เกจวัดแรงดันเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดแรงที่ก๊าซหรือของเหลวออกแรงต่อหน่วยพื้นที่บนภาชนะหรือสภาพแวดล้อม การวัดความดันถือเป็นสิ่งสำคัญในการรับรองความปลอดภัยของกระบวนการ การรักษาประสิทธิภาพของระบบ และการปฏิบัติตามมาตรฐานด้านกฎระเบียบ เกจที่มีขนาดไม่ถูกต้องหรือใช้เกจในทางที่ผิด หรือเกจที่ทำงานไม่ทำงานอย่างเงียบๆ อาจส่งผลให้อุปกรณ์เสียหาย การสูญหายของผลิตภัณฑ์ หรือเหตุการณ์ด้านความปลอดภัยที่ร้ายแรง
เกจวัดแรงดัน แตกต่างไปจากกันในตัวพวกเขา หลักการทำงาน , ประเภทของความดันที่พวกเขาวัด , วัสดุก่อสร้างของพวกเขา และ ความเหมาะสมกับสื่อและสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน . การเลือกเกจที่เหมาะสมต้องอาศัยความเข้าใจในภาพรวมทั้งหมด
การอ้างอิงความกดดันพื้นฐานสามประการ: ความดันเกจ (สัมพันธ์กับบรรยากาศ) ความดันสัมบูรณ์ (สัมพันธ์กับสุญญากาศสมบูรณ์แบบ) และความดันต่าง (ระหว่างจุดสองจุดในระบบ) เกจวัดแรงดันส่วนใหญ่จะวัดค่าหนึ่งในสามค่าเหล่านี้ และการรู้ว่าคุณต้องการแบบใดเป็นขั้นตอนแรกในการเลือกเครื่องมือที่เหมาะสม
เกจวัดทางกลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก ท่อโลหะโค้งจะเบนไปตามแรงกดเพื่อเลื่อนตัวชี้ไปบนแป้นหมุน
ใช้เมมเบรนที่ยืดหยุ่นเพื่อรับรู้แรงกด เหมาะสำหรับสื่อที่มีความหนืด กัดกร่อน หรืออุดตัน
ไดอะแฟรมลูกฟูกสองอันผนึกเข้าด้วยกัน ดีเยี่ยมสำหรับช่วงแรงดันต่ำมากในการใช้งานแก๊ส
ชุดของห้องลูกฟูกที่ขยายหรือหดตัวด้วยแรงกด เหมาะกับแรงดันต่ำและแรงดันต่าง
แปลงแรงดันเป็นสัญญาณไฟฟ้าสำหรับการแสดงผลและการบันทึกข้อมูล ความแม่นยำสูงและความสามารถในการตรวจสอบระยะไกล
สร้างแรงดันไฟฟ้าเพื่อตอบสนองต่อแรงกดดัน ออกแบบมาสำหรับเหตุการณ์ที่มีความเคลื่อนไหว เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว และมีแรงกดดันสูงโดยเฉพาะ
วัดความแตกต่างของแรงดันระหว่างจุดกระบวนการสองจุด สำคัญสำหรับการวัดการไหลและการตรวจสอบตัวกรอง
อ้างอิงถึงสุญญากาศจริง (แรงดันเป็นศูนย์) ใช้ในงานทางวิทยาศาสตร์ การบินและอวกาศ และในที่สูง
อ่านทั้งแรงดันบวกและสุญญากาศ (แรงดันลบ) ในสเกลเดียว พบได้ทั่วไปในเครื่องทำความเย็นและ HVAC
เกจแบบท่อ Bourdon เป็นเกจวัดความดันประเภทเดียวที่ใช้กันมากที่สุดในโลก ตั้งชื่อตามวิศวกรชาวฝรั่งเศส Eugène Bourdon ผู้จดสิทธิบัตรการออกแบบในปี 1849 โดยยังคงโดดเด่นในการใช้งานทางอุตสาหกรรม เชิงพาณิชย์ และที่อยู่อาศัยในกว่า 175 ปีต่อมา ซึ่งเป็นข้อพิสูจน์ถึงความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือของหลักการทำงานของมัน
องค์ประกอบการตรวจจับเป็นท่อโค้งหรือขดที่มีหน้าตัดรูปไข่หรือแบน ปิดผนึกที่ปลายด้านหนึ่งและเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันที่อีกด้านหนึ่ง เมื่อมีแรงดันเข้าสู่ท่อ ท่อจะพยายามยืดหรือคลายออก การเคลื่อนไหวทางกลไกเล็กๆ นี้ได้รับการขยายให้มากขึ้นผ่านระบบเชื่อมต่อและระบบเกียร์ที่ขับเคลื่อนตัวชี้ผ่านสเกลที่ปรับเทียบแล้วบนหน้าปัดหน้าปัด เมื่อปล่อยแรงดัน ความยืดหยุ่นของท่อจะกลับคืนสู่รูปทรงโค้งงอดังเดิม
การออกแบบท่อ Bourdon ขั้นพื้นฐานมีรูปทรงเรขาคณิต 3 รูปแบบ ซึ่งแต่ละแบบปรับให้เหมาะกับช่วงแรงดันที่แตกต่างกัน:
เกจท่อ Bourdon มีจำหน่ายในวัสดุต่างๆ เช่น ทองเหลือง สเตนเลส และโลหะผสมพิเศษ ทำให้สามารถปรับให้เข้ากับตัวกลางได้หลากหลาย เช่น น้ำ ไอน้ำ น้ำมัน ก๊าซ และของเหลวเคมีหลายชนิด
เกจวัดความดันไดอะแฟรมใช้เมมเบรนทรงกลมบางและยืดหยุ่น (ไดอะแฟรม) เป็นองค์ประกอบการตรวจจับ เมื่อมีการกดดันด้านหนึ่งของไดอะแฟรม ไดอะแฟรมจะเบนไปทางด้านความดันล่าง การโก่งตัวนี้ถูกแปลผ่านก้านกระทุ้งหรือการเชื่อมโยงเชิงกล ไปสู่การเคลื่อนที่แบบหมุนที่ขับเคลื่อนตัวชี้
ไดอะแฟรมเกจมีจำหน่ายทั้งแบบแห้ง (ไม่เติม) และแบบเติมของเหลว รุ่นเติมของเหลว — โดยทั่วไปจะเติมกลีเซอรีนหรือน้ำมันซิลิโคน — ลดการสั่นสะเทือนและการเต้นเป็นจังหวะ ยืดอายุส่วนประกอบ และเป็นที่นิยมในสภาพแวดล้อมทางกลที่รุนแรง เช่น คอมเพรสเซอร์ ปั๊ม และอุปกรณ์เคลื่อนที่
ไดอะแฟรม Material Matters: ไดอะแฟรมมาตรฐานเป็นสแตนเลส สำหรับสารเคมีที่มีฤทธิ์รุนแรง มีจำหน่าย PTFE ที่เคลือบด้วย PTFE หรือแข็ง, Hastelloy C-276 และไดอะแฟรมแทนทาลัม จับคู่วัสดุไดอะแฟรมกับข้อกำหนดความเข้ากันได้ทางเคมีของตัวกลางในกระบวนการของคุณเสมอ
แคปซูลเกจประกอบด้วยไดอะแฟรมทรงกลมลูกฟูกสองตัวที่เชื่อมหรือผนึกเข้าด้วยกันรอบขอบ ทำให้เกิดเป็นแผ่นกลวง (แคปซูล) แรงกดที่ใส่เข้าไปในแคปซูลจะทำให้แคปซูลขยายตัวหรือหดตัว และการเคลื่อนไหวนี้จะถูกส่งต่อไปยังตัวชี้โดยอัตโนมัติ
แคปซูลเกจเป็นเครื่องมือเฉพาะที่ออกแบบมาสำหรับ การวัดแรงดันต่ำของก๊าซที่สะอาด แห้ง และไม่ลุกลาม . ช่วงการวัดโดยทั่วไปคือตั้งแต่ 0–1 มิลลิบาร์ จนถึงประมาณ 0–600 มิลลิบาร์ ทำให้เป็นเครื่องมือที่เลือกในกรณีที่เกจแบบท่อ Bourdon ขาดความไวในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของแรงดันที่สำคัญ การใช้งานทั่วไป ได้แก่ การควบคุมหัวเผาแก๊ส การตรวจติดตามการระบายอากาศและแรงดันลม การตรวจสอบแรงดันห้องสะอาด และการวัดแรงดันอากาศในเครื่องมืออุตุนิยมวิทยา
เกจสูบลมใช้ห้องคล้ายหีบเพลงที่ซับซ้อนซึ่งสร้างขึ้นจากโลหะบางๆ เมื่อออกแรงกดที่ด้านใน (หรือด้านนอก) ของเครื่องสูบลม ชุดประกอบทั้งหมดจะขยายหรือบีบอัดไปตามแกน การกระจัดตามแนวแกนนี้ขับเคลื่อนกลไกการระบุ
เมื่อเปรียบเทียบกับแคปซูลเกจ เครื่องสูบลมจะมีระยะการเคลื่อนที่ที่มากกว่าสำหรับการเปลี่ยนแปลงแรงดันที่กำหนด ซึ่งแปลเป็นความไวทางกลที่สูงขึ้น ใช้ในการใช้งานที่ต้องการการวัดแรงดันต่ำถึงปานกลาง — โดยทั่วไปจะสูงถึงประมาณ 6 บาร์ — และเหมาะอย่างยิ่งกับ การวัดความดันแตกต่าง โดยที่แรงกดที่ตรงข้ามกัน 2 แรงกระทำต่อปลายทั้งสองของชุดเครื่องสูบลม และเกจจะอ่านค่าความแตกต่างสุทธิ
เกจวัดแรงดันแบบดิจิทัลใช้เซ็นเซอร์วัดแรงดันแบบอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งโดยทั่วไปคือสเตรนเกจแบบพายโซรีซิสทีฟหรือเซ็นเซอร์แบบคาปาซิทีฟ เพื่อแปลงแรงดันให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า จากนั้นจะถูกประมวลผลและแสดงเป็นการอ่านตัวเลขบนหน้าจอ LCD หรือ LED เกจดิจิทัลหลายตัวยังมีสัญญาณเอาต์พุตแบบอะนาล็อก (4–20 mA หรือ 0–10 V) สำหรับการใช้งานร่วมกับ PLC, ระบบ SCADA และเครื่องบันทึกข้อมูล
การพึ่งพาพลังงาน: เกจแบบดิจิตอลต่างจากเกจเชิงกลตรงที่เกจแบบดิจิตอลต้องใช้แหล่งพลังงาน ไม่ว่าจะเป็นแบตเตอรี่หรือแหล่งจ่ายไฟแบบมีสาย ในสภาพแวดล้อมที่ความน่าเชื่อถือของพลังงานเป็นสิ่งสำคัญ มักจะติดตั้งเกจสำรองเชิงกลควบคู่ไปกับเครื่องมือดิจิทัล
เกจเพียโซอิเล็กทริกทำงานบนหลักการที่แตกต่างโดยพื้นฐาน: วัสดุผลึกบางชนิด (ควอตซ์เป็นวัสดุที่ใช้กันมากที่สุด) จะสร้างประจุไฟฟ้าที่วัดได้เมื่ออยู่ภายใต้ความเค้นเชิงกล เซ็นเซอร์ความดันเพียโซอิเล็กทริกจะแปลแรงกดให้เป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้าโดยตรง โดยไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและเวลาตอบสนองที่รวดเร็วเป็นพิเศษโดยวัดเป็นไมโครวินาที
ทำให้เกจเพียโซอิเล็กทริกมีความเหมาะสมเป็นพิเศษ การวัดความดันแบบไดนามิก — สถานการณ์ที่ความดันเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วมาก เช่น การวิเคราะห์การเผาไหม้ของเครื่องยนต์ การวัดคลื่นกระแทก การทดสอบแรงระเบิด และการตรวจจับชั่วคราวแบบไฮดรอลิก ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับแรงดันคงที่หรือเปลี่ยนแปลงช้าๆ ประจุที่เกิดจากแรงดันคงที่จะค่อยๆ รั่วไหลออกไป ทำให้ไม่เหมาะสมที่จะใช้เป็นตัวบ่งชี้สถานะคงตัวต่อเนื่อง
เกจวัดความดันแตกต่าง (DP) ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อวัดความแตกต่างของความดันระหว่างจุดสองจุดที่แยกกันในระบบ แทนที่จะวัดความดันสัมพันธ์กับบรรยากาศหรือสุญญากาศ อุปกรณ์จะเชื่อมต่อกับพอร์ตกระบวนการสองพอร์ตและแสดงความแตกต่างของแรงดันสุทธิ ได้แก่ บวก ลบ หรือศูนย์
การวัดความดันแตกต่างเป็นหนึ่งในการวัดความดันที่สำคัญที่สุดทางอุตสาหกรรม เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งในงานตรวจสอบกระบวนการที่สำคัญที่สุด:
"ความดันแตกต่างไม่ได้เป็นเพียงการวัดเท่านั้น แต่ยังเป็นหน้าต่างไปสู่การไหล ระดับ การอุดตัน และสุขภาพของระบบ ซึ่งการอ่านค่าความดันธรรมดาไม่สามารถให้ได้"
ในขณะที่เกจวัดความดันส่วนใหญ่จะวัดความดันสัมพันธ์กับความดันบรรยากาศโดยรอบ (ความดันเกจ) แต่เกจวัดความดันสัมบูรณ์จะวัดความดันสัมพันธ์กับสุญญากาศที่สมบูรณ์แบบ — แรงดันเป็นศูนย์ ห้องอ้างอิงภายในเกจวัดความดันสัมบูรณ์จะถูกอพยพและปิดผนึก ทำให้มีจุดอ้างอิงที่มั่นคงและไม่ขึ้นกับบรรยากาศ
การวัดความดันสัมบูรณ์ถือเป็นสิ่งสำคัญในทุกที่ที่ความแปรผันของความดันบรรยากาศจะทำให้เกิดข้อผิดพลาด หรือเมื่อจำเป็นต้องมีการอ้างอิงความดันเป็นศูนย์จริง การใช้งานที่สำคัญ ได้แก่ การวัดความดันบรรยากาศในอุตุนิยมวิทยาและการบิน การตรวจสอบระบบสุญญากาศในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ การแปรรูปยา และห้องปฏิบัติการวิจัย การควบคุมกระบวนการที่ไวต่อระดับความสูง และการคำนวณกฎของแก๊สที่แม่นยำ ซึ่งสมการทางอุณหพลศาสตร์ต้องการแรงดันสัมบูรณ์
เกจผสมจะวัดทั้งแรงดันบวก (เหนือบรรยากาศ) และแรงดันลบ หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าสุญญากาศ บนสเกลเดียวและด้วยเครื่องมือชิ้นเดียว โดยทั่วไปวงแหวนจะถูกหารด้วยจุดศูนย์ตรงกลาง: แรงดันลบ (สุญญากาศ) จะแสดงทางด้านซ้าย และแรงดันบวกจะแสดงทางด้านขวา
เกจแบบผสมเป็นตัวเลือกมาตรฐาน ระบบทำความเย็นและระบบ HVAC โดยที่วงจรสารทำความเย็นจะสลับระหว่างสภาวะย่อยบรรยากาศ (สุญญากาศ) เป็นประจำระหว่างขั้นตอนการอพยพและแรงดันบวกระหว่างการทำงานปกติ นอกจากนี้ยังใช้ในกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับปั๊มสุญญากาศ คอนเดนเซอร์ไอน้ำ และระบบใดๆ ที่ความดันอาจลดลงต่ำกว่าบรรยากาศในสภาวะปกติหรือสภาวะผิดปกติ
| ประเภทเกจ | หลักการทำงาน | ช่วงทั่วไป | ความแม่นยำ | ดีที่สุดสำหรับ | จำเป็นต้องใช้พลังงาน |
|---|---|---|---|---|---|
| หลอดเบอร์ดอน | การโก่งตัวของท่อ | 0.5 มิลลิบาร์ – 7,000 บาร์ | ±1–2% | ใช้ในอุตสาหกรรมทั่วไป | ไม่ |
| ไดอะแฟรม | การโก่งตัวของเมมเบรน | 10 เอ็มบาร์ – 40 บาร์ | ±1–2% | สื่อที่มีความหนืด/กัดกร่อน | ไม่ |
| แคปซูล | การขยายแผ่นดิสก์ | 1 เอ็มบาร์ – 600 เอ็มบาร์ | ±1–2% | แรงดันแก๊สต่ำมาก | ไม่ |
| เครื่องเป่าลม | การกระจัดตามแนวแกน | 2 เอ็มบาร์ – 6 บาร์ | ±1–2% | แรงดันต่ำ/แตกต่าง | ไม่ |
| ดิจิตอล / อิเล็กทรอนิกส์ | สเตรนเกจ/คาปาซิทีฟ | สุญญากาศ – 1,000 บาร์ | ±0.1–0.5% | ความแม่นยำในการบันทึกข้อมูล | ใช่ |
| เพียโซอิเล็กทริก | การสร้างประจุคริสตัล | สูงถึง 100,000 บาร์ | ±0.5–1% | ความดันไดนามิก/ชั่วคราว | ใช่ |
| ดิฟเฟอเรนเชียล | เบอร์ดอน / ไดอะแฟรม / อิเล็กทรอนิกส์ | 1 เอ็มบาร์ – 700 บาร์ ∆P | ±0.5–2% | การไหล การกรอง ระดับ | ทั้งสองตัวเลือก |
| แน่นอน | เซ็นเซอร์อ้างอิงสุญญากาศ | 1 มิลลิบาร์ – 1,000 บาร์หน้าท้อง | ±0.1–1% | ระบบสุญญากาศ วิทยาศาสตร์ | ทั้งสองตัวเลือก |
| สารประกอบ | ท่อ Bourdon (สเกลคู่) | −1 บาร์ถึง 35 บาร์ | ±1–2% | HVAC, เครื่องทำความเย็น | ไม่ |
ออกแบบมาเพื่อการใช้งานด้านอาหาร เครื่องดื่ม ผลิตภัณฑ์นม และยา เกจเหล่านี้มีไดอะแฟรมแบบฝัง พื้นผิวที่ไม่มีรอยแยก และวัสดุที่ผ่านการรับรองสำหรับการสัมผัสกับผลิตภัณฑ์ที่บริโภคได้ (เช่น สแตนเลส 316L, PTFE) โดยทั่วไปจะเป็นไปตามมาตรฐานสุขอนามัย 3-A และได้รับการออกแบบให้ทนต่อขั้นตอนการทำความสะอาดในที่ (CIP) และขั้นตอนการใช้ไอน้ำในที่ (SIP)
ใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และการจ่ายก๊าซบริสุทธิ์พิเศษ เกจเหล่านี้สร้างขึ้นด้วยพื้นผิวภายในที่ขัดด้วยไฟฟ้าและชิ้นส่วนที่เปียกด้วยโลหะทั้งหมด เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของก๊าซในกระบวนการบริสุทธิ์พิเศษ
เกจความแม่นยำสูง (±0.1% หรือดีกว่า) ใช้สำหรับสอบเทียบเครื่องมือวัดแรงดันอื่นๆ โดยเฉพาะ โดยทั่วไปจะมีหน้าปัดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (150–250 มม.) กลไกที่แม่นยำ และท่อ Bourdon ที่ได้รับการปรับแต่งให้มีพิกัดความเผื่อต่ำ
อุปกรณ์ไฮบริดที่รวมองค์ประกอบการตรวจจับความดันแตกต่างเข้ากับเอาต์พุตสวิตชิ่งทางไฟฟ้า เมื่อ ΔP ที่วัดได้เกินเกณฑ์ที่ตั้งไว้ สวิตช์จะเปิดหรือปิด ทำให้เกิดสัญญาณเตือน ปั๊ม วาล์ว หรือตัวควบคุม ทั่วไปในการตรวจสอบตัวกรอง การป้องกันปั๊ม และระบบ HVAC
แม้ว่าจะไม่ได้จัดประเภทเป็นเกจตามความหมายดั้งเดิมเสมอไป แต่มาโนมิเตอร์แบบ U-tube และ well-type จะวัดความดันโดยการเปรียบเทียบความสูงของคอลัมน์ของเหลว (โดยทั่วไปคือน้ำหรือปรอท) กับข้อมูลอ้างอิง มีความแม่นยำสูงที่ความดันต่ำมากและใช้เป็นมาตรฐานอ้างอิงในห้องปฏิบัติการและสภาพแวดล้อมการสอบเทียบ
เนื่องจากมีเกจให้เลือกหลายประเภท การเลือกควรเป็นกระบวนการที่เป็นระบบ การดำเนินการตามข้อควรพิจารณาเหล่านี้เพื่อจะนำไปสู่ทางเลือกที่เหมาะสมที่สุด:
เกจวัดแรงดันอยู่ภายใต้การควบคุมของมาตรฐานระดับนานาชาติและระดับประเทศที่กำหนดระดับความแม่นยำ ข้อกำหนดในการก่อสร้าง วิธีการทดสอบ และข้อกำหนดด้านความปลอดภัย ความคุ้นเคยกับมาตรฐานเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญในการระบุเครื่องมือที่เป็นไปตามข้อกำหนด:
ภูมิทัศน์ของเกจวัดแรงดันนั้นกว้างกว่าที่ปรากฏในตอนแรกมาก ตั้งแต่ท่อ Bourdon ที่ดูเรียบง่ายอย่างหรูหรา ซึ่งยังคงเป็นผลงานระดับโลกหลังจากผ่านไปเกือบสองศตวรรษ ไปจนถึงเครื่องมือดิจิทัลที่ซับซ้อนที่มีความแม่นยำต่ำกว่า 0.1% และการเชื่อมต่อไร้สาย มีเกจวัดแรงดันที่ออกแบบมาสำหรับทุกความต้องการในการใช้งาน สื่อ สภาพแวดล้อม และความแม่นยำ
การทำความเข้าใจเกจวัดแรงดันประเภทต่างๆ ฟิสิกส์ที่เป็นรากฐานของการออกแบบแต่ละแบบ และปัจจัยที่ควบคุมการเลือกเกจไม่เพียงแต่เป็นความรู้ทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังส่งผลกระทบโดยตรงต่อความปลอดภัยของกระบวนการ ความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และการปฏิบัติตามกฎระเบียบ เกจที่ถูกต้อง ระบุอย่างถูกต้องและบำรุงรักษาอย่างเหมาะสม เป็นส่วนประกอบที่มีอายุการใช้งานยาวนานและมีคุณค่าสูงของระบบของเหลวหรือก๊าซ
หากมีข้อสงสัย โปรดปรึกษาทีมวิศวกรรมการใช้งานของผู้ผลิตเกจพร้อมคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับเงื่อนไขของกระบวนการ การลงทุนในข้อมูลจำเพาะที่ถูกต้องจะจ่ายเงินปันผลในด้านอายุการใช้งานของเกจ ความน่าเชื่อถือในการวัด และความปลอดภัยของระบบ
สินค้าแนะนำ
+86-181 1593 0076 (เอมี่)
+86 (0)523-8376 1478
[email protected]
เลขที่ 80 ถนนฉางอัน เมืองต้าหนาน เมืองซิงหัว มณฑลเจียงซู จีน
ลิขสิทธิ์ © 2025. Jiangsu Zhaolong Electrics Co., Ltd.
ขายส่ง ผู้ผลิตเทอร์โมคัปเปิลไฟฟ้า
