מהו לחץ ומהו מד לחץ מושגי יסוד במדידה

30 באפריל 2019

מהו מד לחץ ומהו לחץ - מושגים בסיסיים ​

מד לחץ הוא מכשיר המיועד למדידת לחץ של נוזל או גז בנקודה מסוימת במערכת.

נגדיר תחילה מהו לחץ במשמעותו הפיסיקלית – לחץ מוגדר כמנה של עוצמת הכוח המופעלת על שטח נתון.

מהו מד לחץ ולשם מה הוא נועד?

 

דוגמה #1 – כאשר מכשיר במשקל 100 ק”ג מונח על גבי אריח ששטחו חצי מ”ר הלחץ הנוצר הוא 200 ק”ג למ”ר.

דוגמה #2 – נוזל הנמצא במכל ומשקלו 8,000 ק”ג מפעיל על קרקעית המכל ששטחו 2 מ”ר לחץ של 4,000 ק”ג למ”ר.

ישנן מערכות בהן קשה להגדיר את הכוח המופעל ואת השטח עליו הוא פועל אך ניתן למדוד את הלחץ הקיים במערכת.

דוגמה #3 מכל לחץ בו נמצא גז דחוס. הגז מפעיל כוח על דפנות המכל, ניתן למדוד את הלחץ הקיים במכל שהוא למעשה תרגום של כוח הגז על הדפנות חלקי שטח פני המכל.

ערכי הלחץ יכולים להינתן ביחידות שונות, המקובלות ביותר בתחומי התעשייה הן – פסקל (מוגדר גם כניוטון למ”ר), בר (מוגדר גם כמיליון ניוטון למ”ר), PSI (ליברה לאינץ’ רבוע), מ”מ כספית, מ”מ (או מטר) מים ויחידות נוספות. ניתן גם למדוד תת לחץ (ואקום) ויחידת מדידה מקובלת היא TORR.

מערכות רבות בתעשייה כוללות אביזרים הנתונים תחת לחץ – מכלים, צינורות, מכשירים וכו’. נדרש למדוד לחץ זה, להציגו בפני מפעיל, להפעיל או להפסיק מכשירים שונים על פי ערך הלחץ הנמדד, לשדר את ערך הלחץ הנמדד לחדר בקרה וכו’.

מד הלחץ הבסיסי המכני פועל באמצעות רכיב מדידה – צינור בורדון. צינור פתוח מצד אחד וסגור מצדו השני המקופל לצורה חלזונית. קצהו הפתוח של הצינור מחובר למקור הלחץ (המקום בו רוצים למדוד את הלחץ), קצהו הסגור של הצינור מחובר באופן מכני למחוג. כאשר קיים לחץ של נוזל או גז בקצה הפתוח הוא פועל גם על החלל הפנימי של הצינור המקופל. הלחץ גורם ליישור מסוים של הקיפול החלזוני של הצינור ותנועת היישור הזאת מתורגמת לתנועת המחוג בהתאם. הצינור והמחוג מותקנים כמובן במארז הכולל סקאלת שנתות וחלון זכוכית – זהו מד הלחץ (הקישו כאן ותראו את כל מדי הלחץ).

יישומים למדי הלחץ השונים

 

מדי לחץ מיועדים למדוד לחצים בטווחים שונים של סוגי נוזלים וגזים שונים ומשום כך קיימים דגמים רבים מאד, נדרש לבחור מביניהם את המתאים ביותר ליישום. הנתונים לבחירה כוללים – טווח לחץ נדרש, יחידות הלחץ המבוקשות (ניתן יותר מסקאלה אחת במד לחץ), החומר ממנו מיוצר מד הלחץ, הקוטר והתבריג הנדרשים לחיבור מד הלחץ למערכת הלחץ, האם התבריג תחתי או אחורי, קוטר מד הלחץ, האם נדרש למלא בגליצרין (חשוב לריסון רעידות המחוג בהתקנת מד הלחץ על גבי מכונות רוטטות) וכו’.

ניתן למדוד לחץ גם באופן אלקטרוני באמצעות רכיב פיאזו-אלקטרי. רכיב זה מספק מתח ביחס ישר ללחץ המופעל עליו. את המתח המופק ניתן להציג באמצעות צג דיגיטלי (לא מחוג אנאלוגי).

קיימים גם מדי לחץ מיוחדים המיועדים לתעשיית המזון והתרופות. במדי לחץ מסוג זה רוצים להמנע מחדירה הנוזל/גז לתוך צינור הבורדון. לשם כך קצהו ה”פתוח” של הצינור מחובר לדיאפרגמה (קרום מתכת פלב”מ דקיק). הדיאפרגמה מחוברת למקור הלחץ, כאשר קיים לחץ במקום המדידה הוא לוחץ על הדיאפרגמה שמפעילה את הלחץ בתוך צינור הבורדון שמזיז את המחוג בהתאם.

מד לחץ
רוטל לכמן

לא מצאתם מה שחיפשתם? השאירו פרטים ונציג שלנו יחזור אליכם עוד היום!