ملخص لدراسة تصنيع تصميم جديد

في أنبوب بوردون Bourdon Tube ، عند ضغطه يتجه من الإنثناء إلي الإستقامة بينما في معاكس أنبوب بوردون Anti-Bourdon Tube عند ضغطه يتجه من الإستقامة إلي الإنثناء .

ملاحظة هامة: نفس الفكرة مأخوذة لعمل مشغل نيوماتيكي Pneumatic Actuator ينثني مع الضغط .

.

* The principle of measurement of the novel device is opposite to that of the Bourdon tube.

* The deflection of anti-Bourdon tube is due to dual effect of differential expansion and the end moment induced.

* Relatively easier to manufacture asymmetric circular tube than C-shaped elliptical Bourdon tube.

* Locating the gear mechanism at the center of the C-shaped tube is not necessary in case of anti-Bourdon tube.

* Very high pressures can be measured which is not possible using Bourdon tube.

*

• مبدأ قياس الجهاز الجديد هو عكس ما يحدث في أنبوب بوردون Bourdon Tube .
• يرجع انحراف الأنبوب المضاد لبوردون إلى التأثير المزدوج للتمدد الفرقي والعزم المتولد في نهاية الأنبوب .
• من السهل نسبيا تصنيع أنبوب دائري غير متماثل Asymmetric Circular Tube عن تصنيع أنبوب بوردون بيضاوي المقطع وعلي شكل حرف C .
• ليس من الضروري وضع الأجزاء الميكانيكية المتحركة مثل الترس في مركز الأنبوب الذي يأخذ شكل C في حالة أنبوب معاكس بوردون Anti-Bourdon Tube .
• يمكن قياس الضغوط العالية جدا وهو أمر غير ممكن باستخدام أنبوب بوردون Bourdon Tube .

محاكاة متحركة تبين تغير مقطع الأنبوب

*

في هذا المقال البسيط نتعرف علي محول جديد للضغط Pressure Transducer ، حيث يعمل على مبدأ معاكس لأنبوب بوردون Anti-Bourdon Tube (ABT) Principle بسبب التأثير المزدوج للتمدد التفاضلي Differential Expansion للأنبوب في نقاط مختلفة والعزم المتولد في نهاية الأنبوب والناتج بسبب عدم التماثل في المقطع العرضي.

تم اختبار مواد مختلفة مثل المطاط والفولاذ المقاوم للصدأ والنيكل والنحاس الأصفر والنحاس وغيرها من الأشكال الهندسية المختلفة للأنابيب Tubes والمنافيخ Bellows من الناحية العملية والتحليلية باستخدام الصيغة النظرية Theoretical Formulation وطريقة تحليل العناصر المحدودة Finite Element Analysis .

تم تصنيع واختبار نماذج أولية لمقياس ضغط باستخدام المطاط والنيكل والفولاذ المقاوم للصدأ .

سوف يتصرف عنصر الاستشعار المقترح بطريقة مشابهة للأنابيب المعدنية غير متماثلة Asymmetric Metallic Tubes ، ولكن سيكون لديه مرونة أكبر بمقدار ثلاثة أضعاف ومعدل تمدد وانحراف أكبر تحت الضغط الداخلي .

وتُظهر النتائج المقارنة مع مقياس بوردون الحالي لقياس الضغط أن مقياس الضغط الجديد ABT بسيط في المكونات ، واقتصادي في التصنيع ، ومقياس ضغط موثوق به Reliable وواعد في المستقبل .

في النهاية ، تمت مناقشة تصميمات مختلفة لعنصر استشعار الضغط Pressure Sensing Element . من خلال الاختيار الصحيح للشكل الهندسي والمواد وتصنيع الأنابيب المعدنية غير المتماثلة Asymmetric Metallic Tubes أو تصنيع منفاخ Bellows كعنصر استشعار ، يمكن تكوين مقياس ضغط ABT لقياس ضغط يتراوح من الضغط المنخفض إلى العالي أو العالي جدًا للتطبيقات المحتملة المختلفة التي لا يمكن استخدام أنبوب بوردون Bourdon Tube فيها لقياس الضغط .

.

محاكاة متحركة تبين تأثير الضغط علي أنبوب منفاخي الشكل ذو جدار غير منتظم السمك

*

A novel pressure transducer is investigated in this article, which works on an anti-Bourdon tube (ABT) principle due to dual effect of differential expansion of the tube at various points and the end moment induced due to asymmetry of cross section.

Different materials such as rubber, stainless steel, nickel, brass, copper etc. and different geometries of tubes and bellows are investigated experimentally and analysed using theoretical formulation and Finite Element Analysis.

Prototypes of the pressure gauges using rubber, nickel and stainless steel bellow as sensing elements are fabricated and tested.

The proposed sensing element will behave similar to the asymmetric metallic tubes but will have about three times higher flexibility and grater rate of expansion and deflection under internal pressure.

Comparative results with the existing Bourdon pressure gauge show that the ABT pressure gauge is simple in construction, economical for fabrication, reliable and promising pressure gauge in future.

At the end, various design configurations of the pressure sensing element are discussed. By proper selection of geometry, materials and manufacturing of the asymmetric metallic tubes or bellows as sensing element, an ABT pressure gauge can be fabricated to measure pressure ranging from low to high or very high pressures for various potential applications which is not possible using Bourdon tube pressure gauge.

*

*

مصطلحات

معاكس أنبوب بوردون – مضاد أنبوب بوردون

Anti-Bourdon Tube Pressure Gauge

*

اضغط هنا لتتابع صفحتنا علي الفيس بوك

***************************************************************

مواضيع ذات صلة

*

• الضغط Pressure

*

• مبادي قياس الضغط Principles of Pressure Measurement

*

• الصيانة الدورية لمبين الضغط Pressure Indicator

*

• حساسات الضغط Pressure Sensors

*

الوسوم:Pressure, Pressure Gauge, حساسات الضغط, ضغط