מבוא למכשור לחץ

הבנת מכשור לחץ היא בסיסית ביישומים תעשייתיים שונים, החל מבקרת תהליכים ועד מערכות בטיחות. מדריך זה מספק סקירה ברורה של מכשירי מדידת לחץ נפוצים, עקרונות העבודה שלהם ויישומים אופייניים. כל חלק נועד לפשט מושגים מורכבים, ולהפוך את הלמידה ליעילה ומרתקת.

1. מד לחץ צינור בורדון

מדי לחץ מסוג בורדון, הנמצאים בשימוש נפוץ במערכות תעשייתיות, כגון דוודים, פועלים על פי עיקרון של צינור חלול ומעוקל המתעוות תחת לחץ פנימי.

עקרון עבודה:

• נוזל בלחץ נכנס לצינור בורדון המעוקל.
• הצינור מתיישר מעט, ומעבירה תנועה זו דרך מערכת של:
  • טַלטַל
  • גלגל שיניים וסגמנט
  • מצביע וחוגה
• המצביע מציג במדויק את ערך הלחץ על חוגה מכוילת.

דירוג דיוק:

דיוק מוגדר כאחוז מהסקלה המלאה של השגיאה המותרת.

• דירוגים נפוצים כוללים: 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 ו-2.5.
• מספר ציון נמוך יותר מסמל דיוק גבוה יותר.
• דרגות 3 ו-4 משמשות לעיתים רחוקות ביישומים קריטיים כמו מערכות דוודים בשל דיוקן הנמוך.

2. מד לחץ מגע חשמלי

מכשיר זה הוא גרסה משופרת של מד הלחץ של בורדון, המשלב מגעים חשמליים כדי לספק פונקציות אזעקה ובקרה חיוניות.

תכונות:

• מצויד במגעי גבול עליון ותחתון.
• מפעיל אזעקה או תגובה אוטומטית כאשר חורגים מספי הלחץ.
• ניתן לשלב בצורה חלקה עם ממסרים ומגעים לבקרה אוטומטית מקיפה.
• ישים במיוחד בסביבות תובעניות כגון מערכות דוודים של נפט וגז.

3. חיישן לחץ קיבולי

חיישנים מתוחכמים אלה מזהים לחץ על ידי מדידה מדויקת של השינוי בקיבול הנובע מעיוות של דיאפרגמה גמישה.

עקרון עבודה:

• לחץ מופעל גורם לתזוזה של הסרעפת הגמישה.
• תזוזה זו משנה באופן ישיר את הקיבול בין שני לוחות.
• האות המתקבל מומר במדויק לפלט חשמלי מדיד.

סוגים:

• זמין הן בעיצובים חד-קצהיים והן בעיצובים דיפרנציאליים.
• חיישני לחץ דיפרנציאלי בדרך כלל מפגינים רגישות כפולה בערך מזו של חיישני לחץ חד-צדדיים.

יתרונות:

• רגישות גבוהה, המאפשרת מדידות מדויקות.
• מהירות תגובה מהירה עבור יישומים דינמיים.
• עמידות מצוינת בפני זעזועים ורעידות.
• עיצוב מבני פשוט וחזק.

4. מד לחץ מפוח

מד זה הוא בחירה אידיאלית למדידת שינויי לחץ עדינים, מתאים במיוחד למערכות אוורור של דוודים וצינורות גז.

עקרון עבודה:

• לחץ נכנס לחלל המפוח הייעודי.
• המפוח מתרחב, ויוצר תזוזה מכנית מדויקת.
• תנועה זו מועברת במדויק למצביע באמצעות מנגנון גלגל שיניים.
• קריאת לחץ בזמן אמת מוצגת ישירות על לוח המחוונים של המכשיר.

5. מדי חום לחץ

מכשירים משולבים אלה משתמשים במערכת אטומה מלאה בנוזל ספציפי כדי להמיר במדויק שינויי טמפרטורה לקריאות לחץ תואמות.

רכיבים:

• כדור (גשש) הממוקם אסטרטגית בתוך אזור הטמפרטורה שיש לנטר.
• צינור קפילרי שנועד לשאת את שינויי הלחץ.
• צינור בורדון, אשר מגיב לשינויים בלחץ המועבר.
• מצביע המציין במדויק את הטמפרטורה על גבי חוגה מכויל.

נוזלים בשימוש:

• בדרך כלל ממולא בנוזלים, קיטור או גזים כגון חנקן (נבחר בשל יציבותו).
• טווח הפעולה נע בדרך כלל בין -100°C ל-+500°C.

יישומים:

• חיוני לניטור טמפרטורה רציף ולפונקציות מיתוג אוטומטיות.
• בשימוש נרחב עבור מעגלי בקרה במערכות תעשייתיות מגוונות.

6. חיישני לחץ למדידת מתח

חיישנים מדויקים ביותר אלה ממנפים מדי מאמץ כדי להמיר מאמץ מכני ישירות לשינויים מדידים בהתנגדות חשמלית.

אלמנטים מרכזיים:

• מד מאמץ המודבק בקפידה למצע רגיש ללחץ.
• המצע מתעוות תחת לחץ מופעל, ובכך משנה את ההתנגדות של מד המאמץ.
• בדרך כלל משתמש במעגל גשר ויטסטון למדידה מדויקת של שינויי התנגדות.
• האות המתקבל מוגבר ודיגיטלי לקבלת פלט מדויק.

וריאציות:

• זמין הן בסוגי רדיד מתכת והן בסוגי מוליכים למחצה.
• סוגי נייר אלומיניום כוללים גם תת-סוגים של חוטים ונייר אלומיניום.

מקרי שימוש:

• מצוין לשילוב חלק במערכות בקרה דיגיטליות מודרניות.
• מציע דיוק גבוה ומתאים היטב ליישומי מדידה דינמיים.

סיכום: למידה חזותית, מיומנויות מעשיות

בין אם אתם חדשים בתחום המכשור או סתם מרעננים את הידע שלכם, מדריכי מכשור לחץ מונפשים אלה נועדו לעזור לכם להבין במהירות מושגים מרכזיים ולבנות הבנה מעשית.

הישארו מעודכנים למדריכים פשוטים יותר בנושא רמה, זרימה ומכשור אנליטי - כולם נועדו להפוך את אוטומציה של למידה לא רק אינפורמטיבית אלא גם מהנה באמת.