Burdon tüpünün çalışma prensibi. Bourdon tüpü: basit bir dille ayrıntılı olarak. Bu açıklama doğru mu?

Pratik iş

Çalışmanın amacı: OBM tipi yaylı basınç göstergelerinin incelenmesi (cihaz, çalışma prensibi, çalışma).

Yaylı basınç göstergesi tipi OBM

Manometre (Yunanca manos'tan - nadir, gevşek ve metreo - ölçü) - kapalı bir alanda bulunan buharların, gazların veya sıvıların aşırı basıncını (atmosferin üzerindeki basınç) ölçen bir cihaz. Bir tür basınç göstergesi, bir vakum göstergesidir - sıfıra yakın basıncı ölçmek için bir cihaz ve bir basınç-vakum göstergesi - vakumu ve aşırı basıncı ölçmek için bir cihaz.

Tüketiciler arasında en popüler olanı, tasarımı 1849'da E. Bourdon tarafından icat edilen Bourdon tüplü basınç göstergeleri veya deformasyon basınç göstergeleridir.

Bourdon tüpü, basınç göstergesinin ana yapısal elemanıdır ve birincil basınç dönüştürücü olan hassas elemanıdır.

Bourdon tüpü genellikle pirinç veya fosfor bronzdan yapılır, düşük basınçlar için yarım daire şeklinde, orta ve yüksek basınçlar için ise bobin şeklindedir. Borunun bir ucu, ölçülen ortama bağlantı elemanı olan manometrenin giriş bağlantısına bağlanır ve diğer ucu kapatılarak bir konsol içine yerleştirilmiştir. Daha karmaşık şekilli (spiral, sarmal) tüpler kullanılarak daha yüksek hassasiyete sahip ancak daha küçük ölçüm limitine sahip cihazlar elde etmek mümkündür.

Deformasyon basınç göstergelerinin çalışma prensibi.

Ortamın basıncı altında, Bourdon tüpünün dirsekli ucu hareket eder - tüp düzleşmeye çalışır. Bu hareketin büyüklüğü basıncın büyüklüğü ile orantılıdır.

Basit bir vites kolu, gösterge ölçeğindeki basınç değerini gösteren bir ibreyi çalıştırır. Yerli MP, MTP, DM TM, M 3/1, OBM, MTI, MPTI, MO markalarının basınç göstergelerinin çoğu, Alman basınç göstergeleri Wika 111.10, 111.12, 213.53, RCh, RСhg, RChgG ve diğer üreticilerin basınç göstergeleri böyledir bir cihaz.

OBM tipi yaylı basınç ölçerin genel görünümü Şekil 1'de gösterilmektedir.

Şekil 1 - OBM tipi yaylı basınç göstergesi

Şekil 2 - Bourdon tüplü basınç göstergesinin şeması

1-Bourdon tüpü, 2 çubuklu aktarım mekanizması, 3 dişli sektör, 4 noktalı, 5 bağlantılı

Manometrelerde hassas eleman olarak boru yaylar kullanılır. Olarak Şekil l'de görülebilir. Şekil 3'te, boru şeklindeki yayın (3) bir ucu, ölçülen basıncı almak için bağlantı parçasının (7) içine girer. Basıncın etkisi altında, basınç tüpünün (5) serbest ucu deforme olacak (bükülecek) ve elastik deformasyon miktarı ölçülen basınçla orantılı olacaktır. Bu ilişki nedeniyle, kinematik ünitenin (kabile 2 - sektör 4 - sürücü 6) hareketi nedeniyle ölçüm iğnesi 1, alet ölçeğine göre ölçülen basıncın gerçek değerini gösterir.

Şekil 3 - Bourdon tüplü bir basınç göstergesinin kinematik diyagramı

1 ok, 2 boru, 3 yay, 4 dişli sektör, 5 basınç sensörü (manometrik boru), 6 uçlu, 7 bağlantılı

Yay göstergeli ve kayıt yapan manometrelerin tamiri metroloji bölümünün tamir servisleri tarafından yapılmaktadır. Bunu yapmak için, özel bir alanda, işyerlerinin 60, 100, 160 ve 250 mm çapında standart aralıkta yedek camlar, standart teraziler ve ölçüm iğnelerini alet eksenlerinden sökmek için özel çekiciler ile donatılması gerekir; manometre parçalarının sabitlenmesi için kelepçeler, M 20X1.4 bağlantı parçalarının tıkalı dişlerini onarmak için bir dizi merdiven, terazi çizmek için cihazlar, cımbız ve saat büyüteci setleri, hassas elemanları (yaylar) lehimlemek için küçük gaz brülör setleri.

En emek yoğun işlemler, manometrenin hassas elemanının (tüp) değiştirilmesi ve "sektör - tüp" kinematik bağlantısının ayarlanmasıdır (bkz. Şekil 3).

Maksimum basıncı aşan basıncı ölçmek için kullanıldıktan sonra cihazın algılama elemanı değiştirilir. Sonuç olarak tüp gerilir ve onarılamayan artık deformasyona neden olur. Böyle bir cihazı onarmak için tamamen sökülür, bağlantı parçası 7 bir mengeneye sabitleyin ve bir gaz meşalesi kullanarak tüpü sökün 5 tahtadan. Lehim eridikten sonra hatalı boru pense ile çıkarılır ve yerine yüzey temizlendikten sonra benzer bir ayar yayı takılır (belirli bir basınç ölçüm sınırında). Lehimleme alanı, aseton (alkol) veya hidroklorik asit içeren bir solvent - reçine ile muamele edilir.

Basınç, hassas bir eleman (Bourdon tüpü, diyafram, sıvı kolonu, gerinim ölçer vb.) kullanılarak ölçülür. En yaygın basınç ölçüm cihazları şunlardır:

• U-tüp
• Bourdon tüpüne dayalı yaylı basınç göstergesi
• Diyafram basınç göstergesi
• Diyafram basınç sensörü
• Gerinim ölçer basınç sensörü
• Körük basınç sensörü
• Piezo-elektrik basınç sensörü

Farklı tipteki basınç göstergelerinin çalışma prensibini ele alalım.

Yaylı basınç göstergesi nasıl çalışır?

Yaylı basınç göstergelerinin hassas elemanı bir Bourdon tüpüdür - eliptik veya oval kesitli içi boş bir pirinç tüp, bir yay şeklinde bükülmüş ve bir ucu kapatılmıştır. Borunun diğer ucu manometre bağlantısına bağlanır, böylece borunun iç boşluğu basıncın ölçüldüğü alanla iletişim kurar.

Basınç Bourdon tüpünün iç yüzeyine etki eder. Ortamın basıncından etkilenen alanların farklılığından dolayı tüp düzleşme eğiliminde olacaktır. Basınç arttığında pirinç borunun büküldüğü ve azaldığında büküldüğü ortaya çıktı. Bu, bir çubuk aracılığıyla ok dişlisine etki eden dişli sektörüne bağlanan borunun kapalı ucunun hareketine yol açar. Cihaz üzerinde basılı bir ölçek kullanılarak okun konumu aşırı basınç okumasının değeri olarak yorumlanır.

Bourdon tüpüne dayalı basınç göstergeleri yüzlerce MPa'ya kadar basıncı ölçebilir ve hidrolik tahriklerde, pnömatik tahriklerde ve su kaynağı ısıtma sistemlerinde yaygın olarak kullanılır.

Manometre neden gliserinle dolu?

Titreşimleri ve titreşimleri azaltmak için, titreşimler ve ani basınç değişiklikleri durumunda, manometre sönümleyici bir sıvı - gliserin ile doldurulur ve hassas elemana basınç sağlanır.

Referans basınç göstergesi nedir

Referans basınç göstergesi- basıncı yüksek doğrulukla ölçmek için bir cihaz, diğer basınç göstergelerini veya basınç sensörlerini test etmek, kalibre etmek, kontrol etmek, kalibre etmek, örneğin araştırma deneyleri yaparken, kalibre ederken, diğer basınç göstergelerini kontrol ederken hassas basınç ölçümlerini ölçmek için tasarlanmıştır.

Standart manometrelerde genellikle ek ayar ve ayar cihazları bulunur; örneğin sıcaklık ayarlama imkanı sağlanabilir. Örnek basınç göstergelerinin mekanizmalarına yüksek talepler getirilmektedir; bunlar yüksek hassasiyetle üretilmektedir.

Örnek manometreler basıncı yüksek doğrulukla gösterir ve bu manometrelerin ölçek çapı geleneksel aletlerden daha büyüktür. Standart manometrelerin çapı 0,4'tür 160 mm, doğruluk sınıfı ise 0,15 veya 0,25 - 250 mm'dir.

Diyaframlı basınç göstergesi nasıl çalışır?

Bir algılama elemanı olarak diyaframlı basınç göstergesi, bir ibreye bağlı bir mekanizmaya etki eden bir membran kullanır. Manometreye verilen ölçülen basınç, membranı deforme eder ve bu da iğnenin hareket etmesine neden olur.

Diyaframlı basınç göstergesinin ölçüm aralığı membranın sertliğine ve alanına bağlıdır.

Diyaframlı basınç göstergeleri agresif ortamlarla çalışmaya uygundur; aşağıdaki durumlarda basıncı ölçmek için kullanılır:

• Çimento ve beton pompaları
• Atıksu taşıma sistemleri
• Kok üretiminde

Basınç göstergesi parametreleri

Basınç göstergelerini seçerken aşağıdaki parametreler dikkate alınmalıdır:

• Basıncın ölçüldüğü ortam
• Uygulama alanı
• Basınç göstergesi doğruluk sınıfı
• GOST 2405-88'e göre çap. 40, 50, 63, 100, 160, 250 milimetre çaplarında "Basınç manometreleri, vakum manometreleri, basınç-vakum manometreleri" manometreler üretilmektedir.
• Ölçüm sınırı
• - MPa, Bar, Kg/cm2
• Ev materyalleri
• Flanş varlığı
• Bağlantı parçasının bağlantı dişi
• Montaj yeri - radyal veya eksenel

Manometrenin üzerinde farklı birimlerdeki basıncı ölçmek için çeşitli ölçekler bulunabilir.

Sunulan basınç göstergesi MPa ve psi cinsinden basıncı ölçmek için ölçeklere sahiptir. Cihaz 250 Bar veya 3500 psi'lik bir basınç gösterir.

Basınç göstergeleri için sembol

Cihaz tanımı şunları gösterir:

1. Cihazın işlevsel amacı
   • DM - basınç göstergesi;
   • DV - vakum ölçer;
   • EVET - vakum basınç göstergesi;
   • DT - taslak göstergesi;
   • DN - basınç göstergesi;
   • DG - itme göstergesi.
2. Manometrenin seri veya sıra numarası
3. Ölçülen basınç değeri
4. Birimler
5. Doğruluk sınıfı

Örneğin, seri numarası 0001, limit 100, ölçü birimi MPa, doğruluk sınıfı 1 olan bir manometre için tanım şöyle görünecektir:

Basınç ölçer üreticileri kendi işaretleme kurallarını belirleyebilir, ancak kodda belirtilen tanımlama ilkesi ve ana parametreler örnekte gösterilenlere benzer kalır.

Basınç ölçer(Yunanca manos'tan - nadir, gevşek ve metreo - ölçü) - kapalı bir alanda bulunan buharların, gazların veya sıvıların aşırı basıncını (atmosferin üzerindeki basınç) ölçmek için bir cihaz. Bir çeşit basınç göstergesi vakum monometresi- sıfıra yakın basıncı ölçen bir cihaz ve basınç-vakum ölçer vakum ve aşırı basıncı ölçmek için cihaz.

Tüketiciler arasında en popüler olanlar Bourdon tüplü basınç göstergeleri veya tasarımı 1849'da E. Bourdon tarafından icat edilen deformasyon basınç göstergeleri.
Burdon tüpü – Manometrenin ana yapısal elemanı, birincil basınç dönüştürücü olan hassas elemanıdır.
Burdon tüpü Genellikle pirinç veya fosfor bronzdan yapılır, düşük basınçlar için yarım daire şeklinde, orta ve yüksek basınçlar için ise bobin şeklindedir. Borunun bir ucu, ölçülen ortama bağlantı elemanı olan manometrenin giriş bağlantısına bağlanır, diğer ucu ise yalıtılmıştır ve bir konsol içine yerleştirilmiştir. Daha karmaşık şekilli (spiral, sarmal) tüpler kullanılarak daha yüksek hassasiyete sahip ancak daha küçük ölçüm limitine sahip cihazlar elde etmek mümkündür.

Deformasyon basınç göstergelerinin çalışma prensibi.

Ortamın basıncı altında, Bourdon tüpünün dirsekli ucu hareket eder - tüp düzleşmeye çalışır. Bu hareketin büyüklüğü basıncın büyüklüğü ile orantılıdır.
Basit bir vites kolu, gösterge ölçeğindeki basınç değerini gösteren bir ibreyi çalıştırır. Yerli MP, MTP, DM TM, M 3/1, OBM, MTI, MPTI, MO markalarının basınç göstergelerinin çoğu, Alman basınç göstergeleri Wika 111.10, 111.12, 213.53, RCh, RСhg, RChgG ve diğer üreticilerin basınç göstergeleri böyledir bir cihaz.

Bourdon tüplü bir basınç göstergesinin şeması

1-Bourdon tüpü, 2 çubuklu aktarım mekanizması, 3 dişli sektör, 4 noktalı, 5 bağlantılı

İşaretli basınç göstergelerine ek olarak, birleşik elektrik çıkış sinyallerine sahip ölçeksiz basınç göstergeleri (benzer cihaz tasarımına sahip) DER yaygın olarak kullanılır, kontrol sistemlerinde, otomatik düzenlemede ve çeşitli teknolojik süreçlerin kontrolünde kullanılır.
Deformasyon basınç göstergelerinin önemli bir dezavantajı histerezistir.
Olayın özü: Bourdon tüpünün yüksek basınca maruz kalan deforme olabilen elemanı, sonraki ölçümlerde hafif şişmiş okumalar verecektir. Aynı durum, derin bir vakuma pompalandıktan sonra tam tersine okumaları küçümseyecek olan vakum ölçer için de geçerlidir. Vakum pompası sisteminin atmosferik basınç ile 0,133 Pa (10 V -3 mm Hg) basınç aralığında çalıştığı dikkate alındığında bu tür farklılıklar gerinim ölçerin doğruluğunu olumsuz yönde etkileyecektir.

Ölçüm sistemlerindeki önemli basınç düşüşlerinden dolayı gerinim ölçerlerin zarar görmesini önlemek için, ölçümler arasında cihazı kapatan bir musluk veya vana bulunmaktadır.

Bourdon tüpü, endüstride kullanılan tüm seviyelerdeki basınçların izlenmesine olanak tanıyan enstrümantasyondaki elastik bir unsurdur. Basınçtaki değişiklikleri algılar ve bu değişiklikleri mekanik harekete dönüştürür. Bir Bourdon tüpü genellikle basınçtaki değişimi dereceli bir ölçekte gösteren bir basınç göstergesine bağlanır.

Bourdon tüpü bağımsız bir ölçüm cihazı değil, ölçüm cihazına takılan yardımcı bir elemandır. Bir sıvının, gazın veya buharın akış hızını ölçmek için gerekli basınç farkını oluşturmanıza olanak sağlar. Bourdon tüplü basınç göstergeleri düşük maliyetleri, çok yönlülükleri ve yüksek güvenilirlikleri nedeniyle en yaygın ölçüm cihazlarıdır.

Bronz, pirinç ve paslanmaz çelik dahil olmak üzere çeşitli metallerden yapılmıştır. Malzeme seçimi, uygulama ortamına ve ölçülen basınç seviyesine göre belirlenir: basınç ne kadar yüksek olursa malzeme o kadar güçlü olur.

Bourdon tüpünün çalışma prensibi

C şeklindeki Bourdon tüpünün bir ucu açık, uç adı verilen diğer ucu ise kapalıdır. Açık uç, borunun içinde bir giriş deliğine sahip olan bir kavramaya bağlanır. Basınç kaynağı kapline bağlanır, böylece basınç kaynaktan girişe ve boruya akar.

Basınç uygulandığında Bourdon tüpü hareket etmeye başlar. Elemanın tasarımına ve uygulanan basıncın türüne bağlı olarak tüp ya düzleşme ya da kıvrılma eğilimindedir. Doğru, basınç uygulandığında ucun yer değiştirmesi önemsizdir, çoğu durumda bir santimetreden fazla değildir. Bu durumda ucun yer değiştirme miktarı uygulanan basınç miktarıyla orantılıdır. Ucun bağlı olduğu manometre, ucun bu küçük hareketini okunabilen bir iğne hareketine dönüştürür.

Bourdon tüplerinin türleri

C-şekilli Bourdon tüpüne ek olarak, temel yapısı C-şekilli olanla aynı olan spiral bir Bourdon tüpü de vardır, ancak bu durumda tüp spiral şeklindedir.

Bu sarım, borunun C şeklindekine göre daha büyük ölçüde düzleştirilmesini mümkün kılar. Sonuç olarak, basınç uygulandığında tüp ucunun yer değiştirmesi C tüpününkinden daha fazladır. Bazı aletler C tüpüne göre daha fazla yer değiştirme gerektirdiğinden, spiral tüp kullanılarak yapılan bu artışın bir avantaj olduğu düşünülmektedir.

Ayrıca tasarımı C şeklindeki ve spiral boruların tasarımına çok benzeyen bir Bourdon vidalı boru da bulunmaktadır. Temel farklardan biri şudur: Helisel bir tüpte, dönüşler birbirine yakın helisel bir şekilde sarılır. Bu, tüp tasarımını diğerlerinden çok daha kompakt hale getirir ve dar alanlarda kullanılabilir. Tıpkı sarmalda olduğu gibi sarmal borunun uç ofseti C tüpüne kıyasla daha fazladır.

Bourdon tüpü basınç göstergesi, 0,6 ila 70 bar arasındaki gösterge basıncını ölçmek için kullanılır. Mekanik basınç ölçüm cihazıdır ve güç kaynağı olmadan çalışır.

Bourdon tüpü oval kesitli, halka şeklinde bir tüptür. Ölçülen ortamın basıncı tüpün iç yüzeyine etki eder ve tüpün serbest ucunun hareket etmesine neden olur. Bu hareket bir basınç ölçümüdür ve bir mekanizma aracılığıyla görüntülenir. Bu hareket basınç miktarının bir ölçüsüdür ve bir mekanizma aracılığıyla görüntülenir.

C şeklindeki Bourdon tüpünün bir ucu açık, uç adı verilen diğer ucu ise kapalıdır. Açık uç, borunun içinde bir giriş deliğine sahip olan bir kavramaya bağlanır. Basınç kaynağı kapline bağlanır, böylece basınç kaynaktan girişe ve boruya akar.

Basınç uygulandığında Bourdon tüpü hareket etmeye başlar. Elemanın tasarımına ve uygulanan basıncın türüne bağlı olarak tüp ya düzleşme ya da kıvrılma eğilimindedir. Doğru, basınç uygulandığında ucun yer değiştirmesi önemsizdir, çoğu durumda bir santimetreden fazla değildir. Bu durumda ucun yer değiştirme miktarı uygulanan basınç miktarıyla orantılıdır. Ucun bağlı olduğu manometre, ucun bu küçük hareketini okunabilen bir iğne hareketine dönüştürür.

C-şekilli Bourdon tüpüne ek olarak, temel yapısı C-şekilli olanla aynı olan spiral bir Bourdon tüpü de vardır, ancak bu durumda tüp spiral şeklindedir.

Bu sarım, borunun C şeklindekine göre daha büyük ölçüde düzleştirilmesini mümkün kılar. Sonuç olarak, basınç uygulandığında tüp ucunun yer değiştirmesi C tüpününkinden daha fazladır. Bazı aletler C tüpüne göre daha fazla yer değiştirme gerektirdiğinden, spiral tüp kullanılarak yapılan bu artışın bir avantaj olduğu düşünülmektedir.