Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của áp kế Bourdon 2. Áp kế Bourdon a. Nguyên lý: Áp kế Bourdon sử dụng sự biến dạng của ống Bourdon đặc biệt do tác dụng của áp suất đo. b. Cấu tạo: Loại áp kế Bourdon đóng vai trò quan trọng trong đo kĩ thuật. Ống Bourdon (ống chuyển tiếp áp suất) là thành phần chính của áp kế Bourdon (phần tử cảm biến). Ống này có tiết diện ngang dẹt, tròn hay elíp. Khi ống Bourdon chịu áp suất tăng, nó có chiều hướng duỗi ra và chuyển động được truyền tới chỉ thị của đồng hồ thông qua thanh nối, cung dẻ quạt và bánh răng (phần tử đo). Nếu áp suất tác động lên ống giảm đi, nó sẽ cuộn lại và chuyển động lại truyền tới kim chỉ thị. áp kế này phù hợp cho việc đo áp suất cao hơn hoặc thấp hơn áp suất khí quyển. Sơ đồ cấu tạo như hình (4.28). Vật liệu sử dụng cho chế tạo ống Bourdon trong kết cấu loại áp kế này là đồng đỏ phốt pho được kéo tạo hình hoặc thép không rỉ. Đồng đỏ hoặc thép không rỉ cho chế tạo dẻ quạt, bánh răng và thanh nối, vỏ áp kế bằng đồng hoặc nhựa plastic. Chuyển động của ống Bourdon được sử dụng thường xuyên trong các chuyển đổi đo và bộ điều khiển thay đổi tín hiệu ra loại khí nén hoặc điện. Áp kế Bourdon có các loại: - Áp kế Bourdon (Manometer) với ống Bourdon 3/4 vòng; - Áp kế Bourdon với ống Bourdon nhiều vòng;
1 - ống Bourdon; 2 - thanh nối điều chỉnh được; 3 - thanh răng; 4 - bánh răng nhỏ; 5 - lò xo. Hình 4.28. Áp kế Bourdon Tính toán biến dạng của ống Bourdon Kích thước trước biến dạng là: r1 , r2 , (b = r2 - r¬1). Kích thước sau biến dạng là : r1', r2', ' (b' = r2' - r¬1'). r1 = r1' '; r2 = r2' '. (4-27) Độ dài cung A1B1 và A2B2 thực tế không thay đổi (r2 - r1) = (r2' - r1') '; b = b''. (4-28) Sau biến dạng b' > b nên '
