Yeb Series เกจวัดความดันไดอะแฟรมสแตนเลส
Cat:มาตรวัดความดัน
◆รุ่น: Yeb60 Yeb100 yeb150 ◆การใช้งาน: ชุดของเครื่องมือนี้เหมาะสำหรับการวัดความดันไมโครต่ำของก...
ดูรายละเอียดเกจวัดแรงดันเป็นหนึ่งในเครื่องมือพื้นฐานที่สุดในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม เครื่องกล หรือกระบวนการ โดยให้การวัดแรงดันของเหลวหรือก๊าซแบบเรียลไทม์ ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจสอบประสิทธิภาพของระบบ ป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์ และรับรองความปลอดภัยของบุคลากร อย่างไรก็ตาม คำว่า "เกจวัดความดัน" ครอบคลุมถึงหมวดหมู่เครื่องมือที่กว้างอย่างน่าประหลาดใจ โดยแต่ละประเภทได้รับการออกแบบมาสำหรับหลักการวัด สภาพแวดล้อมการทำงาน และข้อกำหนดด้านความแม่นยำที่เฉพาะเจาะจง การทำความเข้าใจเกจประเภทต่างๆ ที่มีจำหน่าย และการรู้ว่าเกจประเภทใดที่เหมาะกับการใช้งาน ถือเป็นความรู้ที่จำเป็นสำหรับวิศวกร ผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อ และช่างซ่อมบำรุง
ก่อนที่จะสำรวจเกจประเภทต่างๆ สิ่งสำคัญคือต้องชี้แจงให้ชัดเจนว่ามีการวัดอะไรอยู่บ้าง เนื่องจากเกจประเภทต่างๆ ได้รับการกำหนดบางส่วนตามจุดอ้างอิง ความดันคือแรงที่ใช้ต่อหน่วยพื้นที่ และสามารถแสดงได้โดยสัมพันธ์กับเส้นฐานที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับการใช้งานและการออกแบบเครื่องมือ
ความดันเกจเป็นค่าที่วัดได้บ่อยที่สุด และแสดงถึงความดันที่สัมพันธ์กับความดันบรรยากาศในท้องถิ่น การอ่านค่าความดันเกจเป็นศูนย์หมายความว่าความดันของระบบเท่ากับความดันบรรยากาศ ไม่ใช่ว่าไม่มีความดันเลย ความดันสัมบูรณ์จะถูกวัดโดยสัมพันธ์กับสุญญากาศที่สมบูรณ์แบบ และใช้ในการใช้งานที่การเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดที่ยอมรับไม่ได้ เช่น ในกระบวนการที่ไวต่อระดับความสูงหรือสุญญากาศ ความดันแตกต่างจะวัดความแตกต่างระหว่างจุดความดันสองจุดภายในระบบ และมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการตรวจสอบอัตราการไหล สภาวะของตัวกรอง และระดับในภาชนะที่มีแรงดัน การวัดแต่ละประเภทสอดคล้องกับการออกแบบเกจเฉพาะ ดังนั้นการระบุจุดอ้างอิงที่ถูกต้องจึงเป็นขั้นตอนแรกในการเลือกเครื่องมือที่เหมาะสม
มาตรวัดท่อ Bourdon เป็นกลไกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด เกจวัดความดัน ในโลก หลักการทำงานของมันอาศัยท่อโลหะกลวงโค้ง ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นรูปตัว C เกลียว หรือเกลียว ซึ่งจะยืดออกเล็กน้อยเมื่อแรงดันภายในเพิ่มขึ้น การเคลื่อนไหวนี้ได้รับการขยายทางกลไกผ่านการเชื่อมต่อเฟืองและเฟือง ซึ่งแปลการโก่งตัวของท่อเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของตัวชี้ผ่านหน้าปัดที่ปรับเทียบแล้ว เกจท่อ Bourdon มีความแข็งแกร่ง เชื่อถือได้ ครบสมบูรณ์ในตัวเอง และไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก ทำให้เป็นค่าเริ่มต้นของอุตสาหกรรมสำหรับการตรวจวัดแรงดันทั่วไปในแทบทุกภาคส่วน
เกจท่อ Bourdon มีจำหน่ายในช่วงการวัดตั้งแต่ต่ำสุด 0–0.6 บาร์ จนถึงหลายพันบาร์ ขึ้นอยู่กับวัสดุของท่อและความหนาของผนัง วัสดุท่อมาตรฐานประกอบด้วยทองเหลืองและฟอสเฟอร์บรอนซ์สำหรับการบริการทั่วไป ในขณะที่ท่อสแตนเลสถูกกำหนดไว้สำหรับตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ของเหลวที่มีอุณหภูมิสูง หรือการใช้งานที่ถูกสุขลักษณะ ข้อจำกัดหลักของเกจท่อ Bourdon คือความไวต่อการสั่นสะเทือนและการกระเพื่อมของแรงดัน ซึ่งทั้งสองอย่างนี้อาจทำให้การเคลื่อนไหวสึกหรอก่อนเวลาอันควรและพฤติกรรมของตัวชี้ไม่แน่นอน เกจแบบเติมของเหลว ซึ่งตัวเรือนเต็มไปด้วยกลีเซอรีนหรือน้ำมันซิลิโคน จัดการกับข้อจำกัดนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการลดการเคลื่อนไหวภายในและหล่อลื่นกลไกเกียร์
ไดอะแฟรมเกจใช้เมมเบรนที่ยืดหยุ่นเป็นองค์ประกอบการตรวจจับแทนท่อโค้ง เมื่อแรงดันถูกจ่ายไปที่ด้านหนึ่งของไดอะแฟรม ไดอะแฟรมจะเบนกลับ และการโก่งตัวนี้จะถูกแปลงเป็นการเคลื่อนที่ของพอยน์เตอร์ผ่านการเชื่อมต่อทางกล การออกแบบไดอะแฟรมทำให้เกจเหล่านี้เหมาะสมอย่างยิ่งกับการวัดแรงดันต่ำซึ่งต่ำกว่าช่วงการใช้งานจริงของอุปกรณ์ท่อ Bourdon โดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ไม่กี่มิลลิบาร์จนถึงประมาณ 40 บาร์ เนื่องจากองค์ประกอบการตรวจจับมีขนาดใหญ่และพื้นผิวค่อนข้างเรียบ ไดอะแฟรมเกจจึงมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดันเล็กน้อยในช่วงที่ต่ำกว่าประเภทท่อ Bourdon
ข้อดีที่สำคัญประการหนึ่งของไดอะแฟรมเกจคือความเหมาะสมกับตัวกลางที่มีความหนืดสูง มีการปนเปื้อน หรือมีฤทธิ์รุนแรง ไดอะแฟรมสามารถผลิตจากสแตนเลส ฮาสเตลลอย แทนทาลัม โลหะเคลือบ PTFE หรือวัสดุพิเศษอื่นๆ ที่ทนทานต่อสารเคมี ในการออกแบบหลายๆ แบบ ตัวกลางในกระบวนการไม่เคยเข้าไปในตัวเกจเลย — โดยจะสัมผัสเฉพาะหน้าไดอะแฟรมเท่านั้น — ซึ่งป้องกันการอุดตันของกลไกและทำให้การทำความสะอาดง่ายขึ้น ทำให้ไดอะแฟรมเกจเป็นตัวเลือกที่ต้องการในการใช้งานในกระบวนการทางเคมี อาหารและเครื่องดื่ม การผลิตยา และการบำบัดน้ำเสีย
แคปซูลเกจได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการวัดแรงดันก๊าซที่ต่ำมาก โดยเฉพาะในช่วง 0–600 มิลลิบาร์ องค์ประกอบการตรวจจับประกอบด้วยไดอะแฟรมโลหะลูกฟูกสองตัวที่เชื่อมเข้าด้วยกันที่ขอบเพื่อสร้างแคปซูลที่ปิดสนิท เมื่อมีการออกแรงกดที่ด้านนอกของแคปซูล ไดอะแฟรมทั้งสองจะถูกกดเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดการเคลื่อนที่เชิงกลที่แม่นยำ การออกแบบนี้มีความไวสูงและเป็นเส้นตรงในการตอบสนองที่ช่วงแรงดันต่ำ ทำให้เหมาะสำหรับระบบจ่ายก๊าซ การตรวจสอบแรงดัน HVAC การควบคุมอากาศที่เผาไหม้ และตัวบ่งชี้แรงดันต่างของตัวกรองในท่อแรงดันต่ำ
แคปซูลเกจต้องใช้กับก๊าซที่สะอาด แห้ง และไม่กัดกร่อนเท่านั้น ไม่เหมาะสำหรับตัวกลางที่เป็นของเหลวและมีความไวต่อการมีอยู่ของคอนเดนเสทหรืออนุภาคปนเปื้อนในกระแสก๊าซ เมื่อติดตั้งแคปซูลเกจในการใช้งานตรวจสอบก๊าซ แนะนำให้ใช้ตัวดักความชื้นหรือตัวกรองแบบอินไลน์ที่ต้นทางของเกจ เพื่อปกป้ององค์ประกอบการตรวจจับและรักษาความแม่นยำไว้เมื่อเวลาผ่านไป
เกจวัดแรงดันส่วนต่างมีพอร์ตแรงดันสองพอร์ต — ด้านแรงดันสูงและด้านแรงดันต่ำ — และแสดงความแตกต่างระหว่างทั้งสอง ซึ่งทำให้เครื่องมือเหล่านี้แตกต่างโดยพื้นฐานจากเกจหรือเครื่องมือวัดความดันสัมบูรณ์ซึ่งวัดความดันที่จุดเดียว เกจวัดแรงดันแบบดิฟเฟอเรนเชียลจะใช้เมื่อใดก็ตามที่ความสัมพันธ์ระหว่างค่าความดันสองค่ามีความสำคัญในการปฏิบัติงานมากกว่าค่าใดค่าหนึ่งเพียงอย่างเดียว
การใช้งานทั่วไป ได้แก่ การตรวจสอบแรงดันตกคร่อมตัวกรองและตัวกรองเพื่อระบุเมื่อจำเป็นต้องทำความสะอาดหรือเปลี่ยน การวัดอัตราการไหลผ่านแผ่นปากและมิเตอร์เวนทูรี (ซึ่งแรงดันต่างสัมพันธ์โดยตรงกับความเร็วการไหล) และการตรวจสอบระดับของเหลวในถังแรงดันปิด เกจวัดความแตกต่างสามารถสร้างได้โดยใช้ไดอะแฟรม ลูกสูบ หรือองค์ประกอบการตรวจจับท่อ Bourdon ขึ้นอยู่กับช่วงความดันและสื่อที่เกี่ยวข้อง ต้องเลือกอย่างระมัดระวังเพื่อให้เข้ากันได้กับสื่อกระบวนการทั้งสองพร้อมกัน เนื่องจากทั้งสองพอร์ตอาจสัมผัสกับของไหลที่แตกต่างกันหรือของไหลเดียวกันในสภาวะที่แตกต่างกัน
เกจวัดแรงดันแบบดิจิทัลใช้ตัวแปลงสัญญาณแรงดันแบบอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นองค์ประกอบการตรวจจับแบบเพียโซอิเล็กทริก คาปาซิทีฟ หรือสเตรนเกจ เพื่อแปลงแรงดันให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า จากนั้นจะถูกประมวลผลและแสดงเป็นการอ่านตัวเลขบนหน้าจอ LCD หรือ LED เครื่องมือดิจิทัลต่างจากเกจเชิงกลตรงที่มีข้อดีที่แตกต่างกันหลายประการ รวมถึงความแม่นยำที่สูงกว่า ความสามารถในการบันทึกข้อมูล เอาต์พุตแจ้งเตือนที่กำหนดค่าได้ หน่วยการวัดที่เลือกได้ และความสามารถในการส่งข้อมูลการอ่านไปยังระบบการตรวจสอบระยะไกลผ่านโปรโตคอลการสื่อสารแบบอะนาล็อกหรือดิจิทัล เช่น 4–20 mA, HART หรือ Modbus
เกจดิจิทัลได้รับการกำหนดเพิ่มมากขึ้นในโรงงานอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ซึ่งข้อมูลกระบวนการจำเป็นต้องรวมเข้ากับ SCADA หรือระบบควบคุมแบบกระจาย นอกจากนี้ยังมีประโยชน์ในการสอบเทียบและการทดสอบในกรณีที่ความละเอียดและความแม่นยำของเกจเชิงกลไม่เพียงพอ ข้อเสียเปรียบหลักคือการขึ้นอยู่กับพลังงานแบตเตอรี่หรือแหล่งจ่ายไฟภายนอก ความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และต้นทุนเริ่มต้นที่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับทางเลือกทางกล ในการใช้งานที่มีความสำคัญต่อความปลอดภัย เกจวัดสำรองเชิงกลมักจะติดตั้งควบคู่ไปกับเครื่องมือดิจิทัล เพื่อให้การแสดงภาพที่ไม่ปลอดภัยในกรณีที่ไฟฟ้าขัดข้อง
การเลือกประเภทเกจที่เหมาะสมจะเริ่มต้นด้วยการจับคู่คุณลักษณะการออกแบบของเครื่องมือให้ตรงกับความต้องการเฉพาะของการใช้งาน ตารางด้านล่างนี้แสดงการเปรียบเทียบในทางปฏิบัติของประเภทเกจหลักตามเกณฑ์การเลือกหลัก:
| ประเภทเกจ | ช่วงความดัน | สื่อที่ดีที่สุด | ข้อได้เปรียบที่สำคัญ |
| หลอดเบอร์ดอน | 0.6 บาร์ – 4000 บาร์ | ของเหลว, ก๊าซ | แข็งแรงทนทาน คุ้มค่า ไม่ต้องใช้พลังงาน |
| ไดอะแฟรม | 1 เอ็มบาร์ – 40 บาร์ | หนืด กัดกร่อน สารละลาย | ความยืดหยุ่นของวัสดุ ทนต่อการอุดตัน |
| แคปซูล | 0–600 เอ็มบาร์ | ก๊าซที่สะอาดและแห้งเท่านั้น | ความไวสูงที่ความดันต่ำมาก |
| ดิฟเฟอเรนเชียล | ตัวแปร | ของเหลว, ก๊าซ | ตรวจสอบแรงดันตกคร่อมส่วนประกอบต่างๆ |
| ดิจิตอล | หลากหลาย | ของเหลว, ก๊าซ | ความแม่นยำสูง เอาต์พุตข้อมูล สัญญาณเตือน |
นอกเหนือจากหมวดหมู่หลักๆ แล้ว เกจเฉพาะทางหลายประเภทยังได้รับการออกแบบสำหรับสภาวะการทำงานที่มีความต้องการสูงหรือผิดปกติ ซึ่งเครื่องมือมาตรฐานอาจล้มเหลวหรือทำงานได้ไม่เพียงพอ
ในสภาพแวดล้อมทางเภสัชกรรม เทคโนโลยีชีวภาพ และการแปรรูปอาหาร การออกแบบเกจมาตรฐานเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้เนื่องจากมีรอยแยก ขาที่ตายแล้ว และวัสดุที่ไม่สุขอนามัยซึ่งเป็นแหล่งสะสมของแบคทีเรียและขัดขวางการทำความสะอาดที่มีประสิทธิภาพ เกจวัดแรงดันด้านสุขอนามัยได้รับการออกแบบให้มีผิวหน้าไดอะแฟรมแบบฟลัช พื้นผิวภายในขัดมัน และการเชื่อมต่อที่เป็นไปตามมาตรฐานด้านสุขอนามัย 3-A หรือ EHEDG ชิ้นส่วนที่เปียกทั้งหมดผลิตจากสเตนเลส 316L ที่มีค่าความหยาบพื้นผิวตามที่กำหนด โดยทั่วไป Ra ≤ 0.8 µm เพื่อให้แน่ใจว่าทำความสะอาดได้เต็มที่ภายใต้ขั้นตอน CIP (ทำความสะอาดแบบแทนที่) และ SIP (ฆ่าเชื้อแบบแทนที่)
การใช้งานต่างๆ เช่น การทดสอบไฮดรอลิก การตัดด้วยวอเตอร์เจ็ท เครื่องปฏิกรณ์เคมีแรงดันสูง และระบบอัดแก๊ส ต้องใช้เกจที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงดันสูงเกิน 1,000 บาร์ขึ้นไป เครื่องมือเหล่านี้ใช้ท่อ Bourdon แบบเฮลิคอล ซึ่งเป็นโครงสร้างท่อสปริงขดแน่นที่ให้การโก่งตัวหลายรอบเพื่อความแม่นยำที่มากขึ้นที่ช่วงสูง รวมกับตัวเรือนสเตนเลสสตีลสำหรับงานหนักและการเชื่อมต่อกระบวนการแรงดันสูงแบบพิเศษ เช่น กรวยและซ็อคเก็ตหรือข้อต่อแรงดันปานกลาง รูปแบบความปลอดภัยที่มีแผงระเบิดด้านหลังเป็นสิ่งจำเป็นในการติดตั้งเกจแรงดันสูง เพื่อปกป้องผู้ปฏิบัติงานในกรณีที่ท่อแตก
เกจทดสอบเป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยำซึ่งมีระดับความแม่นยำ 0.25% หรือดีกว่า ใช้ในการตรวจสอบการอ่านของเกจกระบวนการที่ติดตั้ง สอบเทียบเครื่องมือ และทำการทดสอบการยอมรับบนระบบแรงดัน มีเส้นผ่านศูนย์กลางหน้าปัดขนาดใหญ่ — โดยทั่วไปคือ 150 มม. หรือ 250 มม. — เพื่อให้มีการประมาณค่าของตัวชี้แบบละเอียด หน้าปัดที่มีแถบแถบกระจกเพื่อกำจัดข้อผิดพลาดในการอ่านค่าพารัลแลกซ์ และกลไกของตัวชี้ที่ปรับได้ เกจทดสอบควรจัดเก็บอย่างระมัดระวังในกรณีป้องกันเมื่อไม่ได้ใช้งาน และปรับเทียบใหม่ตามช่วงเวลาที่สม่ำเสมอตามมาตรฐานที่ตรวจสอบย้อนกลับได้ เพื่อรักษาความแม่นยำที่ระบุไว้
การเลือกเกจวัดแรงดันที่ถูกต้องจากหลายประเภทที่มีอยู่นั้น จำเป็นต้องประเมินปัจจัยที่พึ่งพาอาศัยกันหลายประการ การรีบเร่งการตัดสินใจนี้มักส่งผลให้เครื่องมือทำงานล้มเหลวก่อนเวลาอันควร การอ่านค่าที่ไม่ถูกต้อง หรืออันตรายด้านความปลอดภัย รายการตรวจสอบต่อไปนี้ครอบคลุมเกณฑ์การคัดเลือกที่สำคัญที่สุด:
แม้แต่เกจวัดแรงดันที่ระบุดีที่สุดก็ยังทำงานได้ต่ำกว่าหรือล้มเหลวก่อนเวลาอันควรหากติดตั้งอย่างไม่ถูกต้องหรือละเลยในการบริการ ควรติดตั้งเกจในตำแหน่งแนวตั้งตรงเสมอหากเป็นไปได้ เนื่องจากการติดตั้งแบบเอียงหรือกลับด้านส่งผลต่อความสมดุลของตัวชี้ และในเกจที่เติมของเหลว อาจทำให้ของเหลวรั่วไหลออกจากเคสได้ การเชื่อมต่อกระบวนการควรทำโดยใช้น้ำยาซีลเกลียวที่ถูกต้องสำหรับสื่อ — มีการใช้เทป PTFE กันอย่างแพร่หลาย แต่ไม่ควรติดเข้ากับเกลียวแรกเพื่อป้องกันไม่ให้เศษชิ้นส่วนเข้าไปในทางเข้าเกจ วาล์วแยกแบบแมนนวลที่ติดตั้งระหว่างสายการผลิตและเกจทำให้สามารถแยกเกจเพื่อเปลี่ยนหรือสอบเทียบได้โดยไม่รบกวนการทำงานของระบบ
การตรวจสอบเกจที่ติดตั้งเป็นประจำควรตรวจสอบการเคลื่อนตัวของตัวชี้ แป้นหมุนแตก การรั่วของตัวเรือน และการกัดกร่อนของการเชื่อมต่อของกระบวนการ เกจที่แสดงข้อผิดพลาดออฟเซ็ตที่สอดคล้องกันควรได้รับการปรับเทียบใหม่หรือเปลี่ยนใหม่ ในการใช้งานที่มีความสำคัญด้านความปลอดภัย กำหนดการสอบเทียบเกจและการเปลี่ยนเกจอย่างเป็นทางการ โดยทั่วไปจะเป็นรายปีหรือตามที่กำหนดโดยการประเมินความเสี่ยง ควรจัดทำเป็นเอกสารและปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัด การทำความเข้าใจเกจประเภทต่างๆ ที่มีจำหน่ายและการประยุกต์ใช้แนวทางปฏิบัติในการเลือกเสียง การติดตั้ง และการบำรุงรักษา ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการวัดแรงดันยังคงแม่นยำ เชื่อถือได้ และปลอดภัยตลอดอายุการใช้งานของระบบแรงดันใดๆ