Untuk Apa Pengukur Tekanan Digunakan dan Bagaimana Cara Memilih Yang Tepat

Memahami Peran Mendasar Pengukur Tekanan

Dalam peradaban industri modern, tekanan adalah salah satu dari tiga parameter fisik dasar selain suhu dan aliran. Itu pengukur tekanan , instrumen presisi yang mengubah kekuatan fisik tak kasat mata menjadi pembacaan visual, sering kali digambarkan sebagai "mata" suatu proses.

Definisi mendasar dari a pengukur tekanan adalah instrumen yang menggunakan elemen elastis (seperti tabung Bourdon, diafragma, atau bellow) untuk menghasilkan deformasi elastis di bawah tekanan. Deformasi ini kemudian ditransmisikan ke penunjuk melalui mekanisme pergerakan internal, yang menunjukkan nilai tekanan pada dial. Keberadaannya bukan sekedar untuk menampilkan angka; itu membawa tiga misi inti:

• Penghalang Keamanan : Pada boiler, bejana bertekanan tinggi, atau sistem hidrolik, konsekuensi dari tekanan yang melebihi batas peralatan dapat menjadi bencana besar. SEBUSEBUAHH pengukur tekanan memantau fluktuasi tekanan secara real-time, memberikan peringatan dini kepada operator.
• Optimasi Efisiensi : Pada alat pneumatik atau sistem pompa air, tekanan berlebihan berarti energi terbuang, sedangkan tekanan rendah menyebabkan penurunan efisiensi. Melalui a pengukur tekanan , sistem dapat dipertahankan dalam kisaran efisiensi energi yang optimal.
• Kontrol Kualitas : Dalam reaksi kimia atau pemrosesan makanan, lingkungan bertekanan tertentu merupakan prasyarat untuk konsistensi produk. Itu pengukur tekanan memastikan bahwa setiap batch produk diproduksi dalam kondisi proses standar.

Dari tampilan analog mekanis awal hingga tampilan digital saat ini yang terintegrasi dengan teknologi sensor, evolusi dari pengukur tekanan mencerminkan peningkatan presisi industri, namun statusnya sebagai penjaga keamanan sistem tetap tidak berubah.

Cara Kerja Pengukur Tekanan: Ilmu Pengukuran

Memahami mekanisme internal a pengukur tekanan adalah dasar untuk seleksi dan penggunaan. Bergantung pada lingkungan pengukuran, prinsip kerja terutama dikategorikan sebagai berikut:

Pengukur Tabung Bourdon

Ini adalah jenis pengukur tekanan mekanis yang paling banyak digunakan. Intinya adalah tabung logam datar berbentuk C, spiral, atau melingkar.

• Prinsip : Ketika fluida masuk ke dalam tabung, tekanan menyebabkan tabung datar mengembang menuju penampang melingkar, menyebabkan perpindahan kecil di ujung tabung.
• Aplikasi : Cocok untuk mengukur tekanan cairan atau gas yang tidak korosif terhadap paduan tembaga.

Pengukur Diafragma

Untuk media dengan viskositas tinggi, kristalisasi mudah, atau sifat korosif yang kuat, tabung Bourdon tradisional mudah tersumbat atau rusak. Dalam kasus ini, diafragma pengukur tekanan harus digunakan.

• Prinsip : Tekanan bekerja pada diafragma logam bergelombang, dan perpindahan yang dihasilkan oleh diafragma menggerakkan penunjuk melalui batang penghubung.
• Keuntungan : Ia memiliki kemampuan perlindungan tekanan berlebih yang kuat dan sangat sensitif terhadap tekanan kecil karena luas permukaan diafragma yang besar.

Sistem Segel Diafragma

Untuk kebersihan (seperti di industri makanan) atau perlindungan korosi, segel diafragma berisi cairan transmisi seperti minyak silikon dipasang di bagian bawah. pengukur tekanan untuk sepenuhnya mengisolasi instrumen internal dari media proses.

Pengukur Tekanan Digital

Ini menggunakan sensor piezoresistif atau kapasitif untuk mengubah sinyal tekanan menjadi sinyal listrik.

• Fitur : Pembacaan intuitif, presisi tinggi, ketahanan getaran yang sangat baik, dan biasanya dilengkapi dengan lampu latar, peralihan unit, dan fungsi perekaman puncak.

Beragam Aplikasi: Di Mana Anda Akan Menemukan Pengukur Tekanan

Itu pengukur tekanan ditemukan di setiap sudut dunia, mulai dari peralatan menyelam di laut dalam hingga pesawat terbang di stratosfer.

• Energi dan Bahan Kimia : Di kilang, puluhan ribu pengukur tekanans memantau reaktor dan jaringan pipa. Sedikit anomali dalam pembacaan dapat mengindikasikan adanya kebocoran atau penyumbatan.
• HVAC (Pemanasan, Ventilasi, dan Pendingin Udara) : Sistem pendingin udara dan boiler pemanas sentral memerlukan a pengukur tekanan untuk memantau tekanan zat pendingin dan tekanan air yang bersirkulasi untuk memastikan kenyamanan dan kelancaran pengoperasian sistem.
• Otomotif dan Dirgantara : Sistem Pemantauan Tekanan Ban (TPMS) pada dasarnya adalah miniatur pengukur tekanans . Di kokpit pesawat, pembacaan tekanan hidrolik dan bahan bakar sangat penting bagi pilot untuk menilai keselamatan penerbangan.
• Industri Medis : Pengatur tekanan pada tangki oksigen dilengkapi secara standar dengan a pengukur tekanan untuk menunjukkan sisa gas, memastikan pasokan oksigen tidak terputus bagi pasien.

Memilih Pengukur Tekanan yang Tepat untuk Kebutuhan Spesifik Anda

Memilih yang salah pengukur tekanan dapat menyebabkan pembacaan yang salah atau bahkan instrumen pecah. Parameter utama berikut harus dipertimbangkan:

Perbandingan Parameter: Pengukur Tekanan Mekanis vs. Digital

Dimensi Pemilihan Kunci

Pemilihan Rentang : Tekanan operasi normal a pengukur tekanan harus antara 1/3 dan 2/3 skala penuh. Pengoperasian jangka panjang pada beban penuh menyebabkan kelelahan yang cepat pada elemen elastis.

Bahan yang Dibasahi : Untuk air dan udara biasa, paduan tembaga sudah cukup; untuk media korosif asam atau basa, a pengukur tekanan terbuat dari baja tahan karat 316L harus dipilih.

Suhu Sekitar : Suhu lingkungan yang berlebihan mengubah modulus elastisitas logam, menyebabkan offset penunjuk. Lingkungan ekstrim memerlukan sifon/tabung kondensasi.

Ukuran Panggilan : Untuk tampilan jarak jauh, pilih putaran 100mm atau 150mm; untuk observasi jarak dekat, 40mm atau 60mm cocok.

Instalasi dan Kalibrasi: Memastikan Akurasi

Memasang a pengukur tekanan lebih dari sekedar mengencangkan benang.

• Instalasi Vertikal : Kecuali dirancang khusus lain, a pengukur tekanan harus dijaga vertikal untuk mengurangi pengaruh gravitasi pada struktur mekanik internal.
• Instal Perangkat Buffer : Di lokasi dengan denyut tekanan yang parah, seperti saluran keluar pompa, snubber atau siphon harus dipasang untuk melindungi pengukur tekanan dari guncangan tekanan sesaat.
• Pemeriksaan Penyegelan : Gunakan pita atau gasket PTFE untuk memastikan sambungan yang erat; kebocoran kecil apa pun akan menyebabkan pembacaan tekanan statis terus menurun.

Itu Necessity of Calibration : Seiring waktu, elemen elastis a pengukur tekanan mengalami deformasi sisa. Direkomendasikan agar pengukur tekanan tingkat industri dikalibrasi silang setidaknya setahun sekali menggunakan penguji bobot mati atau pengukur master presisi tinggi.

Memecahkan Masalah Kegagalan Pengukur Tekanan Umum

• Getaran Penunjuk Parah : Biasanya disebabkan oleh denyut tekanan pada jalur proses. Solusinya ganti dengan yang berisi cairan (gliserin atau minyak silikon) pengukur tekanan .
• Pointer Tidak Kembali ke Nol : Hal ini mungkin disebabkan oleh deformasi permanen pada tabung Bourdon akibat tekanan berlebih atau keausan parah pada mesin jam internal.
• Membaca Tetap Konstan : Periksa apakah lubang tekanan tersumbat oleh kotoran di media, sehingga mencegah tekanan disalurkan ke bagian dalam pengukur tekanan .
• Kotak Berkabut atau Kebocoran Minyak : Menunjukkan penuaan segel pelat jam atau perbedaan suhu lingkungan ekstrem yang memengaruhi pengamatan.

Pemeliharaan dan Umur Panjang

Sebuah terpelihara dengan baik pengukur tekanan dapat memiliki masa pakai lebih dari 10 tahun.

• Inspeksi Harian : Amati dial apakah ada keretakan dan kotaknya apakah ada korosi.
• Pembersihan : Jaga kebersihan pelat muka transparan untuk mencegah penumpukan oli sehingga mengaburkan pembacaan.
• Perlindungan Lingkungan : Pengukur tekanan dipasang di luar ruangan harus dilengkapi dengan kotak pelindung instrumen untuk mencegah erosi hujan dan sinar matahari sehingga membuat komponen menjadi rapuh.

Komponen Inti dan Ilmu Material Pengukur Tekanan

Memahami struktur internal a pengukur tekanan membantu dalam membuat pilihan yang paling tahan lama untuk kondisi tertentu. Pengukur tekanan mekanis berkualitas tinggi terdiri dari lima komponen inti:

• Elemen elastis : Jantung dari pengukur tekanan . Bahan umum termasuk perunggu fosfor (untuk media biasa), baja tahan karat 316L (untuk media korosif), dan Monel (untuk lingkungan yang sangat korosif).
• Gerakan : Bertanggung jawab untuk memperkuat perpindahan kecil elemen elastis dan mengubahnya menjadi gerakan melingkar. Mesin jam presisi menggunakan roda gigi kuningan atau baja tahan karat yang tahan aus.
• Kasus : Melindungi komponen internal. Bahan yang umum adalah plastik ABS, baja dicat, atau baja tahan karat 304.
• Soket/Koneksi : Bagian di mana pengukur tekanan terhubung ke pipa. Spesifikasi thread (NPT, BSPP, atau Metric) harus sesuai dengan sistem.
• Panggil dan Penunjuk : Biasanya terbuat dari aluminium dengan lapisan tahan UV untuk mencegah pudar.

Tabel Perbandingan Material: Pemilihan untuk Lingkungan Berbeda

Kelas Akurasi dan Standar Membaca

Dalam industri, keakuratan a pengukur tekanan ditentukan oleh standar internasional (seperti ASME B40.100 atau EN 837-1).

• Kelas Akurasi : Biasanya dinyatakan sebagai "persentase kesalahan skala penuh". Misalnya, a pengukur tekanan dengan rentang 100 psi dan akurasi 1,0% dianggap memenuhi syarat jika kesalahannya dalam plus atau minus 1 psi.
• Linearitas dan Histeresis : Berkualitas tinggi pengukur tekanans harus mempertahankan pembacaan yang konsisten selama kenaikan dan penurunan tekanan, suatu karakteristik yang dikenal sebagai histeresis rendah.

Referensi Aplikasi Kelas Akurasi

Konfigurasi Khusus untuk Kondisi Khusus

Standar pengukur tekanan model tidak dapat memenuhi semua lingkungan yang kompleks, sehingga diperlukan konfigurasi khusus untuk meningkatkan keandalan.

Konfigurasi Berisi Cairan Tahan Getaran

Pada saluran keluar kompresor bolak-balik atau stasiun pompa, getaran yang parah dapat menyebabkan penunjuk standar pengukur tekanan menjadi aus atau rontok.

• Berisi Gliserin : Pilihan paling umum untuk sebagian besar lingkungan non-oksidasi, yang secara signifikan memperpanjang masa pakai mekanis.
• Berisi Silikon : Cocok untuk suhu lingkungan ekstrem (-40°C hingga 200°C) karena tidak menjadi terlalu kental pada suhu rendah.

Konfigurasi Higienis

Dalam industri farmasi dan makanan, pengukur tekanan harus mematuhi standar EHEDG atau 3A.

• Desain Diafragma Siram : Mencegah bakteri atau residu terakumulasi di lubang tekanan.
• Baja Tahan Karat Dipoles : Casing dan konektor harus dipoles secara elektro untuk memastikan permukaan tidak berpori.

Posisi Pemasangan dan Kesalahan Kepala Statis

Itu height of the installation position of a pengukur tekanan terkadang dapat menghasilkan kesalahan yang signifikan, yang dikenal sebagai "kesalahan kepala statis".

• Kompensasi Kolom Cair : Jika sebuah pengukur tekanan dipasang 10 meter di atas titik keran dan pipa penuh dengan air, pembacaannya akan menjadi sekitar 1 bar lebih rendah dari tekanan sebenarnya karena gravitasi.
• Ventilasi Lingkungan : Untuk berisi cairan pengukur tekanans , lubang kecil pada sumbat segel di bagian atas casing biasanya perlu dipotong setelah pemasangan untuk menyeimbangkan tekanan internal dengan tekanan atmosfer, mencegah penyimpangan pembacaan yang disebabkan oleh suhu.

Teknologi Penyegelan dan Perlindungan Tingkat Lanjut

Ketika berhadapan dengan media ekstrim (seperti asam kuat, cairan dengan viskositas tinggi, atau uap bersuhu tinggi), pengukuran langsung seringkali tidak cukup.

Prinsip Kerja Segel Diafragma

Dalam struktur ini, pengukur tekanan diisolasi secara fisik dari media dengan diafragma logam fleksibel. Ruang antara diafragma dan elemen internal diisi dengan cairan pengisi sistem (biasanya minyak silikon atau gliserin).

• Isolasi Media : Media korosif atau kristalisasi hanya menyentuh diafragma dan tidak masuk ke dalam pengukur tekanan .
• Transmisi Tekanan : Tekanan media menekan diafragma, meneruskan tekanan 1:1 ke kepala pengukur melalui cairan pengisi.

Perbandingan Pemilihan Cairan Isi

Standar Benang dan Sambungan untuk Pengukur Tekanan

Itu installation interface specification is the most error-prone part of pengukur tekanan seleksi.

Tabel Perbandingan Standar Koneksi

Desain Keselamatan dan Fitur Tahan Ledakan

Dalam lingkungan kimia bertekanan tinggi atau berbahaya, keselamatan pengukur tekanan itu sendiri adalah yang terpenting.

• Casing Depan Padat : Desain ini memiliki penyekat kokoh antara pelat jam dan elemen elastis. Jika tabung Bourdon pecah, tekanan dibuang melalui bagian belakang kotak menjauhi operator.
• Peringkat Tahan Ledakan : Untuk digital pengukur tekanans , cari sertifikasi Ex.
  • 本安型 (Ex ia/ib) : Membatasi energi listrik untuk memastikan tidak memicu gas yang mudah terbakar.
  • 隔爆型 (Mantan d) : Melampirkan percikan api dalam wadah yang kokoh sehingga ledakan internal tidak akan menyulut lingkungan eksternal.

Pertanyaan Umum:

Mengapa beberapa pengukur tekanan berisi cairan?

Biasanya itu adalah gliserin atau minyak silikon. Ini berisi cairan pengukur tekanan menggunakan viskositas cairan untuk memberikan redaman, menekan getaran penunjuk di lingkungan dengan getaran tinggi sekaligus melumasi roda gigi internal untuk memperpanjang umur.

Apa perbedaan antara "Tekanan Pengukur" dan "Tekanan Absolut"?

A pengukur tekanan biasanya mengukur tekanan pengukur, yang menggunakan tekanan atmosfer lokal sebagai titik nol. Tekanan absolut menggunakan ruang hampa sempurna sebagai titik nol. Rumus: Tekanan Absolut = Tekanan Pengukur Tekanan Atmosfer.

Bagaimana cara mengetahui apakah pengukur tekanan saya rusak?

Itu simplest way is to observe if the pointer returns exactly to zero when the system is depressurized. If it deviates beyond the accuracy range or jumps inconsistently during pressurization, the pengukur tekanan memerlukan perbaikan atau penggantian.

Apa persyaratan khusus untuk pengukur tekanan oksigen?

Tanpa Minyak! Oksigen di bawah tekanan tinggi bereaksi hebat dengan minyak dan bisa meledak. Spesifik terhadap oksigen pengukur tekanan akan memiliki tanda merah jelas "Tanpa Minyak" dan mengalami penghilangan lemak yang ketat selama perakitan.

Mengapa siphon pigtail harus digunakan untuk pengukur tekanan uap?

Ini disebut “siphon” atau “pipa kondensasi.” Tujuannya adalah untuk memungkinkan uap mendingin dan mengembun menjadi air di dalam loop. Kondensat bertindak sebagai penghalang, mencegah uap bersuhu tinggi masuk langsung ke dalam pengukur tekanan dan merusak elemen internal.

Pengukur tekanan saya bertanda "WOG", apa maksudnya?

"WOG" adalah singkatan dari Air, Minyak, Gas. Artinya pengukur tekanan dapat digunakan dengan aman untuk mengukur tekanan air, minyak, atau gas non-korosif.

Mengapa disarankan untuk memilih rentang dua kali tekanan kerja?

Ini disebut “margin keamanan”. Jika tekanan kerja Anda 50 psi, pilih 100 psi pengukur tekanan memastikan penunjuk tetap berada di dekat posisi jam 12 (paling mudah dibaca) dan mencegah kerusakan pada pengukur tekanan dari lonjakan tekanan kecil.

Bisakah pengukur tekanan digital digunakan di area berbahaya?

Tidak semuanya. Di area dengan gas yang mudah terbakar, Anda harus memilih digital pengukur tekanan dengan peringkat Aman Secara Intrinsik (IS). Pengukur mekanis memiliki keunggulan alami karena tidak mengandung sirkuit.

Mengapa penunjuk pada pengukur tekanan saya terkadang macet?

Hal ini biasanya disebabkan oleh tiga alasan: 1. Roda gigi internal aus atau berdebu; 2. Kristalisasi media memblokir port; 3. Denyut nadi tekanan yang kuat menyebabkan roda gigi copot. Untuk seperti itu pengukur tekanan , perbaikan tidak disarankan; itu harus diganti.

Akankah pengukur tekanan terbaca tinggi atau rendah di media bersuhu tinggi?

Biasanya tinggi. Elemen elastis logam menjadi "lebih lembut" karena modulus elastisitasnya menurun pada suhu tinggi. Pada tekanan yang sama, mereka menghasilkan perpindahan yang lebih besar, sehingga menyebabkan pengukur tekanan untuk menampilkan pembacaan yang lebih tinggi dari tekanan sebenarnya.

Apa itu "Akurasi Skala Penuh" vs. "Akurasi Membaca"?

Ini adalah kesalahpahaman umum. Kebanyakan pengukur tekanans dinilai untuk Akurasi Skala Penuh. Jika menggunakan alat ukur 100 bar dengan ketelitian 1% untuk mengukur 10 bar, errornya tetap plus minus 1 bar. Ini berarti pada 10 bar, kesalahan relatif Anda adalah 10%. Selalu pilih a pengukur tekanan rentang sehingga titik kerja Anda berada di tengah-tengah skala.