Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon – tìm nhà sản xuất và nhà cung cấp

Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon được sử dụng để đo áp suất của môi trường khí hoặc lỏng và hiển thị trực tiếp tại hiện trường.

Đây là một trong những loại đồng hồ đo áp suất cơ học được sử dụng phổ biến nhất và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm kỹ thuật cơ khí và kỹ thuật nhà máy, hệ thống thủy lực và khí nén, cũng như kỹ thuật năng lượng và kỹ thuật quy trình.
Bộ phận đo lường mang tên thiết bị này là một ống kim loại uốn cong được gọi là ống Bourdon. Ống này biến dạng dưới tác động của áp suất tác dụng. Chuyển động này được truyền cơ học đến kim chỉ thị và hiển thị trên thang đo. Vì đồng hồ đo áp suất ống Bourdon hoạt động mà không cần nguồn điện bên ngoài, chúng cho phép giám sát áp suất một cách đơn giản, bền bỉ và tiết kiệm chi phí.

Dưới đây là tổng quan về nguyên lý hoạt động, thiết kế, ứng dụng và ưu điểm của đồng hồ đo áp suất ống Bourdon, cũng như các tiêu chí quan trọng nhất để lựa chọn chúng.

Cách thức hoạt động của đồng hồ đo áp suất ống Bourdon

Ống Bourdon bao gồm một ống kim loại uốn cong, thường có mặt cắt ngang hình bầu dục. Một đầu được nối chặt với đầu nối quá trình, trong khi đầu kia có thể di chuyển tự do.
Khi môi trường cần đo đi vào ống Bourdon dưới áp suất, tiết diện của nó sẽ thay đổi nhẹ. Đồng thời, ống uốn cong sẽ cố gắng duỗi thẳng lại. Kết quả là, đầu tự do của ống Bourdon di chuyển theo áp suất tác động.
Một cơ chế truyền động cơ học khuếch đại chuyển động này và truyền nó đến kim chỉ thị. Kim chỉ thị hiển thị áp suất đo được trên thang chia độ thích hợp. Nếu áp suất giảm, ống Bourdon sẽ trở lại hình dạng ban đầu trong phạm vi hoạt động đàn hồi của nó.
Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon thường đo áp suất so với áp suất khí quyển xung quanh. Tùy thuộc vào mẫu mã, chúng có thể hiển thị dải áp suất dương, chân không hoặc dải kết hợp cả chân không và áp suất dương.
Đối với áp suất rất thấp hoặc các nhiệm vụ đo lường đặc biệt nhạy cảm, đồng hồ đo áp suất màng hoặc đồng hồ đo áp suất dạng viên nang thường phù hợp hơn. Mặt khác, cảm biến áp suất điện tử và bộ truyền áp suất được sử dụng đặc biệt khi các giá trị đo được cần được truyền liên tục, lưu trữ hoặc xử lý kỹ thuật số.

Các loại đồng hồ đo áp suất ống Bourdon

Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon có nhiều kiểu dáng khác nhau. Chúng chủ yếu khác nhau về hình dạng của ống Bourdon, vật liệu được sử dụng, thiết kế vỏ và các chức năng bổ sung.

Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon với ống Bourdon hình chữ C

Ống Bourdon hình chữ C là kiểu thiết kế được sử dụng rộng rãi nhất.
Nó phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp tiêu chuẩn và cho phép thiết kế nhỏ gọn và tiết kiệm chi phí.
Đối với áp suất cao hơn hoặc dải đo đặc biệt, có thể sử dụng ống Bourdon dạng xoắn ốc hoặc xoắn xoắn.
Do hình dạng của chúng, các thiết kế này tạo ra chuyển động lớn hơn ở đầu tự do của ống Bourdon.

Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon với các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng làm bằng hợp kim đồng

Các mẫu có các bộ phận tiếp xúc với chất lỏng được làm từ hợp kim đồng thường được sử dụng cho các chất lỏng và khí trung tính, không ăn mòn.
Các ứng dụng điển hình bao gồm công nghệ nước, khí nén, công nghệ sưởi ấm và kỹ thuật cơ khí nói chung.
Trước khi sử dụng, cần phải xác minh rằng các vật liệu có đủ khả năng chịu được môi trường cần đo cũng như nhiệt độ hiện tại hay không.

Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon bằng thép không gỉ

Các phiên bản bằng thép không gỉ phù hợp với các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khắt khe hơn và với các môi trường không tương thích với hợp kim đồng.
Chúng được sử dụng, trong số những nơi khác, trong các ngành công nghiệp hóa chất và hóa dầu, trong kỹ thuật nhà máy, cũng như trong kỹ thuật năng lượng và quy trình.
Đối với các môi trường đặc biệt ăn mòn, có thể cần sử dụng vật liệu đặc biệt hoặc phớt màng.

Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon chứa chất lỏng

Trong các phiên bản này, vỏ đồng hồ được chứa đầy glycerin hoặc dầu silicone, ví dụ.
Chất lỏng này làm giảm chuyển động của kim chỉ thị do rung động hoặc áp suất dao động gây ra.
Điều này giúp cải thiện độ dễ đọc. Đồng thời, nó cũng giảm áp lực lên cơ chế kim chỉ thị và các bộ phận truyền động cơ khí.
Do đó, đồng hồ đo áp suất chứa chất lỏng thường được sử dụng trên máy bơm, máy nén, thiết bị thủy lực và máy móc di động.

Đồng hồ áp suất ống Bourdon có chức năng bổ sung

Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon cơ học có thể được trang bị các tiếp điểm chuyển mạch điện hoặc tín hiệu đầu ra điện.
Khi đạt đến các giá trị giới hạn đã định trước, các tiếp điểm chuyển mạch sẽ kích hoạt, ví dụ như các thông báo cảnh báo hoặc các thao tác chuyển mạch.
Các mẫu có tín hiệu đầu ra điện kết hợp màn hình cơ học dễ nhìn tại chỗ với khả năng truyền các giá trị đo được đến hệ thống điều khiển hoặc hệ thống cấp cao hơn.

Ứng dụng của đồng hồ đo áp suất ống Bourdon

Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon được sử dụng ở bất kỳ nơi nào cần theo dõi và đọc áp suất một cách đáng tin cậy trực tiếp trên máy móc, hệ thống hoặc đường ống.

Kỹ thuật cơ khí và kỹ thuật nhà máy

Trong kỹ thuật máy móc và nhà máy, đồng hồ đo áp suất ống Bourdon được sử dụng để giám sát áp suất vận hành trong các đường ống cấp, mạch làm mát, hệ thống bôi trơn và các bộ phận phụ trợ khác nhau.

Thủy lực

Trong các hệ thống thủy lực, chúng hiển thị, trong số những thông số khác, áp suất bơm, áp suất làm việc, áp suất bình tích áp hoặc áp suất hồi lưu.
Do trong các hệ thống này có thể xảy ra hiện tượng tăng áp đột ngột và dao động áp suất, nên phạm vi đo và độ giảm chấn phải được lựa chọn cẩn thận.

Khí nén

Trong các hệ thống khí nén, đồng hồ đo áp suất ống Bourdon được sử dụng để theo dõi khí nén và các loại khí phù hợp khác.
Các vị trí lắp đặt điển hình bao gồm máy nén khí, thiết bị xử lý khí nén, cụm van và hệ thống điều khiển khí nén.

Bơm và máy nén

Trên máy bơm và máy nén khí, các thiết bị này giám sát áp suất hút, xả hoặc nén.
Trong trường hợp có rung động mạnh hoặc áp suất dao động, các phiên bản chứa chất lỏng hoặc các bộ phận giảm chấn bổ sung sẽ mang lại lợi thế.

Nhà máy hóa chất và nhà máy chế biến

Trong các nhà máy chế biến, đồng hồ đo áp suất ống Bourdon đo áp suất trong các bình chứa, đường ống và quy trình sản xuất.
Đối với các môi trường nóng, ăn mòn, có độ nhớt cao, bị ô nhiễm hoặc có xu hướng kết tinh, có thể sử dụng bộ cách ly màng. Bộ cách ly này tách thiết bị đo khỏi môi trường quá trình và truyền áp suất đến bộ phận đo bằng phương pháp thủy lực. Mặt khác, các thiết kế ống Bourdon tiêu chuẩn đặc biệt phù hợp với các môi trường không có độ nhớt cao hoặc không kết tinh và không gây ăn mòn các vật liệu được sử dụng.

Hệ thống năng lượng và tiện ích

Các ứng dụng khác có thể được tìm thấy trong các hệ thống sưởi ấm, hệ thống phân phối nước, nhà máy phát điện và các hệ thống tiện ích khác. Đối với môi chất nóng hoặc hơi nước, thiết bị đo và bất kỳ thiết bị bảo vệ cần thiết nào phải được điều chỉnh cho phù hợp với nhiệt độ quá trình.

Máy móc di động

Các đồng hồ đo áp suất ống Bourdon chắc chắn được sử dụng trong máy móc xây dựng, nông nghiệp và công nghiệp để giám sát các hệ thống thủy lực và khí nén. Trong trường hợp này, khả năng chống rung, va đập, độ ẩm và nhiệt độ dao động là đặc biệt quan trọng.

Ưu điểm của đồng hồ đo áp suất ống Bourdon

• Không cần nguồn điện bên ngoài: Quá trình đo lường và hiển thị hoàn toàn bằng cơ học. Do đó, có thể đọc trực tiếp áp suất ngay cả khi không có nguồn điện.
• Hiển thị trực tiếp tại hiện trường: Tình trạng hoạt động của máy móc hoặc hệ thống có thể được kiểm tra nhanh chóng ngay tại nơi lắp đặt.
• Cấu trúc chắc chắn: Thiết kế cơ học đã được kiểm chứng đảm bảo việc theo dõi áp suất đáng tin cậy khi chọn đúng mẫu và sử dụng đúng cách.
• Thiết kế đa năng: Nhiều dải đo, vật liệu, kích thước vỏ, loại kết nối và chức năng bổ sung cho phép thích ứng với nhiều ứng dụng khác nhau.
• Sử dụng tiết kiệm chi phí: Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon cung cấp giải pháp tiết kiệm chi phí cho nhiều tác vụ đo lường tiêu chuẩn.
• Khả năng đọc tốt: Thang đo phù hợp và mặt đồng hồ đủ lớn cho phép đánh giá nhanh bằng mắt thường về áp suất.
• Kết hợp với các phụ kiện: Phốt màng, bộ phận giảm chấn, van ngắt, ống hút hoặc thiết bị bảo vệ quá áp có thể mở rộng phạm vi ứng dụng.

Hạn chế của đồng hồ đo áp suất ống Bourdon

• Đồng hồ áp suất ống Bourdon không phù hợp với mọi tác vụ đo áp suất. Các chất lỏng có độ nhớt cao, bị ô nhiễm hoặc có xu hướng kết tinh có thể làm tắc nghẽn tiết diện hẹp của ống Bourdon. Các chất lỏng ăn mòn có thể gây hư hỏng cho các vật liệu không phù hợp.
• Rung động mạnh, thay đổi áp suất nhanh, đỉnh áp suất và quá tải kéo dài cũng có thể làm giảm khả năng đọc, độ chính xác đo lường và tuổi thọ thiết bị. Các điều kiện vận hành này phải được xem xét khi lựa chọn và, nếu cần thiết, được kiểm soát bằng các biện pháp bảo vệ hoặc giảm chấn phù hợp.
• Đối với áp suất rất thấp, các yêu cầu về độ chính xác đặc biệt cao hoặc việc truyền và lưu trữ các giá trị đo được dưới dạng kỹ thuật số, các hệ thống đo lường cơ học hoặc điện tử khác có thể phù hợp hơn.

Các tiêu chí mua hàng chính đối với đồng hồ đo áp suất ống Bourdon

Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon thực hiện các nhiệm vụ giám sát quan trọng trong nhiều hệ thống. Việc lựa chọn cẩn thận giúp ngăn ngừa sai số đo lường, hao mòn sớm và các sự cố không mong muốn.

Nhiệm vụ đo lường và dải áp suất

Trước tiên, cần xác định xem cần đo áp suất biểu thị, chân không hay dải áp suất hỗn hợp. Không chỉ áp suất vận hành bình thường mà cả các dao động áp suất và đỉnh áp suất có thể xảy ra cũng phải được tính đến.
Áp suất vận hành phải thấp hơn đủ so với giá trị toàn thang đo. Dải đo quá nhỏ sẽ làm tăng nguy cơ quá tải. Ngược lại, dải đo quá lớn sẽ làm giảm độ dễ đọc trong dải vận hành bình thường.

Cấp độ chính xác và tỷ lệ

Độ chính xác yêu cầu phụ thuộc vào mục đích sử dụng. Các yêu cầu đối với việc giám sát vận hành chung khác với các yêu cầu đối với thử nghiệm hoặc các phép đo liên quan đến chất lượng.
Kích thước mặt số và vạch chia thang đo cũng phải phù hợp với ứng dụng. Giá trị đo phải có thể đọc rõ ràng từ khoảng cách quan sát dự kiến. Đơn vị áp suất yêu cầu hoặc thang đo kép phải được chỉ định tại thời điểm đặt hàng.

Phương tiện xử lý và vật liệu

Tất cả các bộ phận tiếp xúc với môi trường quá trình phải có khả năng chống lại môi trường đó. Ngoài loại môi trường, nồng độ, nhiệt độ, tạp chất và các phản ứng hóa học có thể xảy ra cũng phải được tính đến.
Hợp kim đồng có thể phù hợp với môi trường trung tính. Đối với môi trường ăn mòn hoặc có yêu cầu cao hơn, thép không gỉ hoặc các vật liệu đặc biệt thường được sử dụng. Nếu không thể tiếp xúc trực tiếp giữa môi trường và ống Bourdon, có thể cần phải sử dụng gioăng màng.

Kết nối quá trình và lắp đặt

Loại ren, kích thước kết nối, hệ thống làm kín và vị trí kết nối phải phù hợp với vị trí lắp đặt. Ví dụ, có các phiên bản với kết nối ở đáy hoặc kết nối ở phía sau.
Hướng lắp đặt, không gian có sẵn và hướng đọc mong muốn cũng phải được tính đến. Áp lực cơ học trong đường ống không được truyền đến đồng hồ đo áp suất.

Rung động và áp suất dao động

Dao động và áp suất dao động có thể xảy ra trong máy bơm, máy nén hoặc hệ thống thủy lực. Sự dao động đáng kể của kim chỉ thị gây khó khăn cho việc đọc và tạo thêm ứng suất lên cơ chế đo.
Các thiết bị chứa chất lỏng, van tiết lưu, bộ giảm dao động hoặc lắp đặt tách biệt khỏi máy có thể giảm bớt áp lực này. Biện pháp thích hợp phụ thuộc vào các điều kiện vận hành cụ thể.

Nhiệt độ và điều kiện môi trường

Nhiệt độ của môi chất và môi trường phải nằm trong giới hạn cho phép của đồng hồ đo áp suất. Đối với môi chất nóng, có thể cần sử dụng ống hút, bộ phận làm mát hoặc gioăng màng.
Bụi, độ ẩm, nước bắn, môi trường ăn mòn và tiếp xúc ngoài trời quyết định thiết kế vỏ và cấp bảo vệ cần thiết. Trong môi trường ăn mòn, có thể cần phải sử dụng vỏ bằng thép không gỉ và các phớt có khả năng chống ăn mòn cao.

An toàn và tiêu chuẩn

Trong trường hợp áp suất cao, môi chất nguy hiểm hoặc lắp đặt gần nhân viên vận hành, cần xác định xem có cần đồng hồ đo áp suất an toàn hay không. Các phiên bản an toàn có thể bao gồm, trong số các tính năng khác, kính quan sát chống vỡ, vách ngăn chắc chắn và vách sau chống nổ. Điều này đảm bảo rằng, trong trường hợp hư hỏng, chất lỏng hoặc các bộ phận thoát ra sẽ được chuyển hướng xa khỏi người vận hành càng nhiều càng tốt.
Tiêu chuẩn DIN EN 837-1 quy định, trong số những nội dung khác, các kích thước, yêu cầu đo lường, thiết kế và thử nghiệm đối với đồng hồ đo áp suất ống Bourdon. Tiêu chuẩn DIN EN 837-2 bao gồm các khuyến nghị về việc lựa chọn và lắp đặt đồng hồ đo áp suất. Tùy thuộc vào ngành công nghiệp và ứng dụng, có thể cần phải có các chứng nhận bổ sung, chứng chỉ thử nghiệm hoặc chứng chỉ hiệu chuẩn.

Chi phí nhà sản xuất, dịch vụ và vòng đời

Một nhà sản xuất hoặc nhà cung cấp phù hợp nên có khả năng tư vấn về việc lựa chọn dải đo, vật liệu, các đầu nối, thiết kế vỏ và phụ kiện.
Cần xem xét tính sẵn có của các thiết kế tiêu chuẩn và tùy chỉnh, khả năng giao hàng và cung cấp phụ tùng thay thế, dịch vụ hiệu chuẩn và sửa chữa, tài liệu kỹ thuật và chứng chỉ, cũng như tính sẵn có lâu dài của các thiết bị tương đương.
Ngoài giá mua, cũng cần xem xét chi phí lắp đặt, bảo trì, hiệu chuẩn, tần suất thay thế và chi phí ngừng hoạt động tiềm ẩn. Một đồng hồ đo áp suất phù hợp về mặt kỹ thuật và bền bỉ có thể tiết kiệm chi phí hơn trong dài hạn so với một mẫu được lựa chọn chỉ dựa trên giá mua thấp nhất.

Tóm tắt

Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon là các thiết bị đo lường cơ học đã được chứng minh hiệu quả để hiển thị trực tiếp áp suất của các môi trường khí và lỏng. Chúng hoạt động mà không cần nguồn điện bên ngoài và được sử dụng trong nhiều loại máy móc, nhà máy và hệ thống cấp liệu. Các dải đo đa dạng, vật liệu, thiết kế vỏ và các chức năng bổ sung cho phép chúng thích ứng với nhiều yêu cầu công nghiệp khác nhau. Tuy nhiên, để đảm bảo kết quả đo đáng tin cậy, đồng hồ áp suất phải được lựa chọn cẩn thận sao cho phù hợp với môi trường làm việc, dải áp suất, độ chính xác, loại kết nối và điều kiện môi trường. Áp suất dao động, rung động, nhiệt độ cao, môi trường ăn mòn và các đợt tăng áp đột ngột cần được chú ý đặc biệt. Trong các ứng dụng như vậy, có thể cần sử dụng đồng hồ đo áp suất chứa chất lỏng, phớt màng, bộ giảm chấn hoặc các thiết kế an toàn đặc biệt.

Có thể mua đồng hồ đo áp suất ống Bourdon từ nhiều nhà sản xuất và nhà cung cấp khác nhau. Thông tin toàn diện về các nhà sản xuất và nhà cung cấp đồng hồ đo áp suất ống Bourdon trên toàn thế giới có thể được tìm thấy trên Exportpages.