Y séria Všeobecný tlakomer z nehrdzavejúcej ocele
Cat:Tlakomer
◆ Model: Y40 Y50 Y60 Y75 Y100 Y150 Y200 Y250 ◆ Použitie: Táto séria nástrojov je vhodná na mer...
Pozri podrobnostiTlakomery patria medzi najčastejšie inštalované prístroje v akomkoľvek priemyselnom zariadení, no zároveň patria medzi najčastejšie nesprávne špecifikované. Prejdite sa po akomkoľvek spracovateľskom závode, systéme stlačeného vzduchu alebo hydraulickom okruhu a nájdete tlakomery – niektoré čítajú presne a spoľahlivo, iné vibrujú mimo čitateľnosti, sú skorodované nekompatibilnými procesnými médiami alebo sú jednoducho inštalované v nesprávnom rozsahu tlaku pre danú aplikáciu. Dôsledky sa pohybujú od nepohodlného – nečitateľné meradlo, ktoré neposkytuje žiadne užitočné informácie – až po nebezpečné, keď nesprávne špecifikované meradlo štrukturálne zlyhá v podmienkach pretlaku. Pochopenie rôznych typov tlakomerov, špecifikácií, ktoré určujú ich vhodnosť pre konkrétne aplikácie, a postupov inštalácie a údržby, ktoré predlžujú ich životnosť, sú základnými znalosťami procesných inžinierov, technikov údržby a odborníkov v oblasti prístrojovej techniky pracujúcich s tlakovými systémami akéhokoľvek druhu.
Väčšina priemyselných tlakomerov používa mechanický snímací prvok, ktorý sa deformuje pod aplikovaným tlakom – elastická deformácia snímacieho prvku je mechanicky spojená s ukazovateľom, ktorý sa pohybuje po kalibrovanej stupnici a mení fyzickú deformáciu na čitateľnú indikáciu tlaku. Bourdonova trubica je najpoužívanejším snímacím prvkom v priemyselných meradlách: je to zakrivená alebo špirálovitá trubica oválneho alebo eliptického prierezu, na jednom konci utesnená (pripojená k mechanizmu ukazovateľa) a na druhom konci otvorená (pripojená k procesnému pripojeniu). Keď je aplikovaný vnútorný tlak, trubica má tendenciu narovnávať sa v dôsledku tlakového rozdielu pôsobiaceho na jej zakrivenú geometriu a tento vyrovnávajúci pohyb - zosilnený pomocou mechanizmu ozubeného kolieska a páky nazývaného pohyb - poháňa ukazovateľ po stupnici. Elegancia Bourdonovej trubice je v jej kombinácii jednoduchosti, spoľahlivosti a možnosti širokého tlakového rozsahu – Bourdon trubicové tlakomery presne merajú tlaky od menej ako 1 bar do viac ako 10 000 barov v závislosti od materiálu trubice, hrúbky steny a geometrie.
Pre nižšie tlakové rozsahy – zvyčajne pod 0,6 bar – kde Bourdonova trubica nemá dostatočnú citlivosť, sa namiesto toho používajú snímacie prvky membrány a kapsuly. Membránový merací prístroj používa ako snímací prvok tenký vlnitý kotúč upnutý medzi dve príruby; tlak aplikovaný na jednu stranu membrány spôsobí jej vychýlenie a toto vychýlenie sa prenáša na mechanizmus ukazovateľa. Meradlá kapsúl používajú dve vlnité membrány zvarené k sebe po svojom obvode, aby vytvorili utesnenú kapsulu – tlak aplikovaný zvonka alebo zvnútra spôsobuje roztiahnutie alebo zmrštenie kapsuly, čo poskytuje väčšiu citlivosť ako jedna membrána na meranie veľmi nízkych tlakových rozdielov. Tieto technológie snímania určujú základný rozsah tlakového rozsahu meradla a mali by byť prispôsobené očakávanému rozsahu procesného tlaku predtým, ako sa zváži akákoľvek iná špecifikácia.
Pred výberom tlakomeru je nevyhnutné pochopiť, aký typ tlaku sa meria – pretlak, absolútny tlak alebo rozdielový tlak – pretože ide o zásadne odlišné veličiny, ktoré vyžadujú rôzne typy tlakomerov a poskytujú výsledky, ktoré nemožno priamo porovnávať bez korekcie.
Výber správneho tlakomera pre danú aplikáciu vyžaduje prispôsobenie súboru vzájomne závislých špecifikácií procesným podmienkam, inštalačnému prostrediu a požiadavkám na presnosť meraného bodu. Nasledujúca tabuľka sumarizuje najdôležitejšie parametre a ich praktický význam.
| Špecifikácia | Typický rozsah / Možnosti | Čo určuje |
| Rozsah tlaku | Vákuum do 10 000 barov | Pokrytie stupnice; výber snímacieho prvku |
| Veľkosť ciferníka | 40 mm – 250 mm | Čitateľnosť na diaľku; promócie stupnice |
| Trieda presnosti | 0,1 / 0,25 / 0,6 / 1,0 / 1,6 / 2,5 | Maximálna chyba ako % plného rozsahu |
| Procesné pripojenie | G 1/4, G 1/2, NPT 1/4, NPT 1/2 (bežné) | Kompatibilita s potrubnými/rozdeľovacími závitmi |
| Poloha pripojenia | Spodný vstup, zadný vstup, zadný stred | Orientácia inštalácie a usporiadanie potrubia |
| Vlhčený materiál | Mosadz, 316SS, Monel, Hastelloy, potiahnuté PTFE | Chemická kompatibilita s procesnou kvapalinou |
| Materiál puzdra | Fenol, ABS, nehrdzavejúca oceľ, hliník | Odolnosť proti korózii; ochrana proti nárazu |
| IP / Krytie | IP54 – IP68 | Odolnosť voči prachu a vniknutiu vody |
| Náplň (tekutá) | Suché, plnené glycerínom, plnené silikónom | Tlmenie vibrácií a pulzácií |
Rozsah tlaku manometra by sa mal zvoliť tak, aby normálny prevádzkový tlak spadal do strednej tretiny stupnice – zvyčajne medzi 25 % a 75 % plného tlaku na stupnici, pričom ideálny pracovný bod je približne 50 až 65 % plného rozsahu stupnice. Konzistentná prevádzka meradla na vrchole jeho rozsahu vystavuje snímací prvok namáhaniu blízko jeho elastického limitu, čím sa urýchľuje únava a znižuje sa životnosť. Jeho prevádzka na úplnom spodku rozsahu znižuje rozlíšenie čítania a sťažuje detekciu jemných zmien tlaku. Spodná hranica rozsahu by sa mala prispôsobiť všetkým očakávaným tlakovým prechodom alebo nárazovým podmienkam bez prekročenia limitu pretlaku špecifikovaného tlakomerom – zvyčajne 130 % plného rozsahu pre štandardné tlakomery.
Navlhčené materiály tlakomeru – Bourdonova trubica, hrdlo (teleso procesnej prípojky) a akékoľvek vnútorné navlhčené armatúry – musia byť chemicky kompatibilné s procesnou kvapalinou. Nekompatibilita spôsobuje koróziu alebo korózne praskanie snímacieho prvku, čo vedie k posunu merania, zlyhaniu konštrukcie alebo náhlemu zlomu, ktorý môže uvoľniť tlakovú procesnú kvapalinu z puzdra merača. Nasledujúce pokyny pre výber materiálu pokrývajú najbežnejšie kategórie priemyselných kvapalín.
Kvapalinou plnené tlakomery – zvyčajne plnené glycerínom (glycerolom) alebo silikónovým olejom – sú určené pre aplikácie zahŕňajúce pulzujúci tlak, vibrácie alebo tam, kde je tlakomer namontovaný priamo na vibrujúce zariadenia, ako sú čerpadlá, kompresory a piestové motory. Kvapalná náplň poskytuje dve výrazné výhody: tlmí kmitanie ukazovateľa spôsobené tlakovými pulzáciami (čo spôsobuje, že ukazovatele suchého tlakomeru viditeľne vibrujú a znemožňujú čítanie a zároveň urýchľujú opotrebovanie pohybom), a maže pohybový mechanizmus, aby sa znížilo trenie a opotrebovanie spôsobené vibráciami spôsobenými mikropohybmi komponentov radenia a páky.
Meradlá naplnené glycerínom sú vhodné pre okolité a mierne teploty – zvyčajne -20 °C až 60 °C – a nie sú vhodné na vonkajšiu inštaláciu, kde dochádza k mrazu, pretože glycerín zamŕza pri približne -12 °C (čistý glycerín) až -40 °C v závislosti od obsahu vody. Meradlá plnené silikónom majú oveľa širší rozsah teplôt – zvyčajne -60 °C až 200 °C – a sú správnou voľbou pre vonkajšiu inštaláciu v chladnom podnebí, pri vysokoteplotných prevádzkových aplikáciách alebo tam, kde môže byť meradlo vystavené priamemu slnečnému teplu v krytoch výrobných zariadení. Oba typy výplne spôsobujú, že puzdro meradla a okienko sú na zadnej a bočnej strane nepriehľadné, ale poskytujú čistú prednú stranu na čítanie. Glycerínom a silikónom plnené meradlá sú drahšie ako suché meradlá a vyžadujú zapečatené puzdro, aby sa zabránilo strate plniacej kvapaliny – materiál puzdra a kvalita tesnenia okienka sú preto kritickejšími kvalitatívnymi parametrami pre plnené meradlá ako pre suché ekvivalenty.
Presnosť tlakomeru je definovaná jeho triedou presnosti – číslom reprezentujúcim maximálnu povolenú chybu ako percento z celého rozsahu stupnice, merané v ktoromkoľvek bode stupnice za referenčných podmienok (zvyčajne 20°C okolia, zvislá inštalácia). Meradlo triedy 1.0 s rozsahom 0 až 10 barov má maximálnu povolenú chybu ±0,1 baru v ktoromkoľvek bode svojej stupnice. Meradlo triedy 2,5 s rovnakým rozsahom má maximálnu povolenú chybu ±0,25 baru – 2,5-krát menej presné. Označenie triedy sa riadi normou EN 837 v európskej praxi a ASME B40.100 v severoamerickej praxi.
Pre väčšinu aplikácií monitorovania procesov a bezpečnostných indikácií je primeraná trieda presnosti 1.6 alebo trieda 2.5 – meradlo poskytuje dostatočnú presnosť na monitorovanie podmienok procesu, identifikáciu trendov a upozornenie operátorov na významné odchýlky. Pre aplikácie, kde sa údaj z meradla používa priamo na rozhodnutia o riadení procesu, overenie požadovanej hodnoty alebo kalibračnú referenciu, je vhodná trieda 1.0 alebo lepšia. Skúšobné meradlá používané ako kalibračné referencie sú zvyčajne triedy 0,25 alebo triedy 0,1 s presnými pohybmi a väčšími priemermi číselníkov, ktoré umožňujú jemnejšie delenie stupnice na interpoláciu hodnôt medzi dielikmi. Špecifikovať vysoko presné meradlá triedy 0,25 pre všeobecné aplikácie monitorovania procesov je ekonomicky nehospodárne a prevádzkovo zbytočné – dodatočné náklady neposkytujú žiadnu prevádzkovú výhodu, ak aplikácia nevyžaduje vyššiu presnosť, a presné meradlá sú náchylnejšie na poškodenie v dôsledku pulzácií a vibrácií prítomných vo väčšine priemyselných prostredí.
Správne špecifikovaný manometer nainštalovaný nesprávne nebude poskytovať svoj menovitý výkon alebo životnosť. Niekoľko inštalačných postupov dôsledne predchádza najčastejším príčinám zlyhania a nepresnosti meradiel v priemyselných aplikáciách.
Tlakomery sa často považujú za trvalo inštalované, bezúdržbové prístroje – prístup, ktorý vedie k tlakomerom, ktoré sú mechanicky neporušené, ale čítajú nepresne, alebo k tlakomerom, ktoré štrukturálne zlyhávajú bez varovania, pretože degradácia zostala nezistená. Prístup systematickej údržby chráni integritu merania aj bezpečnosť personálu v prostredí tlakového systému.
Overenie kalibrácie – porovnanie odčítanej hodnoty meradla s certifikovaným referenčným meradlom alebo testerom mŕtvej hmotnosti vo viacerých bodoch na stupnici – by sa malo vykonať na všetkých meradlách používaných na riadenie procesu alebo bezpečnostné funkcie v intervaloch určených kritickosťou merania a historickou stabilitou meradla. Pre aplikácie kritické z hľadiska bezpečnosti, ako je indikácia tlaku v kotli, overenie nastavenej hodnoty poistného ventilu tlakovej nádoby a meradlá tlakových fliaš, je ročné overenie kalibrácie zvyčajne minimálnym prijateľným intervalom s častejšími kontrolami meradiel v náročných prostrediach alebo pri vysokocyklovom servise.
Tlakomery sú klamlivo jednoduché prístroje s dôsledkami, ktoré sú všetko, len nie jednoduché, keď sú nesprávne špecifikované, nesprávne nainštalované alebo nedostatočne udržiavané. Technická disciplína prispôsobenia typu meracieho prístroja, rozsahu tlaku, zmáčaného materiálu, plnenia, triedy presnosti a hodnotenia prípadu špecifickým procesným podmienkam a environmentálnym požiadavkám každého meracieho bodu – v kombinácii so systematickou inštaláciou, kalibráciou a výmenou – je základom spoľahlivého merania tlaku v každom tlakovom systéme v akomkoľvek priemyselnom zariadení.