ما هو مقياس الضغط الأكثر شيوعا؟ دليل ونصائح لاختيار أنبوب بوردون

يقترب مهندس العمليات من حزمة المضخة التي تم تسليمها حديثًا، ويلقي نظرة خاطفة على أدوات الضغط، ويعرف بالفعل ما هو موجود داخل كل علبة مستديرة. في معظم المعدات الصناعية الموجودة في الخدمة اليوم، تشترك هذه المقاييس الصغيرة في نفس مبدأ التشغيل. بالنسبة للمهندسين وفرق المصانع الذين يستخدمون الأدوات، دائمًا ما يطرح نفس السؤال: ما هو مقياس الضغط الأكثر شيوعًا؟ الإجابة المختصرة هي مقياس ضغط أنبوب بوردون. تشرح هذه المقالة لماذا أصبح هذا التصميم هو المعيار عبر الصناعات، وكيف يعمل، وما هي البدائل الموجودة، وكيفية تحديد المقياس المناسب لتطبيق معين.

مقياس الضغط الأكثر شيوعًا هو نوع أنبوب بوردون

يعد مقياس الضغط الأنبوبي بوردون، الذي سمي على اسم المهندس الفرنسي يوجين بوردون الذي حصل على براءة اختراع التصميم في عام 1849، أداة قياس الضغط الأكثر استخدامًا في العالم. وهي موجودة في المصانع وغرف الضواغط والمصافي ومحطات معالجة المياه والأنظمة الهيدروليكية وآلاف المنشآت الأخرى. تشير كلمة "مقياس الضغط" في هذه المناقشة إلى الأداة نفسها، وضمن فئة الأداة تلك، فإن نوع أنبوب بوردون هو النوع الذي ستقابله في أغلب الأحيان.

وبعد مرور أكثر من 150 عامًا على اختراعه، لم يتغير البناء الأساسي. وهو ميكانيكي بالكامل، ولا يحتاج إلى مصدر طاقة، ويتحمل الظروف القاسية، ويعطي قراءة محلية مستقرة. عندما يقول شخص ما "مقياس ضغط قياسي"، فهو في معظم الحالات يصف مقياس أنبوب بوردون.

لماذا أصبح مقياس أنبوب بوردون هو المعيار الصناعي؟

لا توجد ميزة واحدة تشرح هيمنة هذا النوع من المقاييس. إنه مزيج من العديد من المزايا الهندسية التي يصعب التغلب عليها كمجموعة واحدة.

• بسيطة وموثوقة. أنبوب منحني، رابط، قطاع تروس، ومؤشر. هناك أجزاء قليلة يمكن أن تبلى أو تنكسر.
• نطاق ضغط واسع جدًا. تغطي أدوات أنبوب بوردون ضغطًا يتراوح من حوالي 0.6 بار إلى عدة آلاف من البارات، وهو ما يناسب الغالبية العظمى من العمليات الصناعية.
• لا توجد قوة مطلوبة. على عكس أجهزة الاستشعار وأجهزة الإرسال، لا يزال المقياس الميكانيكي يظهر الضغط أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
• دقة كافية. تغطي الفئات القياسية 1.6 أو 1.0 معظم واجبات المراقبة والإنذار والسلامة.
• انخفاض تكلفة التصنيع. الإنتاج الضخم الناضج يبقي سعر الشراء أقل بكثير من البدائل الإلكترونية.
• استبدال سريع. تعني أحجام الاتصال القياسية وأنواع الخيوط وأشكال التثبيت أنه يمكن تركيب مقياس احتياطي في غضون دقائق.

هذه المجموعة من الصفات هي السبب وراء ظهور مقياس أنبوب بوردون مرارًا وتكرارًا في الصناعة. إذا كنت تقارنه بعناصر ذات نمط الحجاب الحاجز، فدليلنا الفني حول أنبوب بوردون مقابل اختيار مقياس ضغط الحجاب الحاجز يمكن أن تساعدك على فهم نقاط التقاطع.

كيف يعمل مقياس أنبوب بوردون

عنصر الاستشعار عبارة عن أنبوب منحني أو ملفوف ذو مقطع عرضي بيضاوي. عندما يدخل الضغط إلى الأنبوب، يصبح المقطع العرضي مستديرًا، ويستقيم الطرف الحر للأنبوب قليلاً. يعمل الرابط وقطاع التروس على تضخيم هذه الحركة الصغيرة ويديران المؤشر على مقياس معاير.

1. يدخل السائل أو الغاز المضغوط إلى الطرف المفتوح لأنبوب بوردون.
2. ينمو تشوه الأنبوب مع ارتفاع الضغط.
3. ينقل رابط الاتصال الحركة إلى قطاع التروس.
4. يتحرك المؤشر عبر القرص لإظهار القيمة المقاسة.
5. عندما ينخفض ​​الضغط، يعيد الأنبوب المرن المؤشر نحو الصفر.

نظرًا لأن العنصر المرن يقوم بالعمل، فإن جودة المادة والمعالجة الحرارية تتحكم في التكرار. يعد النحاس والبرونز الفوسفوري شائعين في الهواء والماء والزيت. بالنسبة للوسائط المسببة للتآكل، يتم استخدام أنبوب فولاذي مقاوم للصدأ 316 ومقبس ملحوم. عندما تتسبب المضخات أو الضواغط في حدوث اهتزاز، يتم ملء العلبة بالجلسرين أو زيت السيليكون لتخفيف رفرفة المؤشر وحماية الحركة.

الاختلافات الشائعة في مقياس أنبوب بوردون

ليس كل مقياس أنبوب بوردون له نفس الشكل. ينتج المصنعون العديد من الأشكال الهندسية للأنابيب لتغطية مستويات الضغط المختلفة ومتطلبات الحساسية.

• أنبوب على شكل C: الاختلاف الأكثر انتشارًا. إنه صغير الحجم وسهل التصنيع ومناسب للضغوط التي تتراوح من بضعة بار إلى 1000 بار تقريبًا.
• أنبوب حلزوني: يتم لف الأنبوب في عدة لفات، مما يزيد من الحركة الزاوية الفعالة. تعطي الأنابيب الحلزونية حساسية أفضل في النطاقات المنخفضة.
• أنبوب حلزوني: ينتج الملف الحلزوني الطويل انحرافًا كبيرًا وغالبًا ما يتم اختياره لأجهزة التسجيل وأنظمة الضغط العالي.

بالإضافة إلى شكل الأنبوب، فإن نمط العلبة مهم. أحجام الاتصال الشائعة للاستخدام الصناعي هي 63 ملم و100 ملم و160 ملم. يعتبر الاتصال الشعاعي (التركيب السفلي) نموذجيًا للتثبيت المباشر على أنبوب أو خط؛ يتم استخدام الاتصال المحوري (التركيب الخلفي) على اللوحات ولوحات التحكم. بالنسبة للأدوات الصناعية القياسية مقاس 60 مم، توفر السلسلة Y خيارًا موثوقًا واقتصاديًا لأنبوب بوردون.

مقياس ضغط أنبوب بوردون من سلسلة Y60 للاستخدام الصناعي مقياس ضغط شعاعي أو محوري يمكن الاعتماد عليه مقاس 60 مم مناسب للتركيب المباشر للأنابيب أو الألواح. هيكلها المتين يدعم المراقبة الدقيقة للغازات والسوائل في الأنظمة الهوائية. عرض المنتج →

أنواع أجهزة قياس الضغط الأخرى الشائعة في الميدان

مقياس أنبوب بوردون هو النوع الأكثر شيوعًا، ولكنه ليس الوحيد. تحل التصميمات الميكانيكية الأخرى مشاكل معينة في العمليات ذات الضغط المنخفض أو التآكل أو النظافة. فمعرفتها تمنع حدوث عدم تطابق باهظ الثمن بين المقياس والتطبيق.

يوضح الرسم البياني أدناه تغطية نطاق الضغط النموذجي للأنواع الميكانيكية الرئيسية. يغطي مقياس أنبوب بوردون الجزء الأوسع من الطيف الصناعي، وهو سبب آخر لمكانته المهيمنة.

تستحق مقاييس الحجاب الحاجز اهتمامًا خاصًا لأنها تحل العديد من المشكلات التي لا يستطيع أنبوب بوردون حلها. عندما يكون وسط المعالجة متآكلًا، أو يحتوي على مواد صلبة، أو قد يتبلور، فإن عنصر الحجاب الحاجز يحمي نظام القياس. وينتشر هذا النوع في تصنيع الأغذية وإنتاج الأدوية وخطوط معالجة المياه حيث تعتبر النظافة والعزل من الأولويات.

ما هو مقياس الضغط الأكثر شيوعًا في كل صناعة؟

على الرغم من أن مقياس أنبوب بوردون هو الفائز الإجمالي، فإن التوازن يتغير عندما تدخل إلى قطاع معين. عادةً ما يكون مقياس الضغط الأكثر شيوعًا في إحدى الصناعات هو نوع متخصص يتم اختياره للظروف المحلية.

يبدأ منطق الاختيار بنفس الأسئلة الثلاثة في كل صناعة: ما هو وسط العملية، وما هو ضغط التشغيل، وما هي بيئة التثبيت. باعتبارنا شركة مصنعة، نقوم ببناء أجهزة قياس تغطي جميع هذه الفئات، ويمكن لمهندسينا التوصية بنموذج محدد عندما يكون التطبيق خارج النطاق القياسي.

مقياس ضغط غشاء البتروكيماويات من الفولاذ المقاوم للصدأ بالكامل تم تصميم هذا المقياس باستخدام مواد مقاومة للتآكل وختم غشائي، وهو يتعامل مع الوسائط القاسية ودرجات الحرارة المرتفعة والاهتزاز ومخاطر الانسداد، مما يجعله مثاليًا للعمليات البتروكيماوية الصعبة. عرض المنتج →

مقياس ضغط HVAC بدون شعري يزيل التوصيلات الشعرية لتبسيط التركيب وتقليل الصيانة وتحسين مقاومة الاهتزاز. خيار موثوق به لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) حيث يكون الاستقرار على المدى الطويل وانخفاض التكاليف مهمًا. عرض المنتج →

قائمة مرجعية عملية لاختيار مقياس الضغط

يصبح اختيار مقياس الضغط أمرًا سهلاً عندما يتم تدوين المتطلبات بترتيب ثابت. تعود معظم حالات الفشل الميدانية إلى خطوة واحدة تم تخطيها، وليس إلى عيب غامض في المنتج.

1. تحديد وسيلة العملية. حدد أجزاء المقياس التي ستتصل بالوسيط، ثم حدد المادة المبللة (النحاس، البرونز، الفولاذ المقاوم للصدأ 316، PP، PTFE) وفقًا لذلك.
2. تحديد الحد الأقصى لضغط العمل. اختر نطاقًا واسع النطاق يبلغ 1.5 إلى 2 ضعف ضغط العمل العادي بحيث يعمل العنصر المرن في منطقة آمنة وقابلة للتكرار.
3. اذكر متطلبات الدقة. الفئة 2.5 أو 1.6 شائعة للمراقبة؛ يتم استخدام الفئة 1.0 للاختبار والمعايرة؛ 0.25 أو أفضل هو مجال الأدوات الرقمية.
4. تحقق من درجة الحرارة المتوسطة. إذا تجاوزت درجة حرارة العملية حوالي 80 درجة مئوية، استخدم سيفونًا أو عنصر تبريد أو سدادة غشائية للحفاظ على المقياس ضمن حدود درجة الحرارة الخاصة به.
5. تقييم الاهتزاز والنبض. في حالة تفريغ المضخة أو خدمة الضاغط، اختر مقياسًا مملوءًا بالسائل أو أضف أداة ضغط لحماية الحركة.
6. تأكيد اتصال العملية. الخيوط الشائعة هي 1/4" NPT، 1/2" NPT، G1/4، G1/2، وM20×1.5. يجب أن يتطابق نوع وحجم الخيط مع منفذ العملية تمامًا.
7. إصلاح ترتيب التركيب. اتصال شعاعي للتركيب المباشر على الأنبوب، والاتصال المحوري لتركيب اللوحة، وتثبيت الحافة أو الدعامة حيث يجب أن يوضع المقياس على اللوحة.
8. حدد حجم الطلب. علبة مقاس 63 مم تناسب المعدات المحمولة أو OEM؛ تعمل العلب مقاس 100 مم و160 مم على تحسين إمكانية القراءة وتسمح بتقسيمات أكثر دقة للمقياس.

الأخطاء الشائعة عند شراء أجهزة قياس الضغط

أساسيات المعايرة والصيانة

حتى المقياس الميكانيكي القوي يحتاج إلى الاهتمام أثناء الخدمة. التوصية المعتادة هي التحقق من المعايرة كل 6 إلى 12 شهرًا، اعتمادًا على المهمة ومدى أهمية القراءة لسلامة النبات. يجب إخراج المقياس الذي لا يعود إلى الصفر، أو به مؤشر منحني، أو يظهر قرصًا مخدوشًا، أو به عدسة متشققة، من الخدمة على الفور.

أثناء المعايرة، يتم استخدام جهاز اختبار الوزن الساكن أو مقياس مرجعي معاير كمعيار. يتم تطبيق الضغط في خمس خطوات متباعدة بشكل متساوٍ للوصول إلى النطاق الكامل ثم التراجع. تتم مقارنة الفرق بين القراءة والقيمة المرجعية مع الحد المسموح به لفئة الدقة. إذا كان الخطأ خارج الحد، يتم تعديل المقياس أو استبداله.

الأسئلة المتداولة

هل مقياس ضغط أنبوب بوردون هو أكثر أنواع المقاييس دقة؟

لا، يمكن أن تصل أجهزة قياس الضغط الرقمية إلى 0.25% من الحجم الكامل أو أفضل. ومع ذلك، فإن دقة مقياس أنبوب بوردون، عادةً من الفئة 1.0 إلى 2.5، تكفي لمعظم وظائف المراقبة الصناعية والسلامة، وتفسر التكلفة المنخفضة والموثوقية العالية سبب بقاءه الخيار الأكثر شيوعًا.

متى يجب أن أختار مقياس ضغط الحجاب الحاجز بدلاً من مقياس أنبوب بوردون؟

اختر مقياس الحجاب الحاجز عندما يكون الوسط متآكلًا أو لزجًا أو يحتوي على مواد صلبة أو يكون ضغطه أقل من حوالي 0.6 بار. يمنع عنصر الحجاب الحاجز أيضًا سائل العملية من الدخول إلى الحركة، مما يحسن عمر الخدمة في الوسائط المتسخة.

هل يجب علي استخدام مقياس الضغط الجاف أو المملوء بالسائل؟

تستخدم المقاييس المملوءة بالسائل الجلسرين أو زيت السيليكون لتخفيف الاهتزاز والنبض. بالنسبة للمضخات والضواغط والمركبات، يوفر المقياس المملوء بالسائل عمرًا أطول. بالنسبة للعمليات الثابتة والنظيفة، يكون المقياس الجاف أخف وزنًا وأسهل قليلًا في القراءة من مسافة بعيدة.

ماذا تعني فئة الدقة 1.6 على قرص القياس؟

ويعني ذلك أن الحد الأقصى للخطأ عند أي نقطة على المقياس يقع ضمن زائد أو ناقص 1.6% من القيمة الكاملة. بالنسبة لمقياس من 0 إلى 10 بار، يمكن أن تنحرف القيمة المعروضة عن الضغط الحقيقي بما يصل إلى 0.16 بار.

إلى متى يمكن أن يستمر مقياس ضغط أنبوب بوردون؟

في تطبيق نظيف ومستقر بدون أي أحداث ضغط زائد، عادةً ما يستمر مقياس أنبوب بوردون عالي الجودة لعدة سنوات إلى أكثر من عقد من الزمن. العوامل المحددة هي درجة الحرارة، والاهتزاز، والتآكل، ودورات الضغط وليس الوقت وحده.

عندما يسأل المهندسون ما هو مقياس الضغط الأكثر شيوعاً، فإن الإجابة لم تتغير منذ أكثر من قرن. يعد مقياس أنبوب بوردون هو الأداة القياسية لأنه يوفر مزيجًا مفيدًا من النطاق والدقة والتكلفة والمتانة. في الظروف غير العادية، يقوم الحجاب الحاجز والكبسولة والمنفاخ وأجهزة القياس الرقمية المغطاة في هذا الدليل بالتدخل وإكمال صورة قياس الضغط.

نقوم بتصنيع أجهزة قياس أنبوب بوردون والنماذج المتخصصة للتدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، والبتروكيماويات، ومعالجة المياه، والاستخدامات الطبية والصناعية العامة. إذا لم تكن متأكدًا من النوع الذي يناسب عمليتك، فأرسل لنا الوسيط ونطاق الضغط وتفاصيل التثبيت، وسيوصي فريقنا الهندسي بالنموذج المناسب.