Kod manometara tečnosti, izmereni pritisak je uravnotežen pritiskom kolone tečnosti.

Najjednostavniji mjerači tlaka tekućine sastoje se od staklene cijevi u obliku slova U i ravne skale s ravnomjernim podjelama.

Najmanja podjela skale je 1 mm. Skala je obično dvostrana sa oznakom nula u sredini. Oba kraja cijevi su napunjena tekućinom do nulte oznake.

Princip rada

Kada se pritisak primeni na jedan kraj cevi, tečnost teče i razlika u nivoima tečnosti je vidljiva kroz staklo. Razlika u nivou, izražena u milimetrima, daje izmjereni pritisak.

Ako se živa ulije u cijev, pritisak će biti izražen u milimetrima živa. manometar pritiska merač pritiska

Kada se cijev napuni vodom, tlak će se mjeriti u milimetrima vode.

Ako je epruveta napunjena drugim tečnostima, potrebno je preračunati na osnovu specifične težine tečnosti.

Tako, na primjer, da biste pretvorili u milimetre vodenog stupca, morate pomnožiti očitanja manometra sa datom tekućinom specifičnom težinom tekućine; kada se pretvarate u milimetre žive, pomnožite sa specifičnom težinom date tečnost i podijeliti sa specifičnom težinom žive 13.6.

Razlika u promjerima lijevog i desnog dijela cijevi ne utiče na rezultat mjerenja. Također nije potrebno puniti cijev tekućinom do nivoa koji se tačno poklapa sa nultom oznakom na skali, jer se prilikom očitavanja očitavanja uzima u obzir samo razlika u nivoima po broju podjela skale.

PRECHAMBER BURNER

Predkomorni gorionik je uređaj koji se sastoji od plinskog razdjelnika s otvorima za izlaz plina, monobloka sa kanalima i keramičke vatrostalne predkomora, postavljene iznad razdjelnika, u kojoj se plin miješa sa zrakom i sagorijeva mješavina plina i zraka. . Predkomorni plamenik je dizajniran da gori prirodni gas u pećima sekcionih kotlova od livenog gvožđa, sušara i drugih toplotnih instalacija koje rade sa vakuumom od 10-30 Pa. Predkomorni gorionici se nalaze na podu ložišta i tako stvaraju dobri uslovi za ravnomernu raspodelu toplotnih tokova po dužini ložišta. Predkomorni gorionici mogu raditi na niskom i srednjem tlaku plina. Predkomorni plamenik se sastoji od plinskog razdjelnika ( čelična cijev) sa jednim redom rupa za izlaz plina. U zavisnosti od toplotne snage, gorionik može imati 1, 2 ili 3 kolektora. Iznad plinskog razvodnika na čeličnom okviru postavljen je keramički monoblok koji formira niz kanala (mješalica). Svaki izlaz plina ima svoju keramičku miješalicu. Mlazovi plina koji teku iz razvodnih otvora izbacuju 50-70% zraka potrebnog za sagorijevanje, ostatak zraka dolazi zbog razrjeđivanja u ložištu. Kao rezultat izbacivanja, formiranje smjese se intenzivira. Smjesa se zagrijava u kanalima, a po izlasku počinje gorjeti. Iz kanala goruća smjesa ulazi u predkomoru, u kojoj sagorijeva 90-95% plina. Predkomora je od šamotne opeke; izgleda kao prorez. Sagorevanje gasa se dešava u peći. Visina baklje je 0,6-0,9 m, koeficijent viška vazduha je 1,1...1,15.

Kompenzatori su dizajnirani da ublaže (kompenzuju) temperaturnu ekspanziju gasovoda, da izbegnu pucanje cevi, da olakšaju ugradnju i demontažu fitinga (prirubnica, ventili).

Gasovod dužine 1 km sa prosječnim prečnikom produžuje se za 12 mm kada se zagrije za 1 °C.

Kompenzatori su:

· Lens;

· U obliku slova;

· U obliku lire.

Kompenzator sočivaima valovitu površinu koja mijenja svoju dužinu ovisno o temperaturi plinovoda. Kompenzator sočiva je izrađen od štancanih polusočiva zavarivanjem.

Kako bi se smanjio hidraulički otpor i spriječilo začepljenje, unutar kompenzatora je ugrađena vodeća cijev, zavarena na unutarnju površinu kompenzatora na strani ulaza plina.

Donji dio polusočiva je ispunjen bitumenom kako bi se spriječilo nakupljanje vode.

Prilikom ugradnje kompenzatora zimi, potrebno ga je malo rastegnuti, a ljeti, naprotiv, stisnuti ga spojnim maticama.

U-oblika U obliku lire

compensator.compensator.

Promjene u temperaturi okoline oko plinovoda uzrokuju promjene u dužini plinovoda. Za ravan dio čeličnog plinovoda dužine 100 m, produženje ili skraćivanje s promjenom temperature od 1° iznosi oko 1,2 mm. Zbog toga se na svim gasovodima posle ventila, računajući duž protoka gasa, moraju ugraditi sočivi kompenzatori (slika 3). Osim toga, tijekom rada, prisutnost kompenzatora sočiva olakšava ugradnju i demontažu ventila.

Prilikom projektovanja i izgradnje gasovoda nastoje da smanje broj instaliranih kompenzatora maksimiziranjem upotrebe samokompenzacije promjenom smjera trase kako u planu tako iu profilu.

Rice. 3. Kompenzator sočiva 1 - prirubnica; 2-cijev; 3 - košulja; 4 - polusočivo; 5 - šapa; 6 - rebro; 7 - vuča; 8 - matica

Princip rada manometra tečnosti

U početnoj poziciji, voda u cijevima će biti na istom nivou. Ako se pritisne na gumeni film, nivo tekućine u jednom koljenu manometra će se smanjiti, au drugom će se stoga povećati.

Ovo je prikazano na gornjoj slici. Pritiskamo film prstom.

Kada pritisnemo na film, pritisak vazduha u kutiji se povećava. Pritisak se prenosi kroz cijev i dolazi do tečnosti, istiskujući je. Kako se nivo u ovom kolenu smanjuje, nivo tečnosti u drugom pregibu cevi će se povećati.

Na osnovu razlike u nivoima tečnosti biće moguće proceniti razliku atmosferski pritisak i pritisak koji se vrši na film.

Sljedeća slika pokazuje kako koristiti mjerač tlaka tekućine za mjerenje tlaka u tekućini na različitim dubinama.

Membranski manometar

U membranskom manometru, elastični element je membrana, koja je valovita metalna ploča. Otklon ploče pod pritiskom tečnosti prenosi se preko mehanizma za prenos do pokazivača instrumenta koji klizi duž skale. Membranski instrumenti se koriste za mjerenje pritiska do 2,5 MPa, kao i za mjerenje vakuuma. Ponekad se koriste uređaji sa električnim izlazom, u kojima se na izlaz šalje električni signal, proporcionalan pritisku na ulazu manometra.

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 žive (mmHg) = 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 instrumente.

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 kola diferencijalnog transformatora jedinstveno 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 transduktora za mjerenje naprezanja prenosi se iz mjerne jedinice putem žica preko zatvorenog ulaza od 2 V elektronski uređaj 1, pretvarajući promjenu otpora mjerača naprezanja u promjenu trenutnog izlaznog signala u jednom od raspona (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. Konstantni i promjenjivi otpori su također montirani na držač. Zavojnica je prekrivena ekranom. Izmjereni pritisak se dovodi u držač. Držač je pričvršćen za kućište - 2 vijka - 4. Kućište od aluminijumske legure zatvoreno je 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 pritiska, posebnim uslovima Njihovo mjerenje u svim vrstama tehnoloških procesa određuje 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 električna struja. 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 toga, jačina indukcijske struje koja se dovodi kroz pojačalo (4) do mjerni uređaj (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, uslugu nakon prodaje 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.

Poglavlje 2. MANOMETRI TEČNOSTI

Pitanja vodosnabdijevanja za čovječanstvo oduvijek su bila veoma važna, a posebnu su važnost dobila razvojem gradova i pojavom razne vrste proizvodnja U isto vrijeme, problem mjerenja pritiska vode, odnosno pritiska potrebnog ne samo za obezbjeđivanje snabdijevanja vodom kroz vodovod, već i za rad različitih mehanizama, postaje sve aktuelniji. Čast otkrića pripada najvećem italijanskom umjetniku i naučniku Leonardu da Vinčiju (1452-1519), koji je prvi koristio piezometrijsku cijev za mjerenje pritiska vode u cjevovodima. Nažalost, njegovo djelo “O kretanju i mjerenju vode” objavljeno je tek u 19. vijeku. Stoga je općenito prihvaćeno da su prvi mjerač tlaka tekućine 1643. godine stvorili talijanski naučnici Torricelli i Viviai, učenici Galilea Galileija, koji su, proučavajući svojstva žive smještene u cijevi, otkrili postojanje atmosferskog tlaka. Tako je nastao živin barometar. U narednih 10-15 godina u Francuskoj (B. Pascal i R. Descartes) i Njemačkoj (O. Guericke) stvoreni su različiti tipovi tečnih barometara, uključujući i one sa punjenjem vode. Godine 1652. O. Guericke je demonstrirao težinu atmosfere spektakularnim eksperimentom sa evakuisanim hemisferama, koje nisu mogle da razdvoje dve zaprege konja (čuvene „magdeburške hemisfere“).

Dalji razvoj nauke i tehnologije doveo je do pojave velikog broja merača pritiska tečnosti različitih tipova, koji se do danas koriste u mnogim industrijama: meteorologija, vazduhoplovstvo i elektrovakum tehnologija, geodezija i geološka istraživanja, fizika i metrologija, itd. Međutim, zbog niza specifičnosti principa djelovanja tečnih mjerača tlaka, njihova specifična težina u odnosu na mjerače tlaka drugih tipova je relativno mala i vjerovatno će nastaviti da se smanjuje u budućnosti. Ipak, za posebno precizna mjerenja u opsegu tlaka blizu atmosferskog, oni su i dalje nezamjenjivi. Manometri za tečnost nisu izgubili na značaju ni u nizu drugih oblasti (mikromometrija, barometrija, meteorologija i fizičko-tehnička istraživanja).

2.1. Glavne vrste mjerača tlaka tekućine i principi njihovog rada

Princip rada mjerača tlaka tekućine može se ilustrirati na primjeru mjerača tlaka tekućine u obliku slova U (Sl. 4, a ), koji se sastoji od dvije međusobno povezane vertikalne cijevi 1 i 2,

do pola napunjen tečnošću. U skladu sa zakonima hidrostatike, sa jednakim pritiscima R ja i p 2 slobodne površine tečnosti (menisci) u obe epruvete biće podešene na nivo I-I. Ako jedan od pritisaka premašuje drugi (R\ > str 2), tada će razlika tlaka uzrokovati pad nivoa tekućine u cijevi 1 i, shodno tome, porast u cijevi 2, sve dok se ne postigne stanje ravnoteže. Istovremeno, na nivou

II-P jednačina ravnoteže ima oblik

Ap=pi -r 2 =N R " g, (2.1)

tj. razlika pritisaka je određena pritiskom stuba tečnosti sa visinom N sa gustinom p.

Jednačina (1.6) sa stanovišta mjerenja tlaka je fundamentalna, jer je tlak u konačnici određen osnovnim fizičkim veličinama - masom, dužinom i vremenom. Ova jednadžba vrijedi za sve tipove mjerača tlaka tekućine bez izuzetka. To podrazumijeva definiciju da je mjerač tlaka tekućine mjerač tlaka u kojem je izmjereni tlak uravnotežen pritiskom stupca tekućine koji nastaje pod utjecajem tog tlaka. Važno je naglasiti da je mjera pritiska u tečnim mjeračima pritiska

visina stola tečnosti, upravo je ta okolnost dovela do pojave jedinica za mjerenje pritiska mm vode. Art., mm Hg. Art. i drugi koji prirodno proizilaze iz principa rada mjerača tlaka tekućine.

Manometar za tečnost u čaši (slika 4, b) sastoji se od čašica povezanih jedna s drugom 1 i vertikalna cijev 2, Štaviše, površina poprečnog presjeka čaše je znatno veća od cijevi. Dakle, pod uticajem razlike pritisaka Ar Promjena nivoa tečnosti u čaši je mnogo manja od porasta nivoa tečnosti u tubi: N\ = N g f/F, Gdje N ! - promena nivoa tečnosti u šoljici; H 2 - promena nivoa tečnosti u cevi; / - površina poprečnog presjeka cijevi; F - površina poprečnog presjeka čaše.

Otuda visina stuba tečnosti koji uravnotežuje izmereni pritisak N - N x + H 2 = # 2 (1 + f/F), i izmjerena razlika tlaka

Pi - Pr = H 2 p?-(1 + f/F ). (2.2)

Dakle, sa poznatim koeficijentom k= 1 + f/F razlika pritiska se može odrediti promenom nivoa tečnosti u jednoj cevi, što pojednostavljuje proces merenja.

Manometar sa duplom čašom (slika 4, V) sastoji se od dvije čaše povezane fleksibilnim crijevom 1 i 2, od kojih je jedan čvrsto fiksiran, a drugi se može kretati u okomitom smjeru. Pod jednakim pritiscima R\ I p 2 čašice, pa su stoga slobodne površine tečnosti na istom nivou I-I. Ako R\ > R 2 zatim šolju 2 raste sve dok se ne postigne ravnoteža u skladu sa jednačinom (2.1).

Jedinstvo principa rada mjerača tlaka tekućine svih vrsta određuje njihovu svestranost sa stanovišta sposobnosti mjerenja pritiska bilo koje vrste - apsolutnog i manometarskog i diferencijalnog pritiska.

Apsolutni pritisak će se meriti ako p 2 = 0, odnosno kada je prostor iznad nivoa tečnosti u cevi 2 ispumpano. Tada će stupac tekućine u manometru uravnotežiti apsolutni tlak u cijevi

i,T.e.p a6c =tf r g.

Prilikom mjerenja viška tlaka, jedna od cijevi komunicira s atmosferskim tlakom, npr. p 2 = p tsh. Ako je apsolutni pritisak u cijevi 1 više od atmosferskog pritiska (R i >r aT m)> tada, u skladu sa (1.6), kolona tečnosti u cevi 2 će uravnotežiti višak pritiska u cijevi 1 } tj. p i = N R g: Ako, naprotiv, p x < р атм, то столб жидкости в трубке 1 će biti mjera negativnog viška tlaka p i = -N R g.

Prilikom mjerenja razlike između dva pritiska, od kojih svaki nije jednak atmosferskom, mjerna jednačina ima oblik Ar=p\ - p 2 - = N - R " g. Kao iu prethodnom slučaju, razlika može imati i pozitivne i negativne vrijednosti.

Važna metrološka karakteristika instrumenata za merenje pritiska je osetljivost mernog sistema, koja u velikoj meri određuje tačnost merenja i inerciju. Za instrumente za manometar, osjetljivost se podrazumijeva kao omjer promjene očitavanja instrumenta i promjene tlaka koja je to izazvala (u = AN/Ar) . U opštem slučaju, kada osetljivost nije konstantna u opsegu merenja

n = lim at Ar -*¦ 0, (2.3)

Gdje AN - promjena očitavanja manometra; Ar - odgovarajuća promjena pritiska.

Uzimajući u obzir jednačine mjerenja, dobijamo: osjetljivost U-oblika ili manometra sa dvije čaše (vidi sliku 4, a i 4, c)

n =(2A ’ a ~>

osetljivost manometra čašice (vidi sliku 4, b)

R-gy \llF) ¦ (2 " 4 ’ 6)

Po pravilu, za manometar za čaše F "/, stoga je smanjenje njihove osjetljivosti u usporedbi s manometrima u obliku slova U beznačajno.

Iz jednačina (2.4, A ) i (2.4, b) slijedi da je osjetljivost u potpunosti određena gustinom tekućine R, punjenje mjernog sistema uređaja. Ali, sa druge strane, vrednost gustine tečnosti prema (1.6) određuje opseg merenja manometra: što je veći, veća je gornja granica merenja. Dakle, relativna vrijednost greške očitanja ne ovisi o vrijednosti gustine. Stoga je za povećanje osjetljivosti, a samim tim i tačnosti, razvijen veliki broj uređaja za očitavanje, zasnovanih na različitim principima rada, počevši od fiksiranja položaja nivoa tečnosti u odnosu na skalu manometra na oko (greška očitanja od oko 1 mm). ) i završava se upotrebom preciznih metoda interferencije (greška očitanja 0,1-0,2 mikrona). Neke od ovih metoda možete pronaći u nastavku.

Opsezi mjerenja mjerača tlaka tekućine u skladu sa (1.6) određeni su visinom stupca tečnosti, odnosno dimenzijama manometra i gustinom tečnosti. Najteža tečnost trenutno je živa, čija je gustina p = 1,35951 10 4 kg/m 3. Stub žive visine 1 m razvija pritisak od oko 136 kPa, tj. pritisak koji nije mnogo veći od atmosferskog. Dakle, pri mjerenju pritisaka reda veličine 1 MPa, dimenzije manometra po visini su uporedive s visinom trospratnice, što predstavlja značajne operativne neugodnosti, a da ne spominjemo preveliku glomaznost konstrukcije. Ipak, učinjeni su pokušaji da se stvore ultra-visoki živini manometri. Svetski rekord postavljen je u Parizu, gde je na osnovu konstrukcija čuvenog Ajfelovog tornja postavljen manometar sa živinim stubom visine oko 250 m, što odgovara 34 MPa. Trenutno je ovaj manometar demontiran zbog svoje beskorisnosti. Međutim, živin manometar Fizičko-tehničkog instituta SR Njemačke, jedinstven po svojim metrološkim karakteristikama, i dalje radi. Ovaj manometar, instaliran u iO spratnom tornju, ima gornju granicu mjerenja od 10 MPa sa greškom manjom od 0,005%. Velika većina živinih manometara ima gornje granice reda od 120 kPa i samo povremeno do 350 kPa. Prilikom merenja relativno malih pritisaka (do 10-20 kPa), merni sistem tečnih manometara se puni vodom, alkoholom i drugim lakim tečnostima. U ovom slučaju, opseg mjerenja je obično do 1-2,5 kPa (mikronometri). Za još niže pritiske razvijene su metode za povećanje osjetljivosti bez upotrebe složenih senzorskih uređaja.

Mikromanometar (slika 5), ​​sastoji se od čašice ja, koji je spojen na cijev 2, postavljenu pod uglom A do horizontalnog nivoa

ja-ja. Ako, sa jednakim pritiscima pi I p 2 površine tečnosti u čaši i tubi bile su na nivou I-I, zatim povećanje pritiska u čaši (R 1 > Pr) će uzrokovati da se nivo tečnosti u čaši spusti i podigne u epruveti. U ovom slučaju, visina stupca tečnosti H 2 i njegovu dužinu duž ose cijevi L 2 će biti povezani relacijom H 2 =L 2 sin a.

Uzimajući u obzir jednačinu kontinuiteta fluida H, F = b 2 /, nije teško dobiti jednačinu mjerenja mikromanometra

p t -r 2 =N p "g = L 2 r h (sina + -), (2.5)

Gdje b 2 - pomeranje nivoa tečnosti u cevi duž njene ose; A - ugao nagiba cijevi prema horizontali; ostale oznake su iste.

Iz jednačine (2.5) slijedi da za sin A « 1 i f/F „Jedno pomeranje nivoa tečnosti u cevi biće mnogo puta veće od visine stuba tečnosti koja je potrebna da se uravnoteži izmereni pritisak.

Osetljivost mikromanometra sa kosom cevi u skladu sa (2.5)

Kao što se može vidjeti iz (2.6), maksimalna osjetljivost mikromanometra s horizontalnim rasporedom cijevi (a = O)

tj. u odnosu na površine čašice i cijevi veći je od at Manometar u obliku slova U.

Drugi način povećanja osjetljivosti je balansiranje tlaka pomoću stupca od dvije tekućine koje se ne miješaju. Manometar sa dvije čaše (slika 6) napunjen je tekućinama tako da njihova granica

Rice. 6. Mikromanometar sa dve šolje sa dve tečnosti (p, > p 2)

dio se nalazio unutar vertikalnog dijela cijevi pored čaše 2. Kada pi = p 2 pritisak na nivou I-I

Zdravo Pi -N 2 R 2 (Pi >P2)

Zatim, kako se pritisak u čaši povećava 1 jednadžba ravnoteže će imati oblik

Ap=pt -p 2 =D#[(P1 -p 2) +f/F(Pi + Rg)] g, (2.7)

gde je px gustina tečnosti u šolji 7; p 2 - gustina tečnosti u čaši 2.

Prividna gustina stuba od dve tečnosti

Pk = (Pi - P2) + f/F (Pi + Pr) (2.8)

Ako gustoće Pi i p 2 imaju vrijednosti bliske jedna drugoj, a f/F". 1, tada se prividna ili efektivna gustina može smanjiti na vrijednost p min = f/F (R i + p 2) = 2p x f/F.

ʹr r k * %

gdje je p k prividna gustina u skladu sa (2.8).

Kao i prije, povećanje osjetljivosti ovim metodama automatski smanjuje mjerne opsege tečnog manometra, što ograničava njihovu upotrebu na područje mikromanometra™. Uzimajući u obzir i veliku osjetljivost razmatranih metoda na uticaj temperature tokom preciznih mjerenja, po pravilu se koriste metode zasnovane na preciznim mjerenjima visine stuba tečnosti, iako to otežava projektovanje manometara tečnosti.

2.2. Ispravke očitavanja i greške mjerača tlaka tekućine

U zavisnosti od njihove tačnosti, potrebno je uneti izmene u jednačine merenja manometara tečnosti, uzimajući u obzir odstupanja radnih uslova od uslova kalibracije, vrstu pritiska koji se meri i karakteristike sklopovske šeme specifičnih manometara.

Radni uvjeti određuju se temperaturom i ubrzanjem slobodnog pada na mjestu mjerenja. Pod uticajem temperature menjaju se i gustina tečnosti koja se koristi za balansiranje pritiska i dužina skale. Ubrzanje gravitacije na mjestu mjerenja, po pravilu, ne odgovara njegovoj normalnoj vrijednosti prihvaćenoj tokom kalibracije. Stoga pritisak

P=Pp }