Pritisak je ravnomjerno raspoređena sila koja djeluje okomito po jedinici površine. Može biti atmosferski (pritisak atmosfere blizu Zemlje), višak (preko atmosferskog) i apsolutni (zbir atmosferskog i viška). Apsolutni pritisak ispod atmosferskog naziva se razrijeđen, a duboka refakcija naziva se vakuum.

Jedinica za pritisak u Međunarodnom sistemu jedinica (SI) je Paskal (Pa). Jedan Paskal je pritisak koji stvara sila od jednog Njutna na površinu od jedan kvadratnom metru. Pošto je ova jedinica vrlo mala, koriste se i jedinice koje su višestruke: kilopaskal (kPa) = Pa; megapaskal (MPa) = Pa, itd. Zbog složenosti zadatka prelaska sa prethodno korišćenih jedinica pritiska na jedinicu Pascal, privremeno su dozvoljene sledeće jedinice: kilogram-sila po kvadratnom centimetru (kgf/cm) = 980665 Pa; kilogram-sila po kvadratnom metru (kgf/m) ili milimetar vodenog stupca (mmH2O) = 9,80665 Pa; milimetar živa(mm Hg) = 133,332 Pa.

Uređaji za nadzor pritiska klasifikovani su u zavisnosti od metode merenja koja se u njima koristi, kao i od prirode merene vrednosti.

Prema metodi mjerenja koja određuje princip rada, ovi uređaji se dijele u sljedeće grupe:

Tečnost, u kojoj se pritisak meri balansiranjem sa kolonom tečnosti, čija visina određuje količinu pritiska;

Opružne (deformacione) kod kojih se vrednost pritiska meri određivanjem mere deformacije elastičnih elemenata;

Težina klipa, zasnovana na balansiranju sila stvorenih s jedne strane izmjerenim pritiskom, as druge strane kalibriranim tegovima koji djeluju na klip smješten u cilindar.

Električni, u kojem se pritisak mjeri pretvaranjem njegove vrijednosti u električnu vrijednost, te mjerenjem električnih svojstava materijala, ovisno o vrijednosti tlaka.

Na osnovu vrste mjerenog tlaka, uređaji se dijele na sljedeće:

Manometri dizajnirani za mjerenje viška tlaka;

Vakum mjerači koji se koriste za mjerenje razrjeđivanja (vakuma);

Manometri tlaka i vakuuma za mjerenje viška tlaka i vakuuma;

Mjerači tlaka koji se koriste za mjerenje malih viška pritisaka;

Vučni mjerači koji se koriste za mjerenje malih vakuuma;

Merači potisnog pritiska dizajnirani za mjerenje niskih pritisaka i vakuuma;

Manometri diferencijalnog tlaka (manometri diferencijalnog tlaka), pomoću kojih se mjere razlike tlaka;

Barometri koji se koriste za mjerenje barometarskog tlaka.

Najčešće se koriste mjerači opruge ili deformacije. Glavni tipovi osjetljivih elemenata ovih uređaja prikazani su na Sl. 1.

Rice. 1. Vrste osjetljivih elemenata deformacijskih manometara

a) - sa cijevnom oprugom sa jednim okretom (Bourdon cijev)

b) - sa višeokretnom cevastom oprugom

c) - sa elastičnim membranama

d) - mehovi.

Uređaji sa cevastim oprugama.

Princip rada ovih uređaja zasniva se na svojstvu zakrivljene cijevi (cijevaste opruge) nekružnog poprečnog presjeka da mijenja svoju zakrivljenost kada se promijeni pritisak unutar cijevi.

U zavisnosti od oblika opruge razlikuju se jednookretne (sl. 1a) i višeokretne (sl. 1b). Prednost cijevnih opruga s više okreta je u tome što je kretanje slobodnog kraja veće od pomaka jednookretnih cjevastih opruga s istom promjenom ulaznog pritiska. Nedostatak su značajne dimenzije uređaja s takvim oprugama.

Manometri s jednom okretnom cijevnom oprugom jedan su od najčešćih tipova opružnih instrumenata. Osjetljivi element takvih uređaja je cijev 1 (slika 2) eliptičnog ili ovalnog poprečnog presjeka, savijena u kružnom luku i zapečaćena na jednom kraju. Otvoreni kraj cijevi kroz držač 2 i bradavicu 3 spojen je na izvor izmjerenog tlaka. Slobodni (zalemljeni) kraj cijevi 4 je preko prijenosnog mehanizma povezan sa osom strelice koja se kreće duž skale instrumenta.

Cevi manometara projektovane za pritiske do 50 kg/cm izrađene su od bakra, a cevi manometara za veće pritiske su od čelika.

Svojstvo zakrivljene cijevi nekružnog poprečnog presjeka da mijenja količinu savijanja kada se promijeni pritisak u njenoj šupljini posljedica je promjene oblika poprečnog presjeka. Pod utjecajem pritiska unutar cijevi, eliptični ili ravno-ovalni presjek, deformirajući se, približava kružnom presjeku (manja os elipse ili ovala se povećava, a velika osa smanjuje).

Kretanje slobodnog kraja cijevi kada je deformisan u određenim granicama proporcionalno je izmjerenom pritisku. Pri pritiscima iznad navedene granice dolazi do zaostalih deformacija u cijevi, što je čini neprikladnom za mjerenje. Stoga, maksimalni radni pritisak manometra mora biti ispod proporcionalne granice sa izvesnom sigurnosnom marginom.

Rice. 2. Opružni manometar

Kretanje slobodnog kraja cijevi pod utjecajem pritiska je vrlo malo, stoga je za povećanje točnosti i jasnoće očitavanja instrumenta uveden prijenosni mehanizam koji povećava skalu kretanja kraja cijevi. Sastoji se (sl. 2) od sektora zupčanika 6, zupčanika 7 koji se spaja sa sektorom i spiralne opruge (dlake) 8. Strelica pokazivača manometra 9 pričvršćena je na osu zupčanika 7. Opruga 8 je pričvršćen jednim krajem za osovinu zupčanika, a drugim za fiksnu točku na ploči mehanizma. Svrha opruge je da eliminiše zračnost pokazivača odabirom praznina u zupčanici kvačila i šarkama mehanizma.

Membranski manometri.

Osjetljivi element membranskih mjerača tlaka može biti kruta (elastična) ili mlitava membrana.

Elastične membrane su bakreni ili mesingani diskovi sa naborima. Nabori povećavaju krutost membrane i njenu sposobnost deformacije. Od takvih membrana izrađuju se membranske kutije (vidi sliku 1c), a od kutija se izrađuju blokovi.

Opuštene membrane izrađene su od gume na platnenoj osnovi u obliku jednoličnih diskova. Koriste se za mjerenje malih viška pritisaka i vakuuma.

Membranski manometri mogu biti sa lokalnim očitanjima, sa električnim ili pneumatskim prenosom očitavanja na sekundarne uređaje.

Na primjer, uzmite u obzir membranski diferencijalni manometar tipa DM, koji je senzor membranskog tipa bez skale (slika 3) sa diferencijalnim transformatorskim sistemom za prijenos vrijednosti mjerene veličine na sekundarni uređaj tipa KSD.

Rice. 3 Dizajn membranskog diferencijalnog manometra tipa DM

Osjetljivi element diferencijalnog manometra je membranski blok, koji se sastoji od dvije membranske kutije 1 i 3, napunjene silikonskom tekućinom, smještene u dvije odvojene komore, odvojene pregradom 2.

Gvozdeno jezgro 4 diferencijalnog transformatorskog pretvarača 5 pričvršćeno je za centar gornje membrane.

Veći (pozitivni) izmjereni pritisak se dovodi u donju komoru, a niži (minus) pritisak se dovodi u gornju komoru. Sila izmjerene razlike tlaka je uravnotežena drugim silama koje nastaju kada se membranske kutije 1 i 3 deformiraju.

Kako se pad pritiska povećava, membranska kutija 3 se skuplja, tečnost iz nje teče u kutiju 1, koja se širi i pomera jezgro 4 diferencijalnog transformatora pretvarača. Kako pad tlaka opada, membranska kutija 1 se komprimira i tekućina iz nje se potiskuje u kutiju 3. U isto vrijeme, jezgro 4 se pomiče prema dolje. Dakle, pozicija jezgra, tj. izlazni napon diferencijalni transformatorski krug jednoznačno ovisi o vrijednosti pada tlaka.

Za rad u sistemima praćenja, regulacije i upravljanja tehnološkim procesima kontinuiranim pretvaranjem srednjeg pritiska u standardni strujni izlazni signal i prenošenjem na sekundarne uređaje ili aktuatore koriste se senzori-konvertori tipa Sapphire.

Pretvarači pritiska ovog tipa koriste se: za merenje apsolutnog pritiska ("Sapphire-22DA"), merenje viška pritiska ("Sapphire-22DI"), merenje vakuuma ("Sapphire-22DV"), merenje pritiska - vakuuma ("Sapphire-22DIV"). "), hidrostatički pritisak („Safir-22DG“).

Dizajn pretvarača SAPFIR-22DG prikazan je na sl. 4. Koriste se za mjerenje hidrostatskih pritisaka (nivoa) neutralnih i agresivnih medija na temperaturama od -50 do 120 °C. Gornja granica mjerenja je 4 MPa.

Rice. 4 Konvertorski uređaj "SAPHIRE -22DG"

Merni pretvarač 4 tipa membranske poluge postavljen je unutar osnove 8 u zatvorenu šupljinu 10 ispunjenu silikonskom tečnošću, a od merenog medija je odvojen metalnim valovitim membranama 7. Osetljivi elementi merača deformiteta su film mjerači naprezanja 11 od silikona postavljeni na ploču 10 od safira.

Membrane 7 su zavarene po vanjskoj konturi na osnovu 8 i međusobno povezane centralnom šipkom 6, koja je pomoću šipke 5 spojena na kraj poluge mjernog pretvarača 4. Prirubnice 9 su zaptivene brtvama 3. Pozitivna prirubnica sa otvorenom membranom se koristi za montažu sonde direktno na procesni rezervoar. Utjecaj izmjerenog tlaka uzrokuje skretanje membrane 7, savijanje membrane mjernog pretvarača 4 te promjenu otpora mjerača naprezanja. Električni signal sa mjernog pretvarača se prenosi od mjerne jedinice putem žica preko zatvorenog ulaza 2 do elektroničkog uređaja 1, koji pretvara promjenu otpora mjernih mjerača u promjenu strujnog izlaznog signala u jednom od rasponi (0-5) mA, (0-20) mA, (4-20) mA.

Mjerna jedinica može izdržati jednostrano preopterećenje uz radni višak tlaka bez uništenja. To je osigurano činjenicom da tijekom takvog preopterećenja jedna od membrana 7 leži na profiliranoj površini baze 8.

Gore navedene modifikacije pretvarača Sapphire-22 imaju sličan uređaj.

Merni pretvarači hidrostatskog i apsolutnog pritiska "Sapphire-22K-DG" i "Sapphire-22K-DA" imaju izlazni strujni signal od (0-5) mA ili (0-20) mA ili (4-20) mA, kao kao i električni kodni signal baziran na RS-485 interfejsu.

Osjetljivi element manometri sa mehovima i diferencijalni manometri su mehovi - harmonijske membrane (metalne valovite cijevi). Izmjereni pritisak uzrokuje elastičnu deformaciju mijeha. Mjera pritiska može biti ili kretanje slobodnog kraja mijeha, ili sila nastala tokom deformacije.

Shematski dijagram Manometar diferencijalnog pritiska sa mehom tipa DS prikazan je na slici 5. Osjetljivi element takvog uređaja su jedan ili dva mijeha. Mehovi 1 i 2 su jednim krajem pričvršćeni za fiksnu podlogu, a na drugom spojeni preko pokretne šipke 3. Unutrašnje šupljine meha su ispunjene tečnošću (mešavina vode i glicerina, organosilicijumska tečnost) i međusobno povezane. Kako se diferencijalni pritisak mijenja, jedan od mijeh se skuplja, tjera tekućinu u drugi mijeh i pomiče šipku bloka mijeha. Kretanje štapa se pretvara u kretanje olovke, pokazivača, uzorka integratora ili signala daljinskog prijenosa proporcionalno izmjerenoj razlici tlaka.

Nazivni pad pritiska određen je blokom spiralnih opruga 4.

Kada su padovi pritiska veći od nominalnog, stakla 5 blokiraju kanal 6, zaustavljajući protok tečnosti i na taj način sprečavajući uništavanje mehova.

Rice. 5 Šematski dijagram diferencijalnog manometra sa mehom

Da biste dobili pouzdanu informaciju o vrijednosti bilo kojeg parametra, potrebno je tačno znati grešku mjernog uređaja. Određivanje glavne greške uređaja na različitim tačkama skale u određenim intervalima vrši se provjerom, tj. uporedite očitanja uređaja koji se provjerava s očitanjima preciznijeg, standardnog uređaja. Instrumenti se po pravilu provjeravaju prvo sa povećanjem vrijednosti mjerene vrijednosti (hod naprijed), a zatim sa opadajućom vrijednošću (obrnuti hod).

Manometri se provjeravaju na sljedeća tri načina: provjerom nulte tačke, radnom tačkom i potpunom provjerom. U ovom slučaju, prve dvije provjere se izvode direktno na radnom mjestu pomoću trosmjernog ventila (slika 6).

Radna tačka se provjerava spajanjem kontrolnog manometra na radni manometar i poređenjem njihovih očitanja.

Potpuna verifikacija manometara se vrši u laboratoriji na kalibracionoj presi ili klipnom manometru, nakon uklanjanja manometra sa radnog mesta.

Princip rada zaštitne instalacije za provjeru mjerača tlaka temelji se na uravnoteženju sila stvorenih s jedne strane mjerenim tlakom, as druge strane opterećenja koja djeluju na klip postavljen u cilindar.

Rice. 6. Šeme za provjeru nulte i radne točke manometra pomoću trosmjernog ventila.

Položaji trosmjernog ventila: 1 - radni; 2 - verifikacija nulte tačke; 3 - provjera radne tačke; 4 - pročišćavanje impulsnog voda.

Uređaji za mjerenje viška tlaka nazivaju se manometri, vakuum (pritisak ispod atmosferskog) - vakuum manometri, višak tlaka i vakuum - mjerači tlaka i vakuuma, razlika tlaka (razlika) - diferencijalni manometri.

Glavni komercijalno proizvedeni uređaji za mjerenje tlaka podijeljeni su u sljedeće grupe prema principu rada:

Tečnost - izmereni pritisak je uravnotežen pritiskom kolone tečnosti;

Opruga - izmjereni pritisak se uravnotežuje silom elastične deformacije cjevaste opruge, membrane, mijeha itd.;

Klip - izmjereni pritisak je uravnotežen silom koja djeluje na klip određenog poprečnog presjeka.

U zavisnosti od uslova upotrebe i namene, industrija proizvodi sledeće vrste uređaja za merenje pritiska:

Tehnički - instrumenti opšte namene za rad opreme;

Kontrole - za verifikaciju tehnički uređaji na mjestu njihove instalacije;

Primer – za proveru kontrolnih i tehničkih instrumenata i merenja koja zahtevaju povećanu tačnost.

Opružni manometri

Svrha. Za mjerenje viška tlaka naširoko se koriste manometri, čiji se rad temelji na korištenju deformacije elastičnog osjetnog elementa koja nastaje pod utjecajem mjerenog tlaka. Vrijednost ove deformacije prenosi se na uređaj za očitavanje mjernog uređaja, kalibriran u jedinicama tlaka.

Kao senzorski element manometra najčešće se koristi jednookretna cjevasta opruga (Bourdon cijev). Ostale vrste osetljivih elemenata su: višeokretna cevasta opruga, ravna valovita membrana, harmonično oblikovana membrana - mehovi.

Uređaj. Manometri sa jednookretnom cevastom oprugom se široko koriste za merenje viška pritiska u rasponu od 0,6 - 1600 kgf/cm². Radno tijelo takvih mjerača tlaka je šuplja cijev eliptičnog ili ovalnog poprečnog presjeka, savijena po obodu za 270°.

Konstrukcija manometra sa jednookretnom cevastom oprugom prikazana je na slici 2.64. Cjevasta opruga - 2 sa svojim otvorenim krajem čvrsto je povezana s držačem - 6, pričvršćenim u kućištu - 1 manometra. Držač prolazi kroz priključak - 7 sa navojem koji služi za spajanje na gasovod u kome se meri pritisak. Slobodni kraj opruge je zatvoren čepom sa zglobnom osovinom i zapečaćen. Pomoću uzice - 5, spojen je na mehanizam prijenosa koji se sastoji od sektora zupčanika - 4, spojenog sa zupčanikom - 10, koji nepomično sjedi na osi zajedno sa strelicom indikatora - 3. Pored zupčanika se nalazi ravna spiralna opruga (dlaka) - 9, čiji je jedan kraj spojen na zupčanik, a drugi je fiksno montiran na stalak. Dlaka konstantno pritiska cijev na jednu stranu zubaca sektora, čime se eliminira zazor (zazor) u zupčaniku i osigurava glatko kretanje strijele.

Rice. 2.64. Pokazujući manometar sa jednookretnom cevastom oprugom

Električni kontaktni manometri

Svrha. Manometri, vakuum manometri i elektro kontaktni manometri tipa EKM EKV, EKMV i VE-16rb su namenjeni za merenje, signalizaciju ili on-off kontrolu pritiska (pražnjenja) gasova i tečnosti neutralnih u odnosu na mesing i čelik. Mjerni instrumenti tipa VE-16rb izrađeni su u kućištu zaštićenom od eksplozije i mogu se instalirati u požarno opasnim i eksplozivnim područjima. Radni napon električnih kontaktnih uređaja je do 380V ili do 220V DC.

Uređaj.Konstrukcija električnih kontaktnih manometara je slična opružnim, sa jedinom razlikom što tijelo manometra ima velike geometrijske dimenzije zbog ugradnje kontaktnih grupa. Struktura i lista glavnih elemenata električnih kontaktnih manometara prikazani su na Sl. 2.65..

Manometri su uzorni.

Svrha. Modeli manometara i vakuum manometara tipa MO i VO namenjeni su za ispitivanje manometara, vakuum manometara i pritiska i vakuum manometara za merenje pritiska i vakuuma neagresivnih tečnosti i gasova u laboratorijskim uslovima.

Manometri tipa MKO i vakuum manometri tipa VKO dizajnirani su za provjeru ispravnosti radnih mjerača tlaka na mjestu njihove ugradnje i za kontrolna mjerenja viška tlaka i vakuuma.

Rice. 2.65. Električni kontaktni manometri: a - tip EKM; ECMV; EKV;

B - tip VE - 16 Rb glavni dijelovi: cjevasta opruga; skala; mobilni

Mehanizam; grupa pokretnih kontakata; ulazni priključak

Električni manometri

Svrha. Električni manometri tipa DER dizajnirani su za kontinuiranu konverziju viška ili vakuumskog tlaka u jedinstveni izlazni signal naizmjenična struja. Ovi uređaji se koriste za rad u sprezi sa sekundarnim diferencijalnim transformatorskim uređajima, centralizovanim upravljačkim mašinama i drugim prijemnicima informacija koji mogu da prime standardni signal zbog međusobne induktivnosti.

Uređaj i princip rada. Princip rada uređaja, kao i manometara sa jednookretnom cevastom oprugom, zasniva se na upotrebi deformacije elastičnog senzornog elementa kada se na njega primeni izmereni pritisak. Struktura električnog manometra tipa DER prikazana je na Sl. 2.65.(b). Elastični osjetljivi element uređaja je cjevasta opruga - 1, koja je montirana u držač - 5. Na držač je pričvršćena traka - 6, na koju je pričvršćen zavojnica - 7 diferencijalnog transformatora. Držač također sadrži trajni i varijabilni otpor. Zavojnica je prekrivena ekranom. Izmjereni pritisak se dovodi u držač. Držač je pričvršćen za kućište - 2 vijka - 4. Kućište od aluminijumske legure je zatvoreno poklopcem na koji je pričvršćen utični konektor - 3. Jezgro - 8 diferencijalnog transformatora je spojeno na pokretni kraj cevaste opruge sa posebnim zavrtnjem - 9. Pri pritisku na uređaj dolazi do deformacije cevaste opruge, što izaziva pomeranje proporcionalno izmerenom pritisku pokretnog kraja opruge i pripadajućeg diferencijalnog jezgra transformatora.

Radni zahtjevi za manometre za tehničke svrhe:

· prilikom ugradnje manometra, nagib brojčanika u odnosu na vertikalu ne bi trebao biti veći od 15°;

· u neradnom položaju, strelica mjernog uređaja mora biti u nultom položaju;

· manometar je verifikovan i ima pečat i pečat koji označava datum verifikacije;

· nema mehaničkih oštećenja tela manometra, navojnog dela fitinga i sl.;

· digitalna vaga je jasno vidljiva serviseru;

· pri merenju pritiska vlažnog gasovitog medija (gas, vazduh) cev ispred manometra je napravljena u obliku petlje u kojoj se kondenzuje vlaga;

· slavina ili ventil mora biti instaliran na mjestu gdje se mjeri mjereni tlak (ispred manometra);

· za zaptivanje spojne tačke nastavka za manometar treba koristiti zaptivke od kože, olova, žarenog crvenog bakra i fluoroplastike. Upotreba kudelje i crvenog olova nije dozvoljena.

Instrumenti za mjerenje tlaka koriste se u mnogim industrijama i klasificiraju se, ovisno o namjeni, na sljedeći način:

· Barometri – mjere atmosferski pritisak.

· Vakum mjerači – mjere vakuumski pritisak.

· Manometri – mjere višak tlaka.

· Manometri za pritisak i vakum – mere vakuum i višak pritiska.

· Barski vakum mjerači – mjere apsolutni pritisak.

· Manometri diferencijalnog pritiska – mjere razlike tlaka.

Prema principu rada, instrumenti za mjerenje tlaka mogu biti sljedećih tipova:

· Uređaj je tečan (pritisak se izbalansira na osnovu težine kolone tečnosti).

· Klipni uređaji s utezima (izmjereni pritisak je balansiran silom koju stvaraju kalibrirani utezi).

· Uređaji sa daljinskim prenosom očitavanja (koriste se promjene različitih električnih karakteristika tvari pod utjecajem mjerenog tlaka).

· Uređaj je opružan (izmjereni pritisak je balansiran elastičnim silama opruge, čija deformacija služi kao mjera pritiska).

Za Za mjerenje pritiska koriste se različiti instrumenti , koji se mogu podijeliti u dvije glavne grupe: tečne i mehaničke.

Najjednostavniji uređaj je pijezometar, mjerenje pritiska u tečnosti visinom stuba iste tečnosti. To je staklena cijev, otvorena na jednom kraju (cijev na sl. 14a). Pijezometar je vrlo osjetljiv i precizan uređaj, ali je koristan samo pri mjerenju malih pritisaka, inače se cijev ispostavlja da je jako duga, što otežava njenu upotrebu.

Da bi se smanjila dužina mjerne cijevi, koriste se uređaji s tekućinom veće gustine (na primjer, živa). Živin manometar je cijev u obliku slova Y, čije je zakrivljeno koljeno ispunjeno živom (slika 14b). Pod uticajem pritiska u sudu nivo žive u levoj kraci manometra opada, a u desnoj raste.

Manometar diferencijalnog pritiska koristi se u slučajevima kada je potrebno meriti ne pritisak u sudu, već razliku pritisaka u dve posude ili na dve tačke jedne posude (Sl. 14 c).

Upotreba tečnih uređaja ograničena je na područje relativno niskih pritisaka. Ako je potrebno mjeriti visoke pritiske, koriste se instrumenti druge vrste - mehanički.

Opružni manometar je najčešći od mehaničkih uređaja. Sastoji se (Sl. 15a) od šuplje tankozidne zakrivljene mesingane ili čelične cijevi (opruge) 1, čiji je jedan kraj zapečaćen i povezan pogonskim uređajem 2 sa zupčanim mehanizmom 3. Na osi se nalazi strelica 4 Drugi kraj cijevi je otvoren i povezan sa posudom u kojoj se mjeri pritisak. Pod uticajem pritiska, opruga se deformiše (ispravlja) i preko pogonskog uređaja aktivira strelicu čije odstupanje određuje vrednost pritiska na skali od 5.

Membranski manometri takođe klasifikovan kao mehanički (slika 15b). Umjesto opruge, u njih je ugrađena tanka ploča-membrana 1 (metalna ili od gumiranog materijala). Deformacija membrane se prenosi preko pogonskog uređaja na strelicu koja pokazuje vrijednost tlaka.

Mehanički manometri imaju neke prednosti u odnosu na tekuće: prenosivost, svestranost, jednostavnost dizajna i rada, te širok raspon mjerenih pritisaka.

Za mjerenje pritisaka nižih od atmosferskih koriste se tečni i mehanički vakuum manometri, čiji je princip rada isti kao i kod manometara.

Princip komuniciranja plovila .

Plovila za komunikaciju

Komuniciranje nazivaju se posude koje između sebe imaju kanal ispunjen tekućinom. Zapažanja pokazuju da se u komunikacijskim posudama bilo kojeg oblika homogena tekućina uvijek uspostavlja na istom nivou.

Različite tečnosti se ponašaju različito čak i u komunikacijskim posudama istog oblika i veličine. Uzmimo dvije cilindrične komunikacijske posude istog promjera (slika 51), na njihovo dno sipamo sloj žive (zasjenjeno), a na vrh ulijemo tekućinu različite gustine u cilindre, na primjer r 2 h 1).

Odaberimo mentalno, unutar cijevi koja povezuje komunikacijske posude i ispunjenu živom, područje površine S, okomito na horizontalnu površinu. Pošto tečnosti miruju, pritisak na ovo područje sa leve i desne strane je isti, tj. p 1 = p 2 . Prema formuli (5.2), hidrostatički pritisak p 1 = 1 gh 1 i p 2 = 2 gh 2. Izjednačavajući ove izraze, dobijamo r 1 h 1 = r 2 h 2, od čega

h 1 /h 2 =r 2 /r 1. (5.4)

Dakle , različite tečnosti u mirovanju se ugrađuju u komunikacione posude na način da visine njihovih stubova ispadaju obrnuto proporcionalne gustoći ovih tečnosti.

Ako je r 1 =r 2, onda iz formule (5.4) slijedi da je h 1 =h 2, tj. homogene tečnosti ugrađuju se u komunikacione posude na istom nivou.

Kuhalo za vodu i njegov grlić su komunikacijske posude: voda u njima je na istom nivou. To znači da bi grlić čajnika trebao

Instalacija vodovoda.

Na tornju je postavljen veliki rezervoar za vodu (vodotoranj). Iz rezervoara vode cijevi sa brojnim ograncima koji vode u kuće. Krajevi cijevi su zatvoreni slavinama. Na slavini je pritisak vode koja puni cijevi jednak pritisku vodenog stupca, koji ima visinu jednaku razlici visine između slavine i slobodne površine vode u rezervoaru. Budući da je rezervoar instaliran na visini od nekoliko desetina metara, pritisak na slavini može doseći nekoliko atmosfera. Očigledno je da je pritisak vode na gornjim spratovima manji od pritiska na donjim spratovima.

Voda se u vodotoranj rezervoar dovodi pumpama

Cijev za mjerenje vode.

Vodomerne cijevi za rezervoare za vodu su konstruirane na principu komunikacionih posuda. Takve cijevi, na primjer, nalaze se na cisternama u željezničkim vagonima. U otvorenoj staklenoj cijevi spojenoj na rezervoar, voda uvijek stoji na istom nivou kao i u samom rezervoaru. Ako je cijev za mjerenje vode postavljena na parni kotao, tada se gornji kraj cijevi spaja na gornji dio kotao napunjen parom.

To se radi tako da pritisci iznad slobodne površine vode u kotlu i u cijevi budu isti.

Peterhof je veličanstvena cjelina parkova, palača i fontana. Ovo je jedini ansambl na svijetu čije fontane rade bez pumpi ili složenih struktura pod pritiskom. Ove fontane koriste princip komuniciranja posuda - uzimaju se u obzir nivoi fontana i rezervoara.

Karakteristika pritiska je sila koja jednoliko djeluje na jediničnu površinu tijela. Ova sila utiče na različite tehnološke procese. Pritisak se mjeri u paskalima. Jedan paskal jednak je sili od jednog njutna primijenjenoj na površinu od 1 m2.

Vrste pritisaka

• Atmosferski.

• Vakuum metrika.

• Pretjerano.

• Apsolutno.

Atmosferski pritisak stvara Zemljina atmosfera.

Vakum mjerač pritisak je pritisak koji ne dostiže atmosferski pritisak.

Pretjerano pritisak je vrednost pritiska veća od atmosferskog pritiska.

Apsolutno pritisak se određuje iz vrijednosti apsolutne nule (vakuma).

Vrste i rad

Uređaji koji mjere pritisak nazivaju se manometri. U tehnologiji je najčešće potrebno odrediti višak pritiska. Značajan raspon izmjerenih vrijednosti tlaka i posebni uvjeti za njihovo mjerenje u različitim tehnološkim procesima određuju raznolikost tipova mjerača tlaka, koji imaju svoje razlike u konstrukcijskim karakteristikama i principima rada. Razmotrimo glavne vrste koje se koriste.

Barometri

Barometar je uređaj koji mjeri tlak zraka u atmosferi. Postoji nekoliko vrsta barometara.

Merkur Barometar radi na osnovu kretanja žive u cijevi duž određene skale.

Tečnost Barometar radi na principu balansiranja tečnosti sa atmosferskim pritiskom.

Aneroidni barometar djeluje promjenom dimenzija zatvorene metalne kutije sa vakuumom unutra, pod uticajem atmosferskog pritiska.

Electronic Barometar je moderniji instrument. Konvertuje parametre konvencionalnog aneroida u digitalni signal, koji se prikazuje na displeju sa tečnim kristalima.

Manometri za tečnost

Kod ovih modela uređaja pritisak je određen visinom stupca tečnosti, čime se ovaj pritisak izjednačava. Tečni uređaji se najčešće izrađuju u obliku 2 staklene posude međusobno povezane, u koje se ulijeva tekućina (voda, živa, alkohol).

Fig-1

Jedan kraj posude je povezan sa medijumom koji se meri, a drugi je otvoren. Pod pritiskom medija tečnost teče iz jedne posude u drugu sve dok se pritisak ne izjednači. Razlika u nivou tečnosti određuje višak pritiska. Takvi uređaji mjere razliku tlaka i vakuum.

Slika 1a prikazuje 2-cijevni manometar koji mjeri vakuum, manometar i atmosferski pritisak. Nedostatak je značajna greška u mjerenju pritisaka koji imaju pulsiranje. Za takve slučajeve koriste se 1-cijevni manometri (slika 1b). Sadrže jedan rub veće posude. Čaša je povezana sa šupljinom koja se meri, čiji pritisak pokreće tečnost u uski deo posude.

Prilikom merenja uzima se u obzir samo visina tečnosti u uskom laktu, jer tečnost neznatno menja nivo u šolji, a to se zanemaruje. Za mjerenje malih viška pritisaka koriste se mikromanometri s jednom cijevi sa cijevi nagnutom pod kutom (slika 1c). Što je veći nagib cijevi, to su očitanja uređaja preciznija, zbog povećanja dužine razine tekućine.

Posebnom grupom smatraju se uređaji za merenje pritiska, kod kojih kretanje tečnosti u posudi deluje na osetljivi element - plovak (1) na slici 2a, prsten (3) (slika 2c) ili zvono (2). ) (Slika 2b), koji su povezani sa strelicom, koja je indikator pritiska.

Fig-2

Prednosti ovakvih uređaja su daljinski prijenos i snimanje vrijednosti.

Merač naprezanja

U tehničkom području, mjerači naprezanja za mjerenje tlaka su stekli popularnost. Njihov princip rada je da deformišu senzorski element. Ova deformacija nastaje pod uticajem pritiska. Elastična komponenta je povezana sa uređajem za očitavanje koji ima skalu graduisanu u jedinicama pritiska. Manometri deformacije dijele se na:

• Proljeće.
• Bellows.
• Membrane.

Fig-3

Opružni manometri

U ovim uređajima, osjetljivi element je opruga povezana sa pokazivačem pomoću mehanizma za prijenos. Unutar cijevi djeluje pritisak, poprečni presjek pokušava poprimiti okrugli oblik, opruga (1) pokušava da se odmota, zbog čega se kazaljka kreće duž skale (slika 3a).

Membranski manometri

Kod ovih uređaja elastična komponenta je membrana (2). Savija se pod pritiskom i djeluje na strelicu pomoću mehanizma prijenosa. Membrana je napravljena kao kutija (3). Time se povećava tačnost i osjetljivost uređaja zbog većeg otklona pri jednakom pritisku (slika 3b).

Mehovi manometri

Kod uređaja tipa mijeh (slika 3c) elastični element je mijeh (4) koji je izrađen u obliku valovite tankosjedne cijevi. Na ovu cijev se primjenjuje pritisak. Istovremeno, mjeh se povećava u dužinu i, uz pomoć mehanizma prijenosa, pomiče iglu manometra.

Mehovi i membranski tipovi manometara se koriste za merenje manjih viška pritisaka i vakuuma, jer elastična komponenta ima malu krutost. Kada se takvi uređaji koriste za mjerenje vakuuma, nazivaju se mjerači promaje. Uređaj koji mjeri višak pritiska je mjerač pritiska , za mjerenje viška tlaka i vakuuma se koriste mjerači potiska .

Uređaji za mjerenje pritiska deformacijskog tipa imaju prednost u odnosu na tečne modele. Oni omogućavaju da se očitanja prenose na daljinu i automatski snimaju.

To se događa zbog konverzije deformacije elastične komponente u izlazni signal električne struje. Signal se bilježi mjernim instrumentima koji su kalibrirani u jedinicama tlaka. Takvi uređaji se nazivaju deformacijski električni manometri. Široko se koriste mjerači naprezanja, diferencijalni transformatori i pretvarači magnetne modulacije.

Pretvarač diferencijalnog transformatora

Fig-4

Princip rada takvog pretvarača je da mijenja indukcijsku struju ovisno o vrijednosti tlaka.

Uređaji s takvim pretvaračem imaju cjevastu oprugu (1), koja pokreće čelično jezgro (2) transformatora, a ne strelicu. Kao rezultat, mijenja se jačina indukcijske struje koja se dovodi preko pojačala (4) do mjernog uređaja (3).

Magnetomodulacijski uređaji za mjerenje tlaka

U takvim uređajima, sila se pretvara u signal električne struje zbog kretanja magneta povezanog s elastičnom komponentom. Kada se kreće, magnet djeluje na pretvarač magnetske modulacije.

Električni signal se pojačava u poluvodičkom pojačivaču i šalje na sekundarne električne mjerne uređaje.

Merač naprezanja

Pretvarači na bazi merača naprezanja rade na osnovu zavisnosti električnog otpora merača naprezanja o količini deformacije.

Fig-5

Mernici naprezanja (1) (slika 5) pričvršćeni su na elastični element uređaja. Električni signal na izlazu nastaje zbog promjene otpora mjernog mjerača, a bilježi ga sekundarni mjerni uređaji.

Električni kontaktni manometri

Fig-6

Elastična komponenta u uređaju je cjevasta opruga sa jednim okretom. Kontakti (1) i (2) se izrađuju za sve oznake na skali instrumenta rotacijom zavrtnja u glavi (3), koja se nalazi na spoljnoj strani stakla.

Kada se pritisak smanji i dostigne svoju donju granicu, strelica (4) pomoću kontakta (5) će uključiti krug lampe odgovarajuće boje. Kada se pritisak poveća do gornje granice, koja je postavljena kontaktom (2), strelica zatvara krug crvene lampe sa kontaktom (5).

Klase tačnosti

Manometri se dijele u dvije klase:

1. Uzorno.

2. Radnici.

Modeli instrumenata određuju grešku očitavanja radnih instrumenata koji su uključeni u tehnologiju proizvodnje.

Klasa tačnosti je međusobno povezana sa dozvoljenom greškom, koja predstavlja iznos odstupanja manometra od stvarnih vrednosti. Preciznost uređaja određena je procentom najveće dozvoljene greške prema nazivnoj vrijednosti. Što je veći procenat, to je niža preciznost uređaja.

Modelski manometri imaju tačnost mnogo veću od radnih modela, jer služe za procjenu konzistentnosti očitavanja radnih modela uređaja. Standardni manometri se koriste uglavnom u laboratorijskim uslovima, pa se proizvode bez dodatne zaštite od spoljašnje sredine.

Opružni manometri imaju 3 klase tačnosti: 0,16, 0,25 i 0,4. Radni modeli manometara imaju klase tačnosti od 0,5 do 4.

Primena manometara

Instrumenti za mjerenje tlaka su najpopularniji uređaji u raznim industrijama pri radu s tekućim ili plinovitim sirovinama.

Navodimo glavna mjesta na kojima se takvi uređaji koriste:

• U industriji gasa i nafte.
• U termotehnici za praćenje pritiska energenta u cevovodima.
• U avio industriji, automobilskoj industriji, održavanju aviona i automobila.
• U mašinskoj industriji kada se koriste hidromehaničke i hidrodinamičke jedinice.
• U medicinskim uređajima i instrumentima.
• U željezničkoj opremi i transportu.
• U hemijskoj industriji za određivanje pritiska supstanci u tehnološkim procesima.
• Na mjestima koriste pneumatske mehanizme i jedinice.

Pretraživanje cijelog teksta.

Princip rada

Princip rada manometra zasniva se na balansiranju izmjerenog tlaka silom elastične deformacije cjevaste opruge ili osjetljivije dvopločaste membrane, čiji je jedan kraj zatvoren u držaču, a drugi spojen preko štap do mehanizma tribičnog sektora koji pretvara linearno kretanje elastičnog senzorskog elementa u kružno kretanje pokazivačke strelice.

Sorte

Grupa instrumenata za mjerenje viška tlaka uključuje:

Manometri - instrumenti sa mjerenjima od 0,06 do 1000 MPa (Mjerite višak tlaka - pozitivnu razliku između apsolutnog i barometarskog tlaka)

Vakum mjerači su uređaji koji mjere vakuum (pritisak ispod atmosferskog) (do minus 100 kPa).

Manometri tlaka i vakuuma su manometri koji mjere i višak (od 60 do 240.000 kPa) i vakuum (do minus 100 kPa) pritisak.

Merači pritiska - manometri za male prekomerne pritiske do 40 kPa

Mjerači vuče - vakuum mjerači s ograničenjem do minus 40 kPa

Manometri pritiska potiska i vakuuma sa ekstremnim granicama koje ne prelaze ±20 kPa

Podaci su dati u skladu sa GOST 2405-88

Većina domaćih i uvoznih mjerača tlaka proizvedena je u skladu s općeprihvaćenim standardima, stoga se manometri različitih marki međusobno zamjenjuju. Prilikom odabira mjerača tlaka morate znati: granicu mjerenja, promjer tijela, klasu tačnosti uređaja. Lokacija i navoj okova su također važni. Ovi podaci su isti za sve uređaje proizvedene u našoj zemlji i Evropi.

Postoje i manometri koji mjere apsolutni pritisak, odnosno višak tlaka + atmosferski

Uređaj koji mjeri atmosferski tlak naziva se barometar.

Vrste manometara

Ovisno o izvedbi i osjetljivosti elementa, razlikuju se tečni, tečni i deformacijski manometri (sa cjevastom oprugom ili membranom). Manometri su podijeljeni u klase tačnosti: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0 (što je manji broj, to je uređaj tačniji).

Vrste manometara

Prema namjeni, manometri se mogu podijeliti na tehničko - opšte tehničke, električne kontaktne, specijalne, samoregistrirajuće, željezničke, otporne na vibracije (punjene glicerinom), brodske i referentne (modelne).

Opšte tehničke: dizajnirano za mjerenje tekućina, plinova i para koje nisu agresivne na legure bakra.

Električni kontakt: imaju mogućnost podešavanja mjerenog medija, zbog prisustva električnog kontaktnog mehanizma. Posebno popularan uređaj u ovoj grupi može se nazvati EKM 1U, iako je odavno ukinut.

Posebno: kiseonik - mora se odmastiti, jer ponekad čak i mala kontaminacija mehanizma u kontaktu sa čistim kiseonikom može dovesti do eksplozije. Često se proizvodi u plavim kućištima sa simbolom O2 (kiseonik) na brojčaniku; acetilen - legure bakra nisu dopuštene u proizvodnji mjernog mehanizma, jer u kontaktu s acetilenom postoji opasnost od stvaranja eksplozivnog acetilenskog bakra; amonijak - mora biti otporan na koroziju.

Referenca: imaju višu klasu tačnosti (0,15; 0,25; 0,4), ovi uređaji se koriste za provjeru drugih manometara. U većini slučajeva takvi se uređaji ugrađuju na klipne manometare ili neke druge instalacije koje mogu razviti potreban tlak.

Brodski manometri su namijenjeni za korištenje u riječnim i pomorskim flotama.

Željeznica: namijenjena za korištenje u željezničkom saobraćaju.

Samosnimanje: manometri u kućištu, sa mehanizmom koji vam omogućava da reprodukujete radni graf manometra na papiru za grafikone.

Toplotna provodljivost

Mjerači toplinske provodljivosti temelje se na smanjenju toplinske provodljivosti plina pod pritiskom. Ovi manometri imaju ugrađenu nit koja se zagrijava kada struja prolazi kroz nju. Termopar ili otporni temperaturni senzor (DOTS) može se koristiti za mjerenje temperature filamenta. Ova temperatura zavisi od brzine kojom filament prenosi toplotu na okolni gas, a time i od toplotne provodljivosti. Često se koristi Pirani mjerač koji istovremeno koristi jednu platinastu nit grijaći element i kao DOTS. Ovi manometri daju tačna očitavanja između 10 i 10-3 mmHg. čl., ali su prilično osjetljivi na hemijski sastav izmereni gasovi.

[uredi]Dva filamenta

Jedan žičani namotaj se koristi kao grijač, dok se drugi koristi za mjerenje temperature putem konvekcije.

Pirani manometar (jedan navoj)

Pirani manometar se sastoji od metalne žice izložene tlaku koji se mjeri. Žica se zagrijava strujom koja teče kroz nju i hladi okolnim plinom. Kako pritisak gasa opada, efekat hlađenja se takođe smanjuje, a ravnotežna temperatura žice raste. Otpor žice je funkcija temperature: mjerenjem napona na žici i struje koja teče kroz nju, može se odrediti otpor (a time i tlak plina). Ovaj tip mjerača tlaka prvi je dizajnirao Marcello Pirani.

Mjerači termoelemenata i termistora rade na sličan način. Razlika je u tome što se za mjerenje temperature filamenta koriste termoelement i termistor.

Opseg mjerenja: 10−3 - 10 mmHg. Art. (otprilike 10−1 - 1000 Pa)

Jonizacioni manometar

Jonizacioni manometri su najosetljiviji merni instrumenti za veoma niske pritiske. Oni mjere pritisak indirektno mjerenjem jona koji nastaju kada je plin bombardiran elektronima. Što je manja gustina gasa, formiraće se manje jona. Kalibracija jonskog manometra je nestabilna i zavisi od prirode merenih gasova, koja nije uvek poznata. Mogu se kalibrirati upoređivanjem sa očitanjima McLeodovog manometra, koji su mnogo stabilniji i neovisni o hemiji.

Termionski elektroni sudaraju se s atomima plina i stvaraju ione. Joni se privlače na elektrodu pri odgovarajućem naponu, poznatom kao kolektor. Struja kolektora je proporcionalna brzini jonizacije, koja je funkcija pritiska u sistemu. Dakle, mjerenje struje kolektora omogućava određivanje tlaka plina. Postoji nekoliko podtipova jonizacionih manometara.

Opseg mjerenja: 10−10 - 10−3 mmHg. Art. (otprilike 10−8 - 10−1 Pa)

Većina ionskih mjerača dolazi u dvije vrste: vruća katoda i hladna katoda. Treći tip - manometar sa rotirajućim rotorom - je osjetljiviji i skuplji od prva dva i o njemu se ovdje ne govori. U slučaju vruće katode, električni grijani filament stvara snop elektrona. Elektroni prolaze kroz manometar i jonizuju molekule gasa oko sebe. Nastali ioni skupljaju se na negativno nabijenoj elektrodi. Struja zavisi od broja jona, koji zauzvrat zavisi od pritiska gasa. Manometri s vrućom katodom precizno mjere pritisak u rasponu od 10-3 mmHg. Art. do 10-10 mm Hg. Art. Princip manometra s hladnom katodom je isti, osim što se elektroni proizvode u pražnjenju koje nastaje visokonaponskim električnim pražnjenjem. Manometri s hladnom katodom precizno mjere pritisak u rasponu od 10-2 mmHg. Art. do 10−9 mm Hg. Art. Kalibracija jonizacionih manometara je veoma osetljiva na strukturnu geometriju, hemijski sastav merenih gasova, koroziju i površinske naslage. Njihova kalibracija može postati neupotrebljiva kada se uključe na atmosferskom i vrlo niskom pritisku. Sastav vakuuma pri niskim pritiscima je obično nepredvidiv, pa se maseni spektrometar mora koristiti zajedno sa jonizacionim manometrom za tačna mjerenja.

Vruća katoda

Bayard-Alpert ionizacijski mjerač vruće katode obično se sastoji od tri elektrode koje rade u triodnom režimu, pri čemu je nit katoda. Tri elektrode su kolektor, filament i mreža. Struja kolektora se mjeri u pikoamperima pomoću elektrometra. Razlika potencijala između filamenta i uzemljenja je tipično 30 volti, dok je napon mreže pod konstantnim naponom 180-210 volti osim ako ne postoji opciono elektronsko bombardovanje kroz grijanje mreže, koje može imati visok potencijal od približno 565 volti. Najčešći mjerač jona je Bayard-Alpert vruća katoda s malim kolektorom jona unutar mreže. Stakleno kućište sa otvorom za vakuum može okružiti elektrode, ali se obično ne koristi i manometar je ugrađen direktno u vakuum uređaj, a kontakti se provlače kroz keramičku ploču u zidu vakuum uređaja. Mjerači ionizacije s vrućom katodom mogu se oštetiti ili izgubiti kalibraciju ako su uključeni kada atmosferski pritisak ili čak pri niskom vakuumu. Mjerenja jonizacionih manometara vruće katode su uvijek logaritamska.

Elektroni koje emituje filament pomiču se nekoliko puta u smjeru naprijed i nazad oko mreže sve dok je ne udare. Tokom ovih kretanja, neki elektroni se sudaraju sa molekulima gasa i formiraju parove elektron-jona (jonizacija elektrona). Broj takvih jona je proporcionalan gustini molekula gasa pomnoženoj sa termoionskom strujom, i ti joni lete do kolektora, formirajući jonsku struju. Pošto je gustina molekula gasa proporcionalna pritisku, pritisak se procenjuje merenjem jonske struje.

Osetljivost na niski pritisak manometara sa vrućom katodom ograničena je fotoelektričnim efektom. Elektroni koji udaraju u mrežu proizvode X-zrake, koje proizvode fotoelektrični šum u kolektoru jona. Ovo ograničava raspon starijih mjerača vruće katode na 10-8 mmHg. Art. i Bayard-Alpert na približno 10-10 mmHg. Art. Dodatne žice na katodnom potencijalu u vidnoj liniji između kolektora jona i mreže sprečavaju ovaj efekat. U ekstrakcijskom tipu, ioni se ne privlače žicom, već otvorenim konusom. Pošto joni ne mogu odlučiti koji dio konusa da udare, oni prolaze kroz rupu i formiraju snop jona. Ovaj snop jona može se prenijeti u Faraday šolju.

Princip rada se zasniva na balansiranju izmerenog pritiska ili razlike pritiska sa pritiskom kolone tečnosti. Imaju jednostavan dizajn i visoku tačnost mjerenja, te se široko koriste kao laboratorijski i kalibracijski instrumenti. Manometri za tečnost se dijele na: U-oblika, zvonaste i prstenaste.

U obliku slova. Princip rada je zasnovan na zakonu komunikacionih posuda. Dolaze u dvocevnim (1) i jednocevnim čašama (2).

1) su staklena cijev 1 postavljena na dasku 3 sa skalom i napunjena tečnošću za barijeru 2. Razlika u nivoima u koljenima je proporcionalna izmjerenom padu tlaka. “-” 1. serija grešaka: zbog nepreciznosti u mjerenju položaja meniskusa, promjene u T okruženju. okruženje, pojave kapilarnosti (otklanja uvođenjem korekcija). 2. potreba za dva očitavanja, što dovodi do povećanja greške.

2) rep. je modifikacija dvocijevnih, ali je jedno koljeno zamijenjeno širokom posudom (čašom). Pod uticajem viška pritiska nivo tečnosti u posudi se smanjuje, a u cevi povećava.

Plutajući u obliku slova U Manometri diferencijalnog tlaka su u principu slični mjeračima za čaše, ali za mjerenje tlaka koriste kretanje plovka postavljenog u čašu kada se promijeni nivo tečnosti. Pomoću uređaja za prijenos, kretanje plovka se pretvara u kretanje pokazivačke strelice. “+” širok raspon mjerenja. Princip rada tečnost Manometri su zasnovani na Pascalovom zakonu - izmjereni tlak je uravnotežen težinom stupca radnog fluida: P = ρgh. Sastoje se od rezervoara i kapilare. Kao radne tečnosti koriste se destilovana voda, živa i etil alkohol. Koriste se za merenje malih viška pritisaka i vakuuma, barometarskog pritiska. Jednostavne su konstrukcije, ali ne postoji daljinski prijenos podataka.

Ponekad, da bi se povećala osjetljivost, kapilara se postavlja pod određenim kutom prema horizontu. Tada je: P = ρgL Sinα.

IN deformacija Manometri se koriste za suzbijanje elastične deformacije senzorskog elementa (SE) ili sile koju on razvija. Postoje tri glavna oblika SE koji su postali široko rasprostranjeni u mjernoj praksi: cjevaste opruge, mehovi i membrane.

Cjevasta opruga(mjerna opruga, Bourdon cijev) - elastična metalna cijev, čiji je jedan kraj zapečaćen i ima mogućnost pomicanja, a drugi je čvrsto fiksiran. Cjevaste opruge se prvenstveno koriste za pretvaranje izmjerenog pritiska primijenjenog na unutrašnjost opruge u proporcionalno kretanje njenog slobodnog kraja.

Najčešća je cjevasta opruga sa jednim okretom, koja je 270° savijena cijev ovalnog ili eliptičnog presjeka. Pod uticajem dovedenog viška pritiska, cijev se odmotava, a pod uticajem vakuuma uvija. Ovaj smjer kretanja cijevi objašnjava se činjenicom da se pod utjecajem unutrašnjeg viška tlaka povećava mala osa elipse, dok dužina cijevi ostaje konstantna.

Glavni nedostatak razmatranih opruga je njihov mali kut rotacije, što zahtijeva korištenje mehanizama prijenosa. Uz njihovu pomoć, pomicanje slobodnog kraja cjevaste opruge za nekoliko stupnjeva ili milimetara pretvara se u kutno kretanje strelice za 270 - 300 °.

Prednost je statička karakteristika bliska linearnoj. Glavna primjena su instrumenti za indikaciju. Mjerni opseg manometara od 0 do 10 3 MPa; vakuum mjerači - od 0,1 do 0 MPa. Klase tačnosti instrumenta: od 0,15 (primjerno) do 4.

Cjevaste opruge su izrađene od mesinga, bronze i nerđajućeg čelika.

Bellows. Meh je metalna čaša tankih zidova sa poprečnim naborima. Dno stakla se pomiče pod pritiskom ili silom.

U okviru linearnosti statičkih karakteristika mijeha, omjer sile koja djeluje na njega i deformacije uzrokovane njime ostaje konstantan. i naziva se krutost mijeha. Mehovi se izrađuju od raznih vrsta bronze, ugljeničnog čelika, nerđajućeg čelika, legura aluminijuma itd. Mehovi prečnika od 8–10 do 80–100 mm i debljine zida 0,1–0,3 mm se proizvode masovno.

Membrane. Postoje elastične i elastične membrane. Elastična membrana je fleksibilna okrugla ravna ili valovita ploča koja se može savijati pod pritiskom.

Statička karakteristika ravnih membrana mijenja se nelinearno s povećanjem pritisak, pa se kao radna površina koristi mali dio mogućeg hoda. Valovite membrane se mogu koristiti za veće otklone od ravnih, jer imaju znatno manju nelinearnost karakteristike. Membrane se izrađuju od različitih vrsta čelika: bronze, mesinga itd.

Tečni termometar je uređaj za mjerenje temperature tehnoloških procesa pomoću tekućine koja reagira na promjene temperature. Tečni termometri su svima dobro poznati u svakodnevnom životu: za mjerenje sobne temperature ili temperature ljudskog tijela.

Tečni termometri se sastoje od pet glavnih dijelova, a to su: kuglica termometra, tekućina, kapilarna cijev, bajpas komora i vaga.

Kuglica termometra je dio u koji se nalazi tečnost. Tečnost reaguje na promene temperature podizanjem ili spuštanjem kroz kapilarnu cev. Kapilarna cijev je uski cilindar kroz koji se kreće tekućina. Često je kapilarna cijev opremljena obilaznom komorom, koja je šupljina u koju teče višak tekućine. Ako nema bajpas komore, kada se kapilarna cijev napuni, stvorit će se dovoljan pritisak da uništi cijev ako temperatura nastavi rasti. Skala je dio termometra za tekućinu pomoću kojeg se očitavaju. Skala je kalibrirana u stepenima. Vaga može biti fiksirana na kapilarnu cijev, ili može biti pomična. Pokretna skala omogućava njeno podešavanje.

Princip rada tečnog termometra

Princip rada tečnih termometara zasniva se na sposobnosti tečnosti da se komprimuju i šire. Kada se tečnost zagreje, obično se širi; Tečnost u žarulji termometra se širi i pomiče uz kapilarnu cijev, što ukazuje na povećanje temperature. Suprotno tome, kada se tečnost ohladi, obično se skuplja; tečnost u kapilarnoj cijevi tečnog termometra se smanjuje i time ukazuje na smanjenje temperature. U slučaju kada dođe do promjene izmjerene temperature neke tvari, dolazi do prijenosa topline: prvo od tvari čija se temperatura mjeri na kuglicu termometra, a zatim sa kuglice na tečnost. Tečnost reaguje na promene temperature pomerajući se gore ili dole kroz kapilarnu cev.

Vrsta tekućine koja se koristi u tečnom termometru ovisi o rasponu temperatura koje termometar mjeri.

Merkur, -39-600 °C (-38-1100 °F);
Legure žive, -60-120 °C (-76-250 °F);
Alkohol, -80-100 °C (-112-212 °F).

Djelomično uronjeni tekući termometri

Mnogi termometri za tečnost su dizajnirani da vise na zidu, pri čemu je cijela površina termometra u kontaktu sa supstancom čija se temperatura meri. Međutim, neki tipovi industrijskih i laboratorijskih termometara za tekućinu su dizajnirani i kalibrirani da budu uronjeni u tekućinu.

Od termometara koji se koriste na ovaj način, najviše se koriste termometri s djelomičnim uranjanjem. Da biste dobili tačno očitavanje sa djelomičnim uranjajućim termometrom, uronite sijalicu i kapilarnu cijev samo do ove linije.

Djelomični uranjajući termometri su uronjeni do oznake kako bi se kompenzirale promjene u temperaturi okoline koje mogu utjecati na tekućinu unutar kapilarne cijevi. Ako su promjene u temperaturi okoline (promjene u temperaturi zraka oko termometra) vjerovatne, one mogu uzrokovati širenje ili skupljanje tekućine unutar kapilarne cijevi. Kao rezultat toga, na očitavanja će utjecati ne samo temperatura tvari koja se mjeri, već i temperatura okolnog zraka. Potapanjem kapilarne cijevi do označene linije uklanja se utjecaj temperature okoline na tačnost očitavanja.

U industrijskim proizvodnim okruženjima često je potrebno mjeriti temperature tvari koje prolaze kroz cijevi ili se nalaze u kontejnerima. Mjerenje temperature u ovim uvjetima stvara dva problema za tehničare instrumenta: kako izmjeriti temperaturu tvari ako nema direktnog pristupa toj tvari ili tekućini i kako ukloniti tekući termometar radi pregleda, provjere ili zamjene bez zaustavljanja procesa. Oba ova problema se eliminišu ako se mjerni kanali koriste za umetanje termometara.

Mjerni kanal za umetanje termometra je kanal u obliku cijevi koji je na jednom kraju zatvoren, a na drugom otvoren. Mjerni kanal je dizajniran da primi kuglicu tekućeg termometra i na taj način je zaštiti od tvari koje mogu uzrokovati koroziju, toksičnih tvari ili ispod visokog pritiska. Kada se za umetanje termometara koriste mjerni kanali, dolazi do izmjene topline u vidu indirektnog kontakta (kroz mjerni kanal) tvari čija se temperatura mjeri i kuglice termometra. Merni kanali su zaptivka za povećan pritisak i sprečavaju izlazak tečnosti, kojom se meri temperatura.

Merni kanali se izrađuju u standardnim veličinama tako da se mogu koristiti sa njima razne vrste termometri. Kada se termometar ugradi u mjerni kanal, njegova kuglica se umetne u kanal, a na vrhu termometra se navrne matica kako bi se termometar učvrstio.

Manometar je kompaktan mehanički uređaj za mjerenje tlaka. Ovisno o modifikaciji, može raditi sa zrakom, plinom, parom ili tekućinom. Postoji mnogo tipova manometara, zasnovanih na principu merenja pritiska u medijumu koji se meri, od kojih svaki ima svoju primenu.

Opseg upotrebe

Manometri su jedan od najčešćih instrumenata koji se mogu naći u različitim sistemima:

• Kotlovi za grijanje.
• Gasovodi.
• Vodovodni cjevovodi.
• Kompresori.
• Autoklavi.
• Cilindri.
• Balon vazdušne puške itd.

Izvana, manometar podsjeća na niski cilindar različitih promjera, najčešće 50 mm, koji se sastoji od metalnog tijela sa staklenim poklopcem. Kroz stakleni dio vidi se skala sa oznakama u jedinicama pritiska (bar ili Pa). Sa strane kućišta se nalazi cev sa spoljnim navojem za uvrtanje u otvor sistema u kome je potrebno meriti pritisak.

Kada se pritisak ubrizgava u medijum koji se meri, gas ili tečnost kroz cev pritiska unutrašnji mehanizam manometra, što dovodi do otklona ugla strelice koja pokazuje na skalu. Što je veći pritisak stvoren, to se igla više skreće. Broj na skali gdje se pokazivač zaustavlja odgovarat će pritisku u sistemu koji se mjeri.

Pritisak koji manometar može izmjeriti

Manometri su univerzalni mehanizmi koji se mogu koristiti za mjerenje različitih vrijednosti:

• Višak pritiska.
• Vakuumski pritisak.
• Razlike u pritisku.
• Atmosferski pritisak.

Korištenje ovih uređaja omogućava vam kontrolu različitih tehnoloških procesa i sprječavanje vanrednih situacija. Manometri predviđeni za upotrebu u posebnim uslovima mogu imati dodatne modifikacije kućišta. To može biti zaštita od eksplozije, otpornost na koroziju ili povećane vibracije.

Vrste manometara

Manometri se koriste u mnogim sistemima gde postoji pritisak, koji mora biti na jasno definisanom nivou. Korištenje uređaja vam omogućava da ga nadzirete, jer nedovoljna ili pretjerana ekspozicija može štetiti raznim tehnološkim procesima. Osim toga, višak tlaka uzrokuje pucanje kontejnera i cijevi. S tim u vezi, stvoreno je nekoliko tipova manometara dizajniranih za specifične radne uvjete.

Oni su:

• Uzorno.
• Opće tehničke.
• Električni kontakt.
• Poseban.
• Samosnimanje.
• Ship's.
• Željeznica.

Uzorno manometar namijenjen za verifikaciju druge slične mjerne opreme. Takvi uređaji određuju nivo viška pritiska u različitim okruženjima. Takvi uređaji su opremljeni posebno preciznim mehanizmom koji daje minimalnu grešku. Klasa tačnosti im se kreće od 0,05 do 0,2.

Opće tehničke koriste se u općim okruženjima koja se ne smrzavaju u led. Takvi uređaji imaju klasu tačnosti od 1,0 do 2,5. Otporne su na vibracije, pa se mogu ugraditi na transportne i sisteme grijanja.

Električni kontakt dizajnirani su posebno za praćenje i upozorenje o dostizanju gornje granice opasnog opterećenja koje može uništiti sistem. Takvi uređaji se koriste s različitim medijima kao što su tekućine, plinovi i pare. Ova oprema ima ugrađeni mehanizam za kontrolu električnih kola. Kada se pojavi višak tlaka, manometar daje signal ili mehanički isključuje dovodnu opremu koja pumpa tlak. Također, električni kontaktni manometri mogu uključivati ​​poseban ventil koji smanjuje pritisak na siguran nivo. Takvi uređaji sprječavaju nesreće i eksplozije u kotlarnicama.

Poseban Manometri su dizajnirani za rad sa određenim plinom. Takvi uređaji obično imaju kućišta u boji, a ne klasične crne. Boja odgovara gasu sa kojim ovaj uređaj može da radi. Takođe, na vagi se koriste posebne oznake. Na primjer, manometri za mjerenje pritiska amonijaka, koji se obično ugrađuju u industrijske rashladne jedinice, obojeni su žutom bojom. Takva oprema ima klasu tačnosti od 1,0 do 2,5.

Samosnimanje koriste se u područjima gdje je potrebno ne samo vizualno pratiti tlak u sistemu, već i bilježiti indikatore. Oni pišu grafikon koji se može koristiti za pregled dinamike pritiska u bilo kom vremenskom periodu. Ovakvi uređaji se mogu naći u laboratorijama, kao iu termoelektranama, fabrikama konzervi i drugim prehrambenim preduzećima.

Ship's uključuju široki sastav manometri koji imaju kućište otporno na vremenske uslove. Mogu raditi s tekućinom, plinom ili parom. Njihova imena se mogu naći na uličnim distributerima gasa.

Željeznica Manometri su dizajnirani za praćenje viška tlaka u mehanizmima koji opslužuju električna šinska vozila. Posebno se koriste na hidraulički sistemi, pomicanje šina prilikom izvlačenja grane. Takvi uređaji imaju povećanu otpornost na vibracije. Ne samo da izdržavaju udar, već indikator na vagi ne reaguje na mehanički stres na tijelu, što precizno pokazuje nivo pritiska u sistemu.

Vrste manometara zasnovane na mehanizmu za merenje pritiska u medijumu

Manometri se također razlikuju po unutrašnjem mehanizmu koji rezultira očitavanjem tlaka u sistemu na koji su povezani. U zavisnosti od uređaja su:

• Tečnost.
• Proljeće.
• Membrane.
• Električni kontakt.
• Diferencijal.

Tečnost Manometar je dizajniran za mjerenje tlaka u stupcu tekućine. Takvi uređaji rade na fizičkom principu komunikacijskih posuda. Većina uređaja ima vidljiv nivo radnog fluida iz kojeg uzimaju očitavanja. Ovi uređaji su jedni od rijetko korištenih. Usljed kontakta s tekućinom dolazi do prljanja unutrašnjosti, pa se prozirnost postepeno gubi, a očitavanja postaje teško vizualno odrediti. Manometri za tečnost bili su jedni od prvih izumljenih, ali se još uvijek nalaze.

Proljeće manometri su najčešći. Oni imaju jednostavan dizajn koji je pogodan za popravku. Njihove granice mjerenja obično se kreću od 0,1 do 4000 bara. Osjetljivi element samog takvog mehanizma je ovalna cijev, koja se skuplja pod pritiskom. Sila pritiska na cijev prenosi se preko posebnog mehanizma na pokazivač, koji se rotira pod određenim kutom, pokazujući na skalu s oznakama.

Membrane Manometar radi na fizičkom principu pneumatske kompenzacije. Unutar uređaja nalazi se posebna membrana, čiji nivo otklona zavisi od efekta stvorenog pritiska. Obično su dvije membrane zalemljene zajedno da formiraju kutiju. Kako se volumen kutije mijenja, osjetljivi mehanizam skreće strelicu.

Električni kontakt Manometri se mogu naći u sistemima koji automatski prate pritisak i prilagođavaju ga ili signaliziraju kada je dostignut kritični nivo. Uređaj ima dvije strelice koje se mogu pomicati. Jedan je podešen na minimalni pritisak, a drugi na maksimalni. Kontakti električnog kola su montirani unutar uređaja. Kada pritisak dostigne jedan od kritičnih nivoa, električni krug se zatvara. Kao rezultat, na kontrolnoj tabli se generira signal ili se pokreće automatski mehanizam za hitno resetiranje.

Diferencijal Manometri su jedan od najsloženijih mehanizama. Rade na principu mjerenja deformacije unutar posebnih blokova. Ovi elementi manometra su osetljivi na pritisak. Kako se blok deformiše, poseban mehanizam prenosi promjene na strelicu koja pokazuje na skalu. Pokazivač se pomera sve dok se promene u sistemu ne prestanu i zaustave na određenom nivou.

Klasa tačnosti i opseg merenja

Svaki manometar ima tehnički pasoš, koji ukazuje na njegovu klasu tačnosti. Indikator ima numerički izraz. Što je manji broj, to je uređaj precizniji. Za većinu instrumenata norma je klasa tačnosti od 1,0 do 2,5. Koriste se u slučajevima kada malo odstupanje nije od posebnog značaja. Najveću grešku obično uzrokuju uređaji koje vozači koriste za mjerenje tlaka zraka u gumama. Njihova klasa često pada na 4.0. Primerni manometri imaju najbolju klasu tačnosti, od kojih najnapredniji rade sa greškom od 0,05.

Svaki manometar je dizajniran da radi u određenom opsegu pritiska. Masivni modeli koji su previše moćni neće moći zabilježiti minimalne fluktuacije. Veoma osjetljivi uređaji, kada su izloženi prekomjernoj količini, pokvare se ili se unište, što dovodi do smanjenja tlaka u sistemu. S tim u vezi, prilikom odabira manometra, obratite pažnju na ovaj pokazatelj. Obično na tržištu možete pronaći modele koji mogu bilježiti razlike tlaka u rasponu od 0,06 do 1000 mPa. Postoje i posebne modifikacije, takozvani mjerači promaje, koji su dizajnirani da mjere vakuumski pritisak do nivoa od -40 kPa.