Đo chênh lệch áp suất và ứng dụng của nó

Các yếu tố như điều kiện hoạt động của bộ lọc, mật độ chất lỏng trong khoang kín, tốc độ dòng chất lỏng trong ống, và thậm chí mô-men xoắn đầu ra của động cơ thủy lực cũng có thể cung cấp thông tin về mức độ chênh áp. Trong bài viết này, VCR sẽ giới thiệu về đo chênh lệch áp suất và ứng dụng của đồng hồ chênh áp.

Khái niệm cơ bản về chênh lệch áp suất và Đồng hồ chênh lệch áp suất

Chênh lệch áp suất

Δp = p1 - p2

Phép đo chênh lệch áp suất đơn giản là sự khác biệt giữa hai áp suất tác động vào hai môi trường, thường được ký hiệu là delta p (Δp). Trong ví dụ, Δp = p1 - p2.

Tại sao chúng ta cần sử dụng các thiết bị đo (hoặc đồng hồ) để đo chênh lệch áp suất? Tại sao không đơn giản đặt một đồng hồ đo áp suất tiêu chuẩn ở vị trí đo p1 và p2, rồi nhờ kỹ thuật viên xác định sự khác biệt của chênh áp? Lý do là ngoài thời gian và công sức cần thiết cho các tính toán thủ công, các thiết bị đo chênh lệch áp suất còn có những ưu điểm sau:

Độ nhạy của đồng hồ đo chênh lệch áp suất

Đồng hồ đo chênh lệch áp suất được thiết kế để phát hiện những sai khác nhỏ mà mắt người không thể nhìn thấy. Ví dụ, nếu chúng ta đặt hai đồng hồ đo tiêu chuẩn ở hai bên và thực hiện phép đo, cả hai con trỏ có thể chỉ ra 100 psi. Tuy nhiên, một đồng hồ chuyên dụng đo chênh áp sẽ đủ nhạy để phát hiện sự khác biệt nhỏ như 10 "H2O (inch trên cột nước), hoặc 0,36 psi. Một áp kế chênh lệch chỉ hiển thị Δp và cơ bản loại bỏ tất cả các "sai số" không cần thiết.

Phạm vi đo

Phạm vi đo của đồng hồ đo chênh lệch áp suất có thể giảm xuống đến 0,2 ″ H2O đối với hệ thống xử lý không khí và tăng lên đến 15.000 psi với đồng hồ đo dạng ống Bourdon. Kể cả khi phạm vi chênh lệch áp suất rất thấp, các thiết bị đo chênh áp phải đủ chắc chắn để chịu được áp suất làm việc cao.

Áp suất làm việc

Ngoài phạm vi áp suất chênh lệch, việc biết áp suất làm việc tối đa cũng rất quan trọng. Nếu không biết áp suất làm việc, chúng ta không thể xác định được thiết bị đo chính xác cho các ứng dụng cụ thể. Áp suất làm việc trong hầu hết các ứng dụng cần đo chênh áp cao hơn đáng kể so với phạm vi thực tế.

Các tùy chọn khác nhau

Các ứng dụng khác nhau thường đòi hỏi các vị trí cổng áp suất khác nhau, bao gồm cổng áp suất bổ sung và kết nối quy trình khác với áp suất dương, với kích thước tiêu chuẩn là ¼” hoặc ½” NPT thường được sử dụng trên các đồng hồ đo tiêu chuẩn. Đối với các phép đo mức chất lỏng, kết nối trên/dưới (tổng cộng bốn cổng áp suất) kết hợp với một sợi nữ ¼” NPT có thể là tiêu chuẩn. Trong các ứng dụng của bộ lọc, kết nối trong dòng (hay kết nối cuối cùng) là điển hình. Kết nối ống thường là lựa chọn phổ biến nhất đối với việc đo áp suất thấp trong hệ thống xử lý không khí.

Ngoài ra, có nhiều lựa chọn khác cho các đơn vị đo lường ngoài psi, bar và inch của cột nước. Trong các ứng dụng đo nội dung của chất lỏng, người dùng có thể chọn từ nhiều thang đo khác nhau bao gồm pound, kilogram hoặc gallon. Trong các ứng dụng đo lưu lượng, đồng hồ đo chênh lệch áp suất thường hiển thị bằng SCFM (feet khối trên phút), GPM (gallon trên phút), m³/s (mét khối trên giây), và những đơn vị khác.

Xem thêm: Đồng hồ đo chênh áp âm và ứng dụng của nó

Bốn ứng dụng của đo chênh lệch áp suất trong thực tế

Ứng dụng đo chênh lệch áp suất để Giám sát tính toàn vẹn màng lọc

Đây là một trong những ứng dụng phổ biến nhất của phép đo chênh lệch áp suất, được sử dụng trong ngành công nghiệp lọc dầu, giám sát hệ thống lọc không khí trong các ứng dụng công nghiệp, cũng như trong hệ thống tuabin khí. Nó cũng được sử dụng để giám sát các bộ lọc khác như cảm biến màng trong các cơ sở xử lý nước/nước thải.

Khi bộ lọc tích tụ quá nhiều bụi bẩn, áp suất chênh lệch sẽ tăng lên, cung cấp một cảnh báo rõ ràng cho người dùng biết là lúc thay thế bộ lọc.

Ứng dụng đo chênh lệch áp suất để đo mức chất lỏng

Trong một bình hở mà không có điều áp nào, một áp kế đơn giản có thể được sử dụng để đo mức chất lỏng. Tuy nhiên, trong một bình đóng kín có cả pha lỏng và khí, cách duy nhất để theo dõi mức chất lỏng là bằng cách lấy áp suất cao (chất lỏng) trừ phía áp suất thấp (khí/ hơi).

Ứng dụng đo chênh lệch áp suất để đo lưu lượng

Sự co thắt trong đường ống gây ra sự giảm áp suất tỷ lệ với bình phương của tốc độ dòng chảy. Áp dụng phương trình Bernoulli, chúng ta có thể liên kết giữa chênh lệch áp suất của chất lỏng với vận tốc dòng chảy của nó. Do đó, việc kết hợp một áp kế chênh lệch và một phần tử lưu lượng cơ bản tạo ra một đồng hồ đo lưu lượng có độ tin cậy cao.

Ứng dụng đo chênh lệch áp suất để giám sát đầu khoan

Ứng dụng đo chênh lệch áp suất để giám sát đầu khoan trong các hệ thống thủy lực là một ví dụ điển hình. Máy đo áp suất kiểu ống Bourdon có thể được sử dụng để đo mô-men xoắn đầu ra của động cơ dịch chuyển dương trong các hệ thống này. Đồng hồ đo áp suất giảm áp của động cơ cung cấp năng lượng cho hộp số bằng cách đo đồng thời áp suất trên mặt áp và mặt trở của thiết bị trong quá trình vận hành. Bằng cách đo độ giảm áp suất, máy đo chênh áp sẽ tính toán lượng mô-men xoắn mà động cơ thủy lực tạo ra.