Tolok tekanan dan barometer digunakan untuk mengukur tekanan. Barometer digunakan untuk mengukur tekanan atmosfera. Untuk ukuran lain, tolok tekanan digunakan. Perkataan tolok tekanan berasal dari dua perkataan Yunani: manos - longgar, metero - mengukur.
Tolok tekanan logam tiub
wujud Pelbagai jenis tolok tekanan. Mari kita lihat lebih dekat dua daripada mereka. Gambar berikut menunjukkan tolok tekanan logam tiub.
Ia dicipta pada tahun 1848 oleh orang Perancis E. Bourdon. Rajah berikut menunjukkan reka bentuknya.
Komponen utama ialah: tiub berongga yang dibengkokkan ke dalam arka (1), anak panah (2), gear (3), paip (4), tuil (5).
Prinsip operasi tolok tekanan tiub
Satu hujung tiub dimeteraikan. Di hujung tiub yang lain, menggunakan paip, ia disambungkan ke kapal di mana tekanan perlu diukur. Jika tekanan mula meningkat, tiub akan tertanggal, dengan itu bertindak pada tuil. Tuas disambungkan kepada anak panah melalui gear, jadi apabila tekanan meningkat, anak panah akan terpesong, menunjukkan tekanan.
Jika tekanan berkurangan, tiub akan bengkok dan anak panah akan bergerak ke arah yang bertentangan.
Tolok tekanan cecair
Sekarang mari kita lihat satu lagi jenis tolok tekanan. Gambar berikut menunjukkan tolok tekanan cecair. Ia berbentuk seperti U.
Ia terdiri daripada tiub kaca berbentuk huruf U. Cecair dituang ke dalam tiub ini. Salah satu hujung tiub disambungkan menggunakan tiub getah ke kotak rata bulat, yang ditutup dengan filem getah.
Prinsip operasi tolok tekanan cecair
Pada kedudukan awal, air dalam tiub akan berada pada paras yang sama. Jika tekanan dikenakan pada filem getah, paras cecair dalam satu siku tolok tekanan akan berkurangan, dan pada yang lain, oleh itu, ia akan meningkat.
Ini ditunjukkan dalam gambar di atas. Kami menekan pada filem dengan jari kami.
Apabila kita menekan pada filem, tekanan udara di dalam kotak meningkat. Tekanan dihantar melalui tiub dan mencapai cecair, menyesarkannya. Apabila paras dalam siku ini berkurangan, paras bendalir di siku satu lagi tiub akan meningkat.
Dengan perbezaan paras cecair, adalah mungkin untuk menilai perbezaan antara tekanan atmosfera dan tekanan yang dikenakan pada filem.
Rajah berikut menunjukkan cara menggunakan tolok tekanan cecair untuk mengukur tekanan dalam cecair pada pelbagai kedalaman.
Apabila mereka bentuk dan mengendalikan sistem pemanasan, penunjuk dan parameter yang paling penting ialah tekanan penyejuk. Pada tekanan biasa, terletak dalam jadual hidraulik, pekerja proses sedang dijalankan tanpa gangguan, penyejuk mencapai titik paling jauh sistem pemanasan. Jika tekanan melebihi titik kritikal, terdapat bahaya saluran paip pecah. Apabila tekanan jatuh di bawah paras yang dibenarkan, terdapat ancaman peronggaan - pembentukan gelembung udara, yang membawa kepada kakisan dan pemusnahan saluran paip. Untuk mengekalkan tahap tekanan pada tahap yang diperlukan, anda perlu sentiasa memantaunya. Ini adalah tepat untuk tolok tekanan digunakan - peranti yang mengukur tekanan ini.
Tekanan ialah nisbah daya yang bertindak berserenjang dengan permukaan dengan luas permukaan itu. Tekanan sebahagian besarnya menentukan strok proses teknologi, keadaan peranti teknologi dan mod pengendaliannya.
JENIS-JENIS TEKANAN:
- Tekanan atmosfera (barometrik) ialah tekanan yang dicipta oleh jisim ruang udara atmosfera bumi.
- Tekanan mutlak ialah jumlah tekanan dengan mengambil kira tekanan atmosfera, diukur daripada sifar mutlak.
- Tekanan berlebihan ialah perbezaan antara tekanan mutlak dan barometrik.
- Vakum (rarefaction) ialah perbezaan antara tekanan barometrik dan mutlak.
- Tekanan pembezaan ialah perbezaan antara dua tekanan yang diukur, kedua-duanya bukan tekanan ambien.
Berdasarkan jenis tekanan yang diukur, tolok tekanan dibahagikan kepada:
- tolok tekanan berlebihan,
- tolok tekanan mutlak,
- barometer,
- tolok vakum,
- tolok tekanan dan vakum – untuk mengukur lebihan dan tekanan vakum;
- tolok tekanan – tolok tekanan untuk tekanan berlebihan rendah (sehingga 40 kPa);
- tolok draf – tolok vakum dengan had ukuran atas sehingga 40 kPa;
- tolok tekanan pembezaan – cara mengukur perbezaan tekanan.
Prinsip umum operasi tolok tekanan adalah berdasarkan mengimbangi tekanan yang diukur oleh beberapa daya yang diketahui. Mengikut prinsip operasi, tolok tekanan dibahagikan kepada:
- tolok tekanan cecair;
- tolok tekanan spring;
- tolok tekanan membran;
- tolok tekanan sentuhan elektrik (ECM);
- tolok tekanan pembezaan.
Dalam tolok tekanan cecair, tekanan yang diukur atau perbezaan tekanan adalah seimbang tekanan hidrostatik lajur cecair. Peranti menggunakan prinsip kapal komunikasi, di mana paras bendalir kerja bertepatan apabila tekanan di atasnya sama, dan apabila tekanan di atasnya tidak sama, mereka menduduki kedudukan di mana tekanan berlebihan dalam salah satu kapal adalah seimbang oleh tekanan hidrostatik bagi lajur cecair yang berlebihan dalam satu lagi. Kebanyakan tolok tekanan cecair mempunyai paras bendalir kerja yang boleh dilihat, yang kedudukannya menentukan nilai tekanan yang diukur. Peranti ini digunakan dalam amalan makmal dan dalam beberapa industri.
Terdapat sekumpulan tolok tekanan pembezaan cecair di mana paras bendalir kerja tidak diperhatikan secara langsung. Menukar yang kedua menyebabkan apungan bergerak atau ciri peranti lain berubah, memberikan sama ada petunjuk langsung nilai yang diukur menggunakan peranti bacaan atau penukaran dan penghantaran nilainya pada jarak jauh.
Paling aplikasi yang luas Antara alat untuk mengukur tekanan, tolok tekanan spring ditemui. Kelebihannya ialah ia mudah dalam reka bentuk, boleh dipercayai dan sesuai untuk mengukur tekanan sederhana dalam julat luas dari 0.01 hingga 400 MPa (0.1 hingga 4000 bar).
Elemen sensitif anjal bagi tolok tekanan ubah bentuk:
a - mata air tiub;
b - belos;
c, d - membran rata dan beralun;
d - kotak membran;
e - selaput lembik dengan pusat keras
Elemen sensitif tolok tekanan spring ialah tiub berongga melengkung keratan rentas elips atau bujur, yang berubah bentuk di bawah tekanan. Satu hujung tiub dimeterai, dan satu lagi disambungkan ke pemasangan, di mana ia disambungkan ke medium di mana tekanan diukur. Hujung tertutup tiub disambungkan kepada mekanisme penghantaran yang dipasang pada pendirian, yang terdiri daripada pemandu, sektor gear, gear dengan paksi dan penunjuk tolok tekanan. Untuk menghapuskan tindak balas antara gigi sektor dan gear, spring lingkaran digunakan. Skala digradasi dalam unit tekanan (pascal atau bar) dan anak panah menunjukkan nilai langsung tekanan berlebihan medium yang diukur. Mekanisme tolok tekanan ditempatkan di dalam perumahan. Tekanan yang diukur memasuki tiub, yang, di bawah pengaruh tekanan ini, cenderung untuk meluruskan, kerana kawasan permukaan luar lebih banyak kawasan permukaan dalaman. Pergerakan hujung bebas tiub dihantar melalui mekanisme penghantaran ke anak panah, yang berputar pada sudut tertentu. Terdapat hubungan linear antara tekanan yang diukur dan ubah bentuk tiub, dan anak panah, menyimpang berbanding skala tolok tekanan, menunjukkan nilai tekanan.
Prinsip operasi tolok tekanan membran adalah berdasarkan pampasan pneumatik, di mana daya yang dibangunkan oleh tekanan yang diukur diimbangi oleh daya kenyal kotak membran.
Elemen sensitif peranti terdiri daripada dua membran yang dipateri bersama, membentuk kotak membran 1. Tekanan yang diukur dibekalkan melalui pemasangan ke rongga dalaman kotak. Di bawah pengaruh perbezaan antara tekanan atmosfera dan terukur, kotak mengubah isipadunya, yang menyebabkan pusat tegar membran atas bergerak, yang menggerakkan jarum peranti 4 melalui tali 2 dan tuas 3.
Tolok tekanan sentuhan elektrik (ECM) digunakan dalam sistem kawalan automatik, peraturan dan penggera. Dua anak panah khas, ditetapkan kepada tekanan minimum dan maksimum dalam skala, mempunyai sesentuh litar elektrik terbina padanya. Apabila anak panah bergerak mencapai salah satu kenalan, litar ditutup, yang menyebabkan isyarat dihantar atau tindakan sepadan sistem yang mana tolok tekanan disambungkan.
1 - anak panah indeks; 2 dan 3 - tetapan sentuhan elektrik; 4 dan 5 - zon kenalan tertutup dan terbuka, masing-masing; 6 dan 7 - objek pengaruh.
Versi 1 - kenalan tunggal untuk litar pintas;
Versi 2 - pembukaan kenalan tunggal;
Versi 3 - buka-buka dua kenalan;
Versi 4 - dua kenalan untuk litar pintas;
Versi 5 - dua kenalan buka-pendek;
Versi 6 - dua kenalan untuk litar terbuka litar pintas.
Tolok tekanan elektrik mempunyai rajah piawai berfungsi, yang boleh digambarkan dalam Rajah a). Apabila tekanan meningkat dan mencapai nilai tertentu, anak panah penunjuk 1 dengan sentuhan elektrik memasuki zon 4 dan ditutup menggunakan sentuhan asas 2 litar elektrik peranti. Menutup litar, seterusnya, membawa kepada pentauliahan objek impak 6.
Jenis ECM:
- Tolok tekanan sentuhan elektrik pada suis mikro: tahan getaran (diisi cecair), industri, dalam bekas keluli tahan karat, tahan kakisan dengan membran rata atau spring tiub.
- Tolok tekanan sentuhan elektrik dengan sentuhan magnetomekanikal: tahan kakisan dengan membran rata atau tiub, industri.
- Tolok tekanan sentuhan elektrik kalis letupan: dengan cangkang kalis letupan diperbuat daripada daripada keluli tahan karat atau aloi aluminium, dan juga digunakan untuk tekanan rendah.
- Tolok tekanan diafragma berbeza digunakan untuk mengukur penurunan tekanan dalam penapis gas atau dalam peranti sekatan meter aliran.
Dalam kebanyakan tolok tekanan, teknologi untuk menentukan dan mengira data adalah berdasarkan proses ubah bentuk dalam unit pengukur khas, contohnya, dalam unit belos. Elemen ini bertindak sebagai penunjuk yang merasakan perubahan tekanan. Blok itu juga menjadi penukar perbezaan dalam penunjuk tekanan - pengguna menerima maklumat dalam bentuk menggerakkan anak panah penunjuk pada peranti. Selain itu, data boleh dibentangkan dalam Pascals, meliputi keseluruhan spektrum pengukuran. Kaedah memaparkan maklumat ini, sebagai contoh, disediakan oleh tolok tekanan pembezaan Testo 510, yang semasa proses pengukuran menghilangkan keperluan untuk pengguna memegangnya di tangannya, kerana bahagian belakang Peranti ini mempunyai magnet khas.
Tolok tekanan pembezaan Bellows jenis DS:
a - gambar rajah blok belos; b - penampilan; 1 - belos berfungsi; 2 - cecair organik silikon; 3 - rongga dalaman belos; 4 - batang; 5 - mata air; 6 - kaca tetap; 7 - tuil; 8 - koyak; 9 - paksi; 10 - cincin getah; 11 - korugasi; 12, 13 - injap tutup dan penyamaan
Dalam peranti mekanikal, penunjuk utama ialah lokasi anak panah, dikawal oleh sistem tuil. Penunjuk bergerak sehingga perubahan dalam sistem berhenti memberi kesan kekuatan tertentu. Contoh klasik sistem ini ialah tolok tekanan pembezaan siri DM 3538M, yang menyediakan penukaran delta (perbezaan tekanan) berkadar dan memberikan hasilnya kepada pengendali dalam bentuk isyarat bersatu.
Dalam tolok tekanan cecair, atau tolok tekanan pembezaan, tekanan atau perbezaan tekanan yang diukur diimbangi dengan tekanan lajur cecair. Pengukuran tekanan menggunakan tolok tekanan cecair adalah berdasarkan kepada perubahan ketinggian lajur (aras) bendalir kerja dalam tiub pengukur kaca bergantung kepada tekanan yang dikenakan. Cecair manometrik (berfungsi) yang paling biasa digunakan ialah etil alkohol, air suling dan merkuri. Penggunaan bahan ini adalah berkaitan dengan kestabilannya ciri-ciri fizikal, kelikatan rendah, tidak membasahi dinding.
Proses pengukuran tekanan boleh dijalankan dengan tahap ketepatan yang tinggi. Kesederhanaan peranti dan kemudahan pengukuran adalah sebab penggunaan tolok tekanan cecair secara meluas.
Peranti jenis ini termasuk dua paip (U-kira-kiraberbeza, Rajah 6.1 A) dan cawan tiub tunggal (Rajah 6.1 b) tolok tekanan, serta mikromanometer.
a) b)
Rajah 6.1 - Rajah berbentuk U ( A) dan tolok tekanan cawan tiub tunggal ( b)
Tolok tekanan dua paip direka untuk mengukur tekanan berlebihan atau perbezaan tekanan. Skala instrumen biasanya boleh digerakkan. Sebelum memulakan pengukuran, semak sifar dengan menyambungkan kedua-dua siku tolok tekanan berbentuk U ke atmosfera. Dalam kes ini, paras bendalir kerja ditetapkan pada mendatar yang sama ab. Dengan menggerakkan skala instrumen, selaraskan tanda sifar skala dengan paras cecair yang ditetapkan. Apabila satu selekoh tiub disambungkan ke bekas di mana tekanan mesti diukur, cecair bergerak sehingga tekanan yang diukur diseimbangkan dengan tekanan lajur cecair ketinggian H. Oleh kerana paras cecair dalam satu tiub meningkat dan pada satu lagi tiub. berkurangan, ketinggian lajur H ditentukan sebagai perbezaan dua bacaan. Kelemahan tolok tekanan berbentuk U ini sebahagiannya dihapuskan dalam tolok tekanan cawan yang terdiri daripada vesel diameter yang berbeza. Tekanan yang diukur dibekalkan kepada kapal positif (lebar), dan perbezaan tahap ditentukan dengan mengambil satu bacaan di sepanjang tiub nipis negatif.
Untuk bahagian a-b(Rajah 6.1 A) persamaan daya berikut adalah benar:
di mana R a dan R b
- tekanan mutlak dan atmosfera, Pa; f ialah luas bukaan tiub pengukur, m2; H ialah ketinggian lajur cecair, m;
- ketumpatan cecair kerja, kg/m 3; g
- pecutan jatuh bebas, m/s 2.
Dengan mengubah ungkapan (6.2) kita memperoleh:
Adalah jelas bahawa apabila mengukur tekanan berlebihan, ketinggian kenaikan bendalir kerja tidak bergantung pada luas keratan rentas tiub. Berdasarkan syarat kemudahan bekerja dengan peranti (untuk mengehadkan ketinggian tiub tolok tekanan), apabila mengukur tekanan berlebihan 0.15-0.2 MPa, disyorkan untuk menggunakan merkuri sebagai cecair kerja pada tekanan rendah, air atau alkohol.
Tolok tekanan berbentuk cawan dan U tidak boleh digunakan apabila mengukur tekanan dan vakum lebihan kecil, kerana ralat pengukuran menjadi terlalu besar. Dalam kes ini, tolok tekanan cawan khas dengan tiub condong (mikromanometer) digunakan.
Rajah 6.2 – Gambar rajah mikromanometer dengan tiub condong
Menggunakan tiub condong (Rajah 6.2) membolehkan, dengan mengurangkan sudut
, pada ketinggian kenaikan lajur cecair yang sama h
meningkatkan panjangnya, yang melebihi ketepatan kiraan. Ukuran panjang dan tinggi lajur cecair dikaitkan dengan hubungan h
=
l
dosa
.
Dari sini
. Menukar sudut tiub
, anda boleh menukar had ukuran peranti. Sudut minimum kecondongan tiub 8-10°. Ralat instrumen tidak melebihi ±0.5% daripada nilai skala akhir.
Dalam tolok tekanan cecair, atau tolok tekanan pembezaan, tekanan atau perbezaan tekanan yang diukur diseimbangkan dengan tekanan lajur cecair. Pengukuran tekanan menggunakan tolok tekanan cecair adalah berdasarkan kepada perubahan ketinggian lajur (aras) bendalir kerja dalam tiub penyukat kaca bergantung kepada tekanan yang dikenakan. Cecair manometrik (berfungsi) yang paling biasa digunakan ialah etil alkohol, air suling dan merkuri. Penggunaan bahan ini dikaitkan dengan kestabilan sifat fizikalnya, kelikatan rendah, dan tidak membasahi dinding.
Proses pengukuran tekanan boleh dijalankan dengan darjat tinggi ketepatan. Kesederhanaan peranti dan kemudahan pengukuran adalah sebab penggunaan tolok tekanan cecair secara meluas.
Peranti jenis ini termasuk dua paip ( U-berbentuk, ara. 15.1) dan tolok tekanan tiub tunggal (cawan, Rajah 15.2), serta mikromanometer.
U ab
|
|
Tolok tekanan dua paip (GOST 9933-75) direka untuk mengukur tekanan berlebihan atau perbezaan tekanan. Skala instrumen biasanya boleh digerakkan. Sebelum memulakan pengukuran, semak sifar dengan menyambungkan kedua-dua siku ke atmosfera U-pengukur tekanan berbentuk. Dalam kes ini, paras bendalir kerja ditetapkan pada mendatar yang sama ab. Dengan menggerakkan skala instrumen, selaraskan tanda sifar skala dengan paras cecair yang ditetapkan.
Apabila satu bengkok tiub disambungkan ke bekas di mana tekanan perlu diukur, cecair bergerak sehingga tekanan yang diukur diseimbangkan dengan tekanan ketinggian lajur cecair N. Oleh kerana paras cecair dalam satu tiub meningkat dan dalam satu lagi berkurangan, ketinggian lajur N ditakrifkan sebagai perbezaan antara dua bacaan. Kelemahan ini U-tolok tekanan berbentuk sebahagiannya disingkirkan dalam tolok tekanan cawan, yang terdiri daripada vesel dengan diameter yang berbeza. Tekanan yang diukur dimasukkan ke dalam bekas positif (lebar), dan perbezaan tahap ditentukan dengan mengambil satu bacaan di sepanjang tiub nipis negatif.
Untuk bahagian 1-1 (Rajah 15.1), persamaan daya berikut adalah benar:
di mana hlm a Dan r b - tekanan mutlak dan atmosfera, Pa;
f - kawasan lubang tiub pengukur, m 2;
N - ketinggian kenaikan lajur cecair, m;
R - ketumpatan cecair kerja, kg/m 3;
g - pecutan jatuh bebas, m/s 2.
Dengan mengubah ungkapan (15.2) kita memperoleh:
P g =P a -P b =Hpg. (15.3)
Adalah jelas bahawa apabila mengukur tekanan berlebihan, ketinggian kenaikan bendalir kerja tidak bergantung pada luas keratan rentas tiub Berdasarkan syarat kemudahan penggunaan peranti (untuk mengehadkan ketinggian tiub tolok tekanan), apabila mengukur tekanan berlebihan, 0.15-0.2 MPa disyorkan sebagai cecair kerja menggunakan merkuri, pada tekanan yang lebih rendah - air atau alkohol.
Cawan dan U-tolok tekanan berbentuk tidak boleh digunakan apabila mengukur tekanan berlebihan dan vakum yang kecil, kerana ralat pengukuran menjadi terlalu besar. Dalam kes ini, tolok tekanan cawan khas dengan tiub condong (mikromanometer) digunakan. Penggunaan tiub condong (Rajah 15.3) membolehkan, dengan mengurangkan sudut φ, pada ketinggian kenaikan lajur cecair h yang sama, meningkatkan panjangnya, yang meningkatkan ketepatan kiraan. Pengukuran panjang dan tinggi lajur cecair dikaitkan dengan hubungan. Dari sini Menukar sudut tiub φ
, anda boleh menukar had ukuran peranti. Sudut kecondongan minimum tiub ialah 8-10°. Ralat instrumen tidak melebihi ±0.5% daripada nilai skala akhir.
Prinsip operasi
Prinsip operasi tolok tekanan adalah berdasarkan mengimbangi tekanan yang diukur dengan daya ubah bentuk elastik spring tiub atau membran dua plat yang lebih sensitif, satu hujungnya dimeterai dalam pemegang, dan satu lagi disambungkan melalui rod kepada mekanisme sektor tribik yang menukarkan pergerakan linear unsur penderiaan anjal kepada pergerakan bulat anak panah yang menunjukkan.
Varieti
Kumpulan instrumen mengukur tekanan berlebihan termasuk:
Tolok tekanan - instrumen dengan ukuran dari 0.06 hingga 1000 MPa (Ukur tekanan berlebihan - perbezaan positif antara tekanan mutlak dan barometrik)
Tolok vakum ialah peranti yang mengukur vakum (tekanan di bawah atmosfera) (sehingga tolak 100 kPa).
Tolok tekanan dan vakum ialah tolok tekanan yang mengukur kedua-dua lebihan (dari 60 hingga 240,000 kPa) dan tekanan vakum (sehingga tolak 100 kPa).
Meter tekanan - tolok tekanan untuk tekanan berlebihan kecil sehingga 40 kPa
Meter daya tarikan - tolok vakum dengan had sehingga tolak 40 kPa
Tekanan tujahan dan tolok vakum dengan had melampau tidak melebihi ±20 kPa
Data diberikan mengikut GOST 2405-88
Kebanyakan tolok tekanan domestik dan import dikilangkan mengikut piawaian yang diterima umum oleh itu, tolok tekanan pelbagai jenama saling menggantikan. Apabila memilih tolok tekanan, anda perlu tahu: had pengukuran, diameter badan, kelas ketepatan peranti. Lokasi dan benang pemasangan juga penting. Data ini adalah sama untuk semua peranti yang dihasilkan di negara kita dan Eropah.
Terdapat juga tolok tekanan yang mengukur tekanan mutlak, iaitu tekanan berlebihan + atmosfera
Alat yang mengukur tekanan atmosfera dipanggil barometer.
Jenis tolok tekanan
Bergantung pada reka bentuk dan kepekaan elemen, terdapat cecair, berat mati, dan tolok tekanan ubah bentuk (dengan spring atau membran tiub). Tolok tekanan dibahagikan kepada kelas ketepatan: 0.15; 0.25; 0.4; 0.6; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0 (lebih rendah nombor, lebih tepat peranti).
Jenis tolok tekanan
Mengikut tujuan, tolok tekanan boleh dibahagikan kepada teknikal - teknikal am, sentuhan elektrik, khas, rakaman sendiri, kereta api, tahan getaran (diisi gliserin), kapal dan rujukan (model).
Teknikal am: direka untuk mengukur cecair, gas dan wap yang tidak agresif terhadap aloi kuprum.
Sentuhan elektrik: mempunyai keupayaan untuk melaraskan medium yang diukur, kerana kehadiran mekanisme sentuhan elektrik. Peranti yang sangat popular dalam kumpulan ini boleh dipanggil EKM 1U, walaupun ia telah lama dihentikan.
Istimewa: oksigen - mesti dicairkan, kerana kadangkala walaupun sedikit pencemaran mekanisme yang bersentuhan dengan oksigen tulen boleh menyebabkan letupan. Selalunya terdapat dalam kes warna biru dengan sebutan pada dail O2 (oksigen); asetilena - aloi tembaga tidak dibenarkan dalam pembuatan mekanisme pengukur, kerana apabila bersentuhan dengan asetilena terdapat bahaya pembentukan tembaga asetilena yang mudah meletup; ammonia - mestilah tahan kakisan.
Rujukan: mempunyai lebih banyak kelas tinggi ketepatan (0.15;0.25;0.4) peranti ini digunakan untuk memeriksa tolok tekanan lain. Dalam kebanyakan kes, peranti sedemikian dipasang pada tolok tekanan omboh berat mati atau beberapa pemasangan lain yang mampu membangunkan tekanan yang diperlukan.
Tolok tekanan kapal bertujuan untuk digunakan dalam armada sungai dan marin.
Kereta api: bertujuan untuk digunakan dalam pengangkutan kereta api.
Rakaman sendiri: tolok tekanan dalam perumah, dengan mekanisme yang membolehkan anda menghasilkan semula graf operasi tolok tekanan pada kertas carta.
Kekonduksian terma
Tolok kekonduksian terma adalah berdasarkan penurunan kekonduksian terma gas dengan tekanan. Tolok tekanan ini mempunyai filamen terbina dalam yang menjadi panas apabila arus dialirkan melaluinya. Termokopel atau sensor suhu rintangan (DOTS) boleh digunakan untuk mengukur suhu filamen. Suhu ini bergantung pada kadar di mana filamen memindahkan haba ke gas sekeliling dan dengan itu pada kekonduksian terma. Tolok Pirani sering digunakan, yang menggunakan filamen platinum tunggal pada masa yang sama elemen pemanas dan seperti DOTS. Tolok tekanan ini memberikan bacaan yang tepat antara 10 dan 10−3 mmHg. Seni., tetapi mereka agak sensitif terhadap komposisi kimia gas yang diukur.
[sunting]Dua filamen
Satu gegelung wayar digunakan sebagai pemanas, manakala satu lagi digunakan untuk mengukur suhu melalui perolakan.
Tolok tekanan Pirani (satu benang)
Tolok tekanan Pirani terdiri daripada dawai logam yang terdedah kepada tekanan yang diukur. Kawat dipanaskan oleh arus yang mengalir melaluinya dan disejukkan oleh gas di sekelilingnya. Apabila tekanan gas berkurangan, kesan penyejukan juga berkurangan dan suhu keseimbangan wayar meningkat. Rintangan wayar ialah fungsi suhu: dengan mengukur voltan merentasi wayar dan arus yang mengalir melaluinya, rintangan (dan dengan itu tekanan gas) boleh ditentukan. Tolok tekanan jenis ini pertama kali direka oleh Marcello Pirani.
Tolok termokopel dan termistor berfungsi dengan cara yang sama. Perbezaannya ialah termokopel dan termistor digunakan untuk mengukur suhu filamen.
Julat pengukuran: 10−3 - 10 mmHg. Seni. (kira-kira 10−1 - 1000 Pa)
Tolok tekanan pengionan
Tolok tekanan pengionan adalah yang paling sensitif alat pengukur untuk tekanan yang sangat rendah. Mereka mengukur tekanan secara tidak langsung dengan mengukur ion yang dihasilkan apabila gas dibombardir dengan elektron. Semakin rendah ketumpatan gas, semakin sedikit ion yang akan terbentuk. Penentukuran tolok tekanan ion adalah tidak stabil dan bergantung pada sifat gas yang diukur, yang tidak selalu diketahui. Ia boleh ditentukur dengan perbandingan dengan bacaan tolok tekanan McLeod, yang jauh lebih stabil dan bebas daripada kimia.
Elektron termionik berlanggar dengan atom gas dan menghasilkan ion. Ion-ion tertarik kepada elektrod pada voltan yang sesuai, dikenali sebagai pengumpul. Arus pengumpul adalah berkadar dengan kadar pengionan, yang merupakan fungsi tekanan sistem. Oleh itu, mengukur arus pengumpul membolehkan seseorang menentukan tekanan gas. Terdapat beberapa subjenis tolok tekanan pengionan.
Julat pengukuran: 10−10 - 10−3 mmHg. Seni. (kira-kira 10−8 - 10−1 Pa)
Kebanyakan tolok ion datang dalam dua jenis: katod panas dan katod sejuk. Jenis ketiga - tolok tekanan dengan pemutar berputar - lebih sensitif dan mahal daripada dua yang pertama dan tidak dibincangkan di sini. Dalam kes katod panas, filamen yang dipanaskan secara elektrik tercipta pancaran elektron. Elektron melalui tolok tekanan dan mengionkan molekul gas di sekelilingnya. Ion yang terhasil berkumpul pada elektrod bercas negatif. Arus bergantung kepada bilangan ion, yang seterusnya bergantung kepada tekanan gas. Tolok tekanan katod panas mengukur tekanan dengan tepat dalam julat 10−3 mmHg. Seni. sehingga 10−10 mm Hg. Seni. Prinsip tolok tekanan katod sejuk adalah sama, kecuali elektron dihasilkan dalam nyahcas yang dihasilkan oleh nyahcas elektrik voltan tinggi. Tolok tekanan katod sejuk mengukur tekanan dengan tepat dalam julat 10−2 mmHg. Seni. sehingga 10−9 mm Hg. Seni. Penentukuran tolok tekanan pengionan adalah sangat sensitif kepada geometri struktur, komposisi kimia gas yang diukur, kakisan dan mendapan permukaan. Penentukuran mereka mungkin menjadi tidak boleh digunakan apabila dihidupkan pada tekanan atmosfera dan sangat rendah. Komposisi vakum pada tekanan rendah biasanya tidak dapat diramalkan, jadi spektrometer jisim mesti digunakan bersama dengan tolok tekanan pengionan untuk pengukuran yang tepat.
Katod panas
Tolok pengionan katod panas Bayard-Alpert biasanya terdiri daripada tiga elektrod yang beroperasi dalam mod triod, dengan filamen sebagai katod. Tiga elektrod ialah pengumpul, filamen dan grid. Arus pengumpul diukur dalam picoamps oleh elektrometer. Perbezaan potensi antara filamen dan tanah biasanya 30 volt, manakala voltan grid di bawah voltan malar ialah 180-210 volt melainkan terdapat pengeboman elektronik pilihan melalui pemanasan grid, yang boleh mempunyai potensi tinggi kira-kira 565 volt. Tolok ion yang paling biasa ialah katod panas Bayard-Alpert dengan pengumpul ion kecil di dalam grid. Selongsong kaca dengan lubang ke vakum boleh mengelilingi elektrod, tetapi biasanya ia tidak digunakan dan tolok tekanan dibina terus ke dalam peranti vakum dan sesentuh disalurkan melalui plat seramik di dinding peranti vakum. Tolok pengionan katod panas boleh rosak atau kehilangan penentukuran jika ia dihidupkan apabila tekanan atmosfera atau bahkan pada vakum yang rendah. Pengukuran tolok tekanan pengionan katod panas sentiasa logaritma.
Elektron yang dipancarkan oleh filamen bergerak beberapa kali ke hadapan dan arah terbalik di sekeliling grid sehingga ia terkena. Semasa pergerakan ini, beberapa elektron berlanggar dengan molekul gas dan membentuk pasangan elektron-ion (pengionan elektron). Bilangan ion tersebut adalah berkadar dengan ketumpatan molekul gas yang didarab dengan arus termionik, dan ion ini terbang ke pengumpul, membentuk arus ion. Oleh kerana ketumpatan molekul gas adalah berkadar dengan tekanan, tekanan dianggarkan dengan mengukur arus ion.
Kepekaan terhadap tekanan rendah Tolok tekanan katod panas dihadkan oleh kesan fotoelektrik. Elektron yang menyerang grid menghasilkan sinar-X, yang menghasilkan bunyi fotoelektrik dalam pengumpul ion. Ini mengehadkan julat tolok tekanan katod panas yang lebih lama kepada 10−8 mmHg. Seni. dan Bayard-Alpert kepada kira-kira 10−10 mm Hg. Seni. Wayar tambahan pada potensi katod dalam garis penglihatan antara pengumpul ion dan grid menghalang kesan ini. Dalam jenis pengekstrakan, ion ditarik bukan oleh wayar, tetapi oleh kon terbuka. Oleh kerana ion tidak dapat menentukan bahagian kon yang akan dipukul, ia melalui lubang dan membentuk pancaran ion. Rasuk ion ini boleh dihantar ke cawan Faraday.