Tekanan adalah gaya yang terdistribusi merata dan bekerja tegak lurus per satuan luas. Itu bisa berupa atmosfer (tekanan atmosfer dekat bumi), kelebihan (melebihi tekanan atmosfer) dan absolut (jumlah atmosfer dan kelebihan). Tekanan absolut di bawah tekanan atmosfer disebut dijernihkan, dan penghalusan yang dalam disebut vakum.

Satuan tekanan dalam Satuan Sistem Internasional (SI) adalah Pascal (Pa). Satu Pascal adalah tekanan yang diciptakan oleh gaya sebesar satu Newton pada area seluas satu meter persegi. Karena satuan ini sangat kecil, maka digunakan juga satuan yang merupakan kelipatannya: kilopascal (kPa) = Pa; megapascal (MPa) = Pa, dll. Karena rumitnya tugas peralihan dari satuan tekanan yang sebelumnya digunakan ke satuan Pascal, satuan berikut untuk sementara diizinkan untuk digunakan: gaya kilogram per sentimeter persegi (kgf/cm) = 980665 Pa; gaya kilogram per meter persegi (kgf/m) atau milimeter kolom air (mmH2O) = 9,80665 Pa; milimeter air raksa(mm Hg) = 133,332 Pa.

Perangkat pemantauan tekanan diklasifikasikan berdasarkan metode pengukuran yang digunakan di dalamnya, serta sifat nilai yang diukur.

Menurut metode pengukuran yang menentukan prinsip operasi, perangkat ini dibagi menjadi beberapa kelompok berikut:

Zat cair, yang tekanannya diukur dengan cara menyeimbangkannya dengan kolom zat cair, yang tingginya menentukan besarnya tekanan;

Pegas (deformasi), dimana nilai tekanan diukur dengan menentukan besarnya deformasi elemen elastis;

Berat piston, berdasarkan keseimbangan gaya yang diciptakan di satu sisi dengan tekanan terukur, dan di sisi lain dengan beban terkalibrasi yang bekerja pada piston yang ditempatkan di dalam silinder.

Listrik, dimana tekanan diukur dengan mengubah nilainya menjadi besaran listrik, dan dengan mengukur sifat listrik suatu bahan, bergantung pada nilai tekanan.

Berdasarkan jenis tekanan yang diukur, perangkat dibagi menjadi berikut:

Pengukur tekanan dirancang untuk mengukur tekanan berlebih;

Alat pengukur vakum digunakan untuk mengukur penghalusan (vakum);

Pengukur tekanan dan vakum mengukur kelebihan tekanan dan vakum;

Pengukur tekanan digunakan untuk mengukur tekanan berlebih kecil;

Meteran traksi digunakan untuk mengukur ruang hampa kecil;

Pengukur tekanan dorong yang dirancang untuk mengukur tekanan rendah dan vakum;

Pengukur tekanan diferensial (differential pressure gauge), yang dengannya perbedaan tekanan diukur;

Barometer digunakan untuk mengukur tekanan barometrik.

Yang paling umum digunakan adalah pegas atau pengukur deformasi. Jenis utama elemen sensitif perangkat ini disajikan pada Gambar. 1.

Beras. 1. Jenis elemen sensitif pengukur tekanan deformasi

a) - dengan pegas tubular satu putaran (tabung Bourdon)

b) - dengan pegas tubular multi-putaran

c) - dengan membran elastis

d) - embusan.

Perangkat dengan pegas berbentuk tabung.

Prinsip pengoperasian perangkat ini didasarkan pada sifat tabung melengkung (pegas tubular) dengan penampang tidak melingkar untuk mengubah kelengkungannya ketika tekanan di dalam tabung berubah.

Tergantung pada bentuk pegas, ada pegas satu putaran (Gbr. 1a) dan pegas multi putaran (Gbr. 1b). Keuntungan pegas tubular multi putaran adalah pergerakan ujung bebasnya lebih besar dibandingkan pegas tubular putaran tunggal dengan perubahan tekanan masukan yang sama. Kerugiannya adalah dimensi perangkat yang signifikan dengan pegas seperti itu.

Pengukur tekanan dengan pegas tubular satu putaran adalah salah satu jenis instrumen pegas yang paling umum. Elemen sensitif dari perangkat tersebut adalah tabung 1 (Gbr. 2) dengan penampang elips atau oval, ditekuk dalam busur melingkar dan disegel di salah satu ujungnya. Ujung tabung yang terbuka melalui dudukan 2 dan puting 3 dihubungkan ke sumber tekanan yang diukur. Ujung tabung 4 yang bebas (disolder) dihubungkan melalui mekanisme transmisi ke sumbu panah yang bergerak sepanjang skala instrumen.

Tabung pengukur tekanan yang dirancang untuk tekanan hingga 50 kg/cm terbuat dari tembaga, dan tabung pengukur tekanan yang dirancang untuk tekanan lebih tinggi terbuat dari baja.

Sifat suatu tabung lengkung yang berpenampang bukan lingkaran untuk mengubah besarnya lentur ketika tekanan dalam rongganya berubah merupakan akibat dari perubahan bentuk penampang tersebut. Di bawah pengaruh tekanan di dalam tabung, bagian elips atau oval datar, berubah bentuk, mendekati bagian lingkaran (sumbu kecil elips atau oval bertambah, dan sumbu utama berkurang).

Pergerakan ujung bebas tabung ketika mengalami deformasi dalam batas tertentu sebanding dengan tekanan yang diukur. Pada tekanan yang melampaui batas yang ditentukan, sisa deformasi terjadi di dalam tabung, sehingga tidak cocok untuk pengukuran. Oleh karena itu, tekanan operasi maksimum pengukur tekanan harus berada di bawah batas proporsional dengan batas keamanan tertentu.

Beras. 2. Pengukur tekanan pegas

Pergerakan ujung bebas tabung di bawah pengaruh tekanan sangat kecil, oleh karena itu, untuk meningkatkan akurasi dan kejelasan pembacaan instrumen, diperkenalkan mekanisme transmisi yang meningkatkan skala pergerakan ujung tabung. Ini terdiri (Gbr. 2) dari sektor roda gigi 6, roda gigi 7 yang menyatu dengan sektor tersebut, dan pegas spiral (rambut) 8. Panah penunjuk pengukur tekanan 9 dipasang pada sumbu roda gigi 7. Pegas 8 dipasang di salah satu ujung ke sumbu roda gigi, dan di ujung lainnya ke titik tetap pada papan mekanisme. Tujuan pegas adalah untuk menghilangkan permainan penunjuk dengan memilih celah pada kopling roda gigi dan sambungan engsel mekanisme.

Pengukur tekanan diafragma.

Elemen sensitif pengukur tekanan membran dapat berupa membran kaku (elastis) atau lembek.

Membran elastis adalah cakram tembaga atau kuningan dengan kerutan. Kerutan meningkatkan kekakuan membran dan kemampuannya untuk berubah bentuk. Kotak membran dibuat dari membran tersebut (lihat Gambar 1c), dan balok dibuat dari kotak.

Membran lembek terbuat dari karet dengan bahan dasar kain berbentuk cakram bermuka tunggal. Mereka digunakan untuk mengukur tekanan berlebih kecil dan ruang hampa.

Pengukur tekanan diafragma dapat dengan pembacaan lokal, dengan transmisi pembacaan listrik atau pneumatik ke perangkat sekunder.

Misalnya, perhatikan pengukur tekanan diferensial membran tipe DM, yang merupakan sensor tipe membran tanpa skala (Gbr. 3) dengan sistem transformator diferensial untuk mentransmisikan nilai besaran yang diukur ke perangkat sekunder tipe KSD.

Beras. 3 Desain alat pengukur tekanan diferensial membran tipe DM

Elemen sensitif pengukur tekanan diferensial adalah blok membran, terdiri dari dua kotak membran 1 dan 3, diisi dengan cairan silikon, terletak di dua ruang terpisah, dipisahkan oleh sekat 2.

Inti besi 4 dari konverter transformator diferensial 5 dipasang pada bagian tengah membran atas.

Tekanan terukur yang lebih tinggi (positif) disuplai ke ruang bawah, dan tekanan yang lebih rendah (minus) disuplai ke ruang atas. Gaya perbedaan tekanan yang diukur diseimbangkan oleh gaya lain yang timbul ketika kotak membran 1 dan 3 mengalami deformasi.

Ketika penurunan tekanan meningkat, kotak membran 3 berkontraksi, cairan darinya mengalir ke kotak 1, yang mengembang dan menggerakkan inti 4 konverter transformator diferensial. Ketika penurunan tekanan berkurang, kotak membran 1 dikompresi dan cairan darinya dipaksa masuk ke kotak 3. Pada saat yang sama, inti 4 bergerak ke bawah. Jadi, posisi inti, yaitu. tegangan keluaran rangkaian trafo diferensial secara unik bergantung pada nilai penurunan tekanan.

Untuk bekerja dalam sistem pemantauan, pengaturan dan kontrol proses teknologi dengan terus-menerus mengubah tekanan sedang menjadi sinyal keluaran arus standar dan mentransmisikannya ke perangkat atau aktuator sekunder, konverter sensor tipe Sapphire digunakan.

Transduser tekanan jenis ini digunakan: untuk mengukur tekanan absolut ("Sapphire-22DA"), mengukur tekanan berlebih ("Sapphire-22DI"), mengukur vakum ("Sapphire-22DV"), mengukur tekanan - vakum ("Sapphire-22DIV") "), tekanan hidrostatik (“Sapphire-22DG”).

Desain konverter SAPFIR-22DG ditunjukkan pada Gambar. 4. Mereka digunakan untuk mengukur tekanan hidrostatik (tingkat) media netral dan agresif pada suhu dari -50 hingga 120 °C. Batas atas pengukuran adalah 4 MPa.

Beras. 4 Perangkat konverter "SAPHIRE -22DG"

Transduser pengukur regangan 4 dari jenis tuas membran ditempatkan di dalam alas 8 dalam rongga tertutup 10 yang diisi dengan cairan silikon, dan dipisahkan dari media yang diukur dengan membran bergelombang logam 7. Elemen sensitif dari transduser pengukur regangan adalah film pengukur regangan 11 terbuat dari silikon ditempatkan pada piring 10 terbuat dari safir.

Membran 7 dilas sepanjang kontur luar ke alas 8 dan dihubungkan satu sama lain dengan batang tengah 6, yang dihubungkan ke ujung tuas transduser pengukur regangan 4 menggunakan batang 5. Flensa 9 disegel dengan gasket 3 .Flensa positif dengan membran terbuka digunakan untuk memasang transduser langsung pada tangki proses. Pengaruh tekanan terukur menyebabkan defleksi membran 7, pembengkokan membran transduser strain gauge 4 dan perubahan resistansi strain gauge. Sinyal listrik dari transduser pengukur regangan ditransmisikan dari unit pengukur melalui kabel melalui masukan tersegel 2 ke perangkat elektronik 1, yang mengubah perubahan resistansi pengukur regangan menjadi perubahan sinyal keluaran arus di salah satu dari rentang (0-5) mA, (0-20) mA, (4-20) mA.

Unit pengukur dapat menahan beban berlebih unilateral dengan tekanan berlebih yang bekerja tanpa kerusakan. Hal ini dipastikan oleh fakta bahwa selama kelebihan beban seperti itu, salah satu membran 7 bertumpu pada permukaan profil alas 8.

Modifikasi konverter Sapphire-22 di atas memiliki perangkat serupa.

Transduser pengukur tekanan hidrostatik dan absolut "Sapphire-22K-DG" dan "Sapphire-22K-DA" memiliki sinyal arus keluaran (0-5) mA atau (0-20) mA atau (4-20) mA, sebagai serta sinyal kode listrik berdasarkan antarmuka RS-485.

Elemen sensitif pengukur tekanan bellow dan pengukur tekanan diferensial adalah bellow - membran harmonik (tabung logam bergelombang). Tekanan yang diukur menyebabkan deformasi elastis pada bellow. Ukuran tekanan dapat berupa pergerakan ujung bebas bellow, atau gaya yang dihasilkan selama deformasi.

Diagram skematik Pengukur tekanan diferensial bellow tipe DS ditunjukkan pada Gambar 5. Elemen sensitif dari perangkat tersebut adalah satu atau dua bellow. Bellow 1 dan 2 dipasang di salah satu ujungnya ke alas tetap, dan dihubungkan di ujung lainnya melalui batang yang dapat digerakkan 3. Rongga bagian dalam bellow diisi dengan cairan (campuran air-gliserin, cairan organosilikon) dan dihubungkan satu sama lain. Ketika tekanan diferensial berubah, salah satu bellow berkontraksi, memaksa fluida masuk ke bellow lainnya dan menggerakkan batang blok bellow. Pergerakan batang diubah menjadi pergerakan pena, penunjuk, pola integrator, atau sinyal transmisi jarak jauh yang sebanding dengan perbedaan tekanan yang diukur.

Penurunan tekanan nominal ditentukan oleh blok pegas koil heliks 4.

Ketika penurunan tekanan lebih tinggi dari nominal, gelas 5 memblokir saluran 6, menghentikan aliran cairan dan dengan demikian mencegah kerusakan pada bellow.

Beras. 5 Diagram skema pengukur tekanan diferensial bellow

Untuk memperoleh informasi yang dapat dipercaya tentang nilai suatu parameter, perlu diketahui secara pasti kesalahan alat ukur. Penentuan kesalahan utama perangkat di berbagai titik skala pada interval tertentu dilakukan dengan memeriksanya, yaitu. bandingkan pembacaan perangkat yang diverifikasi dengan pembacaan perangkat standar yang lebih akurat. Sebagai aturan, instrumen diperiksa terlebih dahulu dengan nilai yang meningkat dari nilai yang diukur (gerakan maju), dan kemudian dengan nilai yang menurun (gerakan mundur).

Pengukur tekanan diperiksa dengan tiga cara berikut: pemeriksaan titik nol, titik kerja, dan verifikasi penuh. Dalam hal ini, dua verifikasi pertama dilakukan langsung di tempat kerja menggunakan katup tiga arah (Gbr. 6).

Titik pengoperasian diperiksa dengan menghubungkan pengukur tekanan kontrol ke pengukur tekanan kerja dan membandingkan pembacaannya.

Verifikasi lengkap pengukur tekanan dilakukan di laboratorium pada mesin kalibrasi atau pengukur tekanan piston, setelah melepas pengukur tekanan dari tempat kerja.

Prinsip pengoperasian instalasi bobot mati untuk memeriksa pengukur tekanan didasarkan pada penyeimbangan gaya yang diciptakan di satu sisi dengan tekanan yang diukur, dan di sisi lain dengan beban yang bekerja pada piston yang ditempatkan di dalam silinder.

Beras. 6. Skema pemeriksaan titik nol dan titik pengoperasian pengukur tekanan menggunakan katup tiga arah.

Posisi katup tiga arah: 1 - berfungsi; 2 - verifikasi titik nol; 3 - memeriksa titik operasi; 4 - membersihkan garis impuls.

Alat untuk mengukur tekanan berlebih disebut manometer, vakum (tekanan di bawah atmosfer) - pengukur vakum, tekanan berlebih dan vakum - pengukur tekanan dan vakum, perbedaan tekanan (perbedaan) - pengukur tekanan diferensial.

Perangkat utama yang diproduksi secara komersial untuk mengukur tekanan dibagi menjadi beberapa kelompok berikut sesuai dengan prinsip operasinya:

Cairan - tekanan terukur diseimbangkan dengan tekanan kolom cairan;

Pegas - tekanan terukur diseimbangkan oleh kekuatan deformasi elastis pegas tubular, membran, bellow, dll.;

Piston - tekanan yang diukur diseimbangkan dengan gaya yang bekerja pada piston dengan penampang tertentu.

Tergantung pada kondisi penggunaan dan tujuannya, industri memproduksi jenis alat pengukur tekanan berikut:

Teknis - instrumen tujuan umum untuk pengoperasian peralatan;

Kontrol - untuk verifikasi perangkat teknis di tempat pemasangannya;

Teladan - untuk verifikasi instrumen kontrol dan teknis serta pengukuran yang memerlukan peningkatan akurasi.

Pengukur tekanan pegas

Tujuan. Untuk mengukur tekanan berlebih, pengukur tekanan banyak digunakan, yang pengoperasiannya didasarkan pada penggunaan deformasi elemen penginderaan elastis yang terjadi di bawah pengaruh tekanan yang diukur. Nilai deformasi ini ditransmisikan ke alat pembaca alat ukur, dikalibrasi dalam satuan tekanan.

Pegas tubular satu putaran (tabung Bourdon) paling sering digunakan sebagai elemen penginderaan pengukur tekanan. Jenis elemen sensitif lainnya adalah: pegas tubular multi-putaran, membran bergelombang datar, membran berbentuk harmonik - bellow.

Perangkat. Pengukur tekanan dengan pegas tubular satu putaran banyak digunakan untuk mengukur tekanan berlebih pada kisaran 0,6 - 1600 kgf/cm². Badan kerja pengukur tekanan tersebut adalah tabung berongga dengan penampang elips atau oval, ditekuk di sekeliling keliling sebesar 270°.

Desain pengukur tekanan dengan pegas tubular satu putaran ditunjukkan pada Gambar 2.64. Pegas berbentuk tabung - 2 dengan ujung terbuka dihubungkan secara kaku ke dudukan - 6, dipasang di rumah - 1 pengukur tekanan. Dudukannya melewati fitting - 7 dengan ulir yang berfungsi untuk menyambung ke pipa gas tempat pengukuran tekanan. Ujung pegas yang bebas ditutup dengan sumbat dengan sumbu berengsel dan disegel. Melalui tali pengikat - 5 dihubungkan dengan mekanisme transmisi yang terdiri dari roda gigi sektor - 4, digandeng dengan roda gigi - 10, duduk tak bergerak pada porosnya bersama dengan tanda panah indikator - 3. Di sebelah roda gigi terdapat a pegas spiral datar (rambut) - 9, salah satu ujungnya terhubung ke roda gigi, dan ujung lainnya dipasang terpasang di rak. Rambut terus-menerus menekan tabung ke salah satu sisi gigi sektor, sehingga menghilangkan serangan balik (bermain) pada persneling dan memastikan pergerakan panah yang mulus.

Beras. 2.64. Menunjukkan pengukur tekanan dengan pegas tubular satu putaran

Pengukur tekanan kontak listrik

Tujuan. Pengukur tekanan, pengukur vakum, dan pengukur tekanan kontak listrik tipe EKM EKV, EKMV dan VE-16rb dirancang untuk mengukur, memberi sinyal, atau mengontrol tekanan (debit) gas dan cairan netral dalam kaitannya dengan kuningan dan baja. Alat ukur tipe VE-16rb dibuat dalam wadah tahan ledakan dan dapat dipasang di area berbahaya kebakaran dan ledakan. Tegangan pengoperasian perangkat kontak listrik hingga 380V atau hingga 220V DC.

Perangkat.Desain pengukur tekanan kontak listrik mirip dengan pegas, satu-satunya perbedaan adalah badan pengukur tekanan memiliki dimensi geometris yang besar karena pemasangan grup kontak. Struktur dan daftar elemen utama pengukur tekanan kontak listrik disajikan pada Gambar. 2.65..

Pengukur tekanannya patut dicontoh.

Tujuan. Pengukur tekanan model dan pengukur vakum tipe MO dan VO dimaksudkan untuk menguji pengukur tekanan, pengukur vakum dan pengukur tekanan dan vakum untuk mengukur tekanan dan vakum cairan dan gas non-agresif dalam kondisi laboratorium.

Pengukur tekanan tipe MKO dan pengukur vakum tipe VKO dirancang untuk memeriksa kemudahan servis pengukur tekanan kerja di lokasi pemasangannya dan untuk mengontrol pengukuran tekanan berlebih dan vakum.

Beras. 2.65. Pengukur tekanan kontak listrik: a - tipe EKM; ECMV; EKV;

B - tipe VE - 16 Rb bagian utama: pegas berbentuk tabung; skala; seluler

Mekanisme; sekelompok kontak bergerak; pemasangan saluran masuk

Pengukur tekanan listrik

Tujuan. Pengukur tekanan listrik tipe DER dirancang untuk konversi terus menerus dari tekanan berlebih atau tekanan vakum menjadi sinyal keluaran terpadu arus bolak-balik. Perangkat ini digunakan untuk bekerja bersama dengan perangkat transformator diferensial sekunder, mesin kontrol terpusat, dan penerima informasi lainnya yang mampu menerima sinyal standar karena induktansi timbal balik.

Perangkat dan prinsip operasi. Prinsip pengoperasian perangkat, seperti halnya pengukur tekanan dengan pegas tubular putaran tunggal, didasarkan pada penggunaan deformasi elemen penginderaan elastis ketika tekanan terukur diterapkan padanya. Struktur pengukur tekanan listrik tipe DER ditunjukkan pada Gambar. 2.65.(b). Elemen sensitif elastis perangkat ini adalah pegas tubular - 1, yang dipasang pada dudukan - 5. Strip - 6 disekrup ke dudukan, di mana kumparan - 7 dari transformator diferensial dipasang. Pemegangnya juga berisi permanen dan resistensi variabel. Kumparan ditutupi dengan layar. Tekanan terukur disuplai ke dudukannya. Dudukan terpasang ke rumahan - 2 sekrup - 4. Rumah paduan aluminium ditutup dengan penutup tempat konektor steker dipasang - 3. Inti - 8 transformator diferensial dihubungkan ke ujung bergerak pegas tubular dengan sekrup khusus - 9. Ketika tekanan diterapkan pada perangkat, pegas tubular berubah bentuk, yang menyebabkan gerakan sebanding dengan tekanan terukur dari ujung pegas yang bergerak dan inti transformator diferensial yang terkait.

Persyaratan operasional pengukur tekanan untuk keperluan teknis:

· saat memasang pengukur tekanan, kemiringan dial dari vertikal tidak boleh melebihi 15°;

· dalam posisi tidak bekerja, panah alat pengukur harus berada pada posisi nol;

· pengukur tekanan telah diverifikasi dan memiliki stempel dan segel yang menunjukkan tanggal verifikasi;

· tidak ada kerusakan mekanis pada badan pengukur tekanan, bagian ulir pada fitting, dll.;

· skala digital terlihat jelas oleh petugas servis;

· saat mengukur tekanan media gas lembab (gas, udara), tabung di depan pengukur tekanan dibuat dalam bentuk lingkaran di mana uap air mengembun;

· keran atau katup harus dipasang pada titik pengambilan tekanan yang diukur (di depan pengukur tekanan);

· untuk menutup titik sambungan fitting pengukur tekanan, gasket yang terbuat dari kulit, timah, tembaga merah anil, dan fluoroplastik harus digunakan. Penggunaan derek dan timah merah tidak diperbolehkan.

Alat pengukur tekanan digunakan di banyak industri dan diklasifikasikan menurut tujuannya sebagai berikut:

· Barometer – mengukur tekanan atmosfer.

· Pengukur vakum – mengukur tekanan vakum.

· Pengukur tekanan – mengukur tekanan berlebih.

· Pengukur tekanan dan vakum – mengukur vakum dan tekanan berlebih.

· Pengukur vakum batang – mengukur tekanan absolut.

· Pengukur tekanan diferensial – mengukur perbedaan tekanan.

Menurut prinsip pengoperasiannya, alat pengukur tekanan dapat berupa jenis berikut:

· Alat tersebut berbentuk cair (tekanannya diseimbangkan menggunakan berat kolom cairan).

· Perangkat pemberat-piston (tekanan yang diukur diseimbangkan dengan gaya yang dihasilkan oleh pemberat yang dikalibrasi).

· Perangkat dengan transmisi pembacaan jarak jauh (digunakan perubahan berbagai karakteristik listrik suatu zat di bawah pengaruh tekanan terukur).

· Alatnya adalah pegas (tekanan yang diukur diimbangi oleh gaya elastis pegas, yang deformasinya berfungsi sebagai pengukur tekanan).

Untuk Berbagai instrumen digunakan untuk mengukur tekanan , yang dapat dibagi menjadi dua kelompok utama: cair dan mekanis.

Perangkat paling sederhana adalah piezometer, mengukur tekanan dalam suatu zat cair dengan tinggi kolom zat cair yang sama. Ini adalah tabung kaca, terbuka di salah satu ujungnya (tabung pada Gambar 14a). Pisometer adalah perangkat yang sangat sensitif dan akurat, tetapi hanya berguna saat mengukur tekanan kecil, jika tidak, tabung akan menjadi sangat panjang, sehingga mempersulit penggunaannya.

Untuk mengurangi panjang tabung ukur, digunakan alat dengan cairan dengan massa jenis lebih tinggi (misalnya merkuri). Manometer air raksa adalah tabung berbentuk Y, siku melengkungnya berisi air raksa (Gbr. 14b). Di bawah pengaruh tekanan di dalam bejana, kadar air raksa di kaki kiri manometer menurun, dan di kaki kanan meningkat.

Pengukur tekanan diferensial digunakan dalam kasus di mana perlu untuk mengukur bukan tekanan di dalam bejana, tetapi perbedaan tekanan di dua bejana atau di dua titik dalam satu bejana (Gbr. 14 c).

Penggunaan perangkat cair terbatas pada wilayah dengan tekanan yang relatif rendah. Jika perlu untuk mengukur tekanan tinggi, instrumen tipe kedua digunakan - mekanis.

Pengukur tekanan pegas adalah perangkat mekanis yang paling umum. Ini terdiri (Gbr. 15a) dari tabung kuningan atau baja (pegas) melengkung berdinding tipis berongga, salah satu ujungnya disegel dan dihubungkan oleh perangkat penggerak 2 ke mekanisme roda gigi 3. Panah 4 terletak pada sumbu dari mekanisme roda gigi.Ujung kedua tabung terbuka dan terhubung ke bejana, di mana tekanan diukur. Di bawah pengaruh tekanan, pegas berubah bentuk (meluruskan) dan, melalui perangkat penggerak, mengaktifkan panah, yang deviasinya menentukan nilai tekanan pada skala 5.

Pengukur tekanan diafragma juga diklasifikasikan sebagai mekanis (Gbr. 15b). Alih-alih pegas, pelat membran tipis 1 (logam atau terbuat dari bahan karet) dipasang di dalamnya. Deformasi membran ditransmisikan melalui perangkat penggerak ke panah yang menunjukkan nilai tekanan.

Pengukur tekanan mekanis memiliki beberapa keunggulan dibandingkan pengukur tekanan cair: mudah dibawa, serbaguna, sederhana dalam desain dan pengoperasian, serta rentang pengukuran tekanan yang luas.

Untuk mengukur tekanan yang kurang dari atmosfer, digunakan pengukur vakum cair dan mekanis, yang prinsip pengoperasiannya sama dengan pengukur tekanan.

Prinsip kapal komunikasi .

Kapal komunikasi

Berkomunikasi disebut bejana yang mempunyai saluran di antaranya berisi cairan. Pengamatan menunjukkan bahwa dalam bejana penghubung dalam bentuk apa pun, cairan homogen selalu berada pada tingkat yang sama.

Cairan yang berbeda berperilaku berbeda bahkan dalam wadah yang berkomunikasi dengan bentuk dan ukuran yang sama. Mari kita ambil dua bejana penghubung berbentuk silinder dengan diameter yang sama (Gbr. 51), tuangkan lapisan air raksa di bagian bawahnya (diarsir), dan di atasnya tuangkan cairan dengan massa jenis berbeda ke dalam silinder, misalnya r 2 jam 1).

Mari kita pilih secara mental, di dalam tabung yang menghubungkan bejana yang berkomunikasi dan diisi dengan air raksa, luas S, tegak lurus terhadap permukaan horizontal. Karena zat cair dalam keadaan diam, maka tekanan pada daerah kiri dan kanan ini adalah sama, yaitu. hal 1 = hal 2 . Menurut rumus (5.2), tekanan hidrostatis p 1 = 1 gh 1 dan p 2 = 2 gh 2. Menyamakan ekspresi ini, kita memperoleh r 1 h 1 = r 2 h 2, dari mana

jam 1 /jam 2 =r 2 /r 1. (5.4)

Karena itu , zat cair yang berbeda dalam keadaan diam dipasang dalam bejana yang berkomunikasi sedemikian rupa sehingga tinggi kolomnya berbanding terbalik dengan massa jenis zat cair tersebut.

Jika r 1 =r 2, maka dari rumus (5.4) diperoleh h 1 =h 2, yaitu cairan homogen dipasang di bejana penghubung pada tingkat yang sama.

Ketel dan ceratnya adalah wadah yang berkomunikasi: air di dalamnya berada pada ketinggian yang sama. Artinya cerat ketelnya harus

Instalasi pipa.

Tangki air besar (menara air) dipasang di menara. Dari tangki tersebut terdapat pipa-pipa dengan sejumlah cabang yang menuju ke dalam rumah-rumah. Ujung-ujung pipa ditutup dengan keran. Pada kran, tekanan air yang mengisi pipa sama dengan tekanan kolom air yang tingginya sama dengan selisih tinggi antara kran dan permukaan bebas air dalam tangki. Karena tangki dipasang pada ketinggian puluhan meter, tekanan di keran bisa mencapai beberapa atmosfer. Jelasnya, tekanan air di lantai atas lebih kecil dibandingkan tekanan di lantai bawah.

Air disuplai ke tangki menara air melalui pompa

Tabung pengukur air.

Tabung pengukur air untuk tangki air dibuat berdasarkan prinsip wadah komunikasi. Tabung seperti itu, misalnya, ditemukan pada tangki di gerbong kereta api. Dalam tabung kaca terbuka yang terhubung ke tangki, ketinggian air selalu sama dengan di dalam tangki itu sendiri. Jika tabung pengukur air dipasang pada ketel uap, maka ujung atas tabung dihubungkan ke bagian atas ketel berisi uap.

Hal ini dilakukan agar tekanan di atas permukaan bebas air di dalam boiler dan di dalam pipa adalah sama.

Peterhof adalah kumpulan taman, istana, dan air mancur yang megah. Ini adalah satu-satunya ansambel di dunia yang air mancurnya beroperasi tanpa pompa atau struktur tekanan air yang rumit. Air mancur ini menggunakan prinsip wadah komunikasi - ketinggian air mancur dan kolam penyimpanan diperhitungkan.

Ciri-ciri tekanan adalah gaya yang bekerja secara seragam pada suatu satuan luas permukaan suatu benda. Kekuatan ini mempengaruhi berbagai proses teknologi. Tekanan diukur dalam pascal. Satu pascal sama dengan gaya sebesar satu newton yang diterapkan pada luas permukaan 1 m2.

Jenis tekanan

• atmosfer.

• Metrik vakum.

• Berlebihan.

• Mutlak.

atmosfer tekanan yang dihasilkan oleh atmosfer bumi.

Pengukur vakum tekanan adalah tekanan yang tidak mencapai tekanan atmosfer.

Berlebihan tekanan adalah nilai tekanan yang lebih besar dari tekanan atmosfer.

Mutlak tekanan ditentukan dari nilai nol mutlak (vakum).

Jenis dan pekerjaan

Alat yang mengukur tekanan disebut pengukur tekanan. Dalam teknologi, penentuan tekanan berlebih paling sering diperlukan. Kisaran besar nilai tekanan terukur dan kondisi khusus untuk mengukurnya dalam berbagai proses teknologi menentukan keragaman jenis pengukur tekanan, yang memiliki perbedaan tersendiri dalam fitur desain dan prinsip pengoperasian. Mari kita pertimbangkan tipe utama yang digunakan.

Barometer

Barometer adalah alat yang mengukur tekanan udara di atmosfer. Ada beberapa jenis barometer.

Air raksa Barometer beroperasi berdasarkan pergerakan air raksa dalam tabung sepanjang skala tertentu.

Cairan Barometer bekerja berdasarkan prinsip menyeimbangkan cairan dengan tekanan atmosfer.

Barometer aneroid bekerja dengan mengubah dimensi kotak logam tertutup dengan ruang hampa di dalamnya, di bawah pengaruh tekanan atmosfer.

Elektronik Barometer adalah instrumen yang lebih modern. Ini mengubah parameter aneroid konvensional menjadi sinyal digital, yang ditampilkan pada layar kristal cair.

Pengukur tekanan cair

Dalam model perangkat ini, tekanan ditentukan oleh ketinggian kolom cairan, yang menyamakan tekanan ini. Perangkat cair paling sering dibuat dalam bentuk 2 bejana kaca yang dihubungkan satu sama lain, di mana cairan (air, merkuri, alkohol) dituangkan.

Gambar-1

Salah satu ujung wadah dihubungkan dengan media yang diukur, dan ujung lainnya terbuka. Di bawah tekanan medium, cairan mengalir dari satu bejana ke bejana lain hingga tekanannya seimbang. Perbedaan level cairan menentukan kelebihan tekanan. Perangkat tersebut mengukur perbedaan tekanan dan vakum.

Gambar 1a menunjukkan pengukur tekanan 2 pipa yang mengukur vakum, pengukur, dan tekanan atmosfer. Kerugiannya adalah kesalahan yang signifikan dalam mengukur tekanan yang memiliki denyut. Untuk kasus seperti itu, pengukur tekanan 1 pipa digunakan (Gambar 1b). Mereka berisi satu sisi kapal yang lebih besar. Cangkir dihubungkan ke rongga yang diukur, yang tekanannya menggerakkan cairan ke bagian sempit bejana.

Saat mengukur, hanya ketinggian cairan di siku sempit yang diperhitungkan, karena cairan sedikit mengubah ketinggiannya di dalam cangkir, dan ini diabaikan. Untuk mengukur tekanan berlebih kecil, digunakan mikromanometer 1 pipa dengan tabung miring (Gambar 1c). Semakin besar kemiringan tabung, semakin akurat pembacaan perangkat karena bertambahnya panjang level cairan.

Kelompok khusus dianggap sebagai alat untuk mengukur tekanan, di mana pergerakan cairan dalam wadah bekerja pada elemen sensitif - pelampung (1) pada Gambar 2a, cincin (3) (Gambar 2c) atau bel (2 ) (Gambar 2b), yang dihubungkan dengan panah yang merupakan indikator tekanan.

Gambar-2

Keuntungan dari perangkat tersebut adalah transmisi jarak jauh dan pencatatan nilai.

Pengukur regangan

Di bidang teknis, pengukur regangan untuk mengukur tekanan telah mendapatkan popularitas. Prinsip operasinya adalah merusak elemen penginderaan. Deformasi ini terjadi di bawah pengaruh tekanan. Komponen elastis dihubungkan ke alat pembacaan yang mempunyai skala yang diukur dalam satuan tekanan. Pengukur tekanan deformasi dibagi menjadi:

• Musim semi.
• Puputan.
• Selaput.

Gambar-3

Pengukur tekanan pegas

Pada perangkat ini, elemen sensitifnya adalah pegas yang dihubungkan ke penunjuk melalui mekanisme transmisi. Tekanan bekerja di dalam tabung, penampang mencoba berbentuk bulat, pegas (1) mencoba melepaskan diri, akibatnya penunjuk bergerak sepanjang skala (Gambar 3a).

Pengukur tekanan diafragma

Pada perangkat ini, komponen elastisnya adalah membran (2). Ia membungkuk di bawah tekanan dan bekerja pada panah menggunakan mekanisme transmisi. Membran dibuat seperti kotak (3). Hal ini meningkatkan akurasi dan sensitivitas perangkat karena defleksi yang lebih besar pada tekanan yang sama (Gambar 3b).

Pengukur tekanan bellow

Pada alat tipe bellow (Gambar 3c), elemen elastisnya adalah bellow (4), yang dibuat dalam bentuk tabung bergelombang berdinding tipis. Tekanan diterapkan pada tabung ini. Pada saat yang sama, bellow bertambah panjang dan, dengan bantuan mekanisme transmisi, menggerakkan jarum pengukur tekanan.

Pengukur tekanan jenis bellow dan membran digunakan untuk mengukur tekanan berlebih kecil dan vakum, karena komponen elastis memiliki sedikit kekakuan. Jika alat tersebut digunakan untuk mengukur vakum, disebut pengukur rancangan. Alat yang mengukur tekanan berlebih adalah pengukur tekanan , untuk mengukur tekanan berlebih dan vakum digunakan pengukur dorong .

Perangkat untuk mengukur tekanan tipe deformasi memiliki keunggulan dibandingkan model cair. Mereka memungkinkan pembacaan dikirim dari jarak jauh dan direkam secara otomatis.

Hal ini terjadi karena adanya konversi deformasi komponen elastis menjadi sinyal keluaran arus listrik. Sinyal tersebut direkam dengan alat ukur yang dikalibrasi dalam satuan tekanan. Alat seperti ini disebut manometer regangan-listrik. Pengukur regangan, transformator diferensial, dan konverter modulasi magnetik banyak digunakan.

Konverter transformator diferensial

Gambar-4

Prinsip pengoperasian konverter tersebut adalah mengubah arus induksi tergantung pada nilai tekanan.

Perangkat dengan konverter semacam itu memiliki pegas berbentuk tabung (1), yang menggerakkan inti baja (2) transformator, dan bukan panah. Akibatnya kekuatan arus induksi yang disuplai melalui amplifier (4) ke alat pengukur (3) berubah.

Perangkat magnetomodulasi untuk mengukur tekanan

Pada perangkat tersebut, gaya diubah menjadi sinyal arus listrik akibat pergerakan magnet yang dihubungkan dengan komponen elastis. Saat bergerak, magnet bekerja pada konverter modulasi magnetik.

Sinyal listrik diperkuat dalam penguat semikonduktor dan dikirim ke alat pengukur listrik sekunder.

Pengukur regangan

Konverter berdasarkan pengukur regangan beroperasi berdasarkan ketergantungan hambatan listrik pengukur regangan pada besarnya deformasi.

Gambar-5

Pengukur regangan (1) (Gambar 5) dipasang pada elemen elastis perangkat. Sinyal listrik pada keluaran muncul karena adanya perubahan resistansi strain gauge, dan dicatat oleh alat ukur sekunder.

Pengukur tekanan kontak listrik

Gambar-6

Komponen elastis pada perangkat ini adalah pegas putaran tunggal berbentuk tabung. Kontak (1) dan (2) dibuat untuk setiap tanda pada skala instrumen dengan memutar sekrup pada kepala (3), yang terletak di bagian luar kaca.

Ketika tekanan berkurang dan mencapai batas bawahnya, panah (4) menggunakan kontak (5) akan menyalakan rangkaian lampu dengan warna yang sesuai. Ketika tekanan meningkat ke batas atas, yang diatur oleh kontak (2), panah menutup rangkaian lampu merah dengan kontak (5).

Kelas akurasi

Alat pengukur tekanan dibagi menjadi dua kelas:

1. Teladan.

2. Pekerja.

Instrumen model menentukan kesalahan pembacaan instrumen kerja yang terlibat dalam teknologi produksi.

Kelas akurasi saling berhubungan dengan kesalahan yang diizinkan, yaitu besarnya penyimpangan alat pengukur tekanan dari nilai sebenarnya. Keakuratan perangkat ditentukan oleh persentase kesalahan maksimum yang diizinkan terhadap nilai nominal. Semakin tinggi persentasenya, semakin rendah keakuratan perangkatnya.

Pengukur tekanan model memiliki akurasi yang jauh lebih tinggi daripada model kerja, karena berfungsi untuk menilai konsistensi pembacaan model perangkat yang berfungsi. Pengukur tekanan standar digunakan terutama dalam kondisi laboratorium, sehingga dibuat tanpa perlindungan tambahan dari lingkungan luar.

Pengukur tekanan pegas memiliki 3 kelas akurasi: 0,16, 0,25, dan 0,4. Model kerja pengukur tekanan memiliki kelas akurasi dari 0,5 hingga 4.

Penerapan pengukur tekanan

Alat ukur tekanan merupakan alat yang paling populer di berbagai industri saat bekerja dengan bahan baku cair atau gas.

Kami mencantumkan tempat utama di mana perangkat tersebut digunakan:

• Di industri gas dan minyak.
• Dalam teknik pemanasan untuk memantau tekanan pembawa energi dalam pipa.
• Dalam industri penerbangan, industri otomotif, perawatan pesawat terbang dan mobil.
• Dalam industri teknik mesin bila menggunakan unit hidromekanikal dan hidrodinamik.
• Dalam peralatan dan instrumen medis.
• Dalam peralatan dan transportasi kereta api.
• Dalam industri kimia untuk menentukan tekanan zat dalam proses teknologi.
• Di tempat-tempat menggunakan mekanisme dan unit pneumatik.

Pencarian teks lengkap.

Prinsip operasi

Prinsip pengoperasian pengukur tekanan didasarkan pada penyeimbangan tekanan yang diukur dengan kekuatan deformasi elastis pegas tubular atau membran dua pelat yang lebih sensitif, salah satu ujungnya disegel dalam penahan, dan ujung lainnya dihubungkan melalui batang ke mekanisme sektor trib yang mengubah gerakan linier elemen penginderaan elastis menjadi gerakan melingkar dari panah penunjuk.

Varietas

Kelompok instrumen yang mengukur tekanan berlebih meliputi:

Pengukur tekanan - instrumen dengan pengukuran dari 0,06 hingga 1000 MPa (Mengukur tekanan berlebih - perbedaan positif antara tekanan absolut dan barometrik)

Pengukur vakum adalah perangkat yang mengukur vakum (tekanan di bawah atmosfer) (hingga minus 100 kPa).

Pengukur tekanan dan vakum adalah pengukur tekanan yang mengukur tekanan berlebih (dari 60 hingga 240.000 kPa) dan tekanan vakum (hingga minus 100 kPa).

Pengukur tekanan - pengukur tekanan untuk tekanan berlebih kecil hingga 40 kPa

Pengukur traksi - pengukur vakum dengan batas hingga minus 40 kPa

Pengukur tekanan dorong dan vakum dengan batas ekstrim tidak melebihi ±20 kPa

Data diberikan sesuai dengan Gost 2405-88

Sebagian besar pengukur tekanan domestik dan impor diproduksi sesuai dengan standar yang berlaku umum, sehingga pengukur tekanan dari berbagai merek saling menggantikan. Saat memilih pengukur tekanan, Anda perlu mengetahui: batas pengukuran, diameter badan, kelas akurasi perangkat. Lokasi dan pemasangan benang juga penting. Data ini sama untuk semua perangkat yang diproduksi di negara kita dan Eropa.

Ada juga pengukur tekanan yang mengukur tekanan absolut, yaitu tekanan berlebih + tekanan atmosfer

Alat yang mengukur tekanan atmosfer disebut barometer.

Jenis pengukur tekanan

Tergantung pada desain dan sensitivitas elemen, ada pengukur tekanan cair, bobot mati, dan deformasi (dengan pegas atau membran berbentuk tabung). Pengukur tekanan dibagi ke dalam kelas akurasi: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1.0; 1,5; 2.5; 4.0 (semakin rendah angkanya, semakin akurat perangkatnya).

Jenis pengukur tekanan

Berdasarkan tujuannya, pengukur tekanan dapat dibagi menjadi teknis - teknis umum, kontak listrik, khusus, perekaman sendiri, kereta api, tahan getaran (diisi gliserin), kapal dan referensi (model).

Teknis umum: dirancang untuk mengukur cairan, gas, dan uap yang tidak agresif terhadap paduan tembaga.

Kontak listrik: mempunyai kemampuan untuk mengatur media yang diukur, karena adanya mekanisme kontak listrik. Perangkat yang sangat populer di grup ini adalah EKM 1U, meskipun sudah lama dihentikan produksinya.

Istimewa: oksigen - harus diturunkan kadarnya, karena terkadang kontaminasi kecil pada mekanisme jika terkena oksigen murni dapat menyebabkan ledakan. Sering diproduksi dalam wadah berwarna biru dengan simbol O2 (oksigen) pada pelat jam; asetilena - paduan tembaga tidak diperbolehkan dalam pembuatan mekanisme pengukuran, karena jika bersentuhan dengan asetilena ada bahaya pembentukan tembaga asetilena yang dapat meledak; amonia - harus tahan korosi.

Referensi: memiliki kelas akurasi yang lebih tinggi (0,15; 0,25; 0,4), perangkat ini digunakan untuk memeriksa pengukur tekanan lainnya. Dalam kebanyakan kasus, perangkat tersebut dipasang pada pengukur tekanan piston bobot mati atau beberapa instalasi lain yang mampu menghasilkan tekanan yang diperlukan.

Pengukur tekanan kapal dimaksudkan untuk digunakan di armada sungai dan laut.

Kereta Api: dimaksudkan untuk digunakan dalam transportasi kereta api.

Merekam sendiri: pengukur tekanan di dalam wadah, dengan mekanisme yang memungkinkan Anda mereproduksi grafik pengoperasian pengukur tekanan pada kertas grafik.

Konduktivitas termal

Pengukur konduktivitas termal didasarkan pada penurunan konduktivitas termal suatu gas dengan tekanan. Pengukur tekanan ini memiliki filamen internal yang memanas ketika arus melewatinya. Termokopel atau sensor suhu resistif (DOTS) dapat digunakan untuk mengukur suhu filamen. Temperatur ini bergantung pada laju perpindahan panas filamen ke gas di sekitarnya dan juga pada konduktivitas termal. Pengukur Pirani sering digunakan, yang pada saat yang sama menggunakan filamen platinum tunggal sebuah elemen pemanas dan seperti DOT. Pengukur tekanan ini memberikan pembacaan akurat antara 10 dan 10−3 mmHg. Art., tetapi mereka cukup sensitif terhadap komposisi kimia gas yang diukur.

[sunting]Dua filamen

Satu kumparan kawat digunakan sebagai pemanas, sedangkan kumparan lainnya digunakan untuk mengukur suhu melalui konveksi.

Pengukur tekanan Pirani (satu ulir)

Pengukur tekanan Pirani terdiri dari kawat logam yang terkena tekanan yang diukur. Kawat dipanaskan oleh arus yang mengalir melaluinya dan didinginkan oleh gas di sekitarnya. Ketika tekanan gas menurun, efek pendinginan juga berkurang dan suhu kesetimbangan kawat meningkat. Hambatan suatu kawat adalah fungsi suhu: dengan mengukur tegangan pada kawat dan arus yang mengalir melaluinya, hambatan (dan tekanan gas) dapat ditentukan. Alat pengukur tekanan jenis ini pertama kali dirancang oleh Marcello Pirani.

Pengukur termokopel dan termistor bekerja dengan cara yang sama. Perbedaannya adalah termokopel dan termistor digunakan untuk mengukur suhu filamen.

Rentang pengukuran: 10−3 - 10 mmHg. Seni. (kira-kira 10−1 - 1000 Pa)

Pengukur tekanan ionisasi

Pengukur tekanan ionisasi adalah yang paling sensitif alat pengukur untuk tekanan yang sangat rendah. Mereka mengukur tekanan secara tidak langsung dengan mengukur ion yang dihasilkan ketika gas dibombardir dengan elektron. Semakin rendah massa jenis gas, semakin sedikit ion yang terbentuk. Kalibrasi pengukur tekanan ion tidak stabil dan bergantung pada sifat gas yang diukur, yang tidak selalu diketahui. Mereka dapat dikalibrasi dengan membandingkannya dengan pembacaan pengukur tekanan McLeod, yang jauh lebih stabil dan tidak bergantung pada bahan kimia.

Elektron termionik bertabrakan dengan atom gas dan menghasilkan ion. Ion-ion tertarik ke elektroda pada tegangan yang sesuai, yang dikenal sebagai kolektor. Arus kolektor sebanding dengan laju ionisasi, yang merupakan fungsi dari tekanan sistem. Jadi, mengukur arus kolektor memungkinkan seseorang untuk menentukan tekanan gas. Ada beberapa subtipe pengukur tekanan ionisasi.

Rentang pengukuran: 10−10 - 10−3 mmHg. Seni. (kira-kira 10−8 - 10−1 Pa)

Kebanyakan pengukur ion tersedia dalam dua jenis: katoda panas dan katoda dingin. Tipe ketiga, pengukur tekanan dengan rotor berputar, lebih sensitif dan mahal dibandingkan dua tipe pertama dan tidak dibahas di sini. Dalam kasus katoda panas, filamen yang dipanaskan dengan listrik menghasilkan berkas elektron. Elektron melewati pengukur tekanan dan mengionisasi molekul gas di sekitarnya. Ion-ion yang dihasilkan terkumpul pada elektroda bermuatan negatif. Arus bergantung pada jumlah ion, yang selanjutnya bergantung pada tekanan gas. Pengukur tekanan katoda panas secara akurat mengukur tekanan dalam kisaran 10−3 mmHg. Seni. hingga 10−10 mm Hg. Seni. Prinsip pengukur tekanan katoda dingin adalah sama, kecuali elektron dihasilkan dalam pelepasan yang dihasilkan oleh pelepasan listrik tegangan tinggi. Pengukur tekanan katoda dingin secara akurat mengukur tekanan dalam kisaran 10−2 mmHg. Seni. hingga 10−9 mm Hg. Seni. Kalibrasi pengukur tekanan ionisasi sangat sensitif terhadap geometri struktur, komposisi kimia gas yang diukur, korosi dan endapan permukaan. Kalibrasinya mungkin menjadi tidak dapat digunakan ketika dihidupkan pada tekanan atmosfer dan sangat rendah. Komposisi vakum pada tekanan rendah biasanya tidak dapat diprediksi, sehingga spektrometer massa harus digunakan bersama dengan pengukur tekanan ionisasi untuk pengukuran yang akurat.

Katoda panas

Pengukur ionisasi katoda panas Bayard-Alpert biasanya terdiri dari tiga elektroda yang beroperasi dalam mode trioda, dengan filamen sebagai katoda. Tiga elektroda tersebut adalah kolektor, filamen, dan grid. Arus kolektor diukur dalam picoamps dengan elektrometer. Perbedaan potensial antara filamen dan tanah biasanya 30 volt, sedangkan tegangan jaringan pada tegangan konstan adalah 180-210 volt kecuali ada pemboman elektronik opsional melalui pemanasan jaringan, yang dapat mempunyai potensi tinggi sekitar 565 volt. Pengukur ion yang paling umum adalah katoda panas Bayard-Alpert dengan pengumpul ion kecil di dalam jaringan. Casing kaca dengan lubang pada ruang hampa dapat mengelilingi elektroda, tetapi biasanya tidak digunakan dan pengukur tekanan dipasang langsung ke dalam perangkat vakum dan kontak disalurkan melalui pelat keramik di dinding perangkat vakum. Pengukur ionisasi katoda panas dapat rusak atau kehilangan kalibrasi jika dihidupkan tekanan atmosfir atau bahkan pada vakum rendah. Pengukuran tekanan ionisasi katoda panas selalu logaritmik.

Elektron yang dipancarkan oleh filamen bergerak beberapa kali maju dan mundur di sekitar kisi-kisi hingga menabraknya. Selama pergerakan ini, beberapa elektron bertabrakan dengan molekul gas dan membentuk pasangan elektron-ion (ionisasi elektron). Jumlah ion tersebut sebanding dengan kepadatan molekul gas dikalikan dengan arus termionik, dan ion-ion ini terbang ke kolektor, membentuk arus ion. Karena kepadatan molekul gas sebanding dengan tekanan, tekanan diperkirakan dengan mengukur arus ion.

Sensitivitas tekanan rendah dari pengukur tekanan katoda panas dibatasi oleh efek fotolistrik. Elektron yang menumbuk jaringan menghasilkan sinar-X, yang menghasilkan noise fotolistrik di pengumpul ion. Hal ini membatasi kisaran pengukur katoda panas yang lebih tua hingga 10−8 mmHg. Seni. dan Bayard-Alpert hingga sekitar 10−10 mm Hg. Seni. Kabel tambahan pada potensial katoda pada garis pandang antara pengumpul ion dan jaringan mencegah efek ini. Pada jenis ekstraksi, ion-ion ditarik bukan oleh kawat, melainkan oleh kerucut terbuka. Karena ion-ion tidak dapat menentukan bagian mana dari kerucut yang akan dikenai, mereka melewati lubang dan membentuk berkas ion. Berkas ion ini dapat ditransmisikan ke cawan Faraday.

Prinsip operasinya didasarkan pada penyeimbangan tekanan terukur atau perbedaan tekanan dengan tekanan kolom cairan. Mereka memiliki desain sederhana dan akurasi pengukuran yang tinggi, dan banyak digunakan sebagai instrumen laboratorium dan kalibrasi. Pengukur tekanan cairan dibagi menjadi: berbentuk U, bel dan cincin.

berbentuk U. Prinsip pengoperasiannya didasarkan pada hukum kapal yang berkomunikasi. Tersedia dalam cup dua pipa (1) dan satu pipa (2).

1) adalah tabung gelas 1 yang dipasang pada papan 3 yang diberi timbangan dan diisi dengan cairan penghalang 2. Perbedaan ketinggian pada siku sebanding dengan penurunan tekanan yang diukur. “-” 1. rangkaian kesalahan : akibat ketidaktelitian dalam mengukur posisi meniskus, perubahan T disekitarnya. lingkungan, fenomena kapilaritas (dihilangkan dengan melakukan koreksi). 2. perlunya dua pembacaan, yang menyebabkan peningkatan kesalahan.

2) perwakilan. merupakan modifikasi dari yang dua pipa, namun yang satu siku diganti dengan bejana lebar (cangkir). Di bawah pengaruh tekanan berlebih, tingkat cairan di dalam bejana berkurang dan di dalam tabung meningkat.

Mengapung berbentuk U Pengukur tekanan diferensial pada prinsipnya mirip dengan pengukur cangkir, tetapi untuk mengukur tekanan, pengukur tekanan menggunakan pergerakan pelampung yang ditempatkan di dalam cangkir ketika ketinggian cairan berubah. Melalui alat transmisi, pergerakan pelampung diubah menjadi pergerakan panah penunjuk. Rentang pengukuran lebar “+”. Prinsip operasi cairan pengukur tekanan didasarkan pada hukum Pascal - tekanan yang diukur diimbangi dengan berat kolom fluida kerja: P = ρgh. Terdiri dari reservoir dan kapiler. Air suling, merkuri, dan etil alkohol digunakan sebagai fluida kerja. Mereka digunakan untuk mengukur tekanan berlebih kecil dan vakum, tekanan barometrik. Desainnya sederhana, tetapi tidak ada transmisi data jarak jauh.

Terkadang, untuk meningkatkan sensitivitas, kapiler ditempatkan pada sudut tertentu terhadap cakrawala. Maka: P = ρgL Sinα.

DI DALAM deformasi pengukur tekanan digunakan untuk melawan deformasi elastis elemen penginderaan (SE) atau gaya yang dikembangkan olehnya. Ada tiga bentuk utama SE yang banyak digunakan dalam praktik pengukuran: pegas tubular, bellow, dan membran.

Pegas berbentuk tabung(pegas pengukur, tabung Bourdon) - tabung logam elastis, salah satu ujungnya disegel dan memiliki kemampuan untuk bergerak, dan ujung lainnya dipasang dengan kaku. Pegas tubular digunakan terutama untuk mengubah tekanan terukur yang diterapkan pada bagian dalam pegas menjadi gerakan proporsional dari ujung bebasnya.

Yang paling umum adalah pegas tubular satu putaran, yang merupakan tabung bengkok 270° dengan penampang oval atau elips. Di bawah pengaruh tekanan berlebih yang diberikan, tabung berputar, dan di bawah pengaruh vakum, tabung berputar. Arah pergerakan tabung ini dijelaskan oleh fakta bahwa, di bawah pengaruh tekanan berlebih internal, sumbu minor elips bertambah, sedangkan panjang tabung tetap konstan.

Kerugian utama dari pegas yang dipertimbangkan adalah sudut rotasinya yang kecil, yang memerlukan penggunaan mekanisme transmisi. Dengan bantuan mereka, pergerakan ujung bebas pegas tubular beberapa derajat atau milimeter diubah menjadi gerakan sudut panah sebesar 270 - 300°.

Keunggulannya adalah karakteristik statis mendekati linier. Aplikasi utamanya adalah instrumen penunjuk. Rentang pengukuran pengukur tekanan dari 0 hingga 10 3 MPa; pengukur vakum - dari 0,1 hingga 0 MPa. Kelas akurasi instrumen: dari 0,15 (teladan) hingga 4.

Pegas berbentuk tabung terbuat dari kuningan, perunggu, dan baja tahan karat.

Puputan. Bellow adalah cangkir logam berdinding tipis dengan kerutan melintang. Bagian bawah kaca bergerak di bawah tekanan atau gaya.

Dalam linearitas karakteristik statis bellow, rasio gaya yang bekerja padanya terhadap deformasi yang ditimbulkannya tetap konstan. dan disebut kekakuan bellow. Bellow terbuat dari berbagai tingkat perunggu, baja karbon, baja tahan karat, paduan aluminium, dll. Bellow dengan diameter 8–10 hingga 80–100 mm dan ketebalan dinding 0,1–0,3 mm diproduksi secara massal.

Membran. Ada membran elastis dan elastis. Membran elastis adalah pelat datar bulat atau bergelombang fleksibel yang dapat ditekuk di bawah tekanan.

Karakteristik statis membran datar berubah secara nonlinier seiring bertambahnya usia tekanan, oleh karena itu sebagian kecil dari kemungkinan pukulan digunakan sebagai area kerja. Membran bergelombang dapat digunakan untuk defleksi yang lebih besar daripada membran datar, karena sifat nonliniernya jauh lebih sedikit. Membran terbuat dari berbagai tingkatan baja: perunggu, kuningan, dll.

Termometer cair adalah alat untuk mengukur suhu proses teknologi menggunakan cairan yang bereaksi terhadap perubahan suhu. Termometer cair sudah dikenal semua orang dalam kehidupan sehari-hari: untuk mengukur suhu ruangan atau suhu tubuh manusia.

Termometer cair terdiri dari lima bagian utama, yaitu: bola termometer, cairan, tabung kapiler, ruang bypass, dan timbangan.

Bola termometer adalah bagian tempat cairan ditempatkan. Cairan merespons perubahan suhu dengan naik atau turun melalui tabung kapiler. Tabung kapiler adalah silinder sempit tempat cairan bergerak. Seringkali pipa kapiler dilengkapi dengan ruang bypass, yaitu rongga tempat kelebihan cairan mengalir. Jika tidak ada ruang bypass, setelah tabung kapiler terisi, tekanan yang cukup akan terbentuk untuk menghancurkan tabung jika suhu terus meningkat. Skala adalah bagian dari termometer cair yang digunakan untuk melakukan pembacaan. Skala dikalibrasi dalam derajat. Skala dapat dipasang pada tabung kapiler, atau dapat dipindahkan. Skala bergerak memungkinkan untuk menyesuaikannya.

Prinsip kerja termometer cair

Prinsip pengoperasian termometer cair didasarkan pada kemampuan cairan untuk memampatkan dan memuai. Ketika suatu cairan dipanaskan, biasanya ia memuai; Cairan dalam bola termometer mengembang dan bergerak ke atas tabung kapiler, sehingga menunjukkan peningkatan suhu. Sebaliknya, ketika suatu cairan mendingin, biasanya ia menyusut; cairan dalam tabung kapiler termometer cair berkurang dan dengan demikian menunjukkan penurunan suhu. Apabila terjadi perubahan suhu terukur suatu zat, terjadi perpindahan panas: pertama dari zat yang suhunya diukur ke bola termometer, kemudian dari bola ke cairan. Cairan bereaksi terhadap perubahan suhu dengan menggerakkan tabung kapiler ke atas atau ke bawah.

Jenis cairan yang digunakan dalam termometer cair bergantung pada kisaran suhu yang diukur termometer.

Air raksa, -39-600 °C (-38-1100 °F);
Paduan merkuri, -60-120 °C (-76-250 °F);
Alkohol, -80-100 °C (-112-212 °F).

Termometer Cairan Perendaman Sebagian

Banyak termometer cair dirancang untuk digantung di dinding, dengan seluruh permukaan termometer bersentuhan dengan zat yang suhunya diukur. Namun, beberapa jenis termometer cairan industri dan laboratorium dirancang dan dikalibrasi untuk direndam dalam cairan.

Dari termometer yang digunakan dengan cara ini, yang paling banyak digunakan adalah termometer perendaman sebagian. Untuk mendapatkan pembacaan yang akurat dengan termometer perendaman sebagian, benamkan bohlam dan pipa kapiler hanya pada garis ini.

Termometer perendaman sebagian direndam sampai tanda tertentu untuk mengkompensasi perubahan suhu lingkungan yang dapat mempengaruhi cairan di dalam tabung kapiler. Jika terjadi perubahan suhu lingkungan (perubahan suhu udara di sekitar termometer), hal tersebut dapat menyebabkan cairan di dalam tabung kapiler mengembang atau menyusut. Akibatnya, pembacaan tidak hanya akan dipengaruhi oleh suhu zat yang diukur, tetapi juga oleh suhu udara di sekitarnya. Mencelupkan tabung kapiler ke garis yang ditandai menghilangkan pengaruh suhu lingkungan terhadap keakuratan pembacaan.

Dalam lingkungan produksi industri, seringkali diperlukan pengukuran suhu zat yang melewati pipa atau terkandung dalam wadah. Mengukur suhu dalam kondisi ini menimbulkan dua masalah bagi teknisi instrumen: bagaimana mengukur suhu suatu zat jika tidak ada akses langsung ke zat atau cairan tersebut, dan bagaimana mengeluarkan termometer cair untuk pemeriksaan, verifikasi atau penggantian tanpa menghentikan prosesnya. Kedua masalah ini dapat diatasi jika saluran pengukur digunakan untuk memasukkan termometer.

Saluran ukur untuk memasukkan termometer adalah saluran berbentuk pipa yang salah satu ujungnya tertutup dan terbuka pada ujung lainnya. Saluran pengukur dirancang untuk menampung bola termometer cair dan dengan demikian melindunginya dari zat yang dapat menyebabkan korosi, zat beracun, atau di bawah tekanan tinggi. Bila saluran ukur digunakan untuk memasukkan termometer, terjadi pertukaran panas berupa kontak tidak langsung (melalui saluran ukur) zat yang suhunya diukur dan bola termometer. Saluran pengukur adalah penutup untuk meningkatkan tekanan dan mencegah keluarnya cairan yang suhunya diukur.

Saluran pengukur dibuat dengan ukuran standar sehingga dapat digunakan bersama berbagai jenis termometer. Ketika termometer dipasang pada saluran pengukur, bolanya dimasukkan ke dalam saluran, dan mur disekrup di atas termometer untuk mengamankan termometer.

Pengukur tekanan adalah perangkat mekanis kompak untuk mengukur tekanan. Tergantung pada modifikasinya, dapat bekerja dengan udara, gas, uap atau cairan. Ada banyak jenis alat pengukur tekanan, berdasarkan prinsip mengambil pembacaan tekanan pada media yang diukur, yang masing-masing memiliki penerapannya sendiri.

Lingkup penggunaan

Pengukur tekanan adalah salah satu instrumen paling umum yang dapat ditemukan di berbagai sistem:

• Ketel pemanas.
• Pipa gas.
• Saluran pipa air.
• Kompresor.
• Autoklaf.
• Silinder.
• Senapan angin balon, dll.

Secara eksternal, pengukur tekanan menyerupai silinder rendah dengan berbagai diameter, paling sering 50 mm, yang terdiri dari badan logam dengan penutup kaca. Melalui bagian kaca Anda dapat melihat skala dengan tanda dalam satuan tekanan (Bar atau Pa). Di sisi rumahan terdapat tabung dengan ulir eksternal untuk disekrup ke dalam lubang sistem di mana tekanan perlu diukur.

Ketika tekanan disuntikkan ke dalam media yang diukur, gas atau cairan melalui tabung menekan mekanisme internal pengukur tekanan, yang menyebabkan defleksi sudut panah yang menunjuk ke skala. Semakin tinggi tekanan yang diciptakan, semakin banyak jarum yang menyimpang. Angka pada skala dimana penunjuk berhenti akan sesuai dengan tekanan dalam sistem yang diukur.

Tekanan yang dapat diukur oleh pengukur tekanan

Pengukur tekanan adalah mekanisme universal yang dapat digunakan untuk mengukur berbagai besaran:

• Tekanan berlebih.
• Tekanan vakum.
• Perbedaan tekanan.
• Tekanan atmosfir.

Penggunaan perangkat ini memungkinkan Anda mengontrol berbagai proses teknologi dan mencegah situasi darurat. Pengukur tekanan yang dimaksudkan untuk digunakan dalam kondisi khusus mungkin memiliki modifikasi rumah tambahan. Ini bisa berupa perlindungan terhadap ledakan, ketahanan terhadap korosi, atau peningkatan getaran.

Jenis pengukur tekanan

Pengukur tekanan digunakan di banyak sistem di mana terdapat tekanan yang harus berada pada tingkat yang ditentukan dengan jelas. Penggunaan perangkat memungkinkan Anda untuk memantaunya, karena paparan yang tidak mencukupi atau berlebihan dapat membahayakan berbagai hal proses teknologi. Selain itu, tekanan berlebih menyebabkan pecahnya wadah dan pipa. Dalam hal ini, beberapa jenis pengukur tekanan yang dirancang untuk kondisi pengoperasian tertentu telah dibuat.

Mereka:

• Teladan.
• Teknis umum.
• Kontak listrik.
• Spesial.
• Merekam sendiri.
• kapal.
• Kereta Api.

Teladan pengukur tekanan dimaksudkan untuk verifikasi peralatan ukur sejenis lainnya. Perangkat tersebut menentukan tingkat tekanan berlebih di berbagai lingkungan. Perangkat tersebut dilengkapi dengan mekanisme yang sangat presisi yang memberikan kesalahan minimal. Kelas akurasinya berkisar antara 0,05 hingga 0,2.

Teknis umum digunakan di lingkungan umum yang tidak membeku menjadi es. Perangkat tersebut memiliki kelas akurasi dari 1,0 hingga 2,5. Mereka tahan terhadap getaran, sehingga dapat dipasang pada sistem transportasi dan pemanas.

Kontak listrik dirancang khusus untuk pemantauan dan peringatan mencapai batas atas beban berbahaya yang dapat merusak sistem. Perangkat tersebut digunakan dengan berbagai media seperti cairan, gas dan uap. Peralatan ini memiliki mekanisme kontrol sirkuit listrik bawaan. Ketika tekanan berlebih muncul, pengukur tekanan memberi sinyal atau mematikan peralatan suplai yang memompa tekanan secara mekanis. Selain itu, pengukur tekanan kontak listrik mungkin dilengkapi katup khusus yang mengurangi tekanan ke tingkat yang aman. Perangkat semacam itu mencegah kecelakaan dan ledakan di ruang ketel.

Spesial Pengukur tekanan dirancang untuk bekerja dengan gas tertentu. Perangkat semacam itu biasanya memiliki casing berwarna, bukan casing hitam klasik. Warnanya sesuai dengan gas yang dapat digunakan perangkat ini. Penandaan khusus juga digunakan pada skala. Misalnya, pengukur tekanan untuk mengukur tekanan amonia, yang biasanya dipasang di unit pendingin industri, diberi warna kuning. Peralatan tersebut memiliki kelas akurasi dari 1,0 hingga 2,5.

Merekam sendiri digunakan di area di mana diperlukan tidak hanya pemantauan tekanan sistem secara visual, tetapi juga pencatatan indikator. Mereka menulis grafik yang dapat digunakan untuk melihat dinamika tekanan selama periode waktu tertentu. Perangkat semacam itu dapat ditemukan di laboratorium, serta di pembangkit listrik tenaga panas, pabrik pengalengan, dan perusahaan makanan lainnya.

kapal termasuk yang luas barisan pengukur tekanan yang memiliki wadah tahan cuaca. Mereka dapat bekerja dengan cairan, gas, atau uap. Nama mereka dapat ditemukan di distributor gas jalanan.

Kereta Api pengukur tekanan dirancang untuk memantau tekanan berlebih dalam mekanisme yang melayani kendaraan rel listrik. Secara khusus, mereka digunakan pada sistem hidrolik, menggerakkan rel saat memanjangkan boom. Perangkat tersebut telah meningkatkan ketahanan terhadap getaran. Tidak hanya tahan terhadap guncangan, tetapi indikator pada timbangan tidak bereaksi terhadap tekanan mekanis pada tubuh, sehingga secara akurat menampilkan tingkat tekanan dalam sistem.

Jenis alat pengukur tekanan berdasarkan mekanisme pembacaan tekanan pada medium

Pengukur tekanan juga berbeda dalam mekanisme internal yang menghasilkan pembacaan tekanan dalam sistem yang terhubung dengannya. Tergantung pada perangkatnya, mereka adalah:

• Cairan.
• Musim semi.
• Selaput.
• Kontak listrik.
• Diferensial.

Cairan Pengukur tekanan dirancang untuk mengukur tekanan kolom cairan. Perangkat tersebut beroperasi berdasarkan prinsip fisik kapal yang berkomunikasi. Sebagian besar perangkat memiliki tingkat fluida kerja yang dapat dilihat dari mana pembacaannya dilakukan. Perangkat ini termasuk yang jarang digunakan. Karena kontak dengan cairan, bagian dalamnya menjadi kotor, sehingga transparansi secara bertahap hilang, dan menjadi sulit untuk menentukan pembacaan secara visual. Pengukur tekanan cair adalah salah satu yang pertama kali ditemukan, tetapi masih ditemukan.

Musim semi pengukur tekanan adalah yang paling umum. Mereka punya desain sederhana yang cocok untuk diperbaiki. Batas pengukurannya biasanya berkisar antara 0,1 hingga 4000 Bar. Elemen sensitif dari mekanisme semacam itu sendiri adalah tabung oval, yang berkontraksi di bawah tekanan. Gaya yang menekan tabung disalurkan melalui mekanisme khusus ke sebuah penunjuk, yang berputar pada sudut tertentu, menunjuk ke skala dengan tanda.

Selaput Pengukur tekanan beroperasi berdasarkan prinsip fisik kompensasi pneumatik. Di dalam perangkat terdapat membran khusus, tingkat defleksinya tergantung pada efek tekanan yang dihasilkan. Biasanya, dua membran disolder bersama untuk membentuk sebuah kotak. Saat volume kotak berubah, mekanisme sensitif membelokkan panah.

Kontak listrik Pengukur tekanan dapat ditemukan dalam sistem yang secara otomatis memonitor tekanan dan menyesuaikannya atau memberi sinyal ketika tingkat kritis telah tercapai. Perangkat ini memiliki dua anak panah yang dapat digerakkan. Yang satu disetel ke tekanan minimum, dan yang kedua disetel ke tekanan maksimum. Kontak rangkaian listrik dipasang di dalam perangkat. Ketika tekanan mencapai salah satu tingkat kritis, rangkaian listrik ditutup. Akibatnya, sinyal dihasilkan pada panel kontrol atau mekanisme otomatis untuk reset darurat dipicu.

Diferensial Pengukur tekanan adalah salah satu mekanisme yang paling kompleks. Mereka bekerja berdasarkan prinsip mengukur deformasi di dalam balok khusus. Elemen pengukur tekanan ini sensitif terhadap tekanan. Saat balok berubah bentuk, mekanisme khusus meneruskan perubahan tersebut ke panah yang menunjuk ke skala. Penunjuk bergerak hingga perubahan dalam sistem berhenti dan berhenti pada tingkat tertentu.

Kelas akurasi dan rentang pengukuran

Pengukur tekanan apa pun memiliki paspor teknis, yang menunjukkan kelas akurasinya. Indikatornya memiliki ekspresi numerik. Semakin rendah angkanya, semakin akurat perangkat tersebut. Untuk sebagian besar instrumen, normanya adalah kelas akurasi 1,0 hingga 2,5. Mereka digunakan dalam kasus di mana penyimpangan kecil tidak terlalu penting. Kesalahan terbesar biasanya disebabkan oleh alat yang digunakan pengendara untuk mengukur tekanan udara pada ban. Kelas mereka sering turun ke 4.0. Pengukur tekanan teladan memiliki kelas akurasi terbaik, yang paling canggih beroperasi dengan kesalahan 0,05.

Setiap pengukur tekanan dirancang untuk beroperasi pada rentang tekanan tertentu. Model masif yang terlalu bertenaga tidak akan mampu mencatat fluktuasi minimal. Perangkat yang sangat sensitif, jika terkena secara berlebihan, akan gagal atau hancur, menyebabkan penurunan tekanan pada sistem. Dalam hal ini, ketika memilih pengukur tekanan, Anda harus memperhatikan indikator ini. Biasanya, Anda dapat menemukan model di pasaran yang mampu mencatat perbedaan tekanan mulai dari 0,06 hingga 1000 mPa. Ada juga modifikasi khusus, yang disebut draft meter, yang dirancang untuk mengukur tekanan vakum hingga -40 kPa.