ĐỒNG HỒ ÁP SUẤT WIKA 213.53
Thông số cơ bản của đồng hồ đo áp suất wika 213.53
Design ASME B40.100 & EN 837-1
Sizes 2”, 2½” & 4” (50, 63 & 100 mm)
Accuracy class 2” & 2½” 4”
± 2/1/2% of span (ASME B40.100 Grade A) ± 1% of span (ASME B40.100 Grade 1A)
Ranges Vacuum / Compound to 200 psi (16 bar)
Pressure from 15 psi (1 bar) to 15,000 psi (1000 bar)
Pressure from 15 psi (1 bar) to 10,000 psi (690 bar) – 2” size
or other equivalent units of pressure or vacuum
Working pressure 2 & 2½” 4”
Steady: ¾ full-scale value Steady: full-scale value
Fluctuating: 2/3 full-scale value Fluctuating: 0.9 x full-scale value
Short time: full-scale value Short time: 1.3 x full-scale value
Operating temperature Ambient: Medium
40°F to +140°F (-40°C to +60°C) – dry +140°F (+60°C) maximum
-4°F to +140°F (-20°C to +60°C) – glycerine filled
-40°F to +140°F (-40°C to +60°C) – silicone filled
Temperature error Additional error when temperature changes from reference
temperature of 68°F (20°C) ±0.4% of span for every 18°F
(10°K) rising or falling.
Ingress protection IP65 per EN 60529 / IEC 60259
IP66 (NEMA 4) with FlexWindowTM option (2-1/2” only)
Pressure connection Material: copper alloy
Lower mount (LM) or center back mount (CBM) – 2” & 2½”
Lower mount (LM) or lower back mount (LBM) – 4”
⅛” NPT, ¼” NPT or ½” NPT limited to wrench flat area ABS (2”
& 2½”) and white aluminum (4”)
Bourdon tube 2” (50 mm) < 870 psi (60 bar): C-shape copper alloy
2” (50 mm) > 870 psi (60 bar): Helical copper alloy
2½” (63 mm) < 870 psi (60 bar): C-shape copper alloy
2½” (63 mm) > 870 psi (60 bar): Helical copper alloy
2½” (63 mm) > 6000 psi (400 bar): Helical stainless steel
4” (100 mm) < 1000 psi (70 bar): C-shape copper alloy
4” (100 mm) > 1000 psi (70 bar): Helical stainless steel
Movement Copper alloy
Dial White ABS (2” & 2½”) and white aluminum (4”)
Pointer Black aluminum
Case 304 stainless steel with vent plug for ranges ≤ 300 psi
(FlexWindowTM option without vent plug) and stainless steel crimp ring.
Case connection sealed with O-ring, (O-ring material dependent on the case fill):
2½”: EPDM O-ring for Glycerine case fill; Viton O-ring for
Silicone fill
4”: EPDM O-ring for Glycerine or Silicone case fill; Viton
O-ring for Halocarbon or Fluorolube fill
Window Polycarbonate with Buna-N gasket (standard)
Laminated Safety Glass with Buna-N gasket
FlexWindowTM (Clear liquid silicone rubber) with integrated
gasket
Case fill Type 213.53 – Glycerin
Glycerin/Water
100% Case fill with integrated pressure compensation with
FlexWindowTM option (only available in 2-1/2” and only with
Glycerin and Glycerin/Water case fill
Optional extras Brass restrictor
Stainless steel front or rear flange – 2½” & 4”
Zinc-plated steel or SS U-clamp bracket (field installable)
External zero adjustment (2½” only, not available with
FlexWindowTM)
Red drag pointer or mark pointer option:
(2-1/2” &4” only, not available with FlexWindowTM)
Silicone or Halocarbon oil case filling (not available with
FlexWindowTM)
Special connections limited to wrench flat area
Custom dial layout
Other pressure scales available
bar, kPa, MPa, kg/cm² and dual scale
Trong lĩnh vực công nghiệp hiện đại, việc giám sát áp suất là một yếu tố sống còn để đảm bảo an toàn vận hành, tối ưu hóa hiệu suất thiết bị và kéo dài tuổi thọ hệ thống. Giữa vô vàn các sản phẩm trên thị trường, Đồng hồ áp suất WIKA 213.53 nổi lên như một giải pháp tối ưu nhờ thiết kế chắc chắn, khả năng chống rung lý tưởng và độ chính xác cao .
Model: 213.53
Là sản phẩm thuộc thương hiệu WIKA – tập đoàn hàng đầu thế giới về công nghệ đo lường, model 213.53 được trang bị buồng chứa dầu (glycerin hoặc silicone) bên trong vỏ thép không gỉ. Đặc điểm này giúp thiết bị có khả năng chống sốc và chống rung vượt trội, đặc biệt phù hợp với các môi trường có tần số rung động cao như máy nén khí, trạm thủy lực hoặc hệ thống đường ống có lưu chất dao động mạnh .
Bài viết này của Vankimphat.com sẽ cung cấp một cái nhìn chuyên sâu về cấu tạo, chức năng, nguyên lý hoạt động cũng như các ứng dụng thực tế của WIKA 213.53, giúp bạn có cái nhìn toàn diện để lựa chọn thiết bị phù hợp nhất cho hệ thống của mình.
WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG là một tập đoàn công nghệ đo lường hàng đầu thế giới, được thành lập vào năm 1946 tại Đức. Trải qua hơn 75 năm phát triển, WIKA đã khẳng định vị thế là chuyên gia toàn cầu trong lĩnh vực đo áp suất, nhiệt độ, lực, mức độ và lưu lượng. Sự hiện diện của WIKA tại hơn 60 quốc gia với các nhà máy sản xuất và chi nhánh bán hàng là minh chứng cho chất lượng và uy tín của thương hiệu này.
Model 213.53 là một trong những dòng sản phẩm chủ lực của WIKA, thuộc nhóm đồng hồ áp suất dạng ống Bourdon có vỏ đổ dầu (liquid-filled). Sản phẩm này đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe nhất của ngành công nghiệp, bao gồm tiêu chuẩn Châu Âu EN 837-1 và tiêu chuẩn Châu Mỹ ASME B40.100 .
Hiểu rõ cấu tạo của WIKA 213.53 sẽ giúp bạn thấy được tại sao sản phẩm này lại có độ bền và độ chính xác cao đến vậy.
Chất liệu: Thép không gỉ 304 (Stainless Steel 304) .
Chức năng: Bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi tác động của môi trường khắc nghiệt, hóa chất, bụi bẩn và va đập cơ học. Vật liệu thép không gỉ đảm bảo khả năng chống ăn mòn tốt, phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau.
Chất liệu: Hợp kim đồng (Copper Alloy) .
Bao gồm: Kết nối quá trình (process connection) và ống Bourdon (Bourdon tube).
Chức năng: Đây là bộ phận trực tiếp tiếp xúc với môi chất cần đo (dầu, khí, nước...). Hợp kim đồng được lựa chọn vì tính dẫn nhiệt tốt, dễ gia công và khả năng chống ăn mòn ở mức độ vừa phải, phù hợp với các môi chất không có tính ăn mòn cao hoặc không bị kết tinh.
Chất liệu: Hợp kim đồng .
Chức năng: Truyền và khuếch đại chuyển động thẳng của đầu tự do ống Bourdon thành chuyển động quay của kim chỉ thị trên mặt số. Đây là trái tim của đồng hồ cơ, quyết định độ chính xác và độ nhạy của thiết bị.
Chất liệu: Nhựa trong suốt (Polycarbonate hoặc PMMA – acrylic) .
Chức năng: Bảo vệ mặt số và kim chỉ thị, đồng thời cho phép người vận hành quan sát giá trị áp suất dễ dàng. Nhựa polycarbonate có khả năng chống va đập tốt, không vỡ thành mảnh sắc nhọn như kính thường, đảm bảo an toàn trong môi trường công nghiệp.
Chất liệu: Nhôm (Aluminum) hoặc ABS .
Chức năng: Hiển thị các vạch chia và giá trị áp suất (thường là hai dãy đơn vị: bar và psi hoặc MPa). Mặt số màu trắng với chữ đen tạo độ tương phản cao, dễ đọc ngay cả trong điều kiện ánh sáng yếu.
Loại dầu: Glycerin (phổ biến nhất), hoặc dầu Silicone cho ứng dụng nhiệt độ cao hoặc yêu cầu về oxy .
Vai trò quan trọng: Đây là điểm khác biệt lớn nhất của model 213.53 so với đồng hồ khô (dry gauge). Dầu glycerin lấp đầy toàn bộ khoang vỏ có tác dụng:
Giảm rung động (Damping): Hấp thụ các dao động đột ngột của kim, giúp kim chỉ thị ổn định, không bị "nhảy" liên tục.
Bôi trơn cơ cấu chuyển động: Giảm ma sát, chống mài mòn các chi tiết cơ khí bên trong.
Chống ăn mòn: Ngăn chặn hơi ẩm và không khí ăn mòn các chi tiết kim loại.
Chất liệu: Thép không gỉ, dạng tam giác (triangular bezel) hoặc dạng vuốt .
Chức năng: Kẹp chặt mặt kính vào thân vỏ. Thiết kế vành tam giác (crimped) thường thấy trên các model 213.53 giúp việc tháo lắp bảo trì dễ dàng hơn và tạo độ kín khít tốt.
WIKA 213.53 hoạt động dựa trên nguyên lý ống Bourdon (Bourdon tube) – một trong những nguyên lý đo áp suất cơ học lâu đời và đáng tin cậy nhất.
Bước 1: Tác động áp suất
Khi môi chất (khí hoặc lỏng) đi vào kết nối quá trình, áp suất tác động lên bên trong ống Bourdon. Ống Bourdon có dạng cong hình cung (thường là hình chữ C hoặc xoắn ốc) với tiết diện hình bầu dục hoặc elip .
Bước 2: Sự biến dạng cơ học
Do chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài ống, tiết diện elip của ống có xu hướng trở thành hình tròn. Sự thay đổi hình dạng này khiến cho ống Bourdon bị duỗi thẳng ra (đối với áp suất dương). Đầu tự do (đầu kín) của ống di chuyển.
Bước 3: Truyền chuyển động
Chuyển động thẳng (hoặc xoay) rất nhỏ của đầu ống Bourdon được truyền đến cơ cấu chuyển động (movement) – bao gồm các thanh răng, bánh răng và lò xo xoắn (hairspring).
Bước 4: Khuếch đại và chỉ thị
Cơ cấu chuyển động có nhiệm vụ khuếch đại chuyển động nhỏ đó thành một góc quay lớn, làm quay trục và gắn với kim chỉ thị. Kim di chuyển trên mặt số, chỉ ra giá trị áp suất tương ứng.
Bước 5: Vai trò của dầu
Trong suốt quá trình trên, môi trường dầu glycerin bao quanh cơ cấu chuyển động và ống Bourdon có tác dụng như một bộ giảm chấn thủy lực. Khi có rung động từ bên ngoài hoặc áp suất thay đổi đột ngột (xung), dầu sẽ cản trở sự dịch chuyển đột ngột của kim, giúp kim di chuyển chậm và êm ái đến giá trị thực, tránh hiện tượng rung lắc gây mỏi mắt và hỏng cơ cấu bên trong.
WIKA 213.53 không chỉ đơn thuần là một thiết bị hiển thị áp suất. Nó được thiết kế để giải quyết các bài toán kỹ thuật phức tạp trong môi trường công nghiệp:
Đây là chức năng cốt lõi. Các hệ thống như máy bơm piston, máy nén khí, máy ép thủy lực thường tạo ra rung động mạnh và áp suất dao động nhịp nhàng. Đồng hồ khô thông thường sẽ có kim rung lắc dữ dội, gây khó đọc và nhanh hỏng. Với lớp dầu giảm chấn, WIKA 213.53 vẫn hoạt động ổn định và cho số đọc rõ ràng .
Trong các trạm nguồn thủy lực (Hydraulic Power Unit) hoặc hệ thống khí nén (Pneumatic system), việc duy trì áp suất ổn định là rất quan trọng. WIKA 213.53 được lắp đặt tại các vị trí như đầu ra bơm, bộ lọc hoặc van điều khiển để cung cấp tín hiệu áp suất tức thời cho người vận hành .
Bằng cách theo dõi áp suất, người dùng có thể phát hiện sớm các bất thường như tắc nghẽn đường ống (gây tăng áp), rò rỉ (gây giảm áp) hoặc hỏng bơm. Việc giám sát này giúp ngăn ngừa hư hỏng cho các thiết bị đắt tiền hơn như van, xi lanh hoặc động cơ thủy lực.
Model 213.53 còn được cấp chứng chỉ kiểu dáng (Type approval) cho ngành đóng tàu . Thiết kế chắc chắn và khả năng chống rung, chống ăn mòn từ nước biển (với vỏ inox) khiến nó trở thành lựa chọn ưu tiên cho các tàu thuyền, giàn khoan dầu khí ngoài khơi.
Một tính năng an toàn quan trọng không thể không nhắc đến là lỗ thoát áp. Trong trường hợp áp suất vượt quá giới hạn chịu đựng của ống Bourdon (quá áp nghiêm trọng), lỗ thoát áp trên vỏ đồng hồ sẽ mở ra, cho phép khí/ chất lỏng thoát ra ngoài, tránh hiện tượng vỡ kính gây nguy hiểm cho người vận hành .
Để lựa chọn đúng model WIKA 213.53, bạn cần nắm rõ các thông số kỹ thuật sau:
| Thông số | Chi tiết / Phạm vi |
|---|---|
| Tiêu chuẩn chế tạo | EN 837-1, ASME B40.100 |
| Kích thước mặt (NS) | 50 mm (2"), 63 mm (2.5"), 100 mm (4") |
| Cấp chính xác | NS 50, 63: Class 1.6 ; NS 100: Class 1.0 |
| Dải thang đo | Từ 0 ... 0.6 bar đến 0 ... 1,000 bar (0 ... 15,000 psi) |
| Vật liệu vỏ | Thép không gỉ 304 |
| Vật liệu phần ướt | Hợp kim đồng (thép không gỉ cho dải áp suất >400 bar) |
| Kết nối quá trình | Đáy (Lower Mount) hoặc sau lưng (Back Mount) ; Ren G 1/4 B, G 1/2 B, NPT 1/4 |
| Chất lỏng làm đầy | Glycerin (tiêu chuẩn), Silicone (tùy chọn) |
| Nhiệt độ hoạt động | Môi trường: -20°C đến +60°C ; Môi chất: tối đa +60°C |
| Cấp bảo vệ | IP65 (chống bụi và tia nước) |
| Giới hạn áp suất | Ổn định: 3/4 thang đo ; Dao động: 2/3 thang đo ; Tức thời: 100% thang đo |
Việc lựa chọn đúng model là yếu tố tiên quyết để đảm bảo tuổi thọ và độ chính xác của đồng hồ.
50 mm (2 inch): Dùng trong các bảng điều khiển nhỏ, không gian chật hẹp, yêu cầu độ chính xác không quá cao.
63 mm (2.5 inch): Phổ biến nhất trong công nghiệp. Cân bằng giữa kích thước và khả năng hiển thị. Độ chính xác Class 1.6 (tương đương ±2.5% đối với ASME) .
100 mm (4 inch): Dùng khi cần độ chính xác cao nhất (Class 1.0) và khoảng cách đọc xa. Thường dùng trong phòng thí nghiệm hoặc các vị trí giám sát trung tâm.
Quy tắc thực hành tốt nhất là chọn thang đo sao cho áp suất hoạt động bình thường nằm trong khoảng 25% đến 75% thang đo. Đối với áp suất dao động, nên nằm trong khoảng 1/3 đến 2/3 thang đo . Điều này giúp bảo vệ ống Bourdon khỏi bị mỏi do dao động liên tục.
Lower Mount (LM) / Bottom Mount: Kết nối ren nằm dưới đáy đồng hồ. Phù hợp lắp trực tiếp trên đường ống hoặc bồn chứa.
Back Mount (CBM - Center Back Mount): Kết nối ren nằm chính giữa phía sau lưng. Dùng để lắp âm bảng điều khiển (panel mounting), kết hợp với mặt bích hoặc giá đỡ .
Ren hệ mét (G): G 1/4, G 1/2. Phổ biến tại Châu Âu và Châu Á.
Ren NPT (National Pipe Thread): 1/4 NPT. Phổ biến tại Bắc Mỹ .
Cần đảm bảo ren trên đồng hồ khớp với ren trên thiết bị hoặc phụ kiện kết nối để tránh rò rỉ.
Glycerin: Rẻ hơn, hoạt động tốt ở nhiệt độ phòng. Nhược điểm: hút ẩm, có thể chuyển màu vàng theo thời gian, đông đặc ở nhiệt độ thấp (< -20°C) .
Dầu Silicone: Ổn định hơn trong dải nhiệt độ rộng, không hút ẩm, thường dùng trong ngành thực phẩm, dược phẩm hoặc môi trường có oxy.
Nhờ thiết kế bền bỉ, WIKA 213.53 hiện diện ở hầu hết các nhà máy sản xuất:
Trong các máy ép nhựa, máy ép thủy lực, hệ thống lái tàu thủy. Đây là môi trường có áp suất cực cao (lên đến 1000 bar) và thường xuyên thay đổi đột ngột. WIKA 213.53 chịu được áp suất đỉnh và giảm chấn hiệu quả .
Tại các nhà máy sản xuất ô tô, thực phẩm, đồ uống, khí nén được sử dụng để vận hành các xi lanh, van. Đồng hồ được lắp tại bộ lọc - điều chỉnh áp suất (Filter-Regulator-Lubricator - FRL) để kiểm soát dòng khí.
Máy nén khí piston tạo ra rung động rất lớn. Đồng hồ áp suất lắp trên bình tích áp hoặc đầu ra máy nén bắt buộc phải là loại có dầu (damped) như WIKA 213.53 để không bị hỏng cơ khí bên trong .
Giám sát áp suất tại đầu đẩy của bơm nước, bơm hóa chất. Giúp phát hiện tình trạng chạy khô (không có nước) hoặc tắc nghẽn đường ống.
Mặc dù cần cẩn trọng với môi chất ăn mòn, model 213.53 với vỏ inox vẫn được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng dầu nhờn, nhiên liệu hoặc các môi chất không ăn mòn hợp kim đồng .
Để đảm bảo đồng hồ hoạt động đúng tuổi thọ (thường 5-10 năm hoặc hơn), cần tuân thủ các nguyên tắc sau:
Không dùng lực xoay thân đồng hồ: Khi lắp đặt, tuyệt đối không cầm vào thân đồng hồ để vặn. Hãy dùng cờ lê tác động lên phần lục giác của kết nối ren (ví dụ: SW14 cho ren G1/4). Việc xoay thân có thể làm biến dạng ống Bourdon bên trong.
Sử dụng van xả (Snubber hoặc Pulsation Dampener) khi cần: Nếu áp suất dao động quá mạnh, nên lắp thêm van tiết lưu hoặc van giảm xung giữa đường ống và đồng hồ để bảo vệ tối đa.
Xả khí (Venting) khi cần: Nút cao su màu vàng hoặc đen trên thân đồng hồ dùng để xả khí bên trong. Trong quá trình vận chuyển, có thể có bọt khí lọt vào. Cần mở nút này ra để khí thoát ra, sau đó đậy lại để duy trì độ giảm chấn .
Tránh nhiệt độ quá cao: Nhiệt độ môi chất không được vượt quá +60°C. Nếu môi chất nóng hơn, cần sử dụng ống siphon (ống xiphông) để tản nhiệt trước khi vào đồng hồ.
Để có cái nhìn khách quan, hãy so sánh nhanh model 213.53 với các model phổ biến khác của WIKA:
| Đặc điểm | WIKA 213.53 | WIKA 232.50 | WIKA 213.40 |
|---|---|---|---|
| Loại đồng hồ | Có dầu (Liquid-filled) | Có dầu (Industrial Standard) | Khô (Dry gauge) |
| Vật liệu vỏ | Thép không gỉ 304 | Thép không gỉ 304 | Thép không gỉ 304 |
| Phần ướt | Hợp kim đồng | Thép không gỉ 316L | Hợp kim đồng |
| Ứng dụng | Rung động, xung, tải trọng động | Hóa chất ăn mòn, vệ sinh | Môi trường khô ráo, ít rung |
| Cấp chính xác | 1.6 (NS 63) | 1.0 | 1.6 |
| Khả năng chống rung | Xuất sắc (Nhờ dầu) | Tốt (Nhờ dầu) | Kém (Kim rung lắc) |
Kết luận: Chọn 213.53 khi bạn cần giải pháp chống rung với chi phí hợp lý. Chọn 232.50 khi môi chất ăn mòn (hóa chất). Chọn 213.40 khi ngân sách eo hẹp và môi trường làm việc sạch sẽ.
Mặc dù WIKA 213.53 rất bền bỉ, một số vấn đề có thể phát sinh sau thời gian dài sử dụng:
Nguyên nhân: Dầu bên trong đã bị rò rỉ (do hư hỏng vỏ hoặc gioăng) hoặc đã bị thoái hóa, cạn dầu.
Xử lý: Cần thay thế đồng hồ mới. Việc đổ thêm dầu tại hiện trường thường không hiệu quả vì không thể đuổi hết bọt khí.
Nguyên nhân: Ống Bourdon bị biến dạng do quá áp (Overpressure) nhiều lần. Lò xo xoắn (hairspring) bị hỏng hoặc mất đàn hồi.
Xử lý: Cần thay mới. Không thể sửa chữa cơ cấu này đảm bảo độ chính xác như ban đầu.
Nguyên nhân: Hở kính hoặc nút xả, hơi ẩm xâm nhập vào bên trong.
Xử lý: Làm khô và kiểm tra lại độ kín. Tuy nhiên, giải pháp dài hạn vẫn là thay thế.
Theo tiêu chuẩn ISO hoặc quy định nội bộ nhà máy, đồng hồ áp suất nên được kiểm định hiệu chuẩn (calibration) định kỳ 6 tháng đến 1 năm một lần để đảm bảo độ chính xác.
Là đơn vị uy tín trong lĩnh vực phân phối thiết bị công nghiệp và tự động hóa, Vankimphat.com tự hào cung cấp dòng sản phẩm Đồng hồ áp suất WIKA 213.53 chính hãng với các cam kết:
100% hàng chính hãng WIKA, có đầy đủ CO, CQ.
Đa dạng thông số: Mặt 63mm, 100mm; Ren G1/4, G1/2, NPT; Dải đo từ 1 bar đến 1000 bar.
Giá cạnh tranh, chiết khấu cao cho đơn hàng số lượng lớn và dự án.
Tư vấn kỹ thuật chuyên sâu giúp lựa chọn đúng model, tránh lãng phí.
Liên hệ ngay Vankimphat.com để nhận báo giá và tư vấn giải pháp đo áp suất tối ưu cho hệ thống của bạn!
Đồng hồ áp suất WIKA 213.53 không chỉ là một thiết bị đo lường thông thường mà còn là một "lá chắn" bảo vệ hệ thống và là "đôi mắt" của người vận hành trong các môi trường công nghiệp khắc nghiệt. Với thiết kế ống Bourdon kết hợp buồng dầu giảm chấn, sản phẩm giải quyết triệt để vấn nạn rung lắc kim và hư hỏng cơ khí trên các thiết bị như máy nén khí, trạm thủy lực hay tàu thủy.
Từ cấu tạo bằng thép không gỉ, hợp kim đồng cho đến các chi tiết an toàn như lỗ thoát áp, tất cả đều thể hiện sự tỉ mỉ và chất lượng "Made by WIKA". Hy vọng bài viết của Vankimphat.com đã cung cấp đầy đủ kiến thức từ nguyên lý hoạt động, chức năng đến ứng dụng để bạn có thể tự tin lựa chọn và sử dụng sản phẩm một cách hiệu quả nhất.
Bạn muốn nhận khuyến mãi đặc biệt? Đăng ký ngay.
