ブルドン管の動作原理。ブルドン管：平易な言葉で詳しく解説。この説明は正しいでしょうか?

実務

仕事の目標: OBMタイプのばね圧力計の研究（装置、動作原理、動作）。

ばね圧力計タイプ OBM

マノメーター（ギリシャ語のマノスから - 珍しい、緩い、そしてメトレオ - 測定） - 閉じた空間に閉じ込められた蒸気、ガス、または液体の過剰な圧力（大気圧を超える圧力）を測定するための装置。圧力計の種類には、ゼロに近い圧力を測定する装置である真空計と、真空と過剰な圧力を測定する装置である圧力真空計があります。

消費者の間で最も人気があるのは、1849 年に E. ブルドンによって設計されたブルドン管または変形圧力計を備えた圧力計です。

ブルドン管は、圧力計の主要な構造要素であり、その感応要素であり、一次圧力変換器です。

ブルドン管は通常黄銅やリン青銅でできており、低圧では半円形、中高圧ではコイル状になります。チューブの一端は、測定対象の媒体への接続要素である圧力計の入口フィッティングに接続され、もう一端は密閉されてカンチレバー内に配置されます。より複雑な形状（スパイラル、ヘリカル）のチューブを使用することにより、感度は高くても測定限界は小さいデバイスを得ることができます。

変形圧力計の動作原理。

媒体の圧力下で、ブルドン管の片持ち梁の端が動き、管は真っ直ぐになろうとします。この動きの大きさは圧力の大きさに比例します。

シンプルなギアレバーは、機器のスケール上の圧力値を示すポインターを駆動します。国内ブランドのほとんどの圧力計 MP、MTP、DM TM、M 3/1、OBM、MTI、MPTI、MO、ドイツの圧力計 Wika 111.10、111.12、213.53、RCh、RСhg、RChgG、および他のメーカーの圧力計には、次のような機能があります。デバイス。

OBM形ばね圧力計の全体図を図1に示します。

図1 – ばね圧力計タイプOBM

図 2 - ブルドン管を備えた圧力計の図

1-ブルドン管、2-ロッド伝達機構、3-トゥースセクター、4-ポインタ、5-フィッティング

管状スプリングは、圧力計の感応要素として使用されます。図からわかるように。図３に示すように、管状ばね３の一端は、測定された圧力を受けるために取付具７内に進入する。圧力の影響下で、圧力チューブ５の自由端は変形（曲がり）し、弾性変形の量は測定された圧力に比例する。この関係により、測定針 1 は、運動学ユニット (トライブ 2 - セクター 4 - ドライバー 6) の動きにより、機器のスケールに対する測定圧力の真の値を示します。

図 3 – ブルドン管を備えた圧力計の運動図

1-アロー、2-チューブ、3-スプリング、4-トゥースセクター、5-圧力センサー（マノメトリックチューブ）、6-リード、7-フィッティング

スプリング表示および記録圧力計は、計測部門の修理サービスによって修理されます。これを行うには、特別なエリアの作業場に、直径 60、100、160、250 mm の標準範囲のバックアップガラス、標準スケール、測定針を装置の軸から取り外すための特別なプラーを装備する必要があります。圧力計の部品を固定するためのクランプ、継手 M 20X1.4 のねじ山の詰まりを修復するためのレバーのセット、スケールを描くための装置、ピンセットと時計用拡大鏡のセット、敏感な要素 (スプリング) をはんだ付けするための小型ガスバーナーのセット。

最も労力がかかる作業は、圧力計の感応要素 (チューブ) の交換と、運動学的リンク「セクター - チューブ」の調整です (図 3 を参照)。

最大圧力を超える圧力を測定するために使用された場合、デバイスの検出素子は交換されます。その結果、チューブが伸び、修復できない残留変形が生じます。このようなデバイスを修理するには、完全に分解し、取り付けを行う必要があります。 7 万力で固定し、ガストーチを使用してチューブを分解します。 5 ボードから。はんだが溶けた後、欠陥のあるチューブをペンチで取り外し、表面を清掃した後、その場所に同様のゲージスプリングを（所定の圧力測定限界で）取り付けます。はんだ付け領域は、アセトン（アルコール）または塩酸を含むロジンの溶剤で処理されます。

圧力は、ブルドン管、ダイヤフラム、液柱、ひずみゲージなどの感応要素を使用して測定されます。最も一般的な圧力測定器は次のとおりです。

Uチューブ
ブルドン管を利用したばね圧力計
ダイヤフラム圧力計
ダイヤフラム圧力センサー
ひずみゲージ式圧力センサー
ベローズ圧力センサー
圧電圧力センサー

さまざまな種類の圧力計の動作原理を考えてみましょう。

ばね圧力計はどのように機能しますか?

ばね圧力計の感応要素はブルドン管です。ブルドン管は、楕円形または楕円形の断面を持ち、円弧状に曲げられ、一端が密閉された中空の真鍮管です。チューブの他端は圧力計フィッティングに接続されているため、チューブの内部空洞は圧力が測定される領域と連通しています。

ブルドン管の内面には圧力が働きます。媒体の圧力の影響を受ける面積の違いにより、チューブは真っ直ぐになる傾向があります。圧力が増加すると真鍮管の曲がりが戻り、圧力が減少すると曲がります。これにより、ロッドを介して矢歯車に作用する歯車セクターに接続されたチューブの密閉端が動きます。デバイスに印刷されたスケールを使用すると、矢印の位置が超過圧力の読み取り値として解釈されます。

ブルドン管をベースにした圧力計は、数百 MPa までの圧力を測定でき、油圧駆動、空圧駆動、給水加熱システムで広く使用されています。

圧力計にグリセリンが入っているのはなぜですか?

脈動や圧力の急激な変化が存在する場合、振動や振動を軽減するために、圧力計には減衰液体グリセリンが充填され、圧力が感応要素に供給されます。

基準圧力計とは

基準圧力計- 高精度で圧力を測定するための装置。他の圧力計または圧力センサーのテスト、校正、チェック、校正、たとえば研究実験を行うとき、他の圧力計の校正、チェックなど、正確な圧力測定を測定することを目的としています。

標準的な圧力計には通常、温度調整機能など、追加の調整および調整装置が付いています。代表的な圧力計の機構には高い要求が課せられており、高精度で製造されています。

圧力計は、圧力を高精度に表示するものであり、従来のものに比べて目盛径が大きいものがある。 0.4の標準圧力計の直径は160mmで、精度等級は0.15または0.25～250mmです。

ダイヤフラム圧力計はどのように機能しますか?

ダイヤフラム圧力計は、感知要素として、指針に接続された機構に作用する膜を使用します。圧力計に供給される測定圧力により膜が変形し、それによって針が動きます。

ダイヤフラム圧力計の測定範囲は、膜の剛性と面積によって異なります。

ダイヤフラム圧力計は、攻撃的な媒体の使用に適しており、以下の圧力測定に使用されます。

セメントおよびコンクリートポンプ
廃水輸送システム
コークス製造時

圧力計パラメータ

圧力計を選択するときは、次のパラメータを考慮する必要があります。

圧力を測定する媒体
応用分野
圧力計の精度等級
直径、GOST 2405-88 に準拠。「圧力計、真空計、圧力・真空計」では直径40、50、63、100、160、250ミリメートルの圧力計を製造しています。
測定限界
- MPa、バール、Kgs/cm 2
ハウジング材質
フランジの有無
継手の接続ねじ
取り付け位置 - ラジアルまたはアキシャル

圧力計には、さまざまな単位で圧力を測定するために複数の目盛りを付けることができます。

提示された圧力計には、MPa および psi で圧力を測定するための目盛りが付いています。デバイスは 250 Bar または 3500 psi の圧力を示します。

圧力計の記号

デバイスの指定は次のことを示します。

デバイスの機能的目的
- DM - 圧力計;
- DV - 真空計;
- はい - 真空圧力計;
- DT - ドラフトゲージ。
- DN - 圧力計;
- DG - 推力ゲージ。
圧力計のシリアルまたはシリアル番号
圧力測定値
単位
精度等級

たとえば、シリアル番号 0001、リミット 100、測定単位 MPa、精度クラス 1 の圧力計の場合、指定は次のようになります。

DM 0001-100MPa-1

圧力計の製造業者は独自のマーキング規則を設定できますが、コードに示されている指定原則と主なパラメータは、例に示されているものと同様のままです。

圧力計（ギリシャ語の manos - 珍しい、緩い、そして metreo - 測定から） - 密閉された空間に閉じ込められた蒸気、ガス、または液体の過剰な圧力（大気圧を超える圧力）を測定するための装置。圧力計の種類としては、 真空計– ゼロに近い圧力を測定するための装置 圧力真空計真空と過剰圧力を測定するための装置。

消費者の間で最も人気があるのは、 ブルドン管圧力計または変形圧力計。その設計は 1849 年に E. ブルドンによって発明されました。
ブルドン管 – 圧力計の主要な構造要素、その感応要素、つまり一次圧力変換器。
ブルドン管通常は黄銅やリン青銅でできており、低圧では半円形、中高圧ではコイル状になります。チューブの一端は、測定対象の媒体への接続要素である圧力計の入口フィッティングに接続され、もう一端は密閉されてカンチレバー内に配置されます。より複雑な形状（スパイラル、ヘリカル）のチューブを使用することにより、感度は高くても測定限界は小さいデバイスを得ることができます。

変形圧力計の動作原理。

媒体の圧力下で、ブルドン管の片持ち梁の端が動き、管は真っ直ぐになろうとします。この動きの大きさは圧力の大きさに比例します。
シンプルなギアレバーは、機器のスケール上の圧力値を示すポインターを駆動します。国内ブランドのほとんどの圧力計 MP、MTP、DM TM、M 3/1、OBM、MTI、MPTI、MO、ドイツの圧力計 Wika 111.10、111.12、213.53、RCh、RСhg、RChgG、および他のメーカーの圧力計には、次のような機能があります。デバイス。

ブルドン管を使用した圧力計の図

1-ブルドン管、2-ロッド伝達機構、3-トゥースセクター、4-ポインタ、5-フィッティング

ポインタ圧力計に加えて、統一された電気出力信号を備えたスケールレス圧力計（同様のデバイス設計を有する）DERが広く使用されており、制御システム、自動調整、およびさまざまな技術プロセスの制御に使用されています。
変形圧力計の大きな欠点はヒステリシスです。
この現象の本質は、ブルドン管の変形要素が高圧にさらされることで、その後の測定でわずかに膨張した測定値が得られるということです。同じことが真空計にも当てはまり、深真空まで排気した後は、逆に測定値が過小評価されます。真空ポンプシステムが大気圧から 0.133 Pa (10 V -3 mm Hg) までの圧力範囲で動作することを考慮すると、このような差はひずみゲージの精度に悪影響を及ぼします。

測定システム内の大幅な圧力降下によるひずみゲージの損傷を防ぐために、測定の間にデバイスの電源をオフにするタップまたはバルブが用意されています。

ブルドン管は、産業で使用されるあらゆるレベルの圧力を制御できる計測器の弾性要素です。圧力の変化を感知し、その変化を機械的な動きに変換します。通常、ブルドン管は圧力計に接続されており、圧力の変化を目盛で表示します。

ブルドン管は独立した測定器ではなく、測定器に組み込まれる補助的な要素です。液体、気体、または蒸気の流量を測定するために必要な圧力差を作り出すことができます。ブルドン管圧力計は、低コスト、多用途性、信頼性の高さから最も一般的な測定器です。

青銅、真鍮、ステンレス鋼など、さまざまな金属で作られています。材料の選択は、使用環境と測定された圧力のレベルによって決まります。圧力が高いほど、材料は強くなります。

ブルドン管の動作原理

C 型のブルドン管の一端は開いており、先端と呼ばれるもう一端は閉じています。開放端は、チューブ内部に入口穴を有するカップリングに接続されます。圧力源はカップリングに接続されているため、圧力は源から入口を通ってチューブに流れます。

圧力が加わるとブルドン管が動き始めます。要素の設計と加えられる圧力の種類に応じて、チューブは真っ直ぐになるかカールする傾向があります。確かに、圧力が加わったときのチップの変位はわずかで、ほとんどの場合、1 センチメートル以下です。この場合、チップの変位量は加えられる圧力量に比例します。チップが接続されている圧力ゲージは、チップのこの小さな動きを針の動きに変換して読み取ることができます。

ブルドン管の種類

C型ブルドン管の他にスパイラル型ブルドン管があり、基本的な構造はC型ブルドン管と同じですが、管の形状がスパイラル状になっています。

この巻き方により、C 字型よりもチューブをより真っすぐに伸ばすことができます。結局のところ、圧力がかかったときのチューブ先端の変位はCチューブよりも大きくなります。楽器によってはC管よりも大きな変位が必要な場合があるため、スパイラル管を使用することで変位量が増加することが利点と考えられます。

ブルドンねじ管もあり、その設計は C 型管やスパイラル管の設計に非常に似ています。 1 つの主な違いは次のとおりです。螺旋管では、ターンが互いに近接して螺旋状に巻かれています。これにより、チューブ設計が他のものよりもはるかにコンパクトになり、限られたスペースでも使用できます。ヘリックスと同様に、ヘリカルチューブの先端オフセットは C チューブに比べて大きくなります。