Faltenbälge sind röhrenförmige, elastische Sensorelemente, die durch Falten von Wellblechen in Biege- und Ausdehnungsrichtung verbunden sind. Faltenbälge werden häufig in Geräten und Messgeräten verwendet. Ihr Hauptzweck besteht darin, als Messelement von Druckmessgeräten zu dienen, um Druck in Verschiebung oder Kraft umzuwandeln. Der Faltenbalg hat eine dünnere Wand und eine höhere Empfindlichkeit, der Messbereich reicht von einigen zehn Pascal bis einigen zehn MPa. Sein offenes Ende ist fest, das versiegelte Ende ist in einem freien Zustand und eine zusätzliche Schraubenfeder oder Zunge wird verwendet, um die Elastizität zu erhöhen. Während des Betriebs dehnt er sich unter Einwirkung des Innendrucks entlang der Länge des Rohrs aus, wodurch das bewegliche Ende eine Verschiebung erzeugt, die in einer bestimmten Abhängigkeit vom Druck steht. Das bewegliche Ende setzt den Zeiger in Bewegung und zeigt den Druck direkt an. Der Faltenbalg wird häufig mit einem Verschiebungssensor kombiniert, wodurch ein Drucksensor entsteht, dessen Ausgangssignal Elektrizität ist, und wird manchmal als isolierende Komponente verwendet. Da die Ausdehnung des Faltenbalgs eine größere Volumenänderung erfordert, ist seine Reaktionsgeschwindigkeit geringer als die des Bourdon-Rohrs. Faltenbälge eignen sich für Niederdruckmessungen.
Zu den Bälgen zählen hauptsächlich Metallbälge, gewellte Dehnungsfugen, gewellte Wärmeaustauschrohre, Membrankapseln und Metallschläuche. Metallwellrohre werden hauptsächlich verwendet, um die thermische Verformung von Rohrleitungen auszugleichen und Stöße und Verformungen durch Rohrleitungssetzungen zu absorbieren. Sie werden häufig in der Petrochemie, im Instrumentenbau, in der Luft- und Raumfahrt, in der Chemie, in der Stromerzeugung, in der Wasserwirtschaft, in der Metallurgie und in anderen Branchen eingesetzt. Wellrohre aus Kunststoff und anderen Materialien spielen eine unverzichtbare Rolle im Medientransport, in der Elektroverkabelung, bei Werkzeugmaschinen, Haushaltsgeräten und in anderen Bereichen.
Faltenbalg: Ein elastisches Bauteil zur Druckmessung in Druckmessgeräten. Es handelt sich um eine zylindrische, dünnwandige Wellschale mit vielen Querwellungen. Das Wellrohr ist elastisch und kann unter Einwirkung von Druck, Axialkraft, Querkraft oder Biegemoment eine Verschiebung erzeugen. Faltenbälge werden häufig in Instrumenten und Messgeräten verwendet. Ihr Hauptzweck besteht darin, als Messelement von Druckmessgeräten zu dienen, um Druck in Verschiebung oder Kraft umzuwandeln. Der Faltenbalg hat eine dünnere Wand und eine höhere Empfindlichkeit, der Messbereich reicht von einigen zehn Pascal bis einigen zehn MPa. Darüber hinaus können Faltenbälge auch als abdichtende Isolierelemente verwendet werden, um zwei Medien zu trennen oder das Eindringen schädlicher Flüssigkeiten in den Messteil des Geräts zu verhindern. Sie können auch als Ausgleichselement verwendet werden, wobei die Variabilität ihres Volumens genutzt wird, um den Temperaturfehler des Geräts auszugleichen. Manchmal werden sie auch als elastische Verbindungsstelle zwischen zwei Teilen verwendet. Wellrohre können je nach den Materialien, aus denen sie bestehen, in metallische und nicht metallische Wellrohre und je nach Struktur in einschichtige und mehrschichtige unterteilt werden. Einschichtige Wellrohre werden häufig verwendet. Mehrschichtige Wellrohre haben eine hohe Festigkeit, gute Haltbarkeit und geringe Belastungen und werden für wichtige Messungen verwendet. Die Materialien für Bälge sind üblicherweise Bronze, Messing, Edelstahl, Monel-Legierungen und Inconel-Legierungen.
Technische Parameter
Belastbarkeit
Die verschiedenen zu erwartenden Belastungswerte, die auf Metallbälge und andere elastische Bauteile wirken, wie etwa konzentrierte Kraft F, Druck p und Moment M usw. Bei der Verwendung elastischer Elemente wie Metallbälge müssen neben dem Wert der aufgebrachten Last auch die Richtung und der Ort der Last angegeben werden. Bei Druckbelastungen muss außerdem angegeben werden, ob das elastische Element dem Druck des inneren Hohlraums oder dem Druck des äußeren Hohlraums standhält.
Der maximale Belastungswert oder Skalenendwert, dem Metallbälge und andere elastische Komponenten unter normalen Betriebsbedingungen standhalten können. Dies ist normalerweise der erwartete Konstruktionswert oder der Konstruktionswert, der nach tatsächlichen Tests eines Prototypprodukts überarbeitet wurde.
Die Tragfähigkeit eines bestimmten elastischen Elementprodukts, bei dem die Nennlast kurzzeitig oder während des Tests überschritten werden darf, ohne dass es zu Schäden, Ausfällen oder Instabilität kommt. Bei elastizitätsempfindlichen Instrumentenkomponenten ist die Überlastfähigkeit normalerweise auf 125 % der Nennlast begrenzt. Balgkomponenten, die in der Technik verwendet werden, sind normalerweise auf 150 % der Nennlast begrenzt. Gemäß den technischen Anforderungen legt das verwendete elastische Element fest, dass bei Bedarf einer großen Sicherheitsmarge keine Überlastung zulässig ist. Daher muss die Last kleiner oder gleich der Nennlast sein.
