Hoe Drukmeters Werken: Typen, Functies en Voordelen

Een drukmeetinstrument is een apparaat dat de hoeveelheid vloeistof in een container meet. Drukmeters zijn nodig voor het instellen en regelen van vloeistofvermogensapparatuur, evenals voor het opsporen van fouten. Zonder drukmeters zouden vloeistofvermogenssystemen onvoorspelbaar en onbetrouwbaar zijn. Meters controleren of er geen lekkages of drukvariaties zijn die de hydraulische systeemoperatie kunnen beschadigen.

In dit artikel leert u de definitie, functies, typen, diagram, werking, voor- en nadelen van een drukmeetinstrument kennen.

Wat is een drukmeetinstrument?

Een drukmeetinstrument is een instrument voor het meten van de toestand van een vloeistof (vloeistof of gas) gespecificeerd door de kracht die de vloeistof in rust zou uitoefenen op een eenheidsoppervlak, zoals pond per vierkante inch of newton per vierkante centimeter.

Een drukmeetinstrument is een vloeistofintensiteitsmeetinstrument. Drukmeters zijn vereist voor het instellen en afstellen van vloeistofvermogensmachines en onmisbaar bij het opsporen van fouten. Zonder drukmeters zouden vloeistofvermogenssystemen zowel onvoorspelbaar als onbetrouwbaar zijn. Meters helpen ervoor te zorgen dat er geen lekkages of drukwijzigingen zijn die de bedrijfsconditie van het hydraulische systeem kunnen beïnvloeden.

De hoofdfuncties van drukmeters zijn het meten van druk in een vloeistofsysteem. Drukmeters zijn al bijna een eeuw in vloeistofvermogenssystemen ingezet, dus het is niet verrassend dat ontwerpen nog steeds evolueren. Drukmeters voor vloeistofvermogenstoepassingen hebben zich ontwikkeld om meer toepassingsspecifieke kenmerken te omvatten. Bijvoorbeeld: om systeemlekken te voorkomen, worden drukmeters steeds vaker ontwikkeld met hydraulisch-vriendelijke drukverbindingen (zoals SAE/Metric rechte draden). Digitale drukmeters met aanpasbare software stellen procesmeting van drukgebaseerde lekkages of andere parameters toe zoals koppel, belasting, kracht en hardheid. Analoog met aangepaste schalen zijn meer voor de hand liggend.

Toepassingen

De volgende zijn de toepassingen van drukmeters volgens de typen:

Differentiaal drukmeters worden gebruikt om filtratie, vloeistofniveau en vloeistofstroom in diverse industrieën te monitoren. Ze zijn belangrijk in raffinaderijen, petrochemische en chemische fabrieken, elektriciteitscentralen, en schone ruimtes, onder andere.

Relatieve drukmeetinstrumenten zijn de meest voorkomende drukmetaapparatuur in de industriële wereld, vooral in energie, raffinage, chemie, petrochemie, farmacie, voedsel, koeltechniek, luchtbehandeling en sanitaire industrieën.

Absolute drukmeters worden gebruikt door meteorologen om adiabatische verzadigingsdruk te monitoren en om distillatie-operaties in de olieverwerkingsindustrie uit te voeren. Ze kunnen ook gebruikt worden om de dampdruk van vloeistoffen te meten, vacuümreactoren, lekkagecontrole in tanks en circuits, en drukdaling in vacuümdestillatiekolommen te meten. Vacuümpompen en de voedselverpakkingssector gebruiken beide absolute drukmeters. Atmosferische druk wordt gemeten via barometers.

Meters controleren of er geen lekkages of drukvariaties zijn die de hydraulische systeemoperatie kunnen beschadigen.

Diagram van een drukmeetinstrument:

Typen Drukmeetinstrumenten

De diverse typen drukmeters worden geclassificeerd volgens het volgende:

• Absolute drukmeetinstrument
• Relatieve drukmeetinstrument
• Differentiaal drukmeetinstrument

Absolute Drukmeetinstrument:

Absolute druk wordt bepaald door te vergelijken met de druk in een complete vacuüm. In een complete vacuüm is er geen druk. Daarom heet het 'absolute' druk.

Een meetcel gescheiden door een membrane vormt een conventioneel mechanisch absolute drukmeetinstrument. De referentiekamer, een vacuüm, is een deel van het apparaat. Absolute druk kan ook gemeten worden met een barometer, een hydrostatische meter.

Relatieve Drukmeetinstrument:

De relatieve druk wordt berekend met de standaard atmosferische druk op zeeniveau als referentie (ongeveer 1013,25 mbar). Wanneer relatieve druk de luchtoverschrijdt, is het positief; wanneer het onder atmosferische druk daalt, is het negatief.

Een Bourdon-buismeter is het populairste apparaat voor het meten van relatieve druk. Het is een mechanisch apparaat bestaande uit een C-vormige buis die aan één einde dicht is. Volgens de toegepaste druk in de buis, die binnenkomt via het open einde, beweegt het gesloten einde een wijzer langs een schaal. Andere mechanische apparaten die relatieve druk kunnen meten zijn membranen en balgen. De U-buis manometer is effectief onder de hydrostatische.

Differentiaal Drukmeetinstrument:

Het verschil tussen twee drukmettingen wordt gemeten als differentiaal druk. Het geeft geen informatie over de drukniveaus op de twee specifieke plaatsen die het vergelijkt.

Mechanische differentiaal drukmeters zijn het meest voorkomende type. Zuigerstijl, membrane-stijl, en balgen differentiaal drukmeters zijn de meest voorkomende vormen. Elk heeft een unieke toepassing in diverse industriële operaties.

Werkingsprincipe

De werking van drukmeters kan variëren per type. Dit artikel legt de gangbare drukmeetinstrument uit. Omdat het hydraulische systeem ontworpen is om binnen een specifiek drukbereik te werken, moet de meter ook voor dat bereik gewaardeerd zijn. Hoewel maximale hydraulische druk normaal 3.000 tot 5.000 psi is, kunnen hydraulische drukmeters tot 10.000 psi meten. Hydraulische meters worden veel geïnstalleerd op of nabij de drukpoort van de pomp voor systeemdrukindicatie, maar kunnen overal op de machine geïnstalleerd worden waar druk gemonitord moet worden – vooral als subcircuits op een ander druktempo werken dan de pomp, zoals na een drukverlagingsklep. Drukverlagingskleppen hebben vaak een meterpoort die aangesloten kan worden om de downstream drukdirect te monitoren.

Afhankelijk van het type meter en het materiaal waaruit het samengesteld is, kan de hydraulische meter een breed bereik aan drukken weerstaan. Daarom zijn twee van de belangrijkste selectiefactoren voor meters: meterstijl en materiaal.

Meters komen voor in pneumatische en gecomprimeerde lucht systemen, waar druk op talloze punten in het systeem geregistreerd wordt. De ontvanger(s), alsook elk FRL of zelfstandige regelaar in het systeem, worden allemaal gemonitord op druk. Druk wordt soms ook bij pneumatische actuatoren gemeten. Pneumatische drukmeters zijn doorgaans gewaardeerd voor maximaal 300 psi, terwijl de meeste systemen rond 100 psi werken.

Er zijn drie technieken om druk te meten: absoluut, relatief, en vacuüm. Absolute druk is een meting van de werkelijke druk inclusief omgevingslucht en is nul-gerefereerd met een perfecte vacuüm. Op zeeniveau kan absolute druk 14,7 psi bereiken. In toepassingen die omgaan met omgevingslucht, zoals compressieverhoudingsberekening voor stroom (cfm) behoeften, worden absolute drukwaarden in aanmerking genomen. Relatieve druk wordt in de meeste toepassingen gebruikt die in, maar niet met, omgevingslucht werken, zoals vloeistofvermogenssystemen, en is nul-gerefereerd tegen omgevingsdruk. Wanneer de relatieve drukmeter losgekoppeld wordt van het apparaat, geeft het nul aan. Tenslotte wordt vacuüm "druk" uitgedrukt in Torr of in inches kwik (in.-Hg) eenheden, die druk onder omgevingsniveau meten.

Bekijk de video hieronder voor meer over een drukmeetinstrument:

Voor- en nadelen van een drukmeetinstrument

Voordelen:

Hieronder de voordelen van drukmeters in hun toepassingen:

• Drukmeters zijn nuttig in een breed scala aan toepassingen en industrieën zoals mechanische techniek, pompen/compressoren, hydraulica/pneumatica, en algemene service/test operaties.
• Moderne drukmeters garanderen meterlevensduur en dus leesnauwkeurigheid.
• Digitale drukmeters zijn snel en nauwkeurig.
• Geen operatorinterpretatie vereist
• Geen parallaxfouten
• Achtergrondverlichting mogelijk
• Stabiele meting bij hoge trilling
• Eenvoudig te herbereiken
• Bourdon-buismeters leveren nauwkeurige metingen.
• De Bourdon-buis is goedkoop.
• De constructie van een Bourdon-buis is eenvoudig.
• Ze kunnen aangepast worden om elektrische uitgangen te geven.
• Zelfs voor hoge drukmetingen zijn ze veilig.
• De nauwkeurigheid is uitstekend, met name bij hoge drukken.

Nadelen:

Ondanks de voordelen zijn er beperkingen. Hieronder de nadelen van drukmeters in toepassingen.

• Het is moeilijk de hele schaal of trends te observeren.
• Ze kunnen geen oscillerende hoeveelheden lezen.
• Ze vereisen veel energie behalve handmatige typen.
• Ze reageren langzaam op drukwijzigingen.
• Ze verkeren in een toestand van hysteres.
• Ze zijn vatbaar voor trillingen en schokken.
• Omdat de verplaatsing van het vrije einde van de Bourdon-buis bescheiden is, is versterking vereist.
• De Bourdon-drukmeter is niet geschikt voor precieze metingen.

Conclusie

Een drukmeetinstrument is een vloeistofintensiteitsmeetinstrument. Drukmeters zijn vereist voor het instellen en afstellen van vloeistofvermogensmachines en onmisbaar bij het opsporen van fouten. Zonder drukmeters zouden vloeistofvermogenssystemen zowel onvoorspelbaar als onbetrouwbaar zijn. Dit was het voor dit artikel over definitie, functies, typen, diagram, werking, voor- en nadelen van een drukmeetinstrument.

Ik hoop dat u veel heeft geleerd; deel het graag met andere studenten. Bedankt voor het lezen, tot de volgende keer!