Налягането е равномерно разпределена сила, действаща перпендикулярно на единица площ. То може да бъде атмосферно (налягането на околоземната атмосфера), ексцес (над атмосферното) и абсолютно (сумата от атмосферното и излишъка). Абсолютното налягане под атмосферното се нарича разредено, а дълбокото разреждане се нарича вакуум.

Единицата за налягане в Международната система единици (SI) е паскал (Pa). Един паскал е налягането, упражнявано от сила от един нютон върху площ от единица квадратен метър. Тъй като тази единица е много малка, се използват и кратни на нея: килопаскал (kPa) = Pa; мегапаскал (MPa) \u003d Pa и т.н. Поради сложността на задачата за преминаване от предишните използвани единици за налягане към единицата Pascal, следните единици са временно разрешени за използване: килограм сила на квадратен сантиметър (kgf / cm) = 980665 Pa; килограм-сила на квадратен метър (kgf / m) или милиметър воден стълб (mm воден стълб) \u003d 9,80665 Pa; милиметър живачен стълб(mm Hg) = 133,332 Pa.

Устройствата за контрол на налягането се класифицират в зависимост от използвания в тях метод на измерване, както и естеството на измерената стойност.

Според метода на измерване, който определя принципа на работа, тези устройства се разделят на следните групи:

Течност, в която измерването на налягането става чрез балансирането му с колона течност, чиято височина определя величината на налягането;

Пружина (деформация), при която стойността на налягането се измерва чрез определяне на мярката на деформация на еластичните елементи;

Карго-бутало, базирано на балансиране на силите, създадени от една страна от измереното налягане, а от друга страна от калибрирани товари, действащи върху буталото, поставено в цилиндъра.

Електрически, при който измерването на налягането се извършва чрез преобразуване на стойността му в електрическо количество и чрез измерване на електрическите свойства на материала в зависимост от величината на налягането.

Според вида на измерваното налягане уредите се разделят на:

Манометри, предназначени за измерване на свръхналягане;

Вакуумометри, използвани за измерване на разреждане (вакуум);

Манометри за налягане и вакуум за измерване на свръхналягане и вакуум;

Манометри, използвани за измерване на малки свръхналягания;

Уреди за измерване на тягата, използвани за измерване на слабо разреждане;

Манометри за теглене, предназначени за измерване на ниско налягане и разреждане;

Диференциални манометри (диференциални манометри), които измерват разликата в налягането;

Барометри, използвани за измерване на барометрично налягане.

Най-често се използват пружинни или тензодатчици. Основните видове чувствителни елементи на тези устройства са показани на фиг. 1.

Ориз. 1. Видове чувствителни елементи на деформационни манометри

а) - с еднооборотна тръбна пружина (тръба на Бурдон)

б) - с многооборотна тръбна пружина

в) - с еластични мембрани

г) - маншон.

Устройства с тръбни пружини.

Принципът на действие на тези устройства се основава на свойството на извита тръба (тръбна пружина) с некръгло напречно сечение да променя своята кривина с промяна на налягането вътре в тръбата.

В зависимост от формата на пружината се разграничават еднооборотни пружини (фиг. 1а) и многооборотни (фиг. 1б). Предимството на многооборотните тръбни пружини е, че движението на свободния край е по-голямо от това на еднооборотните при същата промяна на входното налягане. Недостатъкът е значителните размери на устройствата с такива пружини.

Манометрите с еднооборотна тръбна пружина са един от най-разпространените видове пружинни инструменти. Чувствителният елемент на такива устройства е тръба 1 (фиг. 2) с елипсовидно или овално сечение, огъната по дъга на кръг, запечатана в единия край. Отвореният край на тръбата чрез държач 2 и нипел 3 е свързан към източника на измерено налягане. Свободният (запечатан) край на тръбата 4 чрез предавателния механизъм е свързан към оста на стрелката, движеща се по скалата на инструмента.

Манометърните тръби, предназначени за налягане до 50 kg/cm2, се изработват от мед, а манометърните тръби, предназначени за по-високо налягане, са от стомана.

Свойството на извита тръба с некръгло напречно сечение да променя големината на завоя с промяна на налягането в нейната кухина е следствие от промяна във формата на сечението. Под действието на налягането вътре в тръбата елипсовидна или плоскоовална секция, деформирана, се приближава до кръгла секция (малката ос на елипсата или овала се увеличава, а голямата намалява).

Движението на свободния край на тръбата по време на нейната деформация в определени граници е пропорционално на измереното налягане. При налягане извън определената граница в тръбата възникват остатъчни деформации, които я правят негодна за измерване. Следователно максималното работно налягане на манометъра трябва да бъде под пропорционалната граница с известна граница на безопасност.

Ориз. 2. Пружинен габарит

Движението на свободния край на тръбата под действието на натиск е много малко, следователно, за да се повиши точността и яснотата на показанията на устройството, се въвежда предавателен механизъм, който увеличава мащаба на движение на края на тръбата . Състои се (фиг. 2) от зъбен сектор 6, зъбно колело 7, което се зацепва със сектора, и спирална пружина (коса) 8. Посочващата стрелка на манометъра 9 е фиксирана върху оста на зъбното колело 7. пружина 8 е закрепена в единия си край към оста на зъбното колело, а другият към фиксираната точка на платката на механизма. Целта на пружината е да елиминира хлабината на стрелката чрез избор на пролуките в зъбните и шарнирните съединения на механизма.

Мембранни манометри.

Чувствителният елемент на диафрагмените манометри може да бъде твърда (еластична) или отпусната диафрагма.

Еластичните мембрани са медни или месингови дискове с гофри. Гофрите увеличават твърдостта на мембраната и нейната способност да се деформира. Мембранните кутии се изработват от такива мембрани (виж фиг. 1в), а блоковете са направени от кутии.

Флацидните мембрани са изработени от гума на тъканна основа под формата на еднокрили дискове. Използват се за измерване на малки свръхналягания и вакууми.

Мембранни манометри и могат да бъдат с локални показания, с електрическо или пневматично предаване на показанията към вторичните устройства.

Например, нека разгледаме диафрагмен тип диференциален манометър DM, който е безмащабен мембранен тип сензор (фиг. 3) с диференциално-трансформаторна система за предаване на стойността на измерената стойност към вторично устройство от типа KSD.

Ориз. 3 Мембранен диференциален манометър тип DM

Чувствителният елемент на диференциалния манометър е мембранен блок, състоящ се от две мембранни кутии 1 и 3, пълни с органосиликонова течност, разположени в две отделни камери, разделени от преграда 2.

Желязната сърцевина 4 на диференциалния трансформаторен преобразувател 5 е прикрепена към центъра на горната мембрана.

По-високото (положително) измерено налягане се подава към долната камера, по-ниското (минус) налягане се подава към горната камера. Силата на измерения спад на налягането се балансира от други сили, произтичащи от деформацията на мембранните кутии 1 и 3.

С увеличаване на спада на налягането мембранната кутия 3 се свива, течността от нея се влива в кутия 1, която се разширява и премества сърцевината 4 на диференциалния трансформатор. Когато падът на налягането намалее, мембранната кутия 1 се компресира и течността се изтласква от нея в кутия 3. Ядрото 4 се движи надолу. По този начин позицията на ядрото, т.е. изходното напрежение на веригата на диференциалния трансформатор зависи еднозначно от стойността на диференциалното налягане.

За работа в системи за управление, регулиране и управление на технологични процеси чрез непрекъснато преобразуване на налягането на средата в стандартен токов изходен сигнал с предаването му към вторични устройства или изпълнителни механизми се използват преобразуватели от типа "Сапфир".

Преобразувателите за налягане от този тип служат: за измерване на абсолютно налягане ("Sapphire-22DA"), за измерване на свръхналягане ("Sapphire-22DI"), за измерване на вакуум ("Sapphire-22DV"), за измерване на налягане - вакуум ("Sapphire" -22DIV") , хидростатично налягане ("Sapphire-22DG").

Устройството на преобразувателя "SAPPHIR-22DG" е показано на фиг. 4. Използват се за измерване на хидростатичното налягане (ниво) на неутрални и агресивни среди при температури от -50 до 120 °C. Горната граница на измерване е 4 MPa.

Ориз. 4 Преобразувателно устройство "SAPPHIRE -22DG"

Тензометричният датчик 4 от мембранно-лостов тип е поставен вътре в основата 8 в затворена кухина 10, пълна с органосилициева течност, и е отделен от измерваната среда чрез метални гофрирани мембрани 7. Чувствителните елементи на тензометричния датчик са силициев филм тензодатчици 11, поставени върху сапфирена плоча 10.

Мембраните 7 са заварени по външния контур към основата 8 и са свързани помежду си с централен прът 6, който е свързан към края на лоста на тензодатчика 4 посредством прът 5. Фланците 9 са уплътнени с уплътнения 3. Положителният фланец с отворена мембрана служи за монтиране на трансдюсера директно върху технологичния съд. Въздействието на измереното налягане предизвиква деформация на мембраните 7, огъване на тензометричната мембрана 4 и изменение на съпротивлението на тензодатчиците. Електрическият сигнал от тензодатчика се предава от измервателния блок чрез проводници през уплътнението под налягане 2 към електронното устройство 1, което преобразува промяната в съпротивлението на тензодатчиците в промяна на токовия изходен сигнал в един от диапазоните ( 0-5) mA, (0-20) mA, (4-20) ma.

Измервателният блок издържа без разрушаване въздействието на едностранно претоварване с работно свръхналягане. Това се осигурява от факта, че при такова претоварване една от мембраните 7 лежи върху профилираната повърхност на основата 8.

Горните модификации на конверторите Sapphire-22 имат подобно устройство.

Измервателните преобразуватели на хидростатично и абсолютно налягане "Сапфир-22K-DG" и "Sapphire-22K-DA" имат също и изходен токов сигнал (0-5) mA или (0-20) mA или (4-20) mA като електрически кодов сигнал, базиран на интерфейс RS-485.

чувствителен елемент Манометри за маншони и диференциални манометриса силфонни - хармонични мембрани (метални гофрирани тръби). Измереното налягане предизвиква еластична деформация на маншона. Мярката за налягане може да бъде или изместването на свободния край на силфона, или силата, която възниква по време на деформация.

електрическа схемадиференциален манометър тип DS е показан на фиг.5. Чувствителният елемент на такова устройство е един или два маншона. Силфони 1 и 2 са закрепени в единия си край върху неподвижна основа, а в другия са свързани чрез подвижен прът 3. Вътрешните кухини на силфона са пълни с течност (водно-глицеринова смес, органосиликонова течност) и са свързани към взаимно. Тъй като диференциалното налягане се променя, един от силфоните се компресира, натискайки течност в другия силфон и премествайки стеблото на силфонния възел. Движението на стеблото се преобразува в движение на писалка, показалец, модел на интегратор или сигнал за дистанционно предаване, пропорционално на измереното диференциално налягане.

Номиналното диференциално налягане се определя от блока от винтови спирални пружини 4.

При падане на налягането над номиналната стойност чашите 5 блокират канала 6, спират потока на течността и по този начин предпазват силфона от разрушаване.

Ориз. 5 Принципна диаграма на маншонен диференциален манометър

За да получите надеждна информация за стойността на всеки параметър, е необходимо да знаете точно грешката на измервателното устройство. Определянето на основната грешка на устройството в различни точки на скалата през определени интервали се извършва чрез проверката му, т.е. сравнете показанията на тестваното устройство с показанията на по-точно, примерно устройство. Като правило, калибрирането на инструментите се извършва първо с нарастваща стойност на измерената стойност (ход напред), а след това с намаляваща стойност (обратен ход).

Манометрите се проверяват по следните три начина: нулева точка, работна точка и пълно калибриране. В този случай първите две проверки се извършват директно на работното място с помощта на трипътен вентил (фиг. 6).

Работната точка се проверява чрез прикрепване на контролен манометър към работния манометър и сравняване на техните показания.

Пълната проверка на манометрите се извършва в лабораторията на калибрираща преса или бутален манометър, след отстраняване на манометъра от работното място.

Принципът на работа на инсталация за проверка на манометри се основава на балансиране на силите, създадени от една страна от измереното налягане, а от друга страна, от натоварванията, действащи върху буталото, поставено в цилиндъра.

Ориз. 6. Схеми за проверка на нулевите и работните точки на манометъра с помощта на трипътен вентил.

Позиции на трипътния вентил: 1 - работещ; 2 - проверка на нулевата точка; 3 - проверка на работната точка; 4 - прочистване на импулсната линия.

Уредите за измерване на свръхналягане се наричат ​​манометри, на вакуум (налягане под атмосферното) - манометри, на свръхналягане и вакуум - манометри, на разлики в налягането (диференциално) - диференциални манометри.

Основните налични в търговската мрежа устройства за измерване на налягането са разделени на следните групи според принципа на работа:

Течност - измереното налягане се балансира от налягането на колоната течност;

Пружина - измереното налягане се балансира от силата на еластична деформация на тръбната пружина, мембрана, маншон и др.;

Бутало - измереното налягане се балансира от силата, действаща върху буталото на определено сечение.

В зависимост от условията на употреба и предназначението индустрията произвежда следните видове инструменти за измерване на налягането:

Технически - универсални устройства за работа на оборудването;

Контрол - за проверка на технически средства на мястото на монтажа им;

Примерни - за проверка на контролно-технически уреди и измервания, изискващи повишена точност.

Пружинни манометри

Предназначение. За измерване на свръхналягането широко се използват манометри, чиято работа се основава на използването на деформация на еластичен чувствителен елемент, която възниква под действието на измереното налягане. Стойността на тази деформация се предава на отчитащото устройство на измервателния уред, градуирано в единици за налягане.

Като чувствителен елемент на манометъра най-често се използва еднооборотна тръбна пружина (тръба на Бурдон). Други видове чувствителни елементи са: многооборотна тръбна пружина, плоска гофрирана мембрана, хармонична мембрана - маншон.

устройство. Манометрите с еднооборотна тръбна пружина се използват широко за измерване на свръхналягане в диапазона от 0,6 - 1600 kgf / cm². Работното тяло на такива манометри е куха тръба с елипсовидно или овално сечение, огъната около окръжността на 270 °.

Устройството на манометър с еднооборотна тръбна пружина е показано на фигура 2.64. Тръбна пружина - 2 отворен край е твърдо свързан с държача - 6, фиксиран в корпуса - 1 манометър. Държачът преминава през фитинг - 7 с резба, използвана за свързване към газопровода, в който се измерва налягането. Свободният край на пружината е затворен с тапа с шарнирен щифт и уплътнен. С помощта на каишка - 5, той е свързан с трансмисионен механизъм, състоящ се от зъбен сектор - 4, съчетан със зъбно колело - 10, неподвижно разположено на оста заедно с указателна стрелка - 3. До зъбното колело е плоска спирална пружина (коса) - 9, единият край на която е свързан към зъбното колело, а другият е фиксиран неподвижно върху стойката. Косата постоянно притиска тръбата към едната страна на секторните зъби, като по този начин елиминира хлабината (люфта) в предавката и осигурява гладкостта на стрелката.

Ориз. 2.64. Показващ манометър с едноспирална тръбна пружина

Електроконтактни манометри

Назначаване.Електроконтактни манометри, вакуумметри и вакуумметри тип ЕКМ ЕКВ, ЕКМВ и ВЕ-16рб са предназначени за измерване, сигнализиране или включване/изключване на налягане (изпускане) на газове и течности, неутрални по отношение на месинг и стомана . Измервателните уреди тип VE-16rb са изработени във взривобезопасен корпус и могат да се монтират в пожаро- и взривоопасни помещения. Работното напрежение на електроконтактните устройства е до 380V или до 220V DC.

устройствоУстройството на електроконтактните манометри е подобно на пружинните, с единствената разлика, че тялото на манометъра има големи геометрични размери поради инсталирането на контактни групи. Устройството и списъкът на основните елементи на електроконтактните манометри са показани на фиг. 2.65..

Примерни габарити.

Назначаване. Примерните манометри и вакуумметри от типа MO и VO са предназначени за изпитване на манометри, вакуумметри и комбинирани манометри и вакуумманометри за измерване на налягане и разреждане на неагресивни течности и газове в лабораторни условия.

Манометри от типа MKO и вакуумметри от тип VKO са предназначени за проверка на работоспособността на работните манометри на мястото на тяхното инсталиране и за контролни измервания на свръхналягане и вакуум.

Ориз. 2,65. Електроконтактни манометри: а - тип ЕКМ; ECMW; EQ;

B - тип VE - 16 Rb основни части: тръбна пружина; мащаб; Подвижен

механизъм; група подвижни контакти; входен фитинг

Електрически манометри

Предназначение. Електрическите манометри от типа MED са предназначени за непрекъснато преобразуване на излишното или вакуумното налягане в единен изходен AC сигнал. Тези устройства се използват за работа във връзка с вторични диференциални трансформаторни устройства, машини за централизирано управление и други приемници на информация, способни да приемат стандартен сигнал под формата на взаимна индуктивност.

Устройство и принцип на действие. Принципът на работа на устройството, подобно на манометрите с еднооборотна тръбна пружина, се основава на използването на деформация на еластичен чувствителен елемент, когато върху него се прилага измерено налягане. Устройството на електрически манометър тип MED е показано на фиг. 2.65.(b). Еластичният чувствителен елемент на устройството е тръбна пружина - 1, която е монтирана в държача - 5. Към държача е завинтена шина - 6, върху която е закрепена бобината - 7 на диференциалния трансформатор. На държача също са монтирани фиксирани и променливи съпротивления. Намотката е покрита с екран. Измереното налягане се подава към държача. Държачът е закрепен към корпуса - с 2 винта - 4. Корпусът от алуминиева сплав е затворен с капак, върху който е фиксиран щепселният конектор - 3. Сърцевината - 8 на диференциалния трансформатор е свързана към подвижния край на тръбния пружина със специален винт - 9. Когато се приложи натиск върху устройството, тръбната пружина се деформира, което предизвиква пропорционално на измереното налягане движение на подвижния край на пружината и сърцевината на свързания с нея диференциален трансформатор.

Експлоатационни изисквания за манометри за технически цели:

· при монтиране на манометъра наклонът на циферблата от вертикалата не трябва да надвишава 15°;

В неработно положение стрелката на измервателния уред трябва да е в нулева позиция;

· манометърът е заверен и има марка и пломба с дата на заверка;

· няма механични повреди по тялото на манометъра, резбовата част на фитинга и др.;

· цифровата везна е добре видима за обслужващия персонал;

При измерване на налягането на влажна газообразна среда (газ, въздух) тръбата пред манометъра е направена под формата на контур, в който се кондензира влагата;

· На мястото на измерване на налягането (преди манометъра) трябва да се монтира кран или кран;

· за уплътняване на точката на свързване на фитинга на манометъра трябва да се използват уплътнения от кожа, олово, загрята червена мед, флуоропласт. Не се допуска използването на теглич и миниум.

Уредите за измерване на налягането се използват в много индустрии и се класифицират в зависимост от тяхното предназначение, както следва:

Барометри - измерват атмосферното налягане.

· Вакуумометри – измерват вакуумното налягане.

Манометри - измерват свръхналягането.

· Вакуумометри - измерват вакуум и манометрично налягане.

Баровакуумметри - измерват абсолютното налягане.

· Диференциални манометри - измерват разликата в налягането.

Според принципа на работа устройствата за измерване на налягането могат да бъдат от следните видове:

Устройството е течно (налягането се балансира от теглото на течния стълб).

· Бутални инструменти (измереното налягане се балансира от силата, създадена от калибрирани тежести).

· Устройства с дистанционно предаване на показанията (използват се промени в различни електрически характеристики на вещество под въздействието на измерено налягане).

· Уредът е пружинен (измереното налягане се уравновесява от еластичните сили на пружината, чиято деформация служи за мярка за налягане).

За измерванията на налягането използват различни инструменти , които могат да бъдат разделени на две основни групи: течни и механични.

Най-простото устройство е пиезометър, измерва налягането в течност чрез височината на стълб от същата течност. Това е стъклена тръба, отворена в единия край (тръбата на фиг. 14а). Пиезометърът е много чувствителен и точен уред, но е полезен само при измерване на малки налягания, в противен случай тръбата е много дълга, което усложнява използването му.

За да се намали дължината на измервателната тръба, се използват устройства с течност с по-висока плътност (например живак). живачен манометър е U-образна тръба, чието извито коляно е напълнено с живак (фиг. 14b). Под действието на налягането в съда нивото на живака в лявото коляно на манометъра намалява, а в дясното се повишава.

Диференциален манометъризползва се в случаите, когато е необходимо да се измери не налягането в съда, а разликата в налягането в два съда или в две точки на един съд (фиг. 14 в).

Използването на течни устройства е ограничено до областта на относително ниско налягане. Ако е необходимо да се измерват високи налягания, се използват устройства от втория тип - механични.

Пружинен габарите най-често срещаното механично устройство. Състои се (фиг. 15а) от куха тънкостенна извита месингова или стоманена тръба (пружина) 1, чийто един край е запечатан и свързан чрез задвижващо устройство 2 към зъбно колело 3. На оста е разположена стрелка 4 на зъбния механизъм.Вторият край на тръбата е отворен и свързан със съда, в който се измерва налягането. Под действието на натиск пружината се деформира (изправя) и чрез задвижващото устройство задейства стрелка, по чието отклонение се определя стойността на налягането по скала от 5.

Мембранни манометрисъщо се отнасят за механичните (фиг. 15b). В тях вместо пружина е монтирана тънка пластина-мембрана 1 (метал или гумиран материал). Деформацията на мембраната се предава с помощта на задвижващо устройство към стрелка, показваща стойността на налягането.

Механичните манометри имат някои предимства пред течните манометри: преносимост, гъвкавост, лесна конструкция и работа и широк диапазон от измервани налягания.

За измерване на налягане, по-малко от атмосферното, се използват течни и механични вакуумметри, чийто принцип на действие е същият като този на манометрите.

Принципът на комуникиращите съдове .

Съобщителни съдове

Общуване се наричат ​​съдове, които имат между тях канал, пълен с течност. Наблюденията показват, че в комуникиращи съдове с всякаква форма хомогенната течност винаги е настроена на едно и също ниво.

Различните течности се държат различно дори в комуникиращи съдове с еднаква форма и размер. Нека вземем два цилиндрични комуникиращи съда с еднакъв диаметър (фиг. 51), изсипете слой живак на дъното им (защриховано), а върху него изсипете течност с различна плътност в цилиндрите, например r 2 h 1).

Мислено изберете вътре в тръбата, свързваща комуникиращите съдове и пълна с живак, област от площ S, перпендикулярна на хоризонталната повърхност. Тъй като течностите са в покой, натискът върху тази област отляво и отдясно е еднакъв, т.е. p1=p2. Съгласно формула (5.2), хидростатичното налягане p 1 = 1 gh 1 и p 2 = 2 gh 2. Приравнявайки тези изрази, получаваме r 1 h 1 = r 2 h 2, откъдето

h 1 / h 2 \u003d r 2 / r 1. (5.4)

Следователно , различни течности в покой са монтирани в комуникиращи съдове по такъв начин, че височините на техните колони са обратно пропорционални на плътностите на тези течности.

Ако r 1 =r 2 , то формула (5.4) предполага, че h 1 =h 2 , т.е. хомогенни течности се инсталират в комуникиращи съдове на едно и също ниво.

Чайникът и чучурът му са свързани съдове: водата в тях е на едно и също ниво. Така че чучурът на чайника трябва

Водопроводно устройство.

На кулата е монтиран голям резервоар за вода (водна кула). От резервоара има тръби с редица клонове, въведени в къщите. Краищата на тръбите са затворени с кранове. В крана налягането на водата, която пълни тръбите, е равно на налягането на водния стълб, който има височина, равна на разликата във височината между крана и свободната повърхност на водата в резервоара. Тъй като резервоарът е монтиран на височина от десетки метри, налягането в крана може да достигне няколко атмосфери. Очевидно налягането на водата на горните етажи е по-малко от налягането на долните етажи.

Водата се подава в резервоара на водната кула чрез помпи

Водопроводна тръба.

На принципа на съобщените съдове са разположени водомерни тръби за резервоари за вода. Такива тръби например има на цистерни в железопътни вагони. В отворена стъклена тръба, прикрепена към резервоара, водата винаги е на същото ниво като в самия резервоар. Ако водомерна тръба е монтирана на парен котел, тогава горният край на тръбата е свързан към Горна часткотел, пълен с пара.

Това се прави така, че наляганията над свободната повърхност на водата в котела и в тръбата да са еднакви.

Петерхоф е великолепен ансамбъл от паркове, дворци и фонтани. Това е единственият ансамбъл в света, чиито фонтани работят без помпи и сложни водни съоръжения. Тези фонтани използват принципа на комуникиращите съдове - взети са предвид нивата на фонтаните и резервоарите.

Характеристика на налягането е сила, която равномерно действа върху единица повърхност на тялото. Тази сила влияе на различни технологични процеси. Налягането се измерва в паскали. Един паскал е равен на налягането на сила от един нютон върху повърхност от 1 m 2.

Видове натиск

• Атмосферно.

• Вакуум.

• Излишък.

• Абсолютно.

атмосференналягането се генерира от земната атмосфера.

ВакуумНалягането е налягане, по-малко от атмосферното.

излишъкНалягането е количеството налягане, което е по-голямо от атмосферното.

Абсолютноналягането се определя от стойността на абсолютната нула (вакуум).

Видове и работа

Уредите, които измерват налягането, се наричат ​​манометри. В инженерството най-често е необходимо да се определи излишното налягане. Значителен диапазон от измерени стойности на налягането, специални условия за измерването им в различни технологични процеси причинява разнообразие от видове манометри, които имат свои собствени различия в конструктивните характеристики и принципа на работа. Помислете за основните използвани видове.

барометри

Барометърът е устройство, което измерва налягането на въздуха в атмосферата. Има няколко вида барометри.

живакБарометърът работи въз основа на движението на живака в тръба по определена скала.

ТечностБарометърът работи на принципа на балансиране на течност с атмосферното налягане.

Анероиден барометърработи върху промяна на размерите на метална запечатана кутия с вакуум вътре, под въздействието на атмосферно налягане.

ЕлектроненБарометърът е по-модерен инструмент. Той преобразува параметрите на конвенционален анероид в цифров сигнал, показан на течнокристален дисплей.

Течни манометри

При тези модели устройства налягането се определя от височината на течния стълб, който изравнява това налягане. Течните устройства най-често се изработват под формата на 2 стъклени съда, свързани помежду си, в които се налива течност (вода, живак, спирт).

Фиг. 1

Единият край на контейнера е свързан с измерваната среда, а другият е отворен. Под налягането на средата течността тече от един съд в друг, докато налягането се изравни. Разликата в нивата на течността определя свръхналягането. Такива устройства измерват разликата в налягането и вакуума.

Фигура 1а показва двутръбен манометър, измерващ вакуум, габарит и атмосферно налягане. Недостатъкът е значителна грешка при измерване на налягането с пулсация. За такива случаи се използват 1-тръбни манометри (Фигура 1b). Имат един ръб на по-голям съд. Чашата е свързана с измерима кухина, чието налягане придвижва течността в тясната част на съда.

При измерване се взема предвид само височината на течността в тясното коляно, тъй като течността променя незначително нивото си в чашата и това се пренебрегва. За измерване на малки свръхналягания се използват микроманометри с 1 тръба с наклонена под ъгъл тръба (Фигура 1c). Колкото по-голям е наклонът на тръбата, толкова по-точни са показанията на инструмента, поради увеличаването на дължината на нивото на течността.

Специална група са устройствата за измерване на налягането, при които движението на течността в резервоара действа върху чувствителен елемент - поплавък (1) на фигура 2а, пръстен (3) (фигура 2в) или звънец (2) (фигура 2б) , които са свързани със стрелка, която е индикатор за налягане.

Фиг.-2

Предимствата на такива устройства са дистанционното предаване и тяхното регистриране на стойности.

Деформационни манометри

В техническата област придобиха популярност деформационните устройства за измерване на налягането. Принципът им на действие е да деформират чувствителния елемент. Тази деформация се появява под въздействието на натиск. Еластичният компонент е свързан към четящо устройство със скала, градуирана в единици за налягане. Деформационните манометри се разделят на:

• Пролет.
• Силфони.
• Мембрана.

Фиг.-3

Пружинни габарити

В тези устройства чувствителният елемент е пружина, свързана със стрелката чрез предавателен механизъм. Налягането действа вътре в тръбата, секцията се опитва да заеме кръгла форма, пружината (1) се опитва да се развие, в резултат на което показалецът се движи по скалата (Фигура 3а).

Мембранни манометри

В тези устройства еластичният компонент е мембраната (2). Огъва се под натиск и действа върху стрелата с помощта на предавателен механизъм. Мембраната се изработва според типа кутия (3). Това повишава точността и чувствителността на устройството поради по-голямото отклонение при еднакво налягане (Фигура 3b).

Манометри за налягане

В устройствата от типа силфон (Фигура 3в) еластичният елемент е силфонът (4), който е направен под формата на гофрирана тънкостенна тръба. Тази тръба е под налягане. В този случай маншонът се увеличава по дължина и с помощта на предавателния механизъм премества стрелката на манометъра.

Манометрите със силфонни и диафрагмени типове се използват за измерване на леко свръхналягане и вакуум, тъй като еластичният компонент има малка твърдост. Когато такива устройства се използват за измерване на вакуум, те се наричат тягомери. Устройството за измерване на налягането е метър за налягане , се използват за измерване на свръхналягане и вакуум тягомери .

Манометрите от деформационен тип имат предимство пред течните модели. Те ви позволяват да предавате показанията от разстояние и да ги записвате автоматично.

Това се дължи на трансформацията на деформацията на еластичния компонент в изходния сигнал на електрическия ток. Сигналът се записва от измервателни уреди, които са калибрирани в единици за налягане. Такива устройства се наричат ​​деформационно-електрически манометри. Тензометричните, диференциално-трансформаторните и магнитомодулационните преобразуватели са намерили широко приложение.

Диференциален трансформаторен преобразувател

Фиг.-4

Принципът на действие на такъв преобразувател е промяната в силата на индукционния ток в зависимост от величината на налягането.

Устройствата с наличие на такъв преобразувател имат тръбна пружина (1), която движи стоманената сърцевина (2) на трансформатора, а не стрелката. В резултат на това силата на индукционния ток, подаван през усилвателя (4) към измервателния уред (3), се променя.

Уреди за измерване на налягане с магнитна модулация

В такива устройства силата се преобразува в сигнал за електрически ток поради движението на магнита, свързан с еластичния компонент. При движение магнитът действа върху магнитомодулационния преобразувател.

Електрическият сигнал се усилва в полупроводников усилвател и се подава към вторични електрически измервателни устройства.

Тензодатчици

Преобразувателите, базирани на тензодатчик, работят на базата на зависимостта на електрическото съпротивление на тензодатчика от големината на деформацията.

Фиг.-5

Тензодатчиците (1) (Фигура 5) са фиксирани върху еластичния елемент на устройството. Електрическият сигнал на изхода възниква поради промяна в съпротивлението на тензодатчика и се фиксира от вторични измервателни устройства.

Електроконтактни манометри

Фиг.-6

Еластичният компонент в устройството е тръбна еднооборотна пружина. Контактите (1) и (2) се осъществяват за всякакви скални знаци на устройството чрез завъртане на винта в главата (3), която се намира от външната страна на стъклото.

Когато налягането намалее и достигне долната му граница, стрелката (4) с помощта на контакт (5) ще включи веригата на лампата със съответния цвят. Когато налягането се повиши до горната граница, която се задава от контакт (2), стрелката затваря веригата на червената лампа с контакт (5).

Класове на точност

Измервателните манометри се разделят на два класа:

1. примерен.

2. работници.

Примерните инструменти определят грешката в показанията на работните инструменти, които участват в производствената технология.

Класът на точност е свързан с допустимата грешка, която е отклонението на манометъра от действителните стойности. Точността на устройството се определя от процента на максимално допустимата грешка спрямо номиналната стойност. Колкото по-висок е процентът, толкова по-ниска е точността на инструмента.

Референтните манометри имат точност, много по-висока от работещите модели, тъй като те служат за оценка на съответствието на показанията на работещите модели на устройства. Примерните манометри се използват предимно в лабораторията, така че се правят без допълнителна защита от външната среда.

Пружинните манометри имат 3 класа на точност: 0,16, 0,25 и 0,4. Работните модели на манометри имат такива класове на точност от 0,5 до 4.

Приложение на манометри

Уредите за измерване на налягане са най-популярните инструменти в различни индустрии при работа с течни или газообразни суровини.

Изброяваме основните места за използване на такива устройства:

• В газовата и нефтената индустрия.
• В топлотехниката за контрол на налягането на енергоносителя в тръбопроводите.
• В авиационната индустрия, автомобилостроенето, поддръжка на самолети и автомобили.
• В машиностроителната промишленост при използване на хидромеханични и хидродинамични агрегати.
• В медицински изделия и инструменти.
• В железопътната техника и транспорта.
• В химическата промишленост за определяне на налягането на веществата в технологичните процеси.
• На места с използване на пневматични механизми и възли.

Пълнотекстово търсене.

Принцип на действие

Принципът на действие на манометъра се основава на балансиране на измереното налягане чрез силата на еластична деформация на тръбна пружина или по-чувствителна двуплоска мембрана, единият край на която е запечатан в държач, а другият е свързан чрез прът към трико-секторен механизъм, който преобразува линейното движение на еластичен чувствителен елемент в кръгово движение на показалеца.

Разновидности

Групата устройства за измерване на свръхналягане включва:

Манометри - уреди за измерване от 0,06 до 1000 MPa (Измерване на свръхналягане - положителната разлика между абсолютното и барометричното налягане)

Вакуумометри - устройства за измерване на вакуум (налягане под атмосферното) (до минус 100 kPa).

Манометри - манометри, измерващи както свръхналягане (от 60 до 240 000 kPa), така и вакуумно (до минус 100 kPa) налягане.

Манометри - манометри за малки свръхналягания до 40 kPa

Тягомери - вакуумметри с граница до минус 40 kPa

Манометри за тягово налягане - манометри за налягане и вакуум с крайни граници, непревишаващи ± 20 kPa

Данните са дадени съгласно GOST 2405-88

Повечето вътрешни и вносни манометри се произвеждат в съответствие с общоприетите стандарти, в тази връзка манометрите от различни марки се заменят взаимно. Когато избирате манометър, трябва да знаете: границата на измерване, диаметъра на кутията, класа на точност на устройството. Местоположението и резбата на фитинга също са важни. Тези данни са еднакви за всички устройства, произведени у нас и Европа.

Има и манометри, които измерват абсолютното налягане, т.е. манометрично налягане + атмосферно

Уред, който измерва атмосферното налягане, се нарича барометър.

Видове габарити

В зависимост от конструкцията, чувствителността на елемента, има манометри за течни, тегловни, деформационни (с тръбна пружина или мембрана). Манометрите са разделени на класове на точност: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1.0; 1,5; 2,5; 4.0 (колкото по-малко е числото, толкова по-точен е инструментът).

Видове манометри

По предназначение манометрите могат да бъдат разделени на технически - общотехнически, електроконтактни, специални, самозаписващи, железопътни, устойчиви на вибрации (напълнени с глицерин), корабни и референтни (примерни).

Общотехнически: предназначен за измерване на течности, газове и пари, които не са агресивни към медни сплави.

Електроконтактни: имат възможност за регулиране на измерваната среда, поради наличието на електроконтактен механизъм. EKM 1U може да се нарече особено популярно устройство от тази група, въпреки че отдавна е спряно от производство.

Специални: кислород - трябва да се обезмасли, защото понякога дори леко замърсяване на механизма при контакт с чист кислород може да доведе до експлозия. Често се произвеждат в сини корпуси с обозначение O2 (кислород) на циферблата; ацетилен - не допускайте медни сплави при производството на измервателния механизъм, тъй като при контакт с ацетилен съществува опасност от образуване на експлозивна ацетиленова мед; амоняк - трябва да е устойчив на корозия.

Справка: с по-висок клас на точност (0,15; 0,25; 0,4), тези устройства се използват за проверка на други манометри. Такива устройства се монтират в повечето случаи на манометри за налягане или всякакви други инсталации, способни да развият необходимото налягане.

Корабните манометри са предназначени за работа в речния и морския флот.

Железопътен: предназначен за работа в железопътния транспорт.

Самозаписващи се: манометри в кутията, с механизъм, който ви позволява да възпроизвеждате графиката на манометъра върху милиметрова хартия.

топлопроводимост

Манометрите за топлопроводимост се основават на намаляването на топлопроводимостта на газ с налягане. Тези манометри имат вградена нажежаема жичка, която се нагрява при преминаване на ток през нея. Термодвойка или съпротивителен температурен сензор (DOTS) може да се използва за измерване на температурата на нишка. Тази температура зависи от скоростта, с която нишката отдава топлина на околния газ и по този начин от топлопроводимостта. Често се използва измервателният уред на Пирани, който използва единична платинена нишка както като нагревателен елемент, така и като DOTS. Тези манометри дават точни показания между 10 и 10−3 mmHg. чл., но те са доста чувствителни към химичен съставизмерени газове.

[редактиране] Две нишки

Едната телена намотка се използва като нагревател, а другата се използва за измерване на температура чрез конвекция.

Манометър Pirani (една нишка)

Манометърът Pirani се състои от метална тел, отворена към измереното налягане. Жицата се нагрява от протичащия през нея ток и се охлажда от околния газ. Тъй като налягането на газа намалява, охлаждащият ефект също намалява и равновесната температура на жицата се повишава. Съпротивлението на проводника е функция на температурата: чрез измерване на напрежението върху проводника и тока, протичащ през него, може да се определи съпротивлението (и следователно налягането на газа). Този тип манометър е проектиран за първи път от Марчело Пирани.

Термодвойки и термисторни уреди работят по подобен начин. Разликата е, че за измерване на температурата на нишката се използват термодвойка и термистор.

Диапазон на измерване: 10−3 - 10 mmHg Изкуство. (приблизително 10−1 - 1000 Pa)

Йонизационен манометър

Йонизационните манометри са най-чувствителните измервателни уреди за много ниско налягане. Те измерват налягането индиректно чрез измерване на йони, образувани, когато газът е бомбардиран с електрони. Колкото по-ниска е плътността на газа, толкова по-малко йони ще се образуват. Калибрирането на йонен манометър е нестабилно и зависи от естеството на измерваните газове, което не винаги е известно. Те могат да бъдат калибрирани чрез сравнение с показанията на манометъра McLeod, които са много по-стабилни и независими от химията.

Термоелектроните се сблъскват с газови атоми и генерират йони. Йоните се привличат към електрод с подходящо напрежение, известен като колектор. Токът на колектора е пропорционален на степента на йонизация, която е функция на налягането в системата. По този начин измерването на тока на колектора дава възможност да се определи налягането на газа. Има няколко подвида йонизационни датчици.

Диапазон на измерване: 10−10 - 10−3 mmHg Изкуство. (приблизително 10−8 - 10−1 Pa)

Повечето йонометри попадат в две категории: горещ катод и студен катод. Третият тип, манометърът с въртящ се ротор, е по-чувствителен и скъп от първите два и не се обсъжда тук. В случай на горещ катод, електрически нагрята нишка създава електронен лъч. Електроните преминават през манометъра и йонизират газовите молекули около тях. Получените йони се събират на отрицателно заредения електрод. Токът зависи от броя на йоните, който от своя страна зависи от налягането на газа. Манометърът с горещ катод измерва точно налягането в диапазона 10-3 mmHg. Изкуство. до 10-10 mm Hg. Изкуство. Принципът на измервателния уред със студен катод е същият, с изключение на това, че електроните се генерират в разряда от създадения електрически разряд с високо напрежение. Манометърът със студен катод измерва точно налягането в диапазона 10-2 mmHg. Изкуство. до 10-9 mm Hg. Изкуство. Калибрирането на йонизационните измервателни уреди е много чувствително към структурната геометрия, газовата химия, корозията и повърхностните отлагания. Тяхното калибриране може да стане неизползваемо, когато се включи при атмосферно и много ниско налягане. Съставът на вакуум при ниско налягане обикновено е непредсказуем, така че масспектрометърът трябва да се използва едновременно с йонизационен манометър за точни измервания.

горещ катод

Уредът за йонизация с горещ катод Bayard-Alpert обикновено се състои от три електрода, работещи в триоден режим, където нишката е катод. Трите електрода са колектор, нишка и решетка. Токът на колектора се измерва в пикоампери с електрометър. Потенциалната разлика между нажежаемата жичка и земята обикновено е 30 волта, докато напрежението на мрежата при постоянно напрежение е 180-210 волта, ако няма незадължително електронно бомбардиране, чрез нагряване на решетката, което може да има висок потенциал от приблизително 565 волта. Най-често срещаният йономер е горещ катод на Bayard-Alpert с малък йонен колектор вътре в решетката. Стъклен корпус с отвор към вакуума може да обгражда електродите, но това обикновено не се използва и манометърът се вгражда директно във вакуумното устройство, а контактите се извеждат през керамична плоча в стената на вакуумното устройство. Датчиците за йонизация с горещ катод могат да се повредят или да загубят калибриране, ако бъдат включени, когато атмосферно наляганеили дори при нисък вакуум. Датчиците на йонизация с горещ катод винаги измерват логаритмично.

Електроните, излъчени от нишката, се движат напред и назад няколко пъти около решетката, докато я ударят. По време на тези движения част от електроните се сблъскват с газови молекули и образуват двойки електрон-йон (електронна йонизация). Броят на такива йони е пропорционален на плътността на газовите молекули, умножена по термоелектронния ток, и тези йони летят към колектора, образувайки йонен ток. Тъй като плътността на газовите молекули е пропорционална на налягането, налягането се оценява чрез измерване на йонния ток.

Чувствителността към ниско налягане на измервателните уреди с горещ катод е ограничена от фотоелектричния ефект. Електроните, удрящи решетката, произвеждат рентгенови лъчи, които произвеждат фотоелектричен шум в йонния колектор. Това ограничава обхвата на по-старите измервателни уреди с горещ катод до 10−8 mmHg. Изкуство. и Bayard-Alpert до приблизително 10-10 mm Hg. Изкуство. Допълнителни проводници при катодния потенциал в линията на видимост между йонния колектор и решетката предотвратяват този ефект. При екстракционния тип йоните не се привличат от жицата, а от отворения конус. Тъй като йоните не могат да решат коя част от конуса да ударят, те преминават през отвора и образуват йонен лъч. Този йонен лъч може да се прехвърли във Фарадеева чаша.

Принципът на работа се основава на балансиране на измереното налягане или разликата в налягането с налягането на течния стълб. Те имат просто устройство и висока точност на измерване, широко се използват като лабораторни и калибровъчни инструменти. Течните манометри се делят на: U-образни, камбанови и пръстеновидни.

U-образна.Принципът на действие се основава на закона за комуникиращите съдове. Те са двутръбни (1) и чашкови еднотръбни (2).

1) е стъклена тръба 1, монтирана върху дъска 3 със скала и пълна с бариерна течност 2. Разликата в нивото в колената е пропорционална на измерения спад на налягането. "-" 1. редица грешки: поради неточност в разчитането на позицията на менискуса, промени в T окръжността. среда, капилярни явления (елиминирани чрез въвеждането на изменения). 2. необходимостта от две отчитания, което води до увеличаване на грешката.

2) представителство е модификация на двутръбна, но едното коляно е заменено с широк съд (чаша). Под действието на свръхналягане нивото на течността в съда намалява, а в тръбата се повишава.

Плувка U-образнадиференциалните манометри са подобни по принцип на манометрите за чаши, но за измерване на налягането те използват движението на поплавък, поставен в чаша, когато нивото на течността се променя. Чрез предавателното устройство движението на поплавъка се преобразува в движение на сочещата стрелка. "+" широка граница на измерване. Принцип на действие течност манометри се основава на закона на Паскал - измереното налягане се балансира от теглото на колоната на работната течност: P = rgh. Те се състоят от резервоар и капиляр. Като работни течности се използват дестилирана вода, живак, етилов алкохол. Прилагат се за измерване на малки свръхналягания и вакуум, барометрично налягане. Те са прости по дизайн, но няма дистанционно предаване на данни.

Понякога, за да се увеличи чувствителността, капилярът се поставя под определен ъгъл спрямо хоризонта. Тогава: P = ρgL Sinα.

IN деформацияманометрите се използват за противодействие на еластичната деформация на чувствителния елемент (SE) или развиваната от него сила. Има три основни форми на SE, които са широко разпространени в измервателната практика: тръбни пружини, силфони и мембрани.

тръбна пружина(манометрична пружина, тръба на Бурдон) - еластична метална тръба, единият от краищата на която е запечатан и има способността да се движи, а другият е твърдо фиксиран. Тръбните пружини се използват главно за преобразуване на измереното налягане, приложено към вътрешността на пружината, в пропорционално движение на нейния свободен край.

Най-разпространената едноспирална тръбна пружина е огъната на 270° тръба с овално или елипсовидно напречно сечение. Под въздействието на приложеното свръхналягане тръбата се развива, а под действието на вакуума се усуква. Тази посока на движение на тръбата се обяснява с факта, че под въздействието на вътрешно свръхналягане малката ос на елипсата се увеличава, докато дължината на тръбата остава постоянна.

Основният недостатък на разглежданите пружини е малък ъгъл на въртене, което изисква използването на трансмисионни механизми. С тяхна помощ движението на свободния край на тръбната пружина с няколко градуса или милиметра се преобразува в ъглово движение на стрелката с 270 - 300 °.

Предимството е статична характеристика, близка до линейната. Основното приложение е показване на инструменти. Диапазон на измерване на манометрите от 0 до 103 MPa; вакуумметри - от 0,1 до 0 MPa. Класове на точност на инструмента: от 0,15 (примерно) до 4.

Тръбните пружини са изработени от месинг, бронз, неръждаема стомана.

Силфони. Силфон - тънкостенна метална чаша с напречни гофри. Дъното на чашата се премества чрез натиск или сила.

В границите на линейността на статичната характеристика на силфона съотношението на действащата върху него сила към причинената от нея деформация остава постоянно. и се нарича твърдост на маншона. Силфоните се произвеждат от различни степени на бронз, въглеродна стомана, неръждаема стомана, алуминиеви сплави и др. Силфоните се произвеждат масово с диаметър от 8–10 до 80–100 mm и дебелина на стената 0,1–0,3 mm.

мембрани. Разграничаване на еластични и еластични мембрани. Еластичната мембрана е гъвкава кръгла плоска или гофрирана плоча, способна да се отклонява под натиск.

Статичната характеристика на плоските мембрани варира нелинейно с нарастване. налягане, следователно малка част от възможния ход се използва като работна зона. Гофрираните мембрани могат да се използват с по-големи деформации от плоските, тъй като имат значително по-ниска нелинейност на характеристиката. Мембраните са изработени от различни видове стомана: бронз, месинг и др.

Течният термометър е устройство за измерване на температурата на технологични процеси с помощта на течност, която реагира на температурни промени. Течните термометри са добре познати на всички в ежедневието: за измерване на стайна температура или температура на човешкото тяло.

Течните термометри се състоят от пет основни части, това са: балона на термометъра, течността, капилярната тръба, байпасната камера и скалата.

Крушката на термометъра е частта, където се поставя течността. Течността реагира на температурните промени, като се издига или пада надолу по капилярната тръба. Капилярната тръба е тесен цилиндър, през който се движи течност. Често капилярната тръба е оборудвана с байпасна камера, която представлява кухина, в която навлиза излишната течност. Ако няма байпасна камера, след като капилярната тръба се напълни, ще се създаде достатъчно налягане, за да се разруши тръбата, ако температурата продължи да се покачва. Скалата е част от течен термометър, която се използва за отчитане. Скалата е калибрирана в градуси. Везната може да бъде фиксирана върху капилярната тръба или може да бъде подвижна. Подвижната скала дава възможност за регулиране.

Принципът на работа на течен термометър

Принципът на действие на течните термометри се основава на свойството на течностите да се свиват и разширяват. Когато една течност се нагрява, тя обикновено се разширява; течността в балона на термометъра се разширява и се движи нагоре по капилярната тръба, като по този начин показва повишаване на температурата. Обратно, когато течността се охлади, тя обикновено се свива; течността в капилярната тръба на течния термометър намалява и по този начин показва намаляване на температурата. В случай, че има промяна в измерената температура на дадено вещество, тогава топлината се предава: първо от веществото, чиято температура се измерва, към топката на термометъра, а след това от топката към течността. Течността реагира на температурните промени, като се движи нагоре или надолу по капилярната тръба.

Типът течност, използвана в течния термометър, зависи от диапазона на температурите, измерени от термометъра.

живак, -39-600°C (-38-1100°F);
Живачни сплави, -60-120°C (-76-250°F);
Алкохол, -80-100°C (-112-212°F).

Течни термометри с частично потапяне

Много течни термометри са проектирани да бъдат окачени на стена, като цялата повърхност на термометъра е в контакт с измерваното вещество. Въпреки това, някои промишлени и лабораторни течни термометри са проектирани и калибрирани за потапяне в течност.

От използваните по този начин термометри най-широко приложение имат термометрите с частично потапяне. За да получите точни показания с термометър с частично потапяне, потопете неговата колба и капилярна тръба само до тази линия.

Термометрите с частично потапяне се потапят до маркировката, за да се компенсират промените в температурата на околния въздух, които могат да повлияят на течността вътре в капилярната тръба. Ако има вероятност от промени в температурата на околната среда (промени в температурата на въздуха около термометъра), те могат да причинят разширяване или свиване на течността вътре в капилярната тръба. В резултат на това показанията ще бъдат повлияни не само от температурата на измерваното вещество, но и от температурата на околния въздух. Потапянето на капилярната тръба до маркираната линия премахва влиянието на околната температура върху точността на показанията.

В промишленото производство често е необходимо да се измерват температурите на веществата, преминаващи през тръби или в контейнери. Измерването на температурата при тези условия създава два проблема за производителите на инструменти: как да се измери температурата на вещество, когато няма пряк достъп до това вещество или течност, и как да се извади течен термометър за проверка, проверка или подмяна, без да се спира процеса . И двата проблема се елиминират, ако се използват измервателни канали за въвеждане на термометри.

Измервателният канал за въвеждане на термометър е тръбообразен канал, който е затворен в единия край и отворен в другия. Измервателният канал е проектиран да съдържа балона на течен термометър и по този начин да го предпазва от вещества, които могат да причинят корозия, отровни вещества или под високо налягане. Когато се използват измервателни канали за въвеждане на термометри, топлообменът се осъществява под формата на индиректен контакт (през измервателния канал) на веществото, чиято температура се измерва, и топката на термометъра. Измервателните канали са уплътнение под налягане и предотвратяват изтичането на течността, температурата, която се измерва, навън.

Измервателните канали са изработени в стандартни размери, така че да могат да се използват с тях различни видоветермометри. Когато термометърът е монтиран в измервателния канал, неговата топка се вкарва в канала и върху термометъра се завинтва гайка за фиксиране на термометъра.

Манометърът е компактно механично устройство за измерване на налягане. В зависимост от модификацията може да работи с въздух, газ, пара или течност. Съществуват много разновидности на манометри, според принципа на отчитане на налягането в измерваната среда, всеки от които има свое приложение.

Обхват на използване

Манометрите са едни от най-разпространените инструменти, които могат да бъдат намерени в различни системи:

• Отоплителни котли.
• Газопроводи.
• ВиК.
• компресори.
• Автоклави.
• Цилиндри.
• Въздушни пушки с балон и др.

Външно манометърът прилича на нисък цилиндър с различни диаметри, най-често 50 mm, който се състои от метален корпус със стъклен капак. През стъклената част се вижда скала с означения в единици за налягане (Bar или Pa). Отстрани на корпуса има тръба с външна резба за завинтване в отвора на системата, в който е необходимо да се измери налягането.

При налягане в измерваната среда газът или течността притиска вътрешния механизъм на манометъра през тръбата, което води до отклонение на ъгъла на стрелката, която показва скалата. Колкото по-високо е генерираното налягане, толкова повече иглата се отклонява. Числото на скалата, където стрелката ще спре и ще съответства на налягането в измерваната система.

Налягането, което манометърът може да измери

Манометрите са универсални механизми, които могат да се използват за измерване на различни стойности:

• Излишно налягане.
• вакуумно налягане.
• разлики в налягането.
• Атмосферно налягане.

Използването на тези устройства ви позволява да контролирате различни технологични процеси и да предотвратявате извънредни ситуации. Манометрите, предназначени за работа при специални условия, могат да имат допълнителни модификации на тялото. Може да бъде взривозащитен, устойчив на корозия или повишена вибрация.

Разновидности на манометри

Манометрите се използват в много системи, където има налягане, което трябва да бъде на ясно определено ниво. Използването на устройството ви позволява да го контролирате, тъй като недостатъчното или прекомерното излагане може да навреди на различни технологични процеси. В допълнение, свръхналягането е причина за разкъсване на резервоари и тръби. В тази връзка са създадени няколко разновидности на манометри, предназначени за определени условия на работа.

Те са:

• примерен.
• Общотехнически.
• Електроконтакт.
• Специален.
• Записващи устройства.
• Кораб.
• Железопътна линия.

Образцов манометърпредназначени за проверка на друго подобно измервателно оборудване. Такива устройства определят нивото на свръхналягане в различни среди. Такива устройства са оборудвани с особено прецизен механизъм, който дава минимална грешка. Техният клас на точност е от 0,05 до 0,2.

Общотехническиприлагайте в общи среди, които не замръзват в лед. Такива устройства имат клас на точност от 1,0 до 2,5. Устойчиви са на вибрации, така че могат да се монтират на транспортни и отоплителни системи.

Електроконтактпроектирани специално за наблюдение и предупреждение за достигане на горната граница на опасно натоварване, което може да разруши системата. Такива инструменти се използват с различни среди като течности, газове и пари. Това оборудване има вграден механизъм за управление на електрическата верига. Когато възникне свръхналягане, манометърът дава сигнал или механично изключва захранващото оборудване, което създава налягане. Също така електроконтактните манометри могат да включват специален клапан, който освобождава налягането до безопасно ниво. Такива устройства предотвратяват аварии и експлозии в котелни помещения.

Специаленманометрите са проектирани да работят с определен газ. Такива устройства обикновено имат цветни корпуси, а не класически черни. Цветът съответства на газа, с който може да работи уредът. На скалата има и специална маркировка. Например манометрите за амоняк, които обикновено се инсталират в промишлени хладилни инсталации, са оцветени в жълто. Такова оборудване има клас на точност от 1,0 до 2,5.

Записващи устройствасе използват в области, където се изисква не само визуално наблюдение на налягането в системата, но и записване на индикатори. Те пишат диаграма, чрез която можете да видите динамиката на налягането във всеки период от време. Подобни устройства могат да бъдат намерени в лаборатории, както и в топлоелектрически централи, консервни заводи и други хранителни предприятия.

Корабвключва широк съставътманометри, които имат устойчив на атмосферни влияния корпус. Могат да работят с течност, газ или пара. Имената им могат да бъдат намерени по уличните газоразпределители.

Железопътна линияманометрите са предназначени за контрол на свръхналягането в механизмите, които обслужват железопътния електрически транспорт. По-специално те се използват за хидравлични системи, преместване на релсите при развъждане на стрелката. Такива устройства имат повишена устойчивост на вибрации. Те не само издържат на разклащане, но в същото време показалецът на скалата не реагира на механично въздействие върху тялото, показвайки точно нивото на налягане в системата.

Разновидности на манометрите според механизма за отчитане на налягането в средата

Манометрите също се различават по вътрешния механизъм, който води до премахване на показанията за налягане в системата, към която са свързани. В зависимост от устройството те са:

• Течност.
• Пролет.
• Мембрана.
• Електроконтакт.
• Диференциал.

ТечностМанометърът е предназначен за измерване на налягането на течен стълб. Такива устройства работят на физическия принцип на комуникиращи съдове. Повечето устройства имат видимо ниво на течността, от което те отчитат. Тези устройства са едни от рядко използваните. Поради контакт с течност вътрешността им се замърсява, така че прозрачността постепенно се губи и визуалното определяне на показанията става трудно. Течните манометри са едно от най-ранните изобретения, но все още се намират.

Пролетгабаритите са най-често срещаните. Имат прост дизайн, който е подходящ за ремонт. Границите на тяхното измерване обикновено са от 0,1 до 4000 bar. Самият чувствителен елемент на такъв механизъм е овална тръба, която се компресира под налягане. Силата, натискаща тръбата, се предава чрез специален механизъм към стрелката, която се върти под определен ъгъл, сочейки към скалата с маркировки.

МембранаМанометърът работи на физическия принцип на пневматичната компенсация. Вътре в устройството има специална мембрана, чието ниво на деформация зависи от ефекта на генерираното налягане. Обикновено се използват две мембрани, запоени заедно, образуващи кутия. При промяна на обема на кутията чувствителният механизъм отклонява стрелката.

Електроконтактманометрите могат да бъдат намерени в системи, които автоматично следят налягането и го регулират или сигнализират, че е достигнато критично ниво. Устройството има две стрелки, които могат да се местят. Единият е настроен на минимално налягане, а вторият на максимално. Контактите на електрическата верига са монтирани вътре в устройството. Когато налягането достигне едно от критичните нива, електрическата верига се затваря. В резултат на това се генерира сигнал към контролния панел или се задейства автоматичен механизъм за аварийно нулиране.

Диференциалманометрите са сред най-сложните механизми. Те работят на принципа на измерване на деформацията вътре в специални блокове. Тези елементи на манометъра са чувствителни към налягане. Когато блокът се деформира, специален механизъм предава промените на стрелката, сочеща към скалата. Показалецът се движи, докато капките в системата спрат и спрат на определено ниво.

Клас на точност и диапазон на измерване

Всеки манометър има технически паспорт, който показва неговия клас на точност. Индикаторът има цифров израз. Колкото по-малко е числото, толкова по-точно е устройството. За повечето инструменти класът на точност от 1,0 до 2,5 е норма. Те се използват в случаите, когато малкото отклонение няма особено значение. Най-голямата грешка обикновено се дава от устройствата, които шофьорите използват за измерване на налягането на въздуха в гумите. Техният клас често пада до 4.0. Примерните манометри имат най-добър клас на точност, най-модерните от тях работят с грешка от 0,05.

Всеки манометър е проектиран да работи в определен диапазон на налягане. Твърде мощните масивни модели няма да могат да коригират минималните колебания. Много чувствителните устройства се повредят или се разрушават, когато са изложени на прекомерно налягане, което води до намаляване на налягането в системата. В тази връзка, когато избирате манометър, трябва да обърнете внимание на този индикатор. Обикновено на пазара можете да намерите модели, които могат да записват спадове на налягането в диапазона от 0,06 до 1000 mPa. Съществуват и специални модификации, така наречените тягомери, които са предназначени да измерват вакуумното налягане до ниво -40 kPa.