Pengenalan kepada Instrumentasi Tekanan

Memahami instrumentasi tekanan adalah asas dalam pelbagai aplikasi industri, daripada kawalan proses kepada sistem keselamatan. Panduan ini memberikan gambaran keseluruhan yang jelas tentang peranti pengukuran tekanan biasa, prinsip kerjanya dan aplikasi biasa. Setiap bahagian direka bentuk untuk memudahkan konsep yang kompleks, menjadikan pembelajaran cekap dan menarik.

1. Tolok Tekanan Tiub Bourdon

Biasanya digunakan dalam sistem perindustrian, seperti dandang, tolok tekanan tiub Bourdon beroperasi pada prinsip tiub berongga melengkung yang berubah bentuk di bawah tekanan dalaman.

Prinsip Kerja:

• Cecair bertekanan memasuki tiub Bourdon melengkung.
• Tiub sedikit diluruskan, memindahkan pergerakan ini melalui sistem:
  • Batang penyambung
  • gear segmen dan pinion
  • Penunjuk dan dail
• Penunjuk kemudiannya dengan tepat memaparkan nilai tekanan pada dail yang ditentukur.

Gred Ketepatan:

Ketepatan ditakrifkan sebagai peratusan skala penuh ralat yang dibenarkan.

• Gred biasa termasuk: 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 dan 2.5.
• Nombor gred yang lebih rendah menandakan ketepatan yang lebih tinggi.
• Gred 3 dan 4 jarang digunakan dalam aplikasi kritikal seperti sistem dandang kerana ketepatannya yang lebih rendah.

2. Tolok Tekanan Sentuhan Elektrik

Instrumen ini ialah versi tolok tekanan Bourdon yang dipertingkat, menyepadukan sesentuh elektrik untuk menyediakan fungsi penggera dan kawalan yang penting.

ciri-ciri:

• Dilengkapi dengan kedua-dua kenalan had atas dan bawah.
• Mencetuskan penggera atau tindak balas automatik apabila ambang tekanan melebihi.
• Boleh disepadukan dengan lancar dengan geganti dan penyentuh untuk kawalan automatik yang komprehensif.
• Terpakai terutamanya dalam persekitaran yang mencabar seperti sistem dandang minyak dan gas.

3. Penderia Tekanan Kapasitif

Penderia canggih ini mengesan tekanan dengan mengukur dengan tepat perubahan dalam kapasitans yang terhasil daripada ubah bentuk diafragma fleksibel.

Prinsip Kerja:

• Tekanan yang dikenakan menyebabkan diafragma fleksibel disesarkan.
• Anjakan ini secara langsung mengubah kapasitansi antara dua plat.
• Isyarat yang terhasil kemudian ditukar dengan tepat kepada output elektrik yang boleh diukur.

Jenis:

• Tersedia dalam kedua-dua reka bentuk hujung tunggal dan berbeza.
• Penderia tekanan pembezaan biasanya mempamerkan kira-kira dua kali ganda sensitiviti jenis hujung tunggal.

Kelebihan:

• Kepekaan tinggi, membolehkan pengukuran yang tepat.
• Kelajuan tindak balas pantas untuk aplikasi dinamik.
• Rintangan yang sangat baik terhadap kejutan dan getaran.
• Reka bentuk struktur yang ringkas dan teguh.

4. Tolok Tekanan Belos

Tolok ini ialah pilihan ideal untuk mengukur perubahan tekanan yang halus, terutamanya sesuai untuk sistem pengudaraan dandang dan saluran paip gas.

Prinsip Kerja:

• Tekanan memasuki rongga belos khusus.
• Belos mengembang, menghasilkan anjakan mekanikal yang tepat.
• Pergerakan ini kemudiannya dihantar dengan tepat ke penunjuk melalui mekanisme gear.
• Bacaan tekanan langsung dipaparkan secara langsung pada dail instrumen.

5. Termometer Tekanan

Instrumen bersepadu ini menggunakan sistem tertutup yang diisi dengan cecair khusus untuk menukar perubahan suhu dengan tepat kepada bacaan tekanan yang sepadan.

Komponen:

• Sfera (probe) diletakkan secara strategik dalam zon suhu untuk dipantau.
• Tiub kapilari yang direka untuk membawa perubahan tekanan.
• Tiub Bourdon, yang bertindak balas terhadap perubahan tekanan yang dihantar.
• Penunjuk yang menunjukkan suhu dengan tepat pada dail yang ditentukur.

Cecair yang digunakan:

• Biasanya diisi dengan cecair, wap atau gas seperti nitrogen (dipilih untuk kestabilannya).
• Julat operasi biasanya menjangkau dari -100°C hingga +500°C.

Aplikasi:

• Penting untuk pemantauan suhu berterusan dan fungsi pensuisan automatik.
• Digunakan secara meluas untuk litar kawalan dalam sistem perindustrian yang pelbagai.

6. Penderia Tekanan Tolok Terikan

Penderia yang sangat tepat ini memanfaatkan tolok terikan untuk menukar terikan mekanikal terus kepada perubahan yang boleh diukur dalam rintangan elektrik.

Elemen Utama:

• Tolok terikan terikat dengan teliti pada substrat sensitif tekanan.
• Substrat berubah bentuk di bawah tekanan yang dikenakan, dengan itu mengubah rintangan tolok terikan.
• Biasanya menggunakan litar jambatan Wheatstone untuk pengukuran perubahan rintangan yang tepat.
• Isyarat yang terhasil kemudiannya dikuatkan dan didigitalkan untuk output yang tepat.

Variasi:

• Terdapat dalam kedua-dua jenis kerajang logam dan semikonduktor.
• Jenis kerajang logam seterusnya termasuk subjenis wayar dan kerajang.

Kes Penggunaan:

• Cemerlang untuk penyepaduan yang lancar ke dalam sistem kawalan digital moden.
• Menawarkan ketepatan yang tinggi dan disesuaikan dengan baik untuk aplikasi pengukuran dinamik.

Kesimpulan: Pembelajaran Visual, Kemahiran Hands-on

Sama ada anda baru dalam bidang instrumentasi atau sekadar menyegarkan pengetahuan anda, panduan instrumentasi tekanan animasi ini direka untuk membantu anda memahami konsep teras dengan cepat dan membina pemahaman praktikal.

Nantikan panduan yang lebih ringkas tentang tahap, aliran dan instrumentasi analitik—semuanya direka untuk menjadikan automasi pembelajaran bukan sahaja bermaklumat tetapi juga benar-benar menyeronokkan.