Tinkamas padangų slėgio stebėjimas ir reguliavimas yra vienas paprasčiausių, bet svarbiausių žingsnių siekiant užtikrinti saugią ir ekonomišką vairavimo patirtį. Tačiau retas vairuotojas prisiverčia dažnai patikrinti slėgį padangose. Padangų slėgio valdymas yra esminė automobilio priežiūros dalis, kurios daugelis dažnai nepastebi. Štai čia praverčia manometras padangoms, kuris pateikia tikslius rodmenis ir suteikia ramybės jausmą.
Jei turite automobilį, tikriausiai matėte ar žinote, kas yra manometras padangoms. Viename gale jis turi juokingą mažą sferinį daiktą, o kitame mažą slankiojančią skalę. Ar kada susimąstėte, kaip jis matuoja slėgį? Padangų slėgio matuoklių pagrindinis principas yra toks pat kaip ir bet kurio slėgio matavimo prietaiso. Jie matuoja oro jėgą, veikiančią ploto vienetą, paprastai nurodomą svarais kvadratiniame colyje (PSI). Prijungus padangų slėgio matuoklį prie padangos ventilio koto, susidaro sandari sistema. Oro slėgis padangoje spaudžia matuoklio jutiklį, todėl jis juda arba keičia formą.
Padangų slėgio matuoklio slėgio rodymo būdas priklauso nuo jo konstrukcijos. Mechaniniuose matuokliuose, tokiuose kaip burdono vamzdelis arba pieštuko formos matuokliai, oro slėgis sukelia fizinio elemento judėjimą, o šis judėjimas paverčiamas slėgio rodmeniu skalėje. Kaip ir bet kuris įrankis, šie variantai atitinka įvairius poreikius, pageidavimus ir pritaikymus. Kiekvienas padangų slėgio matuoklio tipas pasižymi unikaliomis savybėmis, privalumais ir galimomis problemomis.
Manometro veikimo principai
Manometrų veikimo principas yra labai paprastas. Sakoma, kad slėgis bet kuriame skysčio taške vamzdyje yra toks pat, kai jis yra ramybės būsenoje, vadinamas hidrostatine pusiausvyra. Pavyzdžiui, skysčio slėgio lygis dešinėje yra lygus skysčio slėgio lygiui kairėje pusėje.
Dabar, jei atidarysite vieną vamzdžio galą, kuris yra prijungtas prie papildomo vamzdžio, tai sukurs skirtingą slėgį atvirame vamzdžio gale. Taigi, tarkime, kad papildomai prijungto vamzdžio slėgis yra didesnis už atmosferos slėgį. Tokiu atveju jis sukels matavimo skysčio spaudimą žemyn, dėl kurio skystis bus stumiamas žemyn su didesniu slėgiu, o skystis pakils iš kitos pusės. Priešingai atsitiks, kai slėgis papildomai prijungtame vamzdyje bus mažesnis už atmosferos slėgį. Galiausiai pastebėsite, kad skystis nukris ant atviros U formos vamzdžio dalies ir pakils kitoje pusėje, prijungtoje prie papildomo vamzdžio.
Skysčio manometras yra U formos vamzdelis, pripiltas skysčio. Abiejuose vamzdelio šakose skysčio lygis vienodas, kai slėgis vienoje pusėje pasikeičia, skysčio lygis vamzdelio šakose tampa ne vienodas. Kuo didesnis slėgis, tuo jis skystį veikia didesne jėga ir tuo aukščiau pakyla skystis vamzdyje.
Slėgio matuoklis veikia pagal principą; Kai paspausite išlygintą vamzdelį, jis bandys gauti tiesų skerspjūvį. Tačiau vargu ar pastebėsite šį pokytį, nes tai susiję su nedideliu įtempimu, kuris išlieka apatiniame apdirbamų medžiagų elastingumo diapazone. Galite pastebėti vamzdžio formos ir elastingumo pasikeitimą, kuris didėja, kad vamzdis pasikeistų C formos arba dar sudėtingesnis spiralės pavidalu. Pakeitus vamzdelį, prispaudus slėgį, vamzdis bus linkęs išsivynioti arba ištiesinti. Dėl to vamzdžio dydis pailgėtų nuo 2 iki 3 milimetrų.
Burdono manometro veikimo principas yra toks: dujos pakliūna į išlenktą vamzdelį. Nuo slėgio vamzdelis truputį išsitiesia. Vamzdelio galas sujungiamas su rodykle. Kuo slėgis vamzdyje didesnis, tuo jis labiau išsitiesia ir labiau pasuka rodyklę. Tokie manometrai gali išmatuoti slėgį iki 1000 MPa.
Mechaniniame manometre, pavyzdžiui, Bourdon vamzdžio manometre, skystis patenka į vamzdelį, todėl jis deformuojasi. Ši deformacija judina mechanizmą, kuris savo ruožtu judina ciferblato indikatoriaus adatą. Adatos padėtis rodo skysčio slėgį.
Skaitmeniniuose manometruose slėgiui matuoti naudojami elektroniniai jutikliai. Šie jutikliai slėgį paverčia elektriniu signalu, kuris apdorojamas ir rodomas skaitmeniniame ekrane. Jie yra tikslūs ir lengvai skaitomi, todėl puikiai tinka tais atvejais, kai reikia didelio tikslumo.
Padangų slėgio matavimo sistemos (TPMS)
TPMS - padangų slėgio matavimo sistema. Šis prietaisas veikia bevieliu ryšiu. Jis skirtas matuoti bei stebėti padangų būklę ir tuo pačiu perduoti visą informaciją vairuotojui.
TPMS sistemos privalumai:
- Visada tiksli informacija apie padangų būklę - oro slėgį ir temperatūrą
- Mažesnės kuro sąnaudos
- Sumažėjęs padangų nusidėvėjimas
- Pagerėjęs transporto priemonės valdomumas
- Sumažėjęs stabdymo kelias
Remiantis JAV surinktais duomenimis:
- 15 milijonų litrų kuro per dieną yra iššvaistoma dėl pernelyg mažo slėgio padangose.
- Dėl pernelyg žemo oro slėgio padangose, kasmet įvyksta 80 000 incidentų.
- Transporto versle neretai pasitaiko situacijų, kuomet, vairuotojų teigimu, dėl tam tikrų aplikybių buvo patirti didesni kaštai, pavyzdžiui, sunaudota daugiau kuro.
Įdiegus TPMS sistemą ir sujungus su GSM transporto sistema, transporto vadybininkas ar įmonės vadovas realiu laiku matys kiekvieno sunkvežimio, kuriame įdiegta TPMS sistema, padangų būklę - slėgį, temperatūrą.
Slėgio matuoklio savybės ir pasirinkimas
Slėgio matuoklio savybės daugiausia apima šiuos keturis aspektus:
- Viršutinė matavimo riba
- Tikslumo lygis
- Ciferblato dydis (skersmuo)
- Terpės tipas, kuriai matuoklis skirtas
1. Viršutinė matavimo riba: Teisingai pasirinkite viršutinę manometro matavimo ribą. Reglamentas numato, kad viršutinė manometro matavimo riba gali būti didesnė už guolio slėgį stebėjimo taške ir negali būti mažesnė, kad manometras nebūtų perkrautas ir būtų užtikrintas saugus ir patikimas jo veikimas. Reglamentas numato, kad siūlomo manometro viršutinė riba gali būti tik 1/3 didesnė už guolio slėgio vertę stebėjimo taške. Kadangi „serijoje“ nėra manometro, kurio viršutinė matavimo riba yra 2,4 MPa, pagal principą „netoli ir didesnis“, stulpelyje turėtų būti pasirinktas manometras, kurio viršutinė matavimo riba yra 2,5 MPa.
2. Tikslumo lygis: Pavyzdžiui, B vietos procese slėgio paklaida turi būti kontroliuojama ± 0.05 MPa. Pagal principą „arčiausiai mažiausio“ 2,08% ir mažesnė nei 2,08% reikšmė yra 1,6%, todėl reikėtų pasirinkti 1,6 lygio manometrą. Nurodyta manometro paklaida (tikslumo lygis) gali būti lyginama tik su leistina paklaida stebėjimo taške ir negali būti didelė, siekiant užtikrinti proceso ir saugos poreikius.
3. Ciferblato dydis: Pasirinkite tinkamą manometro ratuką. Kuo didesnis ciferblatas, tuo didesnis skaičius ir tuo lengviau atskirti skalę.
4. Terpės tipas: Pasirinkite manometrą pagal slėgiui matuoti naudojamos terpės tipą. Slėgio matuoklis ciferblate pažymėtas skirtingomis spalvomis, atsižvelgiant į skirtingas terpes, kurias jis matuoja, ir nurodomas specialios terpės pavadinimas. Deguonies matuoklis taip pat pažymėtas raudonu žodžiu „be alyvos“. Skirtingos slėgį nešančios terpės turi skirtingas fizines ir chemines charakteristikas, tokias kaip lakumas, dirglumas, degumas ir kt. Manometro spyruoklinis vamzdis yra specialiai sukurtas prisitaikyti prie šios charakteristikos ir užtikrinti saugų naudojimą. Todėl manometras turėtų būti parenkamas pagal „vietinę“ terpę. Matuojant kitas klampias ar ėsdinančias terpes, tokias kaip rūgštis ir šarmai, reikia pasirinkti nerūdijančio plieno manometrus; Kai terpė yra dujos, reikia pasirinkti manometrą su sprogimui atspariomis angomis, kad dėl dujų nuotėkio manometras nesprogtų ir nesusižalotų žmonės. Be to, seisminiai slėgio matuokliai, apvalkalo slėgio matuokliai ir kt.
Diafragminiai manometrai: gedimai ir priežiūra
Diafragminiai slėgio matuokliai yra plačiai naudojami vietiniam slėgiui, susiliečiančiam su stipriomis ėsdinančiomis terpėmis gamyboje, rodyti ir matuoti. Naudojimo metu jie lengvai pažeidžiami, todėl daugelis manometrų išmetami į metalo laužą. Pagrindinė žalos priežastis yra korozija, žala ir silikoninės alyvos nuotėkis, atsiradęs dėl ilgalaikio pastatymo cheminės medžiagos vietoje.
Skirtingumas tarp slėgio matavimo principo ir diafragminio manometro bei įprasto manometro struktūros: Įprasto manometro slėgio matavimo principas yra toks: išmatuotą slėgį įkiškite į slėgio matavimo spyruoklę. Po to, kai spyruoklės vamzdis suspaudžiamas, jis sukuria elastingą poslinkį, dėl kurio švaistiklis ir centrinė pavara nukreipia, o rodyklė yra sumontuota ant centrinio krumpliaračio veleno, kad būtų rodomas slėgis. Slėgio perdavimo terpės silikoninė alyva užpildoma tarp izoliacinės diafragmos ir slėgio spyruoklės vamzdžio. Pagrindinis skirtumas tarp diafragmos manometro ir įprasto manometro yra tas, kad matuojant membranos manometro slėgį, išmatuota terpė liečiasi tik su izoliacine diafragma. Taip išvengiama korozinių ir kristalinių terpių patekimo į spyruoklės vamzdį ir išvengiama korozijos bei spyruoklės vamzdžio užsikimšimo.
Diafragmos slėgio matuoklio gedimo naudojimo priežastys:
- Kai diafragmos manometras turi slėgį, rodyklė nerodo jokios indikacijos: Šio gedimo priežastis paprastai yra ta, kad dėl stiprios vibracijos jungtis tarp rodyklės ir centrinio pavaros veleno yra laisva, o suspaustas spyruoklinio vamzdžio poslinkis negali priversti rodyklės nukreipti. Antra, silikoninė alyva spyruoklės vamzdyje per daug nutekėjo ir negalėjo perduoti slėgio.
- Išmatuotas slėgis netikslus, slėgio indikatorius keičiasi apatiniame gale, o rodyklė nekinta, kai slėgis kyla: Priežastis ta, kad maža dalis silikoninės alyvos pamesta spyruokliniame vamzdyje, leidžiantis patekti orui. Kadangi dujos gali būti suspaustos, adata rodo netikslų arba nejudantį slėgį, kai slėgis didėja.
- Slėgio matavimo metu rodyklė keičiasi šuoliais: Šis membranos manometro gedimas dažnai įvyksta, kai diafragmos manometras yra veikiamas didelės vibracijos (pvz., siurblio išėjimo slėgis). Dėl slėgio svyravimų rodyklė taip pat svyruoja pirmyn ir atgal, dėl to smarkiai susidėvi manometro šerdies centrinė pavara ir prastas koordinavimas tarp centrinės pavaros ir sektoriaus pavaros, dėl ko staigiai pasikeičia rodyklė.
Kad būtų išvengta šokinėjimo su žymekliu, susidėvėjusiai centrinei pavarai dildyti ir taisyti galima naudoti smulkias įvairias dildės ir laužo pjūklų geležtes. Kai rodyklės veleno anga tampa didesnė, bakstelėkite ją mažu plaktuku, kad susitrauktumėte, kol rodyklė tvirtai susijungs su centriniu krumpliaračio velenu.
Diafragmos manometro priežiūra: Atliekant kelių diafragminių slėgio matuoklių remontą, nustatyta, kad dauguma gedimų atsirado dėl spyruokliniame vamzdyje nutekėjusios silikoninės alyvos. Galima sakyti, kad spyruoklinio vamzdelio pripildymas silikonine alyva yra esminis dalykas sprendžiant diafragmos manometro priežiūrą, tačiau užpildyti spyruoklinį vamzdelį silikonine alyva nėra lengva užduotis. Įprastomis aplinkybėmis gamintojai turi specialią silikoninės alyvos pildymo įrangą, o orui iš bombos vamzdžio ištraukia vakuuminį siurblį.
Kaip veikia slėgio matuoklis
tags: #membraninis #manometras #padangu #slegiui