1. Ống bourdon là gì
Để tìm hiểu chính xác áp kế Bourdon là gì, trước hết, điểm đáng chú ý bạn cần biết trước đó ống Bourdon là gì? Ống Bourdon là một ống có hình dạng xuyên tâm với mặt cắt ngang hình elip. Áp suất của môi trường đo tác dụng lên bên trong ống và làm cho đầu không kẹp của ống dịch chuyển. Chuyển động này là đơn vị đo áp suất và được thể hiện thông qua chuyển động.
Ống hình chữ “C” thường được sử dụng cho áp suất từ 0,6 bar đến 60 bar. Đối với áp suất cao hơn (lên đến 7000 bar), sử dụng một ống Bourdon được sử dụng ở dạng xoắn, tự quấn một hoặc hai vòng.
2. Áp kế bourdon là gì
Đi vào chủ đề chính, vậy áp kế Bourdon là gì? Hay nói một cách cụ thể là đồng hồ đo áp suất dạng ống Bourdon được sử dụng để đo áp suất tương đối từ 0.8 … 100.000 psi. Thiết bị được xếp vào loại dụng cụ đo áp suất cơ học và hoạt động mà không cần bất kỳ nguồn điện nào. Đây là một thiết bị cơ khí dùng để đo và hiển thị áp suất, được sử dụng để đo áp suất trong hệ thống khí và lỏng.
Đồng hồ Bourdon có vẻ là một trong những thiết bị kém thú vị nhất, nhưng nó vẫn là một trong những thiết bị được sử dụng rộng rãi nhất. Trên thực tế, thật khó để tưởng tượng hầu hết các quy trình kỹ thuật mà không có những máy đo này.
Đồng hồ Bourdon có từ năm 1849 và được phát minh tại Pháp bởi ông Eugene Bourdon. Máy đo nhanh chóng trở nên phổ biến vì nó cho phép người vận hành xem áp suất trong hệ thống. Nó cũng rẻ và đáng tin cậy. Thiết kế của đồng hồ đo đã được cải thiện kể từ năm 1849, nhưng nó vẫn hoạt động cho đến ngày nay như những năm trước đây.
Đồng hồ đo áp suất dạng ống Bourdon dùng để đo áp suất của chất khí, hơi hoặc chất lỏng lên đến 1000 bar và xuống đến -1 bar. Chúng có độ chính xác từ ± 0,1% đến ± 2,5% độ lệch toàn thang đo và được làm bằng đồng thau, thép không gỉ hoặc hợp kim Monel, niken.
3. Vật liệu chế tạo đồng hồ
Thông thường các đồng hồ đo áp suất đều được ché tạo bằng inox và đồng là nguyên liệu chính. Ống Bourdon cũng vậy, đều được làm từ 2 chất liệu chủ đạo này.
Hợp kim đồng / đồng thau
Tên tiếng Anh nói chung về đồng là Copper, là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu là Cu, có số hiệu nguyên tử bằng 29. Đối với vật liệu này, đồng hồ thích hợp cho môi trường lỏng hoặc khí, không có độ nhớt cao hoặc kết tinh, miễn là chúng không tấn công các bộ phận hợp kim đồng. Phạm vi đo bao gồm 0,6 … 1,000 bar.
- Được làm từ đồng và thiếc, và là loại hợp kim đầu tiên được phát triển cách đây khoảng bốn nghìn năm.
- Độ dẫn điện và nhiệt tốt
- Cớ độ bền, độ dẻo tương đối
- Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời
Inox – thép không gỉ
Đây là một hợp kim thép, có hàm lượng crom tối thiểu 10,5% theo khối lượng và tối đa 1,2% carbon theo khối lượng. Khi đó, áp kế được tăng khả năng chống ăn mòn được sản xuất hoàn toàn từ thép không gỉ. Chúng thích hợp để đo áp suất từ 0… 0,6 đến 0… 7.000 bar trong môi trường khí và lỏng, không có độ nhớt cao và không kết tinh – và cả trong môi trường khắc nghiệt.
- Có khả năng chống ăn mòn
- Chịu nhiệt – Các lớp hợp kim crom và niken cao đặc biệt chống đóng cặn và giữ được độ bền cao ở nhiệt độ cao.
- Ưu điểm về độ bền
- Dễ chế tạo – Các kỹ thuật sản xuất thép hiện đại có nghĩa là thép không gỉ có thể được cắt hàn, uốn, tạo hình, gia công
- Khả năng chống va đập
4. Công dụng của áp kế bourdon là gì
Công dụng hay nói theo nhiều cách hiểu là ưu điểm là tác dụng của một vật phẩm bất kỳ đối với điều gì đó. Vậy để hiểu rõ hơn về áp kế bourdon là gì ta đi tìm hiểu ưu điểm của chúng.
- Đồng hồ đo áp suất dạng ống Bourdon này cho kết quả chính xác.
- Ống Bourdon có giá thành thấp.
- Ống Bourdon cấu tạo đơn giản.
- Chúng có thể được sửa đổi để cung cấp đầu ra điện.
- Chúng an toàn ngay cả khi đo áp suất cao.
- Độ chính xác cao, đặc biệt là ở áp suất cao.
5. Nguyên lý hoạt động của đồng hồ áp suất ống bourdon
Để hiểu rõ cách thức hoạt động của áp kế bourdon là gì ta đi vào cấu tại của chính mẫu đồng hồ áp suất này.
Các bộ phận chính của thiết bị này là một bộ chuyển đổi đàn hồi, là một ống bourdon được cố định và mở ở một đầu để nhận áp suất cần đo. Đầu kia của ống bourdon tự do và đóng lại. Mặt cắt của ống bourdon là hình elip. Ống bourdon ở dạng uốn cong để trông giống như một cung tròn. Đầu tự do của ống bourdon được gắn một liên kết có thể điều chỉnh được, liên kết này lần lượt được kết nối với một cung và bánh răng. Đối với trục của bánh răng được kết nối một con trỏ quét trên một thang đo áp suất đã được hiệu chuẩn.
Tiếp đến là nguyên tắc mà thiết bị hoạt động.
Cốt lõi của áp kế Bourdon chính là ống Bourdon. Ống được sản xuất ở dạng C bán nguyệt hoặc cuộn như đã giới thiệu qua ở trên. Một đầu của ống để hở không khí và đầu kia được đóng lại. Bất kỳ sự gia tăng nào của áp suất hệ thống trong ống sẽ làm cho ống nở ra và thẳng lại, một sự thay đổi nhỏ nhưng có độ phóng đại do hình dạng của ống. Sự thay đổi hình chữ C hoặc bán kính cuộn dây được truyền đến kim chỉ thị và chuyển động này cho phép người vận hành hình dung áp suất bên trong hệ thống.
6. Ứng dụng trên mọi hệ thống đường ống
Đồng hồ đo áp suất Bourdon đã xuất hiện ở dạng này hay dạng khác trong hơn 100 năm và vẫn là một trong những loại đồng hồ áp suất phổ biến nhất cho đến ngày nay. Các ứng dụng rất nhiều, bao gồm nhiều hệ thống trạng thái khí và lỏng khác nhau khi đó gọi là các Đồng hồ áp suất nước và Đồng hồ đo áp suất khí nén. Từ những khía cạnh chúng ta vừa tìm hiểu ở trên về áp kế bourdon là gì hẳn các bạn cũng đã hình dung ra tính ứng dụng của mẫu đồng hồ này.
- Việc sửa chữa đồng hồ là gần như không thể trừ khi sử dụng thiết bị chuyên dụng, nhưng đồng hồ Bourdon không đắt nên có thể dễ dàng sử dụng làm phụ tùng thay thế.
- Áp kế Bourdon có thể được coi là đáng tin cậy và mạnh mẽ, mặc dù bất kỳ sự tắc nghẽn nào của đường ống dẫn đến đầu hở của ống Bourdon có thể làm cho áp kế không đáng tin cậy hoặc hoàn toàn không hoạt động được.
- Chúng được sử dụng để đo áp suất từ trung bình đến rất cao.
- Để đo áp suất cao, ví dụ như trong nồi hơi, máy nén.
- Để đo áp suất trong lốp săm xe.
- ………
