Struktura

Snímače tlaku - deformační manometry

Snímače tlaku – deformační manometry

Deformační tlakoměry jsou membránové nebo s Burdonovou pružinou, která je známá z mechanických tlakoměrů s ručičkou. Měřený tlak se převádí například některou variantou uspořádaní membrány na výchylku nebo sílu, která se měří dříve popsanými postupy. Varianty uspořádání membrány jsou znázorněny na obrázku 1. Charakteristika membrány je závislost prohnutí na tlaku. První uspořádání bez vlastní charakteristiky představuje spojení desky přes pružnou pryžovou manžetu ke stěně komory. Charakteristika membrány je dána pak připojenou pružinou. Ostatní způsoby řešení jsou zřejmé z popisu zmíněného obrázku.

obrazek

Obr. 1: Provedení membrán

U membrány s vlastní charakteristikou lze snímat mechanické napětí tenzometrickou růžicí nebo čtyřmi tenzometry, z nichž dva jsou aktivní (ve středu) a dva pasivní (u okraje) pro kompenzaci vlivu teploty. Zvláštní řešení je u membrán z polovodiče (monokrystalický křemík), které obsahují přímo vyleptané odpory ve funkci tenzometrů. V tomto případě je tlak převeden na sílu, která se měří tenzometry.

Bourdonova trubice je zploštělá kovová trubice stočená do části kruhu, případně do spirály. Jeden konec trubice je otevřený a uchycený v přírubě. Do tohoto konce přivádíme měřený tlak. Druhý konec je uzavřený. Přivedeme-li do trubice tlak, snaží se zvětšovat svůj objem tím, že se částečně narovná. Pohyby uzavřeného konce trubice převedeme vhodným mechanismem na ručku, případně mikrospínačem.  Trubice se zhotovuje z mosazi, bronzu nebo oceli. Měřicí rozsah může být do 200 MPa. Je to nejobvyklejší tlakoměr.

obrazek

Obr. 2: Měření tlaku s Bourdonovou trubicí a senzorem

Membránový manometr. Membrána je nejčastěji kruhová deska po obvodu pevně uchycená mezi dvěma přírubami. Pro zmenšení tuhosti může být membrána zvlněná nebo prohnutá. Působením tlaku z jedné strany se prohýbá, prohnutí je vhodným mechanismem převedeno na výchylku ručky. Membrána také může být součástí kapacitního nebo indučního snímače polohy. Membránové tlakoměry jsou pro rozsahy 0 až 4 Mpa. Lze je použíti i tam, kde jsou přístroje vystaveny otřesům nebo nárazům, na které jsou více odolné než Bourdonova trubice. Jsou použitelné i pro měření rychle proměnných tlaků a k měření v agresivním prostředí. Membránu lze na straně měřené látky potáhnout odolnou fólií nebo pokovit vrstvou odolného kovu. Časté je použití jako rozdílový tlakoměr, když přivádíme tlaky z obou stran membrány.

obrazek

Obr. 3: Membránový manometr

Vlnovcový manometr je váleček z vlnitého plechu. Působením tlaku, který přivádíme dovnitř, případně který působí z vnějšku, váleček mění svoji výšku. Používá se pro tlaky do stovek kilopascalů. Hlavní uplatnění je v pneumatických měřicích a regulačních přístrojích.

obrazek

Obr. 4:  Vlnovcový manometr

Krabicový manometr je krabička z vlnitého plechu. Působícím tlakem mění svou výšku. Používá se pro malé přetlaky do 4 kPa.

 

Zdroje

  • BENEŠ, P. a kol. Automatizace a automatizační technika 3, Prostředky automatizační techniky. 1. vyd. Praha: Computer Press, 2003. ISBN 80-7226-248-3.
  • BUMBÁLEK, L.,a kol., Kontrola a měření. 1. vyd. Praha: Informatorium, 2009. ISBN 978-80-7333-072-9
  • Měřící člen regulačního obvodu. [online]. [cit. 2014-08-10]. Dostupné na WWW: <http://www.spsei.cz/att/soubory/automatizace.pdf>.
  • SCHMID, D. a kol. Řízení a regulace pro strojírenství a mechatroniku. 1. vyd. Praha: Europa - Sobotáles, 2005. ISBN 80-86106-10-9.
  • Základy automatizace. [online]. [cit. 2014-07-15]. Dostupné na WWW: < http://www.elearn.vsb.cz/archivcd/FS/Zaut/Skripta_text.pdf>

Obrázky:

  • Obr. 1: Měřící člen regulačního obvodu. [online]. [cit. 2014-08-10]. Dostupné na WWW: <http://www.spsei.cz/att/soubory/automatizace.pdf>.
  • Obr. 2: Základy automatizace. [online]. [cit. 2014-07-15]. Dostupné na WWW: < http://www.elearn.vsb.cz/archivcd/FS/Zaut/Skripta_text.pdf>.
Logolink