Aktuální vydání

celé číslo

08

2019

MSV 2019 v Brně

celé číslo

Tři novinky pro měření tlaku od firmy Stiko

V článku jsou popsány tři méně obvyklá technická řešení navržená pro speciální případy měření tlaku. Popsané přístroje vyrábí nizozemská firma Stiko, výrobce mechanických tlakoměrů a plynem plněných teploměrů. Na český trh je dodává firma BHV senzory.

 

Trubkový membránový oddělovač

Trubkový membránový oddělovač, nazývaný též in-line, je koncipován jako kus trubky, do něhož je vložena manžeta z tenké kovové fólie. Manžeta těsně kopíruje stěnu trubky a na okrajích je přivařena, takže vytváří mezistěnu, za kterou je uzavřený prostor. V manžetě jsou vytvořeny podélné prolisy, což jí dává pružnost. Úzký prostor mezi manžetou a stěnou trubky je vyplněn pracovní kapalinou, která kanálkem přenáší tlak do vlastního tlakoměrného přístroje, jenž je připojen vně trubky.
 
Výhodou trubkového oddělovače je, že zachovává průtočný profil s kruhovým (anebo téměř kruhovým) průřezem, bez výstupků, proláklých míst anebo spár. Je to oddělovač vhodný do potrubních systémů, kde je vyžadována velmi dobrá čistitelnost, a přitom je ideální pro potrubí na pastovité hmoty, jako je např. jogurt a spousta dalších produktů vyskytujících se v potravinářském průmyslu. Velká plocha membrány poskytuje značný pracovní objem, takže zkreslení měřeného tlaku je minimální. Proto je trubkový oddělovač vhodný i při měření nižších tlaků a malých tlakových spádů. Standardně je vyráběn z korozivzdorné oceli třídy AISI 316L nebo 316Ti.
 
Trubkové oddělovače jsou vhodné jak pro převodníky tlaku, tak pro přímoukazující tlakoměry s Bourdonovým perem.
 

Jazýčkový oddělovač

Jazýčkový oddělovač je podobně jako trubkový oddělovač určen k měření kašovitých a pastovitých hmot. Je to rovněž oddělovač s nekruhovou membránou. Jazýčkový oddělovač (v angličtině nazývaný finger type chemical seal anebo pressure probe – tlaková sonda, v němčině Zungen Druckmittler) je letmo uchycený kovový tyčový prvek, tedy „prst“, obalený membránou z tenké kovové fólie, který je vysunut do průtočného průřezu potrubí. Profil „prstu“ je oválný, aby omezení průtočného průřezu bylo co nejmenší a aby ve směru působení silových účinků proudu byla zajištěna co největší tuhost.
 
Zatímco trubkový oddělovač měří tlak po obvodu průtočného průřezu, jazýčkový oddělovač je vysunut do průtočného profilu a měří tlak uprostřed proudu, přesněji přibližně 30 až 40 mm od stěny potrubí. Je tedy vhodný např. tam, kde stěny potrubí zůstávají olepeny silnější vrstvou ulpívajícího a tuhnoucího produktu. Další jeho výhodou ve srovnání s trubkovým oddělovačem je nižší cena a jednoduchá montáž: oddělovač se prostě zašroubuje do nátrubku s vnitřním závitem.
 

Diferenční tlakoměr POD

Diferenční tlakoměry obvykle fungují tak, že na deformační člen, kterým je např. membrána, působí z jedné strany jeden měřený tlak a z opačné strany tlak druhý. Silové účinky protiběžně působících tlaků se odečtou, takže výchylka deformačního členu odpovídá rozdílu tlaků. Tento princip je základem jak mechanických tlakoměrů, tak elektronických převodníků tlaku. Problém je v tom, že membrána je z obou stran obklopena měřeným médiem a není jednoduché přenést její výchylku na další části měřicího ústrojí.
 
Tlakoměr typu POD ze sortimentu firmy Stiko využívá dvojice membrán, které jsou vzájemně spřaženy náplní kapaliny – silikonového oleje. Snímací mechanismus (páka na hřídeli, tedy klika, která zabírá do vybrání v táhle spojeném s jednou z membrán) je situován mezi membránami, tj. v olejové lázni. Hřídelka, jejíž kroutivý pohyb přenáší výchylku z uzavřeného prostoru na další pohyblivé části mechanismu, je utěsněna celosvařovanou ucpávkou v podobě torzní manžety: žádné součásti po sobě nekloužou, nýbrž manžeta se zkrucuje. Kdyby byla použita ucpávka v podobě např. O-kroužku, vznikl by
v mechanismu pasivní odpor, který by zvětšil hysterezi měření; takto je do mechanismu vřazen pružný prvek s lineární charakteristikou. Rozsah měření je dán v souhrnu tuhostí obou membrán, tuhostí torzní manžety a popř. tuhostí další přidané pružiny.
 
Přetížitelnost jednostranným přetlakem až do výše maximálního statického tlaku je zajištěna dosednutím membrány do lůžka, které je vytvořeno v těle tlakoměru. Přípojné rozměry přívodů tlaku jsou stejné jako u nejobvyklejších diferenčních převodníků tlaku.
 
Diferenční tlakoměry POD jsou vyráběny pro rozsahy rozdílu tlaků od 0 až 10 kPa do 0 až 2,5 MPa a pro statický (tj. oboustranný) tlak do 10 MPa.
Jan Vaculík, BHV senzory, s. r. o. 

Obr. 1. Trubkový membránový oddělovač v sanitovatelném provedení s připojením podle DIN 11851 velikosti DN50 (Stiko)
Obr. 2. Jazýčkový membránový oddělovač s převodníkem tlaku a s mechanickým tlakoměrem, se závitovým připojení G1/2 (Stiko,
BHV senzory)
Obr. 3. Schéma mechanismu diferenčního tlakoměru typu POD od firmy Stiko
Obr. 4. Diferenční tlakoměr typu POD s ukazatelem velikosti 100 mm (Stiko)