Manómetro diferencial: principio de funcionamiento, tipos y tipos. Cómo elegir un manómetro diferencial

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La presión en medios gaseosos y líquidos es uno de los indicadores más importantes, cuya medición es necesaria para el mantenimiento de los sistemas tecnológicos y de comunicación. Los objetos de trabajo incluyen varios filtros, sistemas de tuberías, aire acondicionado y dispositivos de ventilación. Con un manómetro de presión diferencial, el usuario no solo identifica las características de la presión real, sino que también tiene la oportunidad de registrar la diferencia entre los indicadores dinámicos. El conocimiento de estos datos facilita el seguimiento del sistema y aumenta la fiabilidad operativa. Además, los manómetros diferenciales también se utilizan para medir el caudal de líquido, gas o aire comprimido.

Principio de funcionamiento

En la mayoría de los manómetros, la tecnología para determinar y calcular datos se basa en procesos de deformación en bloques de medición especiales, por ejemplo, en un fuelle. Este elemento actúa como un indicador que percibe caídas de presión. El bloque también se convierte en un convertidor de diferencia de presión: el usuario recibe información en forma de movimiento del puntero en el dispositivo. Además, los datos se pueden presentar en Pascales, cubriendotodo el espectro de medida. Esta forma de mostrar información, por ejemplo, la proporciona el manómetro diferencial Testo 510, que, durante el proceso de medición, libera al usuario de la necesidad de sostenerlo en la mano, ya que se proporcionan imanes especiales en la parte posterior del dispositivo..

En los dispositivos mecánicos, el indicador principal es la ubicación de la flecha, controlada por el sistema de palanca. El movimiento del puntero ocurre hasta el momento en que las gotas en el sistema dejan de ejercer la influencia de una cierta fuerza. Un ejemplo clásico de este sistema es el manómetro diferencial DM de la serie 3538M, que proporciona conversión delta proporcional (presión diferencial) y proporciona el resultado al operador como una señal unificada.

Clasificación

Debido a la complejidad de los procesos de medición de presión, las características de los medios de trabajo y la conversión posterior, existen varias opciones para que los manómetros diferenciales funcionen en diferentes condiciones. Por cierto, el manómetro diferencial, cuyo principio de funcionamiento está determinado en gran medida por su diseño, está orientado en su diseño a la posibilidad de aplicación en entornos específicos; por lo tanto, la clasificación se realiza a partir de esto. Entonces, los fabricantes producen los siguientes modelos:

• Grupo de manómetros diferenciales de líquido, que incluye modificaciones de flotador, campana, tubería y anillo. En ellos, el proceso de medición se lleva a cabo sobre la base de indicadores de la columna líquida.
• Manómetros digitales. Se consideran los más funcionales, ya que permiten medir no solo las características de las caídas de presión, sino también la velocidad de los flujos de aire comprimido, indicadores de humedad y temperatura. Un destacado representante de este grupo es el manómetro diferencial Testo, que también se utiliza en sistemas de vigilancia medioambiental, en estudios aerodinámicos y medioambientales.
• Categoría de dispositivos mecánicos. Estas son versiones de fuelle y diafragma que brindan medición al monitorear las características del elemento sensor de presión.

Modelos de dos tubos

Estos dispositivos se utilizan para medir indicadores de presión y determinar las diferencias entre ellos. Se trata de dispositivos con un nivel visible, que suele presentarse en forma de U. Por diseño, dicho manómetro diferencial es una instalación de dos tubos de comunicación verticales, que se fijan sobre una base de madera o metal. Un componente obligatorio del dispositivo es una placa con una escala. Como preparación para la medición, las tuberías se llenan con el medio de trabajo.

A continuación, el suministro de la presión medida comienza en una de las tuberías. Al mismo tiempo, la segunda tubería interactúa con la atmósfera. Durante la medición delta, ambos tubos están sujetos a una presión medible. El manómetro diferencial de dos tubos lleno de líquido se utiliza para medir el vacío, la presión de gases no corrosivos y medios de aire.

Modelos monotubo

Manómetros diferenciales de un solo tubocomúnmente utilizado cuando se requieren resultados de alta precisión. En tales dispositivos, también se usa un recipiente ancho, que se somete a presión con el coeficiente más alto. El único tubo está fijado a una placa con una escala que muestra estas diferencias y se comunica con el entorno atmosférico. En el proceso de medición de caídas de presión, la más pequeña de las presiones interactúa con ella. Se vierte líquido en el manómetro diferencial hasta que se alcanza el nivel cero.

Bajo la influencia de la presión, una cierta proporción del líquido fluye hacia el tubo desde el recipiente. Dado que el volumen del medio de trabajo que ha entrado en el tubo de medición corresponde al volumen que ha salido del recipiente, un manómetro diferencial de un solo tubo sirve para medir la altura de una sola columna de líquido. En otras palabras, se reduce el error de medición. Sin embargo, los dispositivos de este tipo no están exentos de inconvenientes.

Las desviaciones de los valores óptimos pueden deberse a la expansión térmica en los componentes de medición del dispositivo, la densidad del medio de trabajo y otros errores que, sin embargo, son típicos de todos los tipos de manómetros diferenciales. Por ejemplo, un manómetro diferencial digital, incluso con correcciones por densidad y coeficientes de temperatura, también tiene cierto margen de error.

Manómetros de diafragma

El subtipo principal de manómetros diferenciales mecánicos, que también se divide en dispositivos con elementos metálicos y no metálicoselementos de medida En dispositivos con una membrana plana de metal, los cálculos se basan en fijar las características de deflexión en el componente de medición. También es común un manómetro diferencial, en el que la membrana actúa como una pared divisoria para las cámaras. En el momento de la deformación, la fuerza contraria está formada por un resorte espiral cilíndrico, que descarga el elemento de medición. Así es como se comparan dos presiones diferentes.

Además, algunas modificaciones de los dispositivos de membrana cuentan con protección contra impactos unilaterales; esta característica de diseño les permite usarse para medir indicadores de sobrepresión. A pesar de la introducción activa de la electrónica en la industria de la metrología en su conjunto, los instrumentos de medición de membrana siguen teniendo demanda e incluso son indispensables en algunas áreas. Por ejemplo, el manómetro diferencial de alta tecnología DMTs-01m de tipo digital, a pesar de su ergonomía y alta precisión, tiene una serie de limitaciones para su uso en condiciones en las que es posible el funcionamiento de dispositivos de membrana.

Versiones siguientes

En tales modelos, el elemento de medición es una caja de metal corrugado, complementada con un resorte en espiral. El plano del dispositivo está dividido por un fuelle en dos partes. El mayor impacto de presión cae en la cámara fuera del fuelle, y el más pequeño, en la cavidad interna. Como resultado de la exposición a presiones con diferentes fuerzas, el elemento sensible se deforma de acuerdo con un valor proporcional al indicador deseado. esoManómetros de presión diferencial clásicos que muestran los resultados de las mediciones mediante una flecha en el dial. Pero hay otros representantes de esta familia.

Otras versiones mecánicas

Menos comunes son los dispositivos de anillo, flotador y campana para medir la presión diferencial. Aunque entre ellos hay modelos sin escala y de autograbación relativamente precisos, así como dispositivos con dispositivos eléctricos de contacto. La transmisión de datos en ellos se proporciona de forma remota, nuevamente, mediante comunicación eléctrica o neumática. Para determinar indicadores de consumo basados en diferencias de variables, también se fabrican dispositivos mecánicos con sumas e integraciones.

Manómetros digitales

Los dispositivos de este tipo, además de las funciones básicas de medir la diferencia de presión, pueden determinar el rendimiento dinámico de los medios de trabajo. Dichos dispositivos están marcados como DMC-01m. Un manómetro diferencial digital, en particular, se utiliza en los sistemas de control de ventilación de las instalaciones de producción, le permite calcular indicadores de consumo de gas, teniendo en cuenta las correcciones de temperatura, así como llevar registros de consumo promedio para posiciones medidas. El dispositivo está equipado con un microprocesador que guarda automáticamente registros de mediciones y acumulación de información sobre la chimenea. Toda la información recibida sobre los resultados del trabajo se muestra en la pantalla.

Recomendaciones para la selección

Las operaciones de cálculo con indicadores de presión requierenutilizando un dispositivo fiable que mejor se adapte a las condiciones de funcionamiento. En este sentido, es importante determinar la lista de funciones que realizará el dispositivo. Por ejemplo, el manómetro diferencial Testo 510 puede proporcionar lecturas precisas con compensación de temperatura y proporcionar datos en una pantalla digital. En algunos casos se requiere un modelo de señalización, por lo que se debe tener en cuenta esta opción.

Para obtener los datos más correctos, primero debe comparar las características del dispositivo con la posibilidad de funcionamiento en un entorno de trabajo específico. No todos los dispositivos se pueden utilizar en entornos de oxígeno, amoníaco y freón. Como mínimo, su precisión puede ser baja.