壓力計原理

指針壓力計原理

 

一. 結構

 

1. 上框
2. 鏡面
3.
鏡面墊圈
4.
刻度盤 (面版)
5.
內機
6.
巴登管
7.
外殼
8.
油塞
9.
接續部
10.
止漏墊片
11.
指針


注意: 只有接續部為直牙 (PF / BSP)時, 才須使用墊片止漏 ; 一般斜牙以纏繞止洩帶來止漏。 
(墊片或是止洩帶皆由使用者自備. 非產品備件)

二. 構造原理

主要結構巴登管, 是由一管壁很薄的空心管彎成半橢圓形或螺旋形所製成, 當巴登管內壓力增加時, 巴登管就會往外延展, 藉由內機齒輪的裝置, 此延展會帶動同軸心的指針轉動, 使指針指向刻度盤上的數值。 指針的指向與壓力值是成正比例, 所以指針壓力計也可稱為類比式壓力計。

* 此款壓力計是由 E. Bourdon 於 1849 年所發明。

三. 量測元件種類

巴登管

巴登管式壓力計可量測正壓及負壓 (真空), 是最普遍應用的壓力計型式, 可量測氣壓及液壓, 但須注意量測的介質不能有雜質或濃稠, 以免造成阻塞而損壞, 亦須注意量測介質是否會侵蝕巴登管, 若巴登管遭侵蝕破裂, 會導致壓力外洩而無法測量, 同時也會使量測介質外洩至壓力計內, 若非密閉式壓力計的話, 則會外洩至環境中。

   

C 型巴登管

一端焊接固定於管座並與壓力路徑連通, 另一端密封並與連桿連接使之可以移動, 當壓力充入巴登管內時, 可移動的那端便會向外 (正壓) 或向內 (負壓) 延展。
量測範圍 0.6 ~ 70 kg/cm2


螺旋型巴登管

此款巴登管受壓較分散, 金屬疲勞的扺抗性佳, 通常應用於高壓壓力計。
量測範圍 70 ~ 1000 kg/cm2


螺紋型巴登管

螺紋的形狀可使此款巴登管承受壓力時, 有很大的擴張空間, 因此主要應用於高壓的小型壓力計。


膜盒

將二片壁薄且波紋形狀的膜片, 沿周邊焊接密封, 便形成密閉腔室, 稱之為膜盒。當充入壓力時, 膜盒便會輕微的膨脹(正壓)或壓縮(負壓), 此一變形的力量藉由連桿及齒輪裝置帶動指針轉動, 使指針指向刻度盤上的數值。膜盒壓力計應用於微壓量測, 數個膜盒組合的結構可量測極微小壓力。
量測範圍 0 ~ 600 mbar。


   

波紋管

結構為類似風琴形狀的密閉薄壁空心管, 當充入壓力時, 波紋管長度會被延展, 此一延展的力量藉由連桿及齒輪裝置帶動指針轉動, 使指針指向刻度盤上的數值。波紋管應用於極微小壓力量測, 通常使用於差壓計。


   

膜片

由金屬(通常為不銹鋼)或Teflon製成的波紋形薄膜, 將其夾在二片軸心挖空的法蘭中間, 或是焊接於法蘭底部, 法蘭上部連接壓力表, 壓力表與膜片之間排除空氣(抽真空)注油, 如此便形成隔膜壓力計, 膜片將壓力表與量測介質分隔, 膜片受壓時會輕微變形, 膜片與壓力表間的油為壓力傳導介質, 帶動巴登管量測到壓力。若膜片與壓力表間有空氣存在的話, 組裝成隔膜壓力表時空氣會被擠壓產生壓力而導致壓力表不歸零, 故使用者若無組裝隔膜壓力表的設備及技術, 絕不能自行將成品拆開分解。
隔膜壓力表通常應用於量測的介質具有雜質、結晶、濃稠或腐蝕性的情況。