Elektrický kontaktní tlakoměr (ECM) je mechanické zařízení, které se používá k měření přetlaku různých nekrystalizujících technických kapalin, vody, emulzí, oleje, páry, ale i různých plynů. Rozsah měřeného tlaku se může lišit od několika desetin atmosféry až po stovky atmosfér. Tlakoměr ECM je určen k ovládání elektrických obvodů pomocných a řídicích zařízení. Takové tlakoměry jsou schopny účinně regulovat tlak média tam, kde jsou namontovány. Tato úprava se provádí pomocí stávající skupiny elektrických kontaktů a také pomocí šipky tohoto zařízení. Ovládání se aktivuje za určitých parametrů (přednastavených), v případech, kdy šipka přesahuje nastavenou hodnotu. V tomto případě jsou elektrické kontakty sítě uzavřeny nebo otevřeny. Tlakoměry ECM lze také použít jako signalizační zařízení, která reagují na zvýšení nebo snížení tlaku. Taková zařízení nemusí mít obvyklou stupnici se šipkou. Tento snímač se také nazývá tlakový spínač. Používají se k upozornění při zvýšení nebo snížení tlaku.
Elektrické kontaktní tlakoměry jsou široce používány v různých oblastech, používají se v různých oblastech zásobování teplem, strojírenství, větrání a zásobování vodou. Velmi často se například používají k zapínání čerpacích jednotek, které dodávají vodu. V závislosti na účelu se používají různé modifikace tlakoměrů ECM, které mají různé typy elektrických obvodů:
– typ 1 – jednokontaktní pro zkrat;
– typ 2 – jednokontaktní otevírání;
– typ 3 – dvoukontaktní rozepnutý rozepnutý;
– typ 4 – dvoukontaktní pro zkrat;
– typ 5 – dvoukontaktní otevřený obvod;
– typ 6 – dvoukontaktní otevřený-zkrat.
Princip činnosti elektrických kontaktních tlakoměrů spočívá v tom, že při dosažení určitého (nastaveného) tlaku šipka, která je pohyblivým kontaktem, sepne (nebo otevře) elektrický obvod a aktivuje se vestavěná kontaktní skupina. V závislosti na typu provedení je povoleno zapínání i vypínání elektrických obvodů. Takto široké možnosti elektrických kontaktních tlakoměrů umožňují jejich použití v různých průmyslových odvětvích.
Označení zařízení.
Všechny elektrické dotykové tlakoměry mají označení, která udávají všechny technické parametry přístrojů. Například: Elektrický kontaktní tlakoměr EKM100AVm-1,0MPa-Isp.4-1.ExdIIVT4, lze dešifrovat jako: EKM – elektrický kontaktní tlakoměr, 100 – jmenovitý průměr tělesa; A – materiál těla (hliník); Vm – jsou mikrospínače, 1,0 – rozsah měření (0 až 1,0 MPa), verze 4 – verze 4, 1 – verze v nevýbušném provedení; Ex – zařízení v nevýbušném provedení; d – nevýbušný plášť; IIB – podskupina přístrojů, T4 – teplotní třída.
Mezi výhody elektrického kontaktního tlakoměru patří montáž do jednoho pouzdra pro spínací kontakty a pro kontrolní tlakoměr, který pro montáž nevyžaduje další fitinky (T-kusy). I když, abych byl upřímný, stojí za to říci, že některé tlakové spínače jsou již k dispozici s vestavěnými tlakoměry, ale ne všechny. Hlavní výhodou elektrického kontaktního tlakoměru je jeho snadné nastavení a také přesnější vizualizace konfigurovaných mezí odezvy tlaku. Tzn., že v takovém tlakoměru je možné nastavit spodní a horní mez odezvy pomocí kontaktních šipek, bez použití specializovaných kláves a po nastavení budeme mít vizuálně přehledné nastavení tlakoměru, které relé nemá. Mezi nevýhody elektrického kontaktního tlakoměru patří malé spínací proudy, v průměru 0,3-0,5 A, takže výkonná ovládaná zařízení musí být připojena přes přídavná výkonná relé, která pro svůj provoz budou vyžadovat další zdroje energie. Proto se elektrickému kontaktnímu tlakoměru říká také signalizační, to znamená, že vlastně signalizuje změny a prováděcím zařízením bude výkonové relé. Další nevýhodou elektrického kontaktního tlakoměru je jeho cena, např. elektrické kontaktní tlakoměry na trhu se prodávají za ceny od 60 USD, u tlakového spínače „spodní cenový práh“ začíná na 20 USD. Rozsah použití elektrického kontaktního (signalizačního) tlakoměru Elektrické kontaktní tlakoměry jsou široce používány v různých oblastech, nacházejí uplatnění v různých oblastech zásobování teplem, strojírenství, větrání a zásobování vodou. Velmi často se například používají k zapínání čerpacích jednotek (čerpacích stanic), které zajišťují zásobování vodou.
(Pro přehlednost následuje označení možných spínacích skupin na elektrickém schématu pro tlakoměry typu 3 až 6)
Mezi uznávanými normami pro signalizační zařízení je tedy třeba říci o barevném značení spínacích vodičů elektrických kontaktních tlakoměrů. Při výrobě a podle toho při připojování připojovacích vodičů tlakoměrů jsou akceptovány následující barvy:
Elektrické kontaktní tlakoměry (ECM) jsou navrženy tak, aby automaticky generovaly signál a v některých případech automaticky regulovaly tlak nebo blokování. Pomocí ECM můžeme monitorovat tlak a vidět jeho aktuální hodnotu. Limity se nastavují pomocí signálních šipek (nastavených bodů), bez použití specializovaných nástrojů je potřeba pouze šroubovák.
Principem činnosti je toto zařízení podobné technickým manometrům, pouze s tím rozdílem, že jsou k němu přidány speciální elektrické kontakty. Pracovní šipka pomocí čepu vede páku s kontaktem, která při kontaktu s pevným kontaktem na žádané hodnotě sepne/rozepne elektrický obvod signalizačního nebo ovládacího zařízení.
Modul ECM je nakonfigurován tak, aby řídil tlak v pracovní oblasti (mezi nastaveními); chyba v odečtech mimo nastavení může překročit třídu přesnosti tlakoměru. Na ukazovateli signálu je instalován šroubovací permanentní magnet, který dodává kontaktnímu systému skokovou charakteristiku a zlepšuje stlačování kontaktů. Při použití ECM s magnetickým předpětím je nutné pamatovat na povolenou provozní chybu 4 %. Operace probíhá s předstihem nebo zpožděním vzhledem k pohybu šipky.
Naplnění sektoru žádané hodnoty – pohyblivý kontakt se sepne kontaktem na žádané hodnotě.
Spínací polohy jsou indikovány pro stav, kdy je šipka mezi „0“ a nejbližší žádanou hodnotou.
Červená požadovaná barva – zavřeno v pracovním prostoru.
Modrá požadovaná barva – otevřít v pracovní oblasti.
Podle GOST 2405 existuje 6 typů provedení kontaktních skupin
Provedení I
Jeden normálně otevřený kontakt
Provedení II
Jeden normálně zavřený kontakt
Pozice šipky
Stav kontaktu
Pozice šipky
Stav kontaktu
Provedení III
Levá přestávka, pravá přestávka
Provedení IV
Levá koncová, pravá koncová
Pozice šipky
Stav kontaktu
Pozice šipky
Stav kontaktu
Až do prvního nastavení (min)
Až do prvního nastavení (min)
Po druhém nastavení (max.)
Po druhém nastavení (max.)
Provedení V
Levé otevírání, pravé zavírání
Provedení VI
Vlevo zavírání, vpravo lomení
Pozice šipky
Stav kontaktu
Pozice šipky
Stav kontaktu
Až do prvního nastavení (min)
Až do prvního nastavení (min)
Po druhém nastavení (max.)
Po druhém nastavení (max.)
Modul ECM se skupinou kontaktů verze I může být nahrazen verzemi IV a VI, při použití pravého setpointu (max), levého setpointu (min) je nutné odejmout ze stupnice.
ECM se skupinou kontaktů verze II může být nahrazen verzí III a V, při použití levého setpointu (min), pravého setpointu (max) musí být mimo stupnici.
Při instalaci ECM je třeba pamatovat na to, že je nutné eliminovat vibrace v připojovacím obvodu, tím se odstraní falešné poplachy signalizačního zařízení a prodlouží se životnost tlakoměru.
Selhání kontaktní skupiny v 85 % případů vrácení není omezeno 4 fyzickými parametry:
– maximální spínací napětí;
– maximální spínací proud;
– maximální spínaný výkon;
– maximální mechanická spínací frekvence.
Pokud je během provozu hodnota alespoň jednoho z nich mimo přípustné meze, zkracuje se životnost spínače a může dojít i k poruše skupiny kontaktů.
Maximální spínací napětí Při připojení elektrické zátěže může mezi kontaktními plochami vzniknout viditelný elektrický oblouk (jiskra). Tepelná energie, která se lokálně uvolňuje ve velkém množství, přispívá k vyhoření materiálu kontaktu při každém sepnutí. Čím vyšší je spínací napětí, tím rychleji dochází k vyhoření materiálu kontaktu.
Maximální spínací proud Při připojení proudu se povrch kontaktů zahřívá. Když se proud zvýší nad povolenou mez, kontakty se začnou slepovat, což zase vede k pájení kontaktů.
Existuje i opačný problém – připojení pomocí minimálních elektrických hodnot. Každý mechanický kontakt má kontaktní odpor, který je způsoben povrchovou kontaminací. Přechodový odpor vzniká v důsledku oxidace nebo koroze na povrchu kontaktů a zvyšuje elektrický odpor spínače. Při nízkých spínaných výkonech tato vrstva neprorazí a nedojde k elektrickému kontaktu. Tento jev však lze napravit, je nutné kontakty vyčistit.
Při použití žárovky může dojít k elektrickému přetížení, v okamžiku zapnutí je proud 15krát větší než během provozu (nominální hodnota), kapacitní zátěže – zkrat a indukční zátěže (relé, magnetické ventily, elektromotory atd. .) při vypínání vytvořit velmi vysoké napětí (až 10násobek jmenovitého napětí).
