วิธีการเลือกเกจวัดแรงดันที่เหมาะสม?

ตามชื่อที่บ่งบอก เกจวัดความดันใช้สำหรับ การวัดความดัน ของของเหลวและก๊าซต่างๆ เกจวัดความดันมีประโยชน์ใช้งานหลากหลาย เช่น ในด้านนิวแมติกส์และไฮดรอลิกส์ อุปกรณ์ต่างๆ เช่น ปั๊มและคอมเพรสเซอร์ทางการแพทย์ ระบบสาธารณูปโภค เช่น การตรวจสอบก๊าซและการควบคุมระบบทำความเย็น เป็นต้น

เทคโนโลยีหลักที่ใช้ในเกจวัดความดันอุตสาหกรรมมีอายุมากกว่าร้อยปีแล้ว และยังคงเป็นอุปกรณ์วัดความดันที่ใช้กันมากที่สุดในยุคปัจจุบัน และปัจจุบันมีหลายประเภทมากขึ้น มีการพัฒนามาโนมิเตอร์ขึ้น เช่น ซีลไดอะแฟรม เกจวัดแรงดัน หรือซีลเคมี เกจวัดแรงดันต่ำ ฯลฯ

เกจวัดความดันส่วนใหญ่ประกอบด้วยท่อบูร์ดอน ชุดซ็อกเก็ตและเฟือง และเข็มชี้พร้อมหน้าปัดสำหรับวัดความดัน เครื่องจักรบางรุ่นใหม่ๆ ยังมีจอแสดงผลที่แสดงค่าการวัดความดันเป็นสัญญาณไฟฟ้า และสามารถตรวจสอบพารามิเตอร์เพิ่มเติม เช่น อุณหภูมิของของเหลวได้ด้วย

การเลือกเกจวัดความดันสำหรับอุตสาหกรรม

มีปัจจัยสำคัญหลายประการที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกมาโนมิเตอร์ หนึ่งในประเด็นสำคัญที่สุดคือการออกแบบทางวิศวกรรมและระบบของอุปกรณ์ สิ่งนี้มีผลกระทบอย่างมากต่อราคา ความปลอดภัย และความแม่นยำของอุปกรณ์ โดยทั่วไปแล้ว มาโนมิเตอร์วัดความดันจะมีระดับความแม่นยำที่แตกต่างกัน เช่น (+/-) 0.25%, (+/-) 0.5%, (+/-) 1% เป็นต้น ไปจนถึง 2-2.5% นอกจากนี้ยังมีตัวเลือกสำหรับมาตราส่วนช่วงคู่และช่วงเดียว ระบบที่ออกแบบใหม่ๆ อาจมีระดับความแม่นยำที่แตกต่างจากชิ้นส่วนอะไหล่

ปัจจัยต่างๆ ได้รับการอธิบายโดยละเอียดไว้ด้านล่างนี้แล้ว

วิศวกรรมและการออกแบบ

แง่มุมการออกแบบทางวิศวกรรมยังเกี่ยวข้องกับความแม่นยำของอุปกรณ์ด้วย ตัวอย่างเช่น ยิ่งความแม่นยำในการวัดสูงเท่าใด ขนาดของหน้าปัดแสดงค่าความดันที่เล็กที่สุดก็จะยิ่งใหญ่ขึ้นเท่านั้น ซึ่งในทางกลับกันอาจทำให้อุปกรณ์ใช้พื้นที่มากขึ้น

ความสามารถของผู้ปฏิบัติงานในการอ่านค่าจากระยะไกลจะเป็นตัวกำหนดขนาดหน้าปัดที่จำเป็นสำหรับการใช้งานนั้นๆ เกจวัดความดันในอุดมคติจะต้องปรับค่าการวัดตามมาตราส่วนที่ต้องการและระยะการมองเห็นที่จำเป็นในการอ่านค่าให้เหมาะสมที่สุด

อีกปัจจัยหนึ่งที่ควรพิจารณาคือ มีโอกาสที่ระบบจะมีแรงดันเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันหรือไม่ ในกรณีเช่นนั้น ควรเลือกเกจวัดแรงดันที่มีช่วงแรงดันใช้งานอยู่ระหว่าง 50% ถึง 75% ของมาตราส่วน เพื่อให้มีพื้นที่รองรับการเปลี่ยนแปลงของแรงดันขณะทำการวัด

ข้อพิจารณาทางวิศวกรรมถัดไปคือการสูญเสียความแม่นยำที่อาจเกิดขึ้นจากสภาวะแรงดันสูงเกินไป โดยปกติแล้ว วัสดุในกระบวนการ (ของเหลวหรือก๊าซ) จะไหลผ่านท่อภายใต้แรงดันสูง และมาตรวัดหรือเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งบนท่อจะวัดแรงดัน การกระทำต่างๆ เช่น การเปิดหรือปิดปั๊ม การเปิดหรือปิดวาล์ว ฯลฯ จะทำให้การไหลของวัสดุที่เป็นของเหลวเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลัน ส่งผลให้เกิดแรงดันกระชาก แรงดันกระชากอย่างกะทันหันดังกล่าวอาจทำให้อุปกรณ์เสียหายได้ และมีการใช้มาตรวัดแรงดันเพื่อรับมือกับผลกระทบนั้น ในกรณีที่แรงดันสูงเกินไป จะมีการป้องกันเพิ่มเติมจากแรงดันกระชากโดยการใช้วาล์วและอุปกรณ์ลดแรงกระแทก

สภาวะอุณหภูมิ

ทั้งอุณหภูมิของกระบวนการและอุณหภูมิแวดล้อมมีผลกระทบอย่างมากต่อความแม่นยำของการวัดด้วยมาโนมิเตอร์ โดยปกติแล้ว การเปลี่ยนแปลงทุกๆ 18 องศาฟาเรนไฮต์ (หรือ 10 องศาเซลเซียส) จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดได้ถึง (+/-) 0.4% เนื่องจากความยืดหยุ่นของวัสดุท่อบูร์ดอนเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ

แม้ว่าการควบคุมอุณหภูมิแวดล้อมจะไม่ใช่เรื่องง่าย แต่ก็สามารถควบคุมสภาวะอุณหภูมิในกระบวนการผลิตได้หลายวิธี วิธีหนึ่งคือการติดตั้งระบบท่อแคปิลลารีและซีลไดอะแฟรมที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ถึง 600 องศาฟาเรนไฮต์ มีท่อแคปิลลารีบรรจุของเหลวหลายประเภทให้เลือกใช้สำหรับวัตถุประสงค์นี้ อีกวิธีหนึ่งคือการใช้ไซฟอนแบบขดลวดหรือแบบหางหมูในอุปกรณ์ที่ใช้ไอน้ำเพื่อระบายความร้อนที่เกิดขึ้น

ในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิแวดล้อมหนาวจัด ผู้คนมักเลือกใช้ระบบทำความร้อนแบบใช้ไอน้ำหรือไฟฟ้าเป็นแหล่งความร้อน

การกัดกร่อน

ชนิดของวัสดุที่กำลังวัดและสภาพแวดล้อมโดยรอบมีผลกระทบต่อท่อบูร์ดอน และในบางกรณี อาจนำไปสู่การกัดกร่อนในรูปแบบของการรั่วซึมเป็นรูเล็กๆ หรือความเสียหายจากความล้าเนื่องจากรอยแตกร้าวจากความเครียด ซึ่งแน่นอนว่าส่งผลกระทบต่อความแม่นยำของเกจ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาความเข้ากันได้ของวัสดุที่ใช้ทำเกจกับของเหลวที่จะทำการวัด ซีลไดอะแฟรมสำหรับเกจวัดแรงดัน มีการใส่ส่วนประกอบเหล่านี้เข้าไปเพื่อสร้างชั้นป้องกันระหว่างเกจวัดและวัสดุที่ใช้วัด

การสั่นสะเทือน

สุดท้ายนี้ การสั่นสะเทือนจากอุปกรณ์โดยรอบ เช่น ปั๊ม มอเตอร์ และชิ้นส่วนหมุนอื่นๆ อาจส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อความแม่นยำของเกจวัด เนื่องจากแรงสั่นสะเทือนเพิ่มเติมจะทำให้เกิดการสึกหรอของอุปกรณ์ และอาจทำให้ชิ้นส่วนภายใน เช่น ท่อบูร์ดอนและเฟือง ทำงานผิดปกติได้ นอกจากนี้ แรงสั่นสะเทือนยังทำให้เข็มชี้แกว่งไปมา ทำให้ยากต่อการอ่านค่าที่แม่นยำ

อันที่จริง สาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกจวัดความดันเสียบ่อยที่สุดคือการสั่นสะเทือน วิธีแก้ไขโดยทั่วไปคือการใช้เกจที่บรรจุของเหลว เช่น ซิลิโคนหรือกลีเซอรีน ของเหลวไม่เพียงแต่ช่วยลดการสั่นของเข็มชี้เท่านั้น แต่ยังช่วยปกป้องชิ้นส่วนภายในโดยการหล่อลื่นอีกด้วย

ดังนั้น จึงเห็นได้ชัดว่าเกจวัดความดันมีหลายแบบให้เลือก ทั้งขนาด การเชื่อมต่อกับกระบวนการ และรูปแบบต่างๆ จึงต้องเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมตามการใช้งานและความต้องการของระบบ

สรุปแล้ว

นอกเหนือจากความหลากหลายของการออกแบบเกจวัดความดันที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว ยังมีอุปกรณ์เสริมอีกหลายชนิดที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์ ตัวอย่างเช่น ตัวกันกระแทกแบบลูกสูบและแบบเผาผนึกใช้เพื่อให้การอ่านค่าดีขึ้นโดยจัดการกับแรงดันที่พุ่งสูงขึ้นอย่างฉับพลัน ตัวชี้ค่าสูงสุดมีความสำคัญอย่างยิ่งในการทราบว่าแรงดันในระบบพุ่งสูงขึ้นเมื่อใด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเริ่มต้นการทำงานและสำหรับการแก้ไขปัญหา อย่างไรก็ตาม ตัวชี้ค่าเหล่านี้อาจเพิ่มแรงดันให้กับท่อบูร์ดอนได้

จากนั้น สามารถใช้อะแดปเตอร์หมุนเพื่อปรับเทียบแนวสายตาของหน้าปัดเกจได้ สามารถใช้ตัวชี้เพื่อระบุแรงดันใช้งานสูงสุดและต่ำสุดของอุปกรณ์และค่าสุญญากาศได้ สุดท้ายนี้ มีตัวป้องกันเกจแบบยางที่ช่วยปกป้องเกจจากการฉีกขาดและการสั่นสะเทือนมากเกินไป

ดังนั้น แม้ว่าเกจวัดความดันอาจดูเหมือนเป็นอุปกรณ์ที่ค่อนข้างง่ายในแง่ของฟังก์ชันการทำงาน แต่สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงปัจจัยทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นขณะเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมกับวัตถุประสงค์ของการใช้งาน