo kiểu quay số.

– Đối với đồng hồ đo áp suất cơ học; độ chính xác thường được xác định bằng tỷ lệ phần trăm của toàn bộ dải đo.

Bài viết tham khảo : Ứng dụng các loại đồng hồ đo áp suất