Bourdon-toruga manomeetrid – leidke tootjaid ja tarnijaid

Bourdon-toru manomeetreid kasutatakse gaasiliste või vedelate keskkondade rõhu mõõtmiseks ja selle näitamiseks otse kohapeal.

Need kuuluvad kõige levinumate mehaaniliste manomeetrite hulka ja neid kasutatakse muu hulgas masina- ja seadmeteehituses, hüdraulilistes ja pneumaatilistes süsteemides ning energia- ja protsessitehnoloogias.
Seadmele nime andnud mõõteelement on kõver metalltoru, mida nimetatakse Bourdon-toruks. See deformeerub rakendatud rõhu mõjul. See liikumine kantakse mehaaniliselt üle osutile ja kuvatakse skaalal. Kuna Bourdon-toru manomeetrid töötavad ilma välise toiteallikata, võimaldavad need lihtsat, töökindlat ja kulutõhusat rõhu jälgimist.

Allpool on toodud ülevaade Bourdon-toru manomeetrite tööpõhimõtetest, konstruktsioonidest, rakendustest ja eelistest, samuti nende valimise olulisematest kriteeriumidest.

Kuidas Bourdon-toru manomeetrid töötavad

Bourdon-toru koosneb painutatud metalltorust, millel on tavaliselt ovaalne ristlõige. Üks ots on kindlalt ühendatud protsessiliitmikuga, teine ots aga saab vabalt liikuda.
Kui mõõdetav keskkond siseneb Bourdon-torusse rõhu all, muutub selle ristlõige veidi. Samal ajal püüab painutatud toru end sirgeks sirutada. Selle tulemusena liigub Bourdon-toru vaba ots vastavalt rakendatud rõhule.
Mehaaniline ülekandemehhanism võimendab seda liikumist ja edastab selle osutile. Osuti näitab mõõdetud rõhku sobival skaalal. Kui rõhk langeb, naaseb Bourdon-toru oma algse kuju juurde oma elastse tööpiirkonna piires.
Bourdon-toru manomeetrid mõõdavad tavaliselt rõhku suhtena ümbritsevasse atmosfäärirõhku. Mudelist sõltuvalt võivad need näidata ülerõhku, vaakumit või vaakumi ja ülerõhu kombineeritud vahemikku.
Väga madalate rõhkude või eriti tundlike mõõtmiste puhul on sageli sobivamad membraan- või kapslirõhumõõturid. Elektroonilisi rõhuandureid ja rõhuandureid kasutatakse aga eelkõige siis, kui mõõdetud väärtusi on vaja pidevalt edastada, salvestada või digitaalselt töödelda.

Bourdon-toru manomeetrite tüübid

Bourdon-toru manomeetreid on saadaval erinevates konstruktsioonides. Need erinevad peamiselt Bourdon-toru kuju, kasutatud materjalide, korpuse konstruktsiooni ja lisafunktsioonide poolest.

Bourdon-toru manomeetrid C-kujulise Bourdon-toruga

C-kujuline Bourdon-toru on kõige levinum konstruktsioon.
See sobib paljudeks tavapärasteks tööstusrakendusteks ning võimaldab kompaktse ja kulutõhusa konstruktsiooni.
Kõrgema rõhu või spetsiaalsete mõõtevahemike puhul võib kasutada spiraalset Bourdon-toru.
Oma kuju tõttu tekitavad need konstruktsioonid Bourdon-toru vaba otsa suurema liikumise.

Bourdon-toru manomeetrid, mille vedelikuga kokkupuutuvad osad on valmistatud vaskliitmetest

Mudeleid, mille vedelikuga kokkupuutuvad osad on valmistatud vaskliitmetest, kasutatakse sageli neutraalsete, mittesöövitavate vedelike ja gaaside puhul.
Tüüpilised rakendused hõlmavad veetehnoloogiat, pneumaatikat, küttetehnoloogiat ja üldist masinaehitust.
Enne kasutamist tuleb veenduda, et materjalid on piisavalt vastupidavad nii mõõdetavale keskkonnale kui ka valitsevatele temperatuuridele.

Roostevabast terasest Bourdon-toru manomeetrid

Roostevabast terasest versioonid sobivad nõudlikumatele tööstusrakendustele ja keskkondadele, mis ei sobi kokku vaskliitmetega.
Neid kasutatakse muu hulgas keemia- ja naftakeemiatööstuses, seadmete ehituses ning energia- ja protsessitehnoloogias.
Eriti agressiivsete keskkondade puhul võib olla vaja spetsiaalseid materjale või membraanitihendit.

Vedelikuga täidetud Bourdon-toru manomeetrid

Nendes versioonides on korpus täidetud näiteks glütseriini või silikoonõliga.
Vedelik summutab vibratsioonist või pulsatsioonidest tingitud osuti liikumisi.
See parandab näidu loetavust. Samal ajal vähendab see osutimehhanismi ja mehaaniliste ülekandekomponentide koormust.
Seetõttu kasutatakse vedelikuga täidetud manomeetreid sageli pumpadel, kompressoritel, hüdraulikaseadmetel ja liikuvatel masinatel.

Lisafunktsioonidega Bourdon-toru manomeetrid

Mehaanilisi Bourdon-toru manomeetreid saab varustada elektriliste lülituskontaktide või elektrilise väljundsignaaliga.
Kui eelnevalt määratud piirväärtused on saavutatud, käivitavad lülituskontaktid näiteks hoiatussõnumeid või lülitusoperatsioone.
Elektrilise väljundsignaaliga mudelid ühendavad hästi nähtava mehaanilise kohapealse näidu võimega edastada mõõdetud väärtusi juhtimissüsteemile või kõrgemale tasandile.

Bourdon-toru manomeetrite rakendused

Bourdon-toru manomeetreid kasutatakse kõikjal, kus on vaja rõhku usaldusväärselt jälgida ja lugeda otse masinal, süsteemis või torustikus.

Mehaanika- ja seadmeteehitus

Masina- ja seadmete ehituses kasutatakse Bourdon-toru manomeetreid töörõhu jälgimiseks toitetorustikes, jahutuskontuurides, määrdesüsteemides ja mitmesugustes abiseadmetes.

Hüdraulika

Hüdraulikasüsteemides kuvavad need muu hulgas pumba-, töö-, akumulaatori- või tagasivoolurõhku.
Kuna sellistes süsteemides võivad esineda rõhuhüpped ja pulsatsioonid, tuleb mõõtevahemik ja summutamine hoolikalt valida.

Pneumaatika

Pneumaatikasüsteemides kasutatakse Bourdon-toru manomeetreid suruõhu ja muude sobivate gaaside jälgimiseks.
Tüüpilised paigalduskohad on kompressorid, suruõhu töötlemisseadmed, kollektorid ja pneumaatilised juhtimissüsteemid.

Pumbad ja kompressorid

Pumpadel ja kompressoritel jälgivad need seadmed imu-, väljund- või surverõhku.
Tugeva vibratsiooni või kõikumise korral on eelistatud vedelikuga täidetud versioonid või täiendavad summutavad elemendid.

Keemia- ja töötlemistehased

Protsessitehastes mõõdavad Bourdon-toru manomeetrid rõhku mahutites, torustikes ja tootmisprotsessides.
Kuumade, agressiivsete, väga viskoossete, saastunud või kristalliseeruvate keskkondade puhul võib kasutada membraanitihendit. See eraldab mõõteriista protsessikeskkonnast ja edastab rõhu hüdrauliliselt mõõteelemendile. Standardseid Bourdon-toru konstruktsioone sobib aga eriti hästi kasutada keskkondades, mis ei ole väga viskoossed ega kristalliseeruvad ning mis ei korrodeeri kasutatavaid materjale.

Energia- ja kommunaalsüsteemid

Lisaks leiavad need rakendust küttesüsteemides, veevarustussüsteemides, elektrijaamades ja muudes kommunaalsüsteemides. Kuumade keskkondade või auru puhul peavad mõõteriist ja kõik vajalikud kaitseseadmed olema kohandatud protsessi temperatuuriga.

Liikuvad masinad

Tugevaid Bourdon-toru manomeetreid kasutatakse ehitus-, põllumajandus- ja tööstusmasinates hüdrauliliste ja pneumaatiliste süsteemide jälgimiseks. Siin on eriti oluline vastupidavus vibratsioonile, löökidele, niiskusele ja temperatuurikõikumistele.

Bourdon-toru manomeetrite eelised

• Välist toiteallikat ei ole vaja: mõõtmine ja näidik on puhtalt mehaanilised. Seetõttu saab rõhku lugeda otse isegi ilma elektritoiteta.
• Otsene näidik kohapeal: masina või süsteemi töötingimusi saab paigalduskohas kiiresti kontrollida.
• Tugev konstruktsioon: Tõestatud mehaaniline konstruktsioon tagab usaldusväärse rõhu jälgimise, kui valitakse õige mudel ja seda kasutatakse nõuetekohaselt.
• Mitmekülgsed konstruktsioonid: erinevad mõõtevahemikud, materjalid, korpuse suurused, ühendustüübid ja lisafunktsioonid võimaldavad seadmeid kohandada paljudele rakendustele.
• Kulutõhus kasutamine: Bourdon-toru manomeetrid pakuvad kulutõhusat lahendust paljudele standardmõõtmiste ülesannetele.
• Hea loetavus: Sobiv skaala ja piisavalt suur näidik võimaldavad rõhku kiiresti visuaalselt hinnata.
• Kombinatsioon lisaseadmetega: membraanitihendid, summutuselemendid, sulgeklapid, sifoonid või ülerõhukaitseseadmed võivad laiendada rakenduste valikut.

Bourdon-toru manomeetrite piirangud

• Bourdon-toru manomeetrid ei sobi igaks rõhu mõõtmise ülesandeks. Kõrge viskoossusega, saastunud või kristalliseeruvad keskkonnad võivad ummistada Bourdon-toru kitsa ristlõike. Korrosiivsed keskkonnad võivad kahjustada sobimatuid materjale.
• Tugevad vibratsioonid, kiired rõhu muutused, rõhu hüpped ja pikaajaline ülekoormus võivad samuti halvendada näidu loetavust, mõõtetäpsust ja kasutusiga. Selliseid töötingimusi tuleb valiku tegemisel arvesse võtta ja vajaduse korral kontrollida asjakohaste kaitse- või summutusmeetmetega.
• Väga madalate rõhkude, eriti kõrge täpsusnõuete või mõõdetud väärtuste digitaalse edastamise ja salvestamise puhul võivad sobivamad olla muud mehaanilised või elektroonilised mõõtesüsteemid.

Bourdon-toru manomeetrite peamised ostukriteeriumid

Bourdon-toru manomeetrid täidavad paljudes süsteemides olulisi seireülesandeid. Hoolikas valik aitab vältida mõõtmisvigu, enneaegset kulumist ja ootamatuid rikkeid.

Mõõteülesanne ja rõhuvahemik

Esmalt tuleb kindlaks teha, kas mõõdetakse manomeetrilist rõhku, vaakumit või kombineeritud rõhuvahemikku. Arvesse tuleb võtta mitte ainult tavalist töörõhku, vaid ka võimalikke rõhukõikumisi ja rõhuhüppeid.
Töörõhk peaks jääma piisavalt alla täisskaala väärtuse. Liiga väike mõõtevahemik suurendab ülekoormuse ohtu. Seevastu tarbetult suur mõõtevahemik vähendab loetavust tavalises töötamisvahemikus.

Täpsusklass ja skaalimine

Nõutav täpsus sõltub kasutusotstarbest. Üldisele tööseirele kehtivad teistsugused nõuded kui katsetamisele või kvaliteediga seotud mõõtmistele.
Ka näidikukella suurus ja skaala jaotus peavad olema rakendusele sobivad. Mõõdetud väärtus peab olema selgelt loetav ettenähtud vaatekauguselt. Tellimisel tuleb täpsustada nõutavad rõhuühikud või kahe skaala kasutamine.

Protsessikeskkonna ja materjalid

Kõik protsessikeskkonna keskkonnaga kokkupuutuvad osad peavad olema selle keskkonna suhtes vastupidavad. Lisaks keskkonna tüübile tuleb arvesse võtta ka kontsentratsiooni, temperatuuri, lisandeid ja võimalikke keemilisi reaktsioone.
Neutraalsete keskkondade puhul võivad sobida vaskliitmed. Korrosiivsete või nõudlikumate keskkondade puhul kasutatakse sageli roostevaba terast või erimaterjale. Kui keskkonna ja Bourdon-toru vaheline otsene kokkupuude ei ole võimalik, võib olla vaja membraanitihendit.

Protsessiliitmik ja paigaldus

Keermetüüp, ühenduse suurus, tihendussüsteem ja ühenduse asend peavad sobima paigalduskohaga. Näiteks on saadaval versioonid, millel on alumine või tagumine ühendus.
Arvesse tuleb võtta ka paigaldussuunda, olemasolevat ruumi ja soovitud näidu suunda. Torustiku mehaanilised pinged ei tohi kanduda manomeetrile.

Vibratsioonid ja rõhupulssid

Pumpades, kompressorites või hüdraulikasüsteemides võivad esineda vibratsioonid ja rõhupulsatsioonid. Märkimisväärsed osuti kõikumised raskendavad näidu lugemist ja koormavad mõõtemehhanismi täiendavalt.
Seda koormust on võimalik vähendada vedelikuga täidetud mõõteriistade, drosselklappide, pulsatsioonidempferite või seadmest eraldi paigaldamise abil. Sobiv meede sõltub konkreetsetest töötingimustest.

Temperatuur ja keskkonnatingimused

Keskkonna ja mõõdetava aine temperatuur peab jääma manomeetri lubatud piiridesse. Kuumade ainete puhul võivad olla vajalikud sifoonid, jahutussektsioonid või membraanitihendid.
Tolm, niiskus, veepritsmed, korrosiivne keskkond ja välistingimustes kasutamine määravad kindlaks vajaliku korpuse konstruktsiooni ja kaitseklassi. Korrosiivses keskkonnas võivad olla vajalikud roostevabast terasest korpused ja eriti vastupidavad tihendid.

Ohutus ja standardid

Kõrge rõhu, ohtlike keskkondade või töötajate lähedusse paigaldamise korral tuleb kindlaks teha, kas on vaja ohutusmanomeetrit. Ohutusversioonidel võib muu hulgas olla purunemiskindel vaateaken, tugev vahesein ja läbilöögikindel tagasein. See tagab, et kahjustuse korral suunatakse väljapaiskuv keskkond või komponendid operaatorist võimalikult kaugele.
Standard DIN EN 837-1 hõlmab muu hulgas Bourdon-toru manomeetrite mõõtmeid, metroloogilisi nõudeid, konstruktsiooni ja katsetamist. Standard DIN EN 837-2 sisaldab soovitusi manomeetrite valiku ja paigaldamise kohta. Sõltuvalt tööstusharust ja kasutusvaldkonnast võivad olla vajalikud täiendavad kinnitused, katsetussertifikaadid või kalibreerimissertifikaadid.

Tootja, hooldus ja elutsükli kulud

Sobiv tootja või tarnija peaks suutma anda nõu mõõtevahemiku, materjalide, ühenduste, korpuse konstruktsiooni ja lisaseadmete valiku osas.
Arvesse tuleks võtta ka standard- ja eritellimusel valmistatud mudelite kättesaadavust, tarnimisvõimet ja varuosade kättesaadavust, kalibreerimis- ja remonditeenuseid, tehnilist dokumentatsiooni ja sertifikaate, samuti võrreldavate seadmete pikaajalist kättesaadavust.
Lisaks ostuhinnale tuleks arvesse võtta ka paigaldus-, hooldus-, kalibreerimis- ja asendussageduse kulusid ning võimalikke seisakukulusid. Tehniliselt sobiv ja vastupidav manomeeter võib pikas perspektiivis osutuda kulutõhusamaks kui mudel, mis on valitud üksnes madalaima ostuhinna alusel.

Kokkuvõte

Bourdon-toru manomeetrid on end tõestanud mehaanilised mõõteriistad gaasiliste ja vedelate keskkondade rõhu otseseks kuvamiseks. Need töötavad ilma välise toiteallikata ja neid kasutatakse arvukates masinates, seadmetes ja varustussüsteemides. Erinevad mõõtevahemikud, materjalid, korpuse konstruktsioonid ja lisafunktsioonid võimaldavad neid kohandada mitmesugustele tööstuslikele nõuetele. Usaldusväärsete mõõtetulemuste saamiseks peab manomeeter olema hoolikalt valitud vastavalt protsessikeskkonnale, rõhuvahemikule, täpsusele, ühendustüübile ja keskkonnatingimustele. Erilist tähelepanu tuleb pöörata pulseerivale rõhule, vibratsioonile, kõrgetele temperatuuridele, korrosiivsetele keskkondadele ja võimalikele rõhuhüppele. Sellistes rakendustes võivad osutuda vajalikuks vedelikuga täidetud manomeetrid, membraanitihendid, summutavad elemendid või spetsiaalsed ohutuskonstruktsioonid.

Bourdon-toru manomeetreid saab osta mitmesugustelt tootjatelt ja tarnijatelt. Põhjalikku teavet Bourdon-toru manomeetrite tootjate ja tarnijate kohta kogu maailmast leiate veebisaidilt Exportpages.