Контроль тиску в гідросистемах
Гідроклапани тиску
Завдяки гідрокапанам тиску можна обмежувати, підтримувати або регулюювати тиск в гідросистемі.
Гідроклапани тиску діляться на:
1.Напірні:
а)запобіжні
б)переливні
2.Редукційні
3.Гідроклапани різниці тисків
4.Гідроклапани співвідношення тисків.
Напірні гідроклапани-це гідро клапани,які призначенні для обмеження тиску в потоці робочої рідини,який до нього підводиться.
Запобіжні клапани використовуються для захисту гідроприводу від тиску більшого за встановлений.В нормальному режимі під час роботи гідросистеми такий клапан закритий і спрацьовує періодично при різких змінах витрати або перевантаженнях. Найпоширенішим є використання таких клапанів в трубопроводах систем опалення та гарячого водопостачання. Переливний клапан використовується для підтримання заданого тиску в напірній лінії шляхом неперервного зливу надлишку робочої рідини в бак.
Напірний переливний клапан відрізняється від напірного запобіжного лише характеристиками пружин.
Редукційний клапан – це регулятор прямої дії, який за допомогою тільки водної енергії автоматично підтримує постійний тиск в точці відбору імпульсу (після клапана) в незалежності від водоспоживання. Залежно від водоспоживання клапан створює такий опір, щоб тиск на виході відповідав встановленому. Редукційні клапани бувають поршневого і мембранного типу. Виконують однакову функцію, але відрізняються конструкцією і принципом дії, у зв'язку з чим мають свої переваги і недоліки.
Клапани поршневого типу розвантажені по тиску - коливання тиску на вході не впливає на тиск на виході, але через сили тертя, що виникають при русі затвора, необхідний великий перепад тиску для його нормальної роботи. Клапан буде "залипати" і не зрушить з місця, поки не з'явиться достатній перепад тиску, який створить достатню силу, щоб зірвати затвор з місця.
Мембранні клапани не розвантажені по тиску, внаслідок чого, тиск після клапана може змінюватися через коливання тиску перед клапаном на 3-7% від величини зміни тиску на вході. Дана зміна тиску невідчутна для споживача і не впливає на комфорт водоспоживання.
Гідроклапани різниці тисків використовуються для підтримання заданої різниці тисків в потоках робочої рідини,які підводяться і відводяться,або в одному з цих потоків і сторонньому потоці.
Гідроклапан співвідношення тисків застосовують для підтримання заданого співвідношення тисків в потоках робочої рідини,які підводяться і відводяться,або в одному з цих потоків і сторонньому потоці.
Реле тиску
Реле тиску призначене для спрацьовування окремих механізмів гідросистем при підвищенні тиску в певній ділянці мережі, застосовується для послідовного включення або виключення окремих виконавчих органів машини і для здійснення дистанційного керування. Реле тиску може забезпечити контроль за тиском в гідросистемі з поданням електричного сигналу, що свідчить, наприклад, про перевантаження системи. При підвищенні тиску в гідросистемі стержень реле зазвичай або переміщає керуючий золотник, або замикає електричні контакти, які керують спрацьовуванням механізму.
Датчики тиску
Датчик тиску - пристрій, фізичні параметри якого змінюються в залежності від тиску вимірюваного середовища (рідини, гази, пари). У датчиках тиск вимірюваного середовища перетворюється в уніфікований пневматичний чи електричний сигнали або цифровий код.
Датчики тиску часто використовуються для вимірювання тиску в агресивному середовищі. У переважній більшості випадків індикація тиску здійснюється завдяки деформації пружних тіл, наприклад діафрагми, трубки Прудона, гофрованої мембрани. Такі датчики мають достатню міцність, малу вартість, але в них ускладнено отримання електричних сигналів.
Датчики тиску можна розділити на наступні кілька груп за типом вимірюваного тиску:
Датчики абсолютного тиску. Точкою відліку для них слугує нульовий тиск, тобто вакуум. Такі датчики застосовують переважно у хімічній, харчовій промисловості, у фармацевтиці – там, де параметри технологічного процесу залежать від абсолютного значення тиску. Вимірюваний абсолютний тиск звичайно не перевищує значення 50–60 бар.
Датчики відносного тиску. Покази цих датчиків відлічуються від значення зовнішнього атмосферного тиску. Це найпоширеніший тип датчиків тиску, які вимірюють тиск у системах водопостачання, різних трубопроводах і ємностях.
Датчики диференціального тиску. Датчики мають два входи, і результатом вимірів є різниця тисків між цими входами. Ця різниця може бути як позитивною, так і негативною, однак деякі моделі датчиків диференціального тиску вимірюють тільки однобічні зміни диференціального тиску. Вони застосовуються для контролю забруднення фільтрів при фільтрації газів або рідин. Їх використовують як датчики рівня рідини при вимірюванні рівня гідростатичним методом. За допомогою датчиків диференціального тиску вимірюють витрати рідини.Діапазон вимірювання: 0-0,04; 0-0,06; 0-0,10; 0-0,16; 0-0,25; 0-0,4; 0-0,6; 0-1; 0-2,5; 0-4; 0-6.
Манометр
Для контролю тиску в окремих ділянках гідросистеми використовують манометр.. Манометр — прилад для вимірювання тиску рідини, газу або пари.Основою вимірювальної системи манометра є чутливий елемент, який виконує функцію первинного перетворювача тиску.
Прилади для вимірювання і контролю тиску можна класифікувати за різними ознаками:
За призначенням прилади поділяються на:
- робочі;
- контрольні;
- зразкові.
За принципом дії:
- рідинні:
а)трубні манометри (скляні двотрубні манометри, чашкові однотрубні манометри, похилі рідинні манометри);
б)дзвонові;
в)кільцеві;
г)поплавкові.
- Пружинні:
а) з одновитковой трубчастою пружиною;
б) з багатовитковою трубчастою (спіральної) пружиною;
в) мембранні з плоскою гофрованої мембраною;
г) мембранні з гармоніковий мембранної (сильфонні).
- Поршневі.
- Електричні.
- Комбіновані.
У рідинних манометрах тиск вимірюється за висотою стовпа рідини, що врівноважує цей тиск. Вони зазвичай виконуються у вигляді двох сполучених скляних посудин, залитих робочою рідиною (ртуттю, дистильованою водою, етиловим спиртом та ін.). Один кінець посудини з’єднується із середовищем, де вимірюється тиск, другий – залишається відкритим. Під дією тиску вимірюваного середовища, рідина починає переміщатися з одного коліна в інше доти, поки тиски середовища і стовпа рідини в коліні не зрівноважаться. Різниця рівнів, що відраховується по шкалі, пропорційна вимірюваному надлишковому тиску.До переваг таких приладів відносять: малу похибку, простоту пристрою, дешевизну, швидкість установки і пуску, вибухобезпечність. Недоліки цих манометрів - погана видимість шкали і меніска, крихкість внаслідок наявності скляних частин, можливість викиду робочої рідини при раптовому збільшенні тиску, неможливість дистанційної передачі і автоматичного запису показань, незначні межі вимірювання.Діапазон вимірюваного тиску для U-подібних трубчастих манометрів становить:10−5…0,1 МПа.
Дія пружинних манометрів(деформаційні) основана на застосуванні закону Гука. Сила тиску деформує пружний елемент приладу - пружину, що може являти собою порожню трубку, мембрану, сильфон і т.п. Деформація пружного елемента, викликана тиском, за законом Гука пропорційна тиску і служить його мірою.Деформаційні манометри відрізняються простотою та надійністю конструкції, невеликими габаритами, досить високою точністю, широким діапазоном вимірювання. Завдяки цим якостям деформаційні манометри широко застосовуються в різних галузях техніки в діапазоні вимірювань від 50 Па до 1000 МПа.
В основу вимірювання тиску поршневими манометрами покладений закон рівноваги твердого тіла, що знаходиться під впливом рідини. Сила вимірюваного тиску рідини, яка прикладена до поршня приладу, врівноважується зовнішньою силою, величина якої служить мірою тиску. В тому випадку, коли зовнішньою силою є вага вантажів, що навантажують поршень, прилади називаються вантажопоршневими.
Дія електричних манометрів основана на використанні пропорційності між зміною деяких електричних властивостей матеріалів і зміною тиску. Наприклад, омний опір деяких сплавів пропорційний тиску навколишнього середовища (ця властивість використовується при вимірюванні високих тисків). Величина електричних зарядів, що з'являються на поверхні кристалічного діелектрика при стиску і розтяганні кристала, пропорційна діючому тиску (ця властивість використовується при вимірюванні швидкозмінних тисків).
До комбінованих відносяться прилади, принцип дії яких носить змішаний характер (наприклад, електромеханічні прилади).
Манометри поділяють на класи по точності. Встановлено наступні класи точності приладів для вимірювання тиску: 0,005; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,5; 1,0; 2,0; 2; 5; 4,0; 6,0.
Список використаної літератури
2.http://elib.lutsk-ntu.com.ua/book/knit/auvp/2010/10-125/page22.html
3.http://ibud.ua/ua/statya/reduktsionnye-klapany-dlya-vodosnabzheniya-101003
