Bourdoni toru: üksikasjalik lihtsas keeles. Vedrumõõdik praktiline Bourdon toru mõõturi tööpõhimõte

Põhiosa survet mõõtvates seadmetes on nn Bourdon-vedru, mis kujutab endast ovaalse või mõne muu pikliku lõiguga ringikaare järgi painutatud õõnestoru (joonis 147).

Selline toru sirgub mõnevõrra ja toru otsa liikumine läbi kordaja mehhanismi edastatakse manomeetri nõelale (joonis 148).

Noole kõrvalekalde järgi hinnatakse mõõdetud rõhu väärtust.

Ühes mõõteriistade raamatus juhtusime nägema järgmist selgitust Bourdoni toru tööpõhimõtte kohta: „Bourdoni vedru toime põhineb asjaolul, et toru sees olev rõhk toru ülemisel pinnal. vedru on suurem kui rõhk selle sisepinnale. Tõepoolest, kui toru on ristkülikukujuline ja kui tähistame toru välimist ja sisemist raadiust läbi R 1 ja R 2, siis on toru välimine (S 1) ja sisepind (S 2) vastavalt võrdsed.
, kus φ on vedru kesknurk, a on joonise tasapinnaga risti oleva tasapinna suurus, R 1 ja R 2 on raadiused.

Surve all p kg/cm 2 kogu surve välispinnale

ja sisemisele ja jõud P 1 on suurem kui jõud P 2 ja kipub vedru lahti painutama "

Kas see seletus on õige?

Selgitus ekslikult. Vastavalt antud põhjendus toru, olenemata ristlõike kujust, sisemise rõhu all peaks alati vähendama selle kumerust - sirutama. kogemus, aga, näitab see toru koos ümmargune osa ei reageeri üldse sisemisele survele, ja ristlõikega toru suurte ja väikeste telgede vastupidise paigutusega, sisemise rõhu all ei vähene, vaid suurendab selle kumerust.

Ülaltoodud selgituse autor ei võtnud arvesse asjaolu, et välja arvatud jõud P 1 ja P 2 , toimides pindadele S1 ja S2, on olemas ka jõud, mis mõjub toru põhja. See jõud annab hetk, täpselt võrdne jõudude P 1 ja P 2 momentide vahega, nii paindemoment toru mis tahes osas on null. Sel juhul pole öeldu kontrollimiseks vaja nende jõudude suurust arvutada. Toru pind paremal suvalisest jaotisest AA(joonis 404) on suletud pinnale ja rõhk kehtib ainult selles jaotises normaalne jõud võrdne rõhu ja ristlõike pindala korrutis "valguses".

Kell ükskõik milline toru kuju survejõud ei anna üldse paindemomenti. Toru tööks vajalik tingimus on an ristlõike kontuuri deformatsioon.Ükskõik milline mitteringikujuline kuju toru ristlõige võib olla, sisemise ülerõhu toimel selle lõigu kontuur kipub võtma ringi kuju. Kus väiketelg lõigud veidi suureneb a suur väheneb ja kogu kontuur võtab ligikaudu sama kuju, nagu on näidatud katkendjoonega joonisel fig. 404. Samas iga pikisuunaline kiud toru saab natuke liikumine kõrvalteljega paralleelses suunas lõigud. Joonisel fig. 404 on käik kiud mn tähistatud w.

Kui kiud mn liigutab summa w, see läheb kaarele suurem raadius ja see ilmub venitamine Pinge. Kiududes lamades neutraaltelje all, ilmub kokkusurutav Pinge. Toru hakkab siis sirgu ajada.

Öeldu valguses saab selgeks, miks ümmargune toru ei reageeri siserõhule. Sel juhul lõigu kontuur on ainult venitatud ja väärtus w tahe ebaoluline. Sellepärast ümmarguse toru kõveruse muutus on väga väike ja katse tavapärases keskkonnas ei leitud.

Rõhku mõõdetakse tundliku elemendi abil – Bourdoni toru, membraan, vedelikukolonn, tensoandur jne. Kõige tavalisemad rõhumõõtmisseadmed on:

U-toru
Bourdoni torul põhinev vedrumõõtur
Diafragma manomeeter
Diafragma rõhuandur
Pingemõõturi rõhuandur
Lõõtsa rõhuandur
Piesoelektriline rõhuandur

Mõelge erinevat tüüpi manomeetrite tööpõhimõtetele.

Kuidas vedru manomeeter töötab?

Vedrumanomeetrite tundlik element on Bourdoni toru – elliptilise või ovaalse osaga õõnes messingist toru, mis on kaarekujuliselt painutatud ja ühest otsast suletud. Toru teine ots on ühendatud manomeetri liitmikuga, seega on toru sisemine õõnsus ühenduses piirkonnaga, kus rõhku mõõdetakse.

Surve mõjub Bourdoni toru sisepinnale. Söötme rõhu mõju all olevate piirkondade erinevuse tõttu kipub toru sirguma. Selgub, et rõhu suurenemisel paindub messingtoru lahti ja vähenedes paindub. See viib toru suletud otsa liikumiseni, mis on varda kaudu ühendatud noolega hammasrattale mõjuva hammasrattasektoriga. Osuti asukohta tõlgendatakse seadmele trükitud skaala abil ülerõhu näitude väärtuseks.

Bourdoni torul põhinevad manomeetrid on võimelised mõõtma kuni sadu MPa rõhku ning neid kasutatakse laialdaselt hüdraulilistes, pneumaatilistes ja veeküttesüsteemides.

Miks on manomeeter täidetud glütseriiniga?

Vibratsiooni ja kõikumiste vähendamiseks täidetakse pulsatsioonide, järskude rõhumuutuste korral manomeeter summutusvedelikuga - glütseriiniga ja rõhk juhitakse tundlikule elemendile läbi.

Mis on võrdlusrõhumõõtur

Võrdlusmanomeeter- seade rõhu mõõtmiseks suure täpsusega, see on mõeldud teiste manomeetrite või rõhuandurite katsetamiseks, kalibreerimiseks, kontrollimiseks, kalibreerimiseks, täpse rõhumõõtmise mõõtmiseks, näiteks uurimiskatsete läbiviimisel, kalibreerimiseks, muude manomeetrite kalibreerimiseks.

Tavalistel manomeetritel on tavaliselt seadmed täiendavaks reguleerimiseks ja korrigeerimiseks, näiteks võib olla ette nähtud temperatuuri korrigeerimise võimalus. Eeskujulike manomeetrite mehhanismidele esitatakse kõrgeid nõudmisi, need on valmistatud suure täpsusega.

Võrdlusmanomeetrid näitavad rõhku suure täpsusega ja nende manomeetrite skaala läbimõõt on suurem kui tavalistel mõõteriistadel. Standardsete 0,4-ga manomeetrite läbimõõt on 160 mm ja täpsusklassiga 0,15 või 0,25-250 mm.

Kuidas töötab diafragma manomeeter?

Diafragma mõõturi sensorelement kasutab diafragmat, mis toimib osutiga ühendatud mehhanismile. Manomeetrile antav mõõdetud rõhk deformeerib membraani, mis omakorda põhjustab osuti liikumise.

Diafragma manomeetri mõõtepiirkond sõltub membraani jäikusest ja pindalast.

Diafragma manomeetrid sobivad töötamiseks agressiivse keskkonnaga, neid kasutatakse rõhu mõõtmiseks:

Tsemendi- ja betoonipumbad
Reovee transpordisüsteemid
Koksitehases

Mõõdiku parameetrid

Manomeetrite valimisel tuleb arvestada järgmiste parameetritega:

Keskkond, milles rõhku mõõdetakse
Kasutusala
Manomeetri täpsusklass
Läbimõõt, vastavalt GOST 2405-88. Toodetakse 40, 50, 63, 100, 160, 250 millimeetrise läbimõõduga manomeetreid "manomeetrid, vaakummõõturid, rõhu- ja vaakummõõturid"
Mõõtmispiir
- MPa, baar, kgf / cm2
Korpuse materjal
Ääriku olemasolu
Ühenduse ühenduskeere
Paigalduskoht - radiaalne või aksiaalne

Rõhu mõõtmiseks erinevates ühikutes saab manomeetrile rakendada mitut skaalat.

Esitatud manomeetril on skaala rõhu mõõtmiseks MPa ja psi ühikutes. Seade näitab rõhku 250 baari või 3500 psi.

Manomeetrite tavapärane tähistus

Seadme tähistus näitab:

Seadme funktsionaalne otstarve
- DM - manomeeter;
- DV - vaakummõõtur;
- JAH - manovaakummeeter;
- DT - tõukejõu mõõtur;
- DN - manomeeter;
- DG – tõukejõu mõõtur.
Manomeetri seeria- või seerianumber
Mõõdetud rõhu väärtus
Ühikud
Täpsusklass

Näiteks manomeetri seerianumbriga 0001, piirväärtus 100, mõõtühik MPa, täpsusklass 1, tähistus näeb välja järgmine:

DM 0001-100 MPa-1

Manomeetrite tootjad saavad kehtestada oma märgistamise reeglid, kuid koodis näidatud tähistuspõhimõte ja peamised parameetrid jäävad sarnaseks näites näidatutega.

Bourdoni toru manomeetrit kasutatakse ülerõhu mõõtmiseks vahemikus 0,6 kuni 70 baari. See kuulub mehaaniliste rõhu mõõtmise vahendite hulka ja töötab ilma toiteallikata.

Bourdoni toru on ovaalse ristlõikega rõngakujuline toru. Mõõdetava keskkonna rõhk mõjub toru sisepinnale ja paneb toru lahtise otsa liikuma. See liikumine on rõhu mõõtmine ja seda kuvatakse mehhanismi kaudu. See liikumine on rõhu suuruse mõõt ja seda kuvatakse mehhanismi kaudu.

C-kujulise Bourdoni toru üks ots on avatud, teine, mida nimetatakse otsaks, on suletud. Avatud ots on ühendatud hülsiga, millel on toru sisselaskeava. Surveallikas on ühendatud muhviga, nii et rõhk voolab allikast läbi sisselaskeava ja torusse.

Surve rakendamisel Bourdoni toru liigub. Sõltuvalt elemendi konstruktsioonist ja rakendatud surve tüübist kipub toru sirguma või kõverduma. Tõsi, otsa nihkumine surve avaldamisel on ebaoluline, enamikul juhtudel ei ületa see ühe sentimeetrit. Sel juhul on otsa nihe võrdeline rakendatava rõhuga. Rõhumõõtur, millega ots on ühendatud, muudab selle väikese otsa nihke nõela liikumiseks, mida saab lugeda.

Lisaks C-kujulisele Bourdoni torule on olemas spiraalne Bourdoni toru, mille põhiseade on sama, mis C-kujulisel, välja arvatud see, et toru on antud juhul spiraali kujuga.

See mähis võimaldab toru sirgendada suuremal määral kui C-kujuline. Lõppkokkuvõttes on toru otsa nihkumine rõhu rakendamisel suurem kui C-kujulisel. Kuna mõned mõõturid nõuavad suuremat nihet kui C-toru, peetakse seda spiraaltoru kasutamist eeliseks.

Bourdoni toru on mõõteriistades elastne element, mis võimaldab teil kontrollida rõhku kõigil tööstuses kasutatavatel tasemetel. See tunnetab rõhu muutusi ja muudab need muutused mehaaniliseks liikumiseks. Bourdoni toru on tavaliselt ühendatud manomeetriga, mis kuvab rõhu muutust gradueeritud skaalal.

Bourdoni toru ei ole iseseisev mõõteseade, vaid abielement, mis paigaldatakse mõõteseadmesse. See võimaldab teil luua vedeliku, gaasi või auru voolukiiruse mõõtmiseks vajaliku diferentsiaalrõhu. Bourdon toru manomeetrid on kõige levinumad mõõteriistad nende madala hinna, mitmekülgsuse ja kõrge töökindluse tõttu.

See on valmistatud erinevatest metallidest, sealhulgas pronksist, messingist, roostevabast terasest. Materjali valiku määrab kasutuskeskkond ja mõõdetud rõhu tase: mida kõrgem on rõhk, seda tugevam on materjal.

Kuidas Bourdoni toru töötab

Bourdoni torude tüübid