Tryck är en likformigt fördelad kraft som verkar vinkelrätt per ytenhet. Det kan vara atmosfäriskt (trycket från atmosfären nära jorden), överskott (överstigande atmosfäriskt) och absolut (summan av atmosfäriskt och överskott). Absolut tryck under atmosfärstrycket kallas försålt, och djup försämring kallas vakuum.

Enheten för tryck i International System of Units (SI) är Pascal (Pa). En Pascal är trycket som skapas av en kraft av en Newton över ett område av en kvadratmeter. Eftersom denna enhet är mycket liten, används också enheter som är multipler av den: kilopascal (kPa) = Pa; megapascal (MPa) = Pa, etc. På grund av komplexiteten i uppgiften att övergå från tidigare använda tryckenheter till Pascal-enheten är följande enheter tillfälligt tillåtna för användning: kilogram-kraft per kvadratcentimeter (kgf/cm) = 980665 Pa; kilogram-kraft per kvadratmeter (kgf/m) eller millimeter vattenpelare (mmH2O) = 9,80665 Pa; millimeter kvicksilver(mm Hg) = 133,332 Pa.

Tryckövervakningsanordningar klassificeras beroende på vilken mätmetod som används i dem, samt arten av det uppmätta värdet.

Enligt mätmetoden som bestämmer driftprincipen är dessa enheter indelade i följande grupper:

Vätska, i vilken trycket mäts genom att balansera det med en kolonn av vätska, vars höjd bestämmer tryckets storlek;

Fjäder (deformation) sådana, där tryckvärdet mäts genom att bestämma måttet på deformation av elastiska element;

Viktkolv, baserad på att balansera de krafter som skapas å ena sidan av uppmätt tryck, och å andra sidan av kalibrerade vikter som verkar på en kolv placerad i en cylinder.

Elektrisk, där tryck mäts genom att omvandla dess värde till ett elektriskt värde, och genom att mäta materialets elektriska egenskaper, beroende på tryckvärdet.

Baserat på typen av uppmätta tryck delas enheter in i följande:

Tryckmätare utformade för att mäta övertryck;

Vakuummätare som används för att mäta sällsynthet (vakuum);

Tryck- och vakuummätare som mäter övertryck och vakuum;

Tryckmätare som används för att mäta små övertryck;

Traktionsmätare som används för att mäta små vakuum;

Dragtrycksmätare utformade för att mäta låga tryck och vakuum;

Differentialtrycksmätare (differentialtrycksmätare), med vilka tryckskillnader mäts;

Barometrar som används för att mäta barometertryck.

De vanligaste är fjäder- eller deformationsmätare. Huvudtyperna av känsliga element i dessa enheter presenteras i fig. 1.

Ris. 1. Typer av känsliga delar av deformationstryckmätare

a) - med en envarvs rörformad fjäder (Bourdon-rör)

b) - med en flervarvs rörformig fjäder

c) - med elastiska membran

d) - bälg.

Enheter med rörformade fjädrar.

Funktionsprincipen för dessa anordningar är baserad på egenskapen hos ett krökt rör (rörfjäder) med icke-cirkulärt tvärsnitt för att ändra dess krökning när trycket inuti röret ändras.

Beroende på fjäderns form finns det enkelvarvsfjädrar (fig. 1a) och flervarvsfjädrar (fig. 1b). Fördelen med flervarvs rörformiga fjädrar är att rörelsen hos den fria änden är större än för enkelvarvs rörformade fjädrar med samma ändring i ingångstrycket. Nackdelen är de betydande dimensionerna av enheter med sådana fjädrar.

Tryckmätare med en varvs rörfjäder är en av de vanligaste typerna av fjäderinstrument. Det känsliga elementet i sådana anordningar är ett rör 1 (fig. 2) med elliptisk eller oval tvärsektion, böjd i en cirkelbåge och förseglad i ena änden. Den öppna änden av röret genom hållaren 2 och nippeln 3 är ansluten till källan för det uppmätta trycket. Den fria (lödda) änden av röret 4 är ansluten via en transmissionsmekanism till pilens axel som rör sig längs instrumentskalan.

Rören till tryckmätare som är konstruerade för tryck upp till 50 kg/cm är gjorda av koppar, och rören till tryckmätare avsedda för högre tryck är gjorda av stål.

Egenskapen hos ett krökt rör med icke-cirkulärt tvärsnitt att ändra mängden böjning när trycket i dess kavitet ändras är en följd av en förändring i tvärsnittsformen. Under påverkan av tryck inuti röret närmar sig den elliptiska eller platta ovala sektionen, som deformeras, den cirkulära sektionen (ellipsens eller ovalens mindre axel ökar och huvudaxeln minskar).

Rörelsen av den fria änden av röret när den deformeras inom vissa gränser är proportionell mot det uppmätta trycket. Vid tryck över den angivna gränsen uppstår restdeformationer i röret, vilket gör det olämpligt för mätning. Därför måste tryckmätarens maximala drifttryck vara under proportionell gräns med viss säkerhetsmarginal.

Ris. 2. Fjädertrycksmätare

Rörelsen av den fria änden av röret under påverkan av tryck är mycket liten, därför, för att öka noggrannheten och klarheten i instrumentavläsningarna, introduceras en transmissionsmekanism som ökar rörelseskalan för rörets ände. Den består (fig. 2) av en växelsektor 6, ett kugghjul 7 som är i ingrepp med sektorn och en spiralfjäder (hår) 8. En indikeringspil av en tryckmätare 9 är fäst vid axeln på växeln 7. Fjäder 8 är fäst i ena änden på växelaxeln och i den andra till den fasta punkten på mekanismkortet. Syftet med fjädern är att eliminera spel av visaren genom att välja mellanrum i växelkopplingen och gångjärnslederna på mekanismen.

Diafragma tryckmätare.

Det känsliga elementet i membrantryckmätare kan vara ett styvt (elastiskt) eller slappt membran.

Elastiska membran är koppar- eller mässingskivor med korrugeringar. Korrugeringar ökar membranets styvhet och dess förmåga att deformeras. Membranlådor är gjorda av sådana membran (se fig. 1c), och block är gjorda av lådor.

Slaka membran är gjorda av gummi på tygbasis i form av ensidiga skivor. De används för att mäta små övertryck och vakuum.

Diafragmatryckmätare kan vara med lokala avläsningar, med elektrisk eller pneumatisk överföring av avläsningar till sekundära instrument.

Tänk till exempel på en membrandifferentialtrycksmätare av DM-typ, som är en skallös membrantypsensor (fig. 3) med ett differentialtransformatorsystem för att överföra värdet på den uppmätta kvantiteten till en sekundär anordning av KSD-typ.

Ris. 3 Design av en membrandifferenstrycksmätare typ DM

Det känsliga elementet i differentialtrycksmätaren är ett membranblock, bestående av två membranlådor 1 och 3, fyllda med silikonvätska, placerade i två separata kammare, åtskilda av en skiljevägg 2.

Differentialtransformatorns 5 järnkärna 4 är fäst vid mitten av det övre membranet.

Ett högre (positivt) uppmätt tryck tillförs den nedre kammaren och ett lägre (minus) tryck tillförs den övre kammaren. Kraften hos den uppmätta tryckskillnaden balanseras av andra krafter som uppstår när membranboxarna 1 och 3 deformeras.

När tryckfallet ökar drar membranlådan 3 ihop sig, vätska från den strömmar in i lådan 1, som expanderar och flyttar kärnan 4 i differentialtransformatorns omvandlare. När tryckfallet minskar komprimeras membranlådan 1 och vätskan från den pressas in i låda 3. Samtidigt rör sig kärnan 4 nedåt. Sålunda kan kärnans läge, dvs. utspänning differentialtransformatorkrets beror unikt på värdet på tryckfallet.

För att arbeta med övervakning, reglering och styrsystem för tekniska processer genom att kontinuerligt omvandla mellantrycket till en standardströmutgångssignal och överföra den till sekundära enheter eller ställdon, används sensorer-omvandlare av Sapphire-typ.

Tryckgivare av denna typ används: för mätning av absolut tryck ("Sapphire-22DA"), mätning av övertryck ("Sapphire-22DI"), mätning av vakuum ("Sapphire-22DV"), mätning av tryck - vakuum ("Sapphire-22DIV") "), hydrostatiskt tryck ("Sapphire-22DG").

Konstruktionen av SAPFIR-22DG-omvandlaren visas i fig. 4. De används för att mäta hydrostatiska tryck (nivåer) av neutrala och aggressiva medier vid temperaturer från -50 till 120 °C. Den övre gränsen för mätning är 4 MPa.

Ris. 4 omvandlarenhet "SAPHIRE -22DG"

Töjningsgivaren 4 av membranspakstyp är placerad inuti basen 8 i ett slutet hålrum 10 fyllt med silikonvätska, och separeras från det uppmätta mediet av metallkorrugerade membran 7. Töjningsgivarens känsliga element är film töjningsgivare 11 gjorda av kisel placerade på en platta 10 gjord av safir.

Membranen 7 är svetsade längs den yttre konturen till basen 8 och förbundna med varandra med en central stång 6, som är ansluten till änden av töjningsgivarens omvandlarspak 4 med hjälp av en stång 5. Flänsarna 9 är tätade med packningar 3 Den positiva flänsen med ett öppet membran används för att montera givaren direkt på processtanken. Inverkan av det uppmätta trycket orsakar avböjning av membranen 7, böjning av töjningsgivarens omvandlarmembran 4 och en förändring av motståndet hos töjningsgivarna. Den elektriska signalen från töjningsgivarens omvandlare överförs från mätenheten via ledningar genom den förseglade ingången 2 till den elektroniska anordningen 1, som omvandlar förändringen i motståndet hos töjningsgivarna till en förändring av strömutgångssignalen i en av intervall (0-5) mA, (0-20) mA, (4-20) mA.

Mätenheten tål ensidig överbelastning med arbetande övertryck utan att förstöras. Detta säkerställs av det faktum att under en sådan överbelastning vilar ett av membranen 7 på den profilerade ytan av basen 8.

Ovanstående modifieringar av Sapphire-22-omvandlarna har en liknande enhet.

Mätgivare för hydrostatiskt och absolut tryck "Sapphire-22K-DG" och "Sapphire-22K-DA" har en utströmssignal på (0-5) mA eller (0-20) mA eller (4-20) mA, som samt en elektrisk kodsignal baserad på RS-485-gränssnitt.

Känsligt element bälgtrycksmätare och differenstrycksmätareär bälgar - harmoniska membran (korrugerade metallrör). Det uppmätta trycket orsakar elastisk deformation av bälgen. Måttet på trycket kan antingen vara rörelsen av den fria änden av bälgen, eller kraften som genereras under deformation.

Schematiskt diagram Bälgdifferenstrycksmätare typ DS visas i Fig. 5. Det känsliga elementet i en sådan anordning är en eller två bälgar. Bälgen 1 och 2 är fästa i ena änden till en fast bas, och anslutna i den andra genom en rörlig stång 3. Bälgens inre håligheter är fyllda med vätska (vatten-glycerinblandning, kiselorganisk vätska) och anslutna till varandra. När differenstrycket ändras drar en av bälgen ihop sig, vilket tvingar in vätska i den andra bälgen och flyttar bälgblockstången. Rörelsen av staven omvandlas till rörelsen av en penna, pekare, integratormönster eller en fjärröverföringssignal som är proportionell mot den uppmätta tryckskillnaden.

Det nominella tryckfallet bestäms av blocket med spiralfjädrar 4.

När tryckfallet är högre än nominellt blockerar glasen 5 kanal 6, stoppar vätskeflödet och förhindrar sålunda att bälgen förstörs.

Ris. 5 Schematisk bild av en bälgdifferenstrycksmätare

För att få tillförlitlig information om värdet på någon parameter är det nödvändigt att veta exakt felet i mätanordningen. Bestämning av enhetens huvudfel på olika punkter på skalan med vissa intervaller utförs genom att kontrollera den, d.v.s. jämför avläsningarna för enheten som verifieras med avläsningarna för en mer exakt standardenhet. Instrumenten kontrolleras som regel först med ett ökande värde av det uppmätta värdet (framåtslag), och sedan med ett minskande värde (omvänt slag).

Manometer kontrolleras på följande tre sätt: kontroll av nollpunkt, arbetspunkt och full verifiering. I detta fall utförs de två första verifikationerna direkt på arbetsplatsen med hjälp av en trevägsventil (fig. 6).

Driftpunkten kontrolleras genom att ansluta en kontrolltrycksmätare till arbetstrycksmätaren och jämföra deras avläsningar.

Fullständig verifiering av tryckmätare utförs i laboratoriet på en kalibreringspress eller kolvtrycksmätare, efter att man tagit bort manometern från arbetsplatsen.

Funktionsprincipen för en dödviktsinstallation för kontroll av tryckmätare är baserad på att balansera de krafter som skapas å ena sidan av det uppmätta trycket och å andra sidan av de belastningar som verkar på kolven placerad i cylindern.

Ris. 6. Schema för kontroll av tryckmätarens noll- och driftspunkter med hjälp av en trevägsventil.

Trevägsventillägen: 1 - arbetar; 2 - nollpunktsverifiering; 3 - kontroll av driftspunkten; 4 - rensning av impulsledningen.

Enheter för att mäta övertryck kallas manometrar, vakuum (tryck under atmosfärstryck) - vakuummätare, övertryck och vakuum - tryck- och vakuummätare, tryckskillnad (skillnad) - differenstryckmätare.

De huvudsakliga kommersiellt producerade enheterna för att mäta tryck är indelade i följande grupper enligt deras funktionsprincip:

Vätska - det uppmätta trycket balanseras av vätskekolonnens tryck;

Fjäder - det uppmätta trycket balanseras av kraften av elastisk deformation av en rörformig fjäder, membran, bälg etc.;

Kolv - det uppmätta trycket balanseras av kraften som verkar på en kolv med ett visst tvärsnitt.

Beroende på användningsförhållandena och syftet tillverkar industrin följande typer av tryckmätningsanordningar:

Tekniska instrument för allmänt bruk för drift av utrustning;

Kontroller - för verifiering tekniska anordningar på platsen för deras installation;

Exemplariskt - för verifiering av styr- och tekniska instrument och mätningar som kräver ökad noggrannhet.

Fjädertrycksmätare

Syfte. För att mäta övertryck används tryckmätare i stor utsträckning, vars funktion är baserad på användningen av deformationen av ett elastiskt avkänningselement som uppstår under påverkan av det uppmätta trycket. Värdet på denna deformation överförs till mätanordningens avläsningsanordning, kalibrerad i tryckenheter.

En enkelvarvs rörfjäder (Bourdon-rör) används oftast som avkänningselement i en tryckmätare. Andra typer av känsliga element är: flervarvs rörformig fjäder, platt korrugerat membran, harmoniskt format membran - bälg.

Enhet. Manometer med en enkelvarvs rörformad fjäder används ofta för att mäta övertryck i intervallet 0,6 - 1600 kgf/cm². Arbetskroppen för sådana tryckmätare är ett ihåligt rör med elliptisk eller oval tvärsektion, böjd runt omkretsen med 270°.

Utformningen av en tryckmätare med en envarvs rörfjäder visas i figur 2.64. Den rörformade fjädern - 2 med sin öppna ände är styvt ansluten till hållaren - 6, fixerad i höljet - 1 på tryckmätaren. Hållaren passerar genom en beslag - 7 med en gänga som tjänar till att ansluta till gasledningen där trycket mäts. Den fria änden av fjädern är stängd med en plugg med en gångjärnsaxel och tätad. Med hjälp av ett koppel - 5 är den ansluten till en transmissionsmekanism som består av en växelsektor - 4, kopplad till en växel - 10, som sitter orörlig på axeln tillsammans med en indikatorpil - 3. Bredvid växeln finns en platt spiralfjäder (hår) - 9, vars ena ände är ansluten till växeln och den andra är fast monterad på stativet. Håret pressar hela tiden röret mot ena sidan av sektortänderna, vilket eliminerar glapp (spel) i växeln och säkerställer mjuk rörelse av pilen.

Ris. 2,64. Indikerande tryckmätare med envarvs rörfjäder

Elektriska kontakttryckmätare

Syfte. Manometer, vakuummätare och elektriska kontakttryckmätare av typen EKM EKV, EKMV och VE-16rb är konstruerade för mätning, signalering eller on-off styrning av tryck (urladdning) av gaser och vätskor neutrala i förhållande till mässing och stål. Mätinstrument av typen VE-16rb är tillverkade i ett explosionssäkert hölje och kan installeras i brandfarliga och explosiva områden. Driftspänningen för elektriska kontaktanordningar är upp till 380V eller upp till 220V DC.

Enhet.Konstruktionen av elektriska kontakttryckmätare liknar fjädermätare, med den enda skillnaden att tryckmätarkroppen har stora geometriska dimensioner på grund av installationen av kontaktgrupper. Strukturen och listan över huvudelementen i elektriska kontakttryckmätare presenteras i fig. 2,65..

Tryckmätarna är exemplariska.

Syfte. Modelltryckmätare och vakuummätare av typen MO och VO är avsedda för att testa tryckmätare, vakuummätare och tryck- och vakuummätare för att mäta tryck och vakuum av icke-aggressiva vätskor och gaser i laboratorieförhållanden.

Manometer av MKO-typ och vakuummätare av VKO-typ är utformade för att kontrollera funktionsdugligheten hos arbetstryckmätare på platsen för deras installation och för kontrollmätningar av övertryck och vakuum.

Ris. 2,65. Elektriska kontakttryckmätare: a - EKM-typ; ECMV; EKV;

B - typ VE - 16 Rb huvuddelar: rörformig fjäder; skala; mobil

Mekanism; grupp av rörliga kontakter; inloppskoppling

Elektriska tryckmätare

Syfte. Elektriska tryckmätare av DER-typ är konstruerade för kontinuerlig omvandling av över- eller vakuumtryck till en enhetlig utsignal växelström. Dessa enheter används för att arbeta tillsammans med sekundära differentialtransformatorer, centraliserade styrmaskiner och andra informationsmottagare som kan ta emot en standardsignal på grund av ömsesidig induktans.

Enhet och funktionsprincip. Funktionsprincipen för anordningen, som för tryckmätare med en envarvs rörformig fjäder, är baserad på användningen av deformation av det elastiska avkänningselementet när det uppmätta trycket appliceras på det. Strukturen för en elektrisk tryckmätare av DER-typ visas i fig. 2,65.(b). Anordningens elastiska känsliga element är en rörformad fjäder - 1, som är monterad i hållaren - 5. En remsa - 6 skruvas på hållaren, på vilken differentialtransformatorns spole - 7 är fixerad. Hållaren innehåller även en permanent och variabelt motstånd. Spolen är täckt med en skärm. Det uppmätta trycket tillförs hållaren. Hållaren är fäst vid huset - 2 skruvar - 4. Aluminiumlegeringshuset är stängt med ett lock på vilket stickkontakten är fastsatt - 3. Kärnan - 8 på differentialtransformatorn är ansluten till den rörliga änden av den rörformiga fjädern med en speciell skruv - 9. När tryck appliceras på anordningen deformeras den rörformiga fjädern , vilket orsakar en rörelse proportionell mot det uppmätta trycket hos den rörliga änden av fjädern och den tillhörande differentialtransformatorns kärna.

Driftskrav för tryckmätare för tekniska ändamål:

· vid installation av tryckmätaren bör rattens lutning från vertikalen inte överstiga 15°;

· i icke-arbetsläge måste pilen på mätanordningen vara i nollläge;

· tryckmätaren har verifierats och har en stämpel och försegling som anger verifieringsdatum;

· det inte finns några mekaniska skador på tryckmätarkroppen, gängad del av beslaget etc.;

· den digitala vågen är tydligt synlig för servicepersonalen;

· vid mätning av trycket i ett fuktigt gasformigt medium (gas, luft), är röret framför tryckmätaren gjort i form av en slinga där fukten kondenserar;

· en kran eller ventil måste installeras vid den punkt där det uppmätta trycket tas (framför tryckmätaren);

· för att täta anslutningspunkten för manometerkopplingen bör packningar av läder, bly, glödgat röd koppar och fluorplast användas. Det är inte tillåtet att använda släp och rött bly.

Tryckmätningsinstrument används i många branscher och klassificeras, beroende på deras syfte, enligt följande:

· Barometrar – mäter atmosfärstryck.

· Vakuummätare – mät vakuumtryck.

· Manometer – mät övertryck.

· Tryck- och vakuummätare – mät vakuum och övertryck.

· Bar vakuummätare – mät absolut tryck.

· Differenstrycksmätare – mäta tryckskillnader.

Enligt funktionsprincipen kan tryckmätningsinstrument vara av följande typer:

· Enheten är flytande (trycket balanseras med vätskekolonnens vikt).

· Viktkolvanordningar (det uppmätta trycket balanseras av kraften som skapas av kalibrerade vikter).

· Enheter med fjärröverföring av avläsningar (ändringar i olika elektriska egenskaper hos ett ämne under påverkan av det uppmätta trycket används).

· Enheten är fjäder (det uppmätta trycket balanseras av fjäderns elastiska krafter, vars deformation fungerar som ett mått på trycket).

För Olika instrument används för att mäta tryck , som kan delas in i två huvudgrupper: flytande och mekaniska.

Den enklaste enheten är piezometer, mäta trycket i en vätska med höjden av en kolonn av samma vätska. Det är ett glasrör, öppet i ena änden (rör i fig. 14a). En piezometer är en mycket känslig och exakt enhet, men den är bara användbar när man mäter små tryck, annars visar sig röret vara väldigt långt, vilket komplicerar användningen.

För att minska längden på mätröret används enheter med en vätska med högre densitet (till exempel kvicksilver). Kvicksilvermanometer är ett Y-format rör, vars krökta armbåge är fylld med kvicksilver (fig. 14b). Under påverkan av trycket i kärlet minskar kvicksilvernivån i manometerns vänstra ben och till höger ökar den.

Differenstrycksmätare används i de fall då det är nödvändigt att inte mäta trycket i ett kärl, utan tryckskillnaden i två kärl eller vid två punkter i ett kärl (fig. 14 c).

Användningen av vätskeanordningar är begränsad till området med relativt låga tryck. Om det är nödvändigt att mäta högt tryck, används instrument av den andra typen - mekaniska.

Fjädertrycksmätareär den vanligaste av mekaniska anordningar. Den består (fig. 15a) av ett ihåligt tunnväggigt krökt mässings- eller stålrör (fjäder) 1, vars ena ände är tätad och ansluten med en drivanordning 2 till en växelmekanism 3. En pil 4 är placerad på axeln Den andra änden av röret är öppen och ansluten till kärlet, i vilket trycket mäts. Under påverkan av tryck deformeras fjädern (rätas ut) och aktiverar genom en drivanordning en pil, vars avvikelse bestämmer tryckvärdet på en skala av 5.

Diafragma tryckmätare klassificeras även som mekanisk (fig. 15b). Istället för en fjäder är ett tunt plattmembran 1 (metall eller gjord av gummerat material) installerad i dem. Membranets deformation överförs genom drivanordningen till en pil som indikerar tryckvärdet.

Mekaniska tryckmätare har vissa fördelar jämfört med flytande: portabilitet, mångsidighet, enkel design och drift och ett brett utbud av uppmätta tryck.

För att mäta tryck som är lägre än atmosfärstryck används vätske- och mekaniska vakuummätare, vars funktionsprincip är densamma som tryckmätare.

Principen för att kommunicera fartyg .

Kommunicerande kärl

Kommunicera kallas kärl som har en kanal mellan sig fylld med vätska. Observationer visar att i kommunicerande kärl av vilken form som helst, etableras alltid en homogen vätska på samma nivå.

Olika vätskor beter sig olika även i kommunicerande kärl av samma form och storlek. Låt oss ta två cylindriska kommunicerande kärl med samma diameter (Fig. 51), häll ett lager av kvicksilver på deras botten (skuggad) och ovanpå den häller vätska med olika densitet i cylindrarna, till exempel r 2 h 1).

Låt oss mentalt välja, inuti röret som förbinder de kommunicerande kärlen och fyllt med kvicksilver, ett område med område S, vinkelrätt mot den horisontella ytan. Eftersom vätskorna är i vila är trycket på detta område till vänster och höger detsamma, d.v.s. p1 = p2. Enligt formel (5.2), hydrostatiskt tryck p 1 = 1 gh 1 och p 2 = 2 gh 2. Genom att likställa dessa uttryck får vi r 1 h 1 = r 2 h 2, från vilket

h1/h2 =r2/r1. (5.4)

Därav , är olika vätskor i vila installerade i kommunicerande kärl på ett sådant sätt att höjderna på deras kolumner visar sig vara omvänt proportionella mot densiteterna hos dessa vätskor.

Om r 1 =r 2, så följer av formel (5.4) att h 1 =h 2, dvs. homogena vätskor installeras i kommunicerande kärl på samma nivå.

Vattenkokaren och dess pip är kommunicerande kärl: vattnet i dem är på samma nivå. Det betyder att vattenkokarens pip ska

VVS installation.

En stor vattentank (vattentorn) är installerad på tornet. Från tanken går det rör med ett antal grenar som leder in till husen. Ändarna på rören stängs med kranar. Vid kranen är trycket på vattnet som fyller rören lika med trycket i vattenpelaren, som har en höjd lika med höjdskillnaden mellan kranen och den fria ytan av vattnet i tanken. Eftersom tanken är installerad på en höjd av tiotals meter kan trycket vid kranen nå flera atmosfärer. Uppenbarligen är vattentrycket på de övre våningarna mindre än trycket på de nedre våningarna.

Vatten tillförs vattentornstanken med pumpar

Vattenmätrör.

Vattenmätrör för vattentankar är konstruerade enligt principen om kommunicerande kärl. Sådana rör finns till exempel på tankar i järnvägsvagnar. I ett öppet glasrör kopplat till tanken står vattnet alltid på samma nivå som i själva tanken. Om vattenmätröret är installerat på en ångpanna, är den övre änden av röret ansluten till övre del panna fylld med ånga.

Detta görs så att trycken ovanför den fria ytan av vattnet i pannan och i röret är desamma.

Peterhof är en magnifik ensemble av parker, palats och fontäner. Detta är den enda ensemblen i världen vars fontäner fungerar utan pumpar eller komplexa vattentrycksstrukturer. Dessa fontäner använder principen att kommunicera kärl - nivåerna av fontäner och lagringsdammar beaktas.

Kännetecknet för tryck är den kraft som likformigt verkar på en enhetsyta av kroppen. Denna kraft påverkar olika tekniska processer. Trycket mäts i pascal. En pascal är lika med en kraft av en newton som appliceras på en yta av 1 m2.

Typer av tryck

• Atmosfärisk.

• Vakuummetrisk.

• Överdriven.

• Absolut.

Atmosfärisk trycket genereras av jordens atmosfär.

Vakuummätare tryck är tryck som inte når atmosfärstryck.

Överdriven tryck är ett tryckvärde som är större än atmosfärstrycket.

Absolut trycket bestäms från värdet på absolut noll (vakuum).

Typer och arbete

Enheter som mäter tryck kallas tryckmätare. Inom teknik är det oftast nödvändigt att bestämma övertryck. Ett betydande utbud av uppmätta tryckvärden och speciella förhållanden för att mäta dem i olika tekniska processer bestämmer mängden olika typer av tryckmätare, som har sina egna skillnader i designegenskaper och driftsprinciper. Låt oss överväga de viktigaste typerna som används.

Barometrar

En barometer är en anordning som mäter lufttrycket i atmosfären. Det finns flera typer av barometrar.

Merkurius En barometer fungerar på basis av kvicksilvrets rörelse i ett rör längs en viss skala.

Flytande En barometer fungerar enligt principen att balansera en vätska med atmosfärstryck.

Aneroid barometer fungerar genom att ändra dimensionerna på en förseglad metalllåda med vakuum inuti, under påverkan av atmosfärstryck.

Elektronisk Barometern är ett modernare instrument. Den omvandlar parametrarna för en konventionell aneroid till en digital signal, som visas på en flytande kristallskärm.

Manometer för vätsketryck

I dessa modeller av enheter bestäms trycket av höjden på vätskekolonnen, vilket utjämnar detta tryck. Flytande enheter är oftast gjorda i form av 2 glaskärl anslutna till varandra, i vilka vätska (vatten, kvicksilver, alkohol) hälls.

Figur 1

Ena änden av behållaren är ansluten till mediet som mäts och den andra är öppen. Under mediets tryck strömmar vätskan från ett kärl till ett annat tills trycket utjämnas. Skillnaden i vätskenivåer bestämmer övertrycket. Sådana anordningar mäter tryckskillnad och vakuum.

Figur 1a visar en 2-rörs tryckmätare som mäter vakuum, övertryck och atmosfärstryck. Nackdelen är det betydande felet vid mätning av tryck som har pulsering. För sådana fall används 1-rörs tryckmätare (Figur 1b). De innehåller en kant av ett större kärl. Bägaren är ansluten till hålrummet som mäts, vars tryck flyttar vätskan in i den smala delen av kärlet.

Vid mätning beaktas endast vätskans höjd i den smala armbågen, eftersom vätskan ändrar sin nivå i koppen obetydligt, och detta försummas. För att mäta små övertryck används 1-rörs mikromanometrar med ett rör lutande i vinkel (Figur 1c). Ju större lutningen av röret är, desto mer exakta avläsningar av anordningen, på grund av ökningen av vätskenivåns längd.

En speciell grupp anses vara anordningar för att mäta tryck, där vätskans rörelse i en behållare verkar på ett känsligt element - en flottör (1) i figur 2a, en ring (3) (figur 2c) eller en klocka (2) ) (Figur 2b), som är anslutna till en pil, som är en tryckindikator.

Fig-2

Fördelarna med sådana enheter är fjärröverföring och registrering av värden.

Töjningsmätare

På det tekniska området har töjningsmätare för att mäta tryck blivit populära. Deras funktionsprincip är att deformera avkänningselementet. Denna deformation sker under påverkan av tryck. Den elastiska komponenten är ansluten till en avläsningsanordning med en skala graderad i tryckenheter. Deformationstryckmätare är indelade i:

• Vår.
• Bälg.
• Membran.

Fig-3

Fjädertrycksmätare

I dessa anordningar är det känsliga elementet en fjäder som är ansluten till visaren med en transmissionsmekanism. Trycket verkar inuti röret, tvärsnittet försöker få en rund form, fjädern (1) försöker linda upp, som ett resultat av att pekaren rör sig längs skalan (Figur 3a).

Diafragma tryckmätare

I dessa anordningar är den elastiska komponenten membranet (2). Den böjer sig under tryck och verkar på pilen med hjälp av en transmissionsmekanism. Membranet är gjort som en låda (3). Detta ökar enhetens noggrannhet och känslighet på grund av större avböjning vid lika tryck (Figur 3b).

Bälgtryckmätare

I anordningar av bälgtyp (Figur 3c) är det elastiska elementet en bälg (4), som är gjord i form av ett korrugerat tunnväggigt rör. Tryck appliceras på detta rör. Samtidigt ökar bälgen i längd och förflyttar med hjälp av en transmissionsmekanism tryckmätarnålen.

Bälg- och membrantyper av tryckmätare används för att mäta mindre övertryck och vakuum, eftersom den elastiska komponenten har liten styvhet. När sådana enheter används för att mäta vakuum kallas de dragmätare. En anordning som mäter övertryck är tryckmätare , för mätning av övertryck och vakuum används tryckmätare .

Anordningar för att mäta tryck av deformationstyp har en fördel jämfört med vätskemodeller. De gör att avläsningar kan sändas på distans och registreras automatiskt.

Detta sker på grund av omvandlingen av deformationen av den elastiska komponenten till en elektrisk strömutgångssignal. Signalen registreras av mätinstrument som är kalibrerade i tryckenheter. Sådana anordningar kallas töjningselektriska manometrar. Töjningsmätare, differentialtransformatorer och magnetmoduleringsomvandlare används ofta.

Differentialtransformatoromvandlare

Fig-4

Funktionsprincipen för en sådan omvandlare är att ändra induktionsströmmen beroende på tryckvärdet.

Enheter med en sådan omvandlare har en rörformig fjäder (1), som flyttar transformatorns stålkärna (2) och inte pilen. Som ett resultat ändras styrkan på induktionsströmmen som tillförs genom förstärkaren (4) till mätanordningen (3).

Magnetomodulationsanordningar för att mäta tryck

I sådana anordningar omvandlas kraften till en elektrisk strömsignal på grund av rörelsen av en magnet associerad med en elastisk komponent. Vid rörelse verkar magneten på den magnetiska moduleringsomvandlaren.

Den elektriska signalen förstärks i en halvledarförstärkare och skickas till sekundära elektriska mätanordningar.

Töjningsmätare

Omvandlare baserade på en töjningsmätare arbetar på basis av beroendet av töjningsmätarens elektriska resistans på mängden deformation.

Fig-5

Töjningsmätare (1) (Figur 5) är fästa på enhetens elastiska element. Den elektriska signalen vid utgången uppstår på grund av en förändring i motståndet hos töjningsmätaren och registreras av sekundära mätanordningar.

Elektriska kontakttryckmätare

Fig-6

Den elastiska komponenten i anordningen är en rörformad enkelvarvsfjäder. Kontakter (1) och (2) görs för eventuella märken på instrumentskalan genom att vrida på skruven i huvudet (3), som sitter på utsidan av glaset.

När trycket minskar och når sin nedre gräns kommer pilen (4) med kontakt (5) att slå på lampkretsen med motsvarande färg. När trycket ökar till den övre gränsen, som ställs in av kontakt (2), stänger pilen den röda lampkretsen med kontakt (5).

Noggrannhetsklasser

Mättrycksmätare är indelade i två klasser:

1. Exemplarisk.

2. Arbetare.

Modellinstrument bestämmer felet i avläsningar av arbetsinstrument som är involverade i produktionstekniken.

Noggrannhetsklassen är sammankopplad med det tillåtna felet, vilket är mängden avvikelse för tryckmätaren från de faktiska värdena. Anordningens noggrannhet bestäms av procentandelen av det maximalt tillåtna felet till det nominella värdet. Ju högre procentandel, desto lägre noggrannhet har enheten.

Modelltryckmätare har en noggrannhet mycket högre än arbetsmodeller, eftersom de tjänar till att bedöma konsistensen av avläsningarna av arbetsmodeller av enheter. Standardtryckmätare används huvudsakligen i laboratorieförhållanden, så de tillverkas utan extra skydd från den yttre miljön.

Fjädertrycksmätare har 3 noggrannhetsklasser: 0,16, 0,25 och 0,4. Arbetsmodeller av tryckmätare har noggrannhetsklasser från 0,5 till 4.

Användning av tryckmätare

Tryckmätningsinstrument är de mest populära enheterna i olika industrier när man arbetar med flytande eller gasformiga råvaror.

Vi listar de viktigaste platserna där sådana enheter används:

• Inom gas- och oljeindustrin.
• Inom värmeteknik för övervakning av energibärartryck i rörledningar.
• Inom flygindustrin, fordonsindustrin, flyg- och bilunderhåll.
• I den mekaniska verkstadsindustrin vid användning av hydromekaniska och hydrodynamiska enheter.
• I medicinsk utrustning och instrument.
• Inom järnvägsutrustning och transporter.
• I den kemiska industrin för att bestämma trycket av ämnen i tekniska processer.
• På platser som använder pneumatiska mekanismer och enheter.

Fulltextsökning.

Funktionsprincip

Funktionsprincipen för tryckmätaren är baserad på att balansera det uppmätta trycket med kraften av elastisk deformation av en rörfjäder eller ett känsligare tvåplattsmembran, vars ena ände är förseglad i en hållare och den andra är ansluten genom en stav till en tribisk mekanism som omvandlar den linjära rörelsen av det elastiska avkänningselementet till en cirkulär rörelse av den indikerande pilen.

Olika sorter

Gruppen av instrument som mäter övertryck inkluderar:

Tryckmätare - instrument med mätningar från 0,06 till 1000 MPa (Mät övertryck - den positiva skillnaden mellan absolut och barometertryck)

Vakuummätare är enheter som mäter vakuum (tryck under atmosfärstryck) (upp till minus 100 kPa).

Tryck- och vakuummätare är tryckmätare som mäter både övertryck (från 60 till 240 000 kPa) och vakuum (upp till minus 100 kPa).

Tryckmätare - tryckmätare för små övertryck upp till 40 kPa

Traktionsmätare - vakuummätare med en gräns på upp till minus 40 kPa

Tryck- och vakuummätare med extrema gränser som inte överstiger ±20 kPa

Data ges i enlighet med GOST 2405-88

De flesta inhemska och importerade tryckmätare tillverkas i enlighet med allmänt accepterade standarder, därför ersätter tryckmätare av olika märken varandra. När du väljer en tryckmätare måste du veta: mätgränsen, kroppens diameter, enhetens noggrannhetsklass. Beslagets placering och gänga är också viktigt. Dessa data är desamma för alla enheter som tillverkas i vårt land och Europa.

Det finns även tryckmätare som mäter absolut tryck, det vill säga övertryck + atmosfäriskt

En anordning som mäter atmosfärstryck kallas en barometer.

Typer av tryckmätare

Beroende på elementets design och känslighet finns det vätske-, dödvikts- och deformationstryckmätare (med en rörformig fjäder eller membran). Tryckmätare är indelade i noggrannhetsklasser: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4.0 (ju lägre siffra, desto mer exakt är enheten).

Typer av tryckmätare

Manometer kan efter syfte delas in i teknisk - allmän teknisk, elektrisk kontakt, speciell, självregistrerande, järnväg, vibrationsbeständig (glycerinfylld), fartyg och referens (modell).

Allmän teknisk: konstruerad för att mäta vätskor, gaser och ångor som inte är aggressiva mot kopparlegeringar.

Elektrisk kontakt: har förmågan att justera det uppmätta mediet, på grund av närvaron av en elektrisk kontaktmekanism. En särskilt populär enhet i denna grupp kan kallas EKM 1U, även om den länge har upphört.

Speciellt: syre - måste avfettas, eftersom ibland till och med lätt förorening av mekanismen i kontakt med rent syre kan leda till en explosion. Tillverkas ofta i blått fodral med O2 (syre) symbol på urtavlan; acetylen - kopparlegeringar är inte tillåtna vid tillverkning av mätmekanismen, eftersom det vid kontakt med acetylen finns risk för bildning av explosiv acetylenkoppar; ammoniak - måste vara korrosionsbeständig.

Referens: med en högre noggrannhetsklass (0,15; 0,25; 0,4) används dessa enheter för att kontrollera andra tryckmätare. I de flesta fall är sådana anordningar installerade på kolvtryckmätare med dödvikt eller andra installationer som kan utveckla det erforderliga trycket.

Fartygstryckmätare är avsedda för användning i flod- och marinflottor.

Järnväg: avsedd för användning i järnvägstransporter.

Självregistrering: tryckmätare i ett hus, med en mekanism som gör att du kan återskapa tryckmätarens driftdiagram på kartpapper.

Värmeledningsförmåga

Värmekonduktivitetsmätare är baserade på minskningen av värmeledningsförmågan hos en gas med tryck. Dessa tryckmätare har en inbyggd filament som värms upp när ström passerar genom den. Ett termoelement eller resistiv temperatursensor (DOTS) kan användas för att mäta glödtrådens temperatur. Denna temperatur beror på den hastighet med vilken glödtråden överför värme till den omgivande gasen och därmed på värmeledningsförmågan. Ofta används en Pirani-mätare som använder en enda platinafilament samtidigt som ett värmeelement och gillar DOTS. Dessa tryckmätare ger exakta avläsningar mellan 10 och 10−3 mmHg. Art., men de är ganska känsliga för kemisk sammansättning uppmätta gaser.

[redigera]Två filament

Den ena trådspolen används som värmare, medan den andra används för att mäta temperatur genom konvektion.

Pirani tryckmätare (en gänga)

Piranis tryckmätare består av en metalltråd som utsätts för det tryck som mäts. Tråden värms upp av strömmen som flyter genom den och kyls av den omgivande gasen. När gastrycket minskar minskar även kyleffekten och trådens jämviktstemperatur ökar. Resistansen hos en tråd är en funktion av temperaturen: genom att mäta spänningen över tråden och strömmen som flyter genom den kan motståndet (och därmed gastrycket) bestämmas. Denna typ av tryckmätare designades först av Marcello Pirani.

Termoelement- och termistormätare fungerar på liknande sätt. Skillnaden är att ett termoelement och en termistor används för att mäta glödtrådens temperatur.

Mätområde: 10−3 - 10 mmHg. Konst. (ungefär 10−1 - 1000 Pa)

Joniseringstryckmätare

Joniseringstryckmätare är de mest känsliga mätinstrument för mycket låga tryck. De mäter trycket indirekt genom att mäta de joner som produceras när gasen bombarderas med elektroner. Ju lägre gasdensiteten desto färre joner kommer att bildas. Kalibrering av en jontrycksmätare är instabil och beror på arten av de uppmätta gaserna, vilket inte alltid är känt. De kan kalibreras genom jämförelse med McLeod-tryckmätaravläsningarna, som är mycket mer stabila och oberoende av kemi.

Termionelektroner kolliderar med gasatomer och genererar joner. Jonerna attraheras till elektroden vid en lämplig spänning, känd som en kollektor. Kollektorströmmen är proportionell mot joniseringshastigheten, som är en funktion av systemtrycket. Genom att mäta kollektorströmmen kan man således bestämma gastrycket. Det finns flera undertyper av joniseringstryckmätare.

Mätområde: 10−10 - 10−3 mmHg. Konst. (ungefär 10−8 - 10−1 Pa)

De flesta jonmätare finns i två typer: varm katod och kall katod. Den tredje typen - en tryckmätare med roterande rötor - är känsligare och dyrare än de två första och diskuteras inte här. I fallet med en het katod skapar en elektriskt uppvärmd glödtråd en elektronstråle. Elektronerna passerar genom tryckmätaren och joniserar gasmolekylerna runt dem. De resulterande jonerna samlas på den negativt laddade elektroden. Strömmen beror på antalet joner, vilket i sin tur beror på gastrycket. Heta katodtryckmätare mäter exakt tryck i intervallet 10−3 mmHg. Konst. upp till 10−10 mm Hg. Konst. Principen för en kallkatodtryckmätare är densamma, förutom att elektroner produceras i en urladdning som skapas av en elektrisk högspänningsurladdning. Kalkatodtryckmätare mäter exakt tryck i intervallet 10−2 mmHg. Konst. upp till 10−9 mm Hg. Konst. Kalibrering av joniseringstryckmätare är mycket känslig för strukturell geometri, kemisk sammansättning av de uppmätta gaserna, korrosion och ytavlagringar. Deras kalibrering kan bli oanvändbar när den slås på vid atmosfäriskt och mycket lågt tryck. Sammansättningen av vakuum vid låga tryck är vanligtvis oförutsägbar, så en masspektrometer måste användas tillsammans med en joniseringstryckmätare för noggranna mätningar.

Varm katod

En Bayard-Alpert hetkatodjoniseringsmätare består vanligtvis av tre elektroder som arbetar i triodläge, där glödtråden är katoden. De tre elektroderna är kollektorn, glödtråden och gallret. Kollektorströmmen mäts i picoamps med en elektrometer. Potentialskillnaden mellan glödtråden och jord är typiskt 30 volt, medan nätspänningen under konstant spänning är 180-210 volt om det inte finns valfritt elektroniskt bombardemang genom uppvärmning av nätet, vilket kan ha en hög potential på cirka 565 volt. Den vanligaste jonmätaren är en Bayard-Alpert varm katod med en liten jonsamlare inuti gallret. Ett glashölje med hål till vakuumet kan omge elektroderna, men vanligtvis används det inte och tryckmätaren är inbyggd direkt i vakuumanordningen och kontakterna dras genom en keramisk platta i vakuumanordningens vägg. Hetkatodjoniseringsmätare kan skadas eller förlora kalibrering om de slås på när atmosfärstryck eller till och med vid lågt vakuum. Mätningarna av heta katodjoniseringstryckmätare är alltid logaritmiska.

Elektronerna som emitteras av glödtråden rör sig flera gånger framåt och bakåt runt nätet tills de träffar det. Under dessa rörelser kolliderar vissa elektroner med gasmolekyler och bildar elektron-jonpar (elektronjonisering). Antalet sådana joner är proportionellt mot densiteten hos gasmolekyler multiplicerat med den termioniska strömmen, och dessa joner flyger till kollektorn och bildar en jonström. Eftersom densiteten hos gasmolekyler är proportionell mot trycket uppskattas trycket genom att mäta jonströmmen.

Lågtryckskänsligheten hos heta katodtryckmätare begränsas av den fotoelektriska effekten. Elektroner som träffar nätet producerar röntgenstrålar, som producerar fotoelektriskt brus i jonsamlaren. Detta begränsar intervallet för äldre heta katodmätare till 10−8 mmHg. Konst. och Bayard-Alpert till cirka 10−10 mmHg. Konst. Ytterligare ledningar med katodpotential i siktlinjen mellan jonsamlaren och gallret förhindrar denna effekt. I extraktionstypen attraheras jonerna inte av en tråd, utan av en öppen kon. Eftersom jonerna inte kan bestämma vilken del av könen som ska träffa, passerar de genom hålet och bildar en jonstråle. Denna jonstråle kan överföras till en Faraday-kopp.

Funktionsprincipen bygger på att balansera det uppmätta trycket eller tryckskillnaden med trycket i en vätskekolonn. De har en enkel design och hög mätnoggrannhet och används ofta som laboratorie- och kalibreringsinstrument. Vätsketrycksmätare är indelade i: U-formad, klocka och ring.

U-formad. Funktionsprincipen bygger på lagen om kommunicerande fartyg. De kommer i tvårörs (1) och enkelrörskoppar (2).

1) är ett glasrör 1 monterat på en skiva 3 med en våg och fylld med en barriärvätska 2. Nivåskillnaden i armbågarna är proportionell mot det uppmätta tryckfallet. "-" 1. serie av fel: på grund av felaktighet vid mätning av meniskens position, förändringar i T omgivande. miljö, kapillaritetsfenomen (eliminerar genom att införa korrigeringar). 2. behovet av två avläsningar, vilket leder till en ökning av felen.

2) rep. är en modifiering av tvårörs, men en armbåge ersätts med ett brett kärl (kopp). Under påverkan av övertryck minskar vätskenivån i kärlet och i röret ökar.

Flytande U-formad Differentialtrycksmätare liknar i princip koppmätare, men för att mäta tryck använder de rörelsen av en flottör placerad i en kopp när vätskenivån ändras. Med hjälp av en transmissionsanordning omvandlas flottörens rörelse till indikeringspilens rörelse. "+" brett mätområde. Funktionsprincip flytande tryckmätare är baserade på Pascals lag - det uppmätta trycket balanseras av vikten av arbetsvätskans kolumn: P = ρgh. Består av en reservoar och en kapillär. Destillerat vatten, kvicksilver och etylalkohol används som arbetsvätskor. De används för att mäta små övertryck och vakuum, barometertryck. De är enkla i design, men det finns ingen fjärrdataöverföring.

Ibland, för att öka känsligheten, placeras kapillären i en viss vinkel mot horisonten. Då: P = ρgL Sinα.

I deformation tryckmätare används för att motverka den elastiska deformationen av avkänningselementet (SE) eller kraften som utvecklas av det. Det finns tre huvudformer av SE som har blivit utbredda inom mätpraxis: rörformade fjädrar, bälgar och membran.

Rörformig fjäder(måttfjäder, Bourdon-rör) - ett elastiskt metallrör, vars ena ändar är förseglad och har förmåga att röra sig, och den andra är styvt fixerad. Rörformade fjädrar används främst för att omvandla det uppmätta trycket som appliceras på fjäderns inre till proportionell rörelse av dess fria ände.

Det vanligaste är en envarvs rörfjäder, som är ett 270° böjt rör med ovalt eller elliptiskt tvärsnitt. Under påverkan av det tillförda övertrycket lindas röret av och under påverkan av vakuum vrids det. Denna rörelseriktning för röret förklaras av det faktum att under påverkan av inre övertryck ökar ellipsens mindre axel, medan rörets längd förblir konstant.

Den största nackdelen med de övervägda fjädrarna är deras lilla rotationsvinkel, vilket kräver användning av transmissionsmekanismer. Med deras hjälp omvandlas den fria änden av en rörformig fjäder med flera grader eller millimeter till en vinkelrörelse av pilen med 270 - 300°.

Fördelen är en statisk egenskap nära linjär. Huvudapplikationen är indikeringsinstrument. Mätområden för tryckmätare från 0 till 10 3 MPa; vakuummätare - från 0,1 till 0 MPa. Instrumentnoggrannhetsklasser: från 0,15 (exempelvis) till 4.

Rörformade fjädrar är gjorda av mässing, brons och rostfritt stål.

Bälg. Bälg är en tunnväggig metallkopp med tvärgående korrugeringar. Botten av glaset rör sig under tryck eller kraft.

Inom linjäriteten för bälgens statiska egenskaper förblir förhållandet mellan kraften som verkar på den och deformationen som orsakas av den konstant. och kallas bälgens styvhet. Bälgar tillverkas av olika kvaliteter av brons, kolstål, rostfritt stål, aluminiumlegeringar etc. Bälgar med en diameter på 8–10 till 80–100 mm och en väggtjocklek på 0,1–0,3 mm serietillverkas.

Membran. Det finns elastiska och elastiska membran. Ett elastiskt membran är en flexibel rund platt eller korrugerad platta som kan böjas under tryck.

Den statiska egenskapen hos platta membran förändras olinjärt med ökande tryck, därför används en liten del av det möjliga slaget som arbetsområde. Korrugerade membran kan användas för större avböjningar än platta, eftersom de har betydligt mindre olinjäritet av karakteristiken. Membran är gjorda av olika stålkvaliteter: brons, mässing, etc.

En vätsketermometer är en anordning för att mäta temperaturen i tekniska processer med hjälp av en vätska som reagerar på temperaturförändringar. Vätsketermometrar är välkända för alla i vardagen: för att mäta rumstemperatur eller mänsklig kroppstemperatur.

Vätsketermometrar består av fem huvuddelar, dessa är: termometerkulan, vätskan, kapillärröret, bypasskammaren och vågen.

Termometerkulan är den del där vätskan placeras. Vätskan reagerar på förändringar i temperatur genom att stiga eller falla genom kapillärröret. Ett kapillärrör är en smal cylinder genom vilken vätska rör sig. Ofta är kapillärröret utrustat med en bypass-kammare, som är en hålighet in i vilken överskottsvätska strömmar. Om det inte finns någon bypasskammare, när kapillärröret är fyllt, kommer tillräckligt tryck att byggas upp för att förstöra röret om temperaturen fortsätter att stiga. Vågen är den del av vätsketermometern som avläsningar görs med. Skalan är kalibrerad i grader. Vågen kan fästas på kapillärröret, eller så kan den vara rörlig. Den rörliga skalan gör det möjligt att justera den.

Arbetsprincipen för en flytande termometer

Funktionsprincipen för vätsketermometrar är baserad på vätskors förmåga att komprimera och expandera. När en vätska värms upp expanderar den vanligtvis; Vätskan i termometerlampan expanderar och rör sig uppåt i kapillärröret, vilket indikerar en ökning av temperaturen. Omvänt, när en vätska svalnar, drar den vanligtvis ihop sig; vätskan i kapillärröret på en vätsketermometer minskar och indikerar därmed en temperaturminskning. I fallet när det sker en förändring av den uppmätta temperaturen för ett ämne, sker värmeöverföring: först från ämnet vars temperatur mäts till termometerkulan och sedan från bollen till vätskan. Vätskan reagerar på förändringar i temperatur genom att röra sig upp eller ner i kapillärröret.

Vilken typ av vätska som används i en vätsketermometer beror på temperaturintervallet som termometern mäter.

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

Vätsketermometrar för partiell nedsänkning

Många flytande termometrar är designade för att hänga på en vägg, med hela termometerns yta i kontakt med ämnet vars temperatur mäts. Vissa typer av industriella och laboratorievätsketermometrar är dock designade och kalibrerade för att nedsänkas i vätska.

Av de termometrar som används på detta sätt är de mest använda partiella nedsänkningstermometrar. För att få en exakt avläsning med en partiell nedsänkningstermometer, sänk ner glödlampan och kapillärröret endast i denna linje.

Partiella nedsänkningstermometrar är nedsänkta till ett märke för att kompensera för förändringar i omgivningstemperaturen som kan påverka vätskan inuti kapillärröret. Om förändringar i omgivningstemperaturen (förändringar i temperaturen på luften runt termometern) är sannolika kan de få vätskan inuti kapillärröret att expandera eller dra ihop sig. Som ett resultat kommer avläsningarna att påverkas inte bara av temperaturen på ämnet som mäts, utan också av temperaturen på den omgivande luften. Nedsänkning av kapillärröret till den markerade linjen tar bort effekten av omgivningstemperaturen på avläsningarnas noggrannhet.

I industriella produktionsmiljöer är det ofta nödvändigt att mäta temperaturen på ämnen som passerar genom rör eller finns i behållare. Att mäta temperatur under dessa förhållanden skapar två problem för instrumenttekniker: hur man mäter temperaturen på ett ämne om det inte finns någon direkt tillgång till detta ämne eller vätska, och hur man tar bort en vätsketermometer för inspektion, verifiering eller utbyte utan att stoppa processen. Båda dessa problem elimineras om mätkanaler används för att sätta in termometrar.

Mätkanalen för att sätta in termometern är en rörformad kanal som är stängd i ena änden och öppen i den andra. Mätkanalen är utformad för att rymma kulan på en vätsketermometer och på så sätt skydda den från ämnen som kan orsaka korrosion, giftiga ämnen eller under högt tryck. När man använder mätkanaler för att sätta in termometrar sker värmeväxling i form av indirekt kontakt (genom mätkanalen) av ämnet vars temperatur mäts och termometerkulan. Mätkanalerna är en tätning för ökat tryck och förhindrar att vätskan, vars temperatur mäts, kommer ut.

Mätkanalerna är gjorda i standardstorlekar så att de kan användas med olika typer termometrar. När termometern är installerad i mätkanalen, förs dess kula in i kanalen, och en mutter skruvas på toppen av termometern för att säkra termometern.

En tryckmätare är en kompakt mekanisk anordning för att mäta tryck. Beroende på modifieringen kan den fungera med luft, gas, ånga eller vätska. Det finns många typer av tryckmätare, baserade på principen att ta tryckavläsningar i mediet som mäts, som var och en har sin egen tillämpning.

Användningsomfång

Tryckmätare är ett av de vanligaste instrumenten som finns i olika system:

• Värmepannor.
• Gasledningar.
• Vattenledningar.
• Kompressorer.
• Autoklaver.
• Cylindrar.
• Ballongluftgevär osv.

Utvändigt liknar tryckmätaren en låg cylinder med olika diametrar, oftast 50 mm, som består av en metallkropp med ett glaslock. Genom glasdelen kan man se en skala med märken i tryckenheter (Bar eller Pa). På sidan av huset finns ett rör med en yttre gänga för att skruva in i hålet i systemet där det är nödvändigt att mäta trycket.

När trycket injiceras i mediet som mäts pressar gasen eller vätskan genom röret den inre mekanismen hos tryckmätaren, vilket leder till en avböjning av vinkeln på pilen som pekar mot skalan. Ju högre tryck som skapas, desto mer böjer nålen. Siffran på skalan där visaren stannar kommer att motsvara trycket i systemet som mäts.

Tryck som en tryckmätare kan mäta

Tryckmätare är universella mekanismer som kan användas för att mäta olika värden:

• Övertryck.
• Vakuumtryck.
• Tryckskillnader.
• Atmosfärstryck.

Användningen av dessa enheter låter dig kontrollera olika tekniska processer och förhindra nödsituationer. Tryckmätare avsedda för användning under speciella förhållanden kan ha ytterligare modifieringar av huset. Det kan vara explosionsskydd, motstånd mot korrosion eller ökad vibration.

Typer av tryckmätare

Manometer används i många system där det finns tryck, vilket måste ligga på en tydligt definierad nivå. Användningen av enheten låter dig övervaka den, eftersom otillräcklig eller överdriven exponering kan skada olika tekniska processer. Dessutom orsakar övertryck brott på behållare och rör. I detta avseende har flera typer av tryckmätare utformade för specifika driftsförhållanden skapats.

Dom är:

• Exemplarisk.
• Allmän teknisk.
• Elektrisk kontakt.
• Särskild.
• Självinspelning.
• Fartygets.
• Järnväg.

Exemplarisk Tryckmätare avsedd för verifiering av annan liknande mätutrustning. Sådana anordningar bestämmer nivån av övertryck i olika miljöer. Sådana enheter är utrustade med en särskilt exakt mekanism som ger minimalt fel. Deras noggrannhetsklass sträcker sig från 0,05 till 0,2.

Allmän teknisk används i allmänna miljöer som inte fryser till is. Sådana enheter har en noggrannhetsklass från 1,0 till 2,5. De är motståndskraftiga mot vibrationer, så de kan installeras på transport- och värmesystem.

Elektrisk kontaktär utformade speciellt för övervakning och varning för att nå den övre gränsen för en farlig last som kan förstöra systemet. Sådana anordningar används med olika medier såsom vätskor, gaser och ångor. Denna utrustning har en inbyggd elektrisk kretskontrollmekanism. När övertryck uppstår ger tryckmätaren en signal eller stänger mekaniskt av matningsutrustningen som pumpar trycket. Dessutom kan elektriska kontakttryckmätare innehålla en speciell ventil som avlastar trycket till en säker nivå. Sådana anordningar förhindrar olyckor och explosioner i pannrum.

Särskild Tryckmätare är utformade för att fungera med en specifik gas. Sådana enheter har vanligtvis färgade fodral snarare än de klassiska svarta. Färgen motsvarar gasen som denna enhet kan arbeta med. Dessutom används speciella markeringar på skalan. Till exempel är tryckmätare för att mäta ammoniaktryck, som vanligtvis installeras i industriella kylaggregat, gulfärgade. Sådan utrustning har en noggrannhetsklass från 1,0 till 2,5.

Självinspelning används i områden där det inte bara krävs att visuellt övervaka systemtrycket, utan också för att registrera indikatorer. De skriver ett diagram som kan användas för att se tryckdynamik över vilken tidsperiod som helst. Sådana enheter kan hittas i laboratorier, såväl som vid värmekraftverk, konservfabriker och andra livsmedelsföretag.

Fartygets inkluderar en bred laguppställningen tryckmätare som har ett väderbeständigt hölje. De kan arbeta med vätska, gas eller ånga. Deras namn kan hittas på gatugasdistributörer.

Järnväg tryckmätare är utformade för att övervaka övertryck i mekanismer som betjänar elektriska järnvägsfordon. I synnerhet används de på hydrauliska system, flytta skenorna när bommen förlängs. Sådana enheter har ökat motstånd mot vibrationer. Inte bara tål de stötar, utan indikatorn på skalan reagerar inte på mekanisk påfrestning på kroppen, vilket exakt visar trycknivån i systemet.

Typer av tryckmätare baserade på mekanismen för att ta avläsningar av trycket i mediet

Manometer skiljer sig också i den interna mekanismen som resulterar i att man tar tryckavläsningar i systemet som de är anslutna till. Beroende på enheten är de:

• Flytande.
• Vår.
• Membran.
• Elektrisk kontakt.
• Differentiell.

Flytande Tryckmätaren är utformad för att mäta trycket i en vätskekolonn. Sådana anordningar fungerar enligt den fysiska principen att kommunicera kärl. De flesta enheter har en synlig nivå av arbetsvätskan från vilken de tar avläsningar. Dessa enheter är en av de sällan använda. På grund av kontakt med vätska blir deras inre smutsigt, så transparensen går gradvis förlorad och det blir svårt att visuellt bestämma avläsningarna. Vätsketrycksmätare var en av de allra första som uppfanns, men de finns fortfarande.

Vår tryckmätare är de vanligaste. De har enkel design som är lämplig för reparation. Deras mätgränser sträcker sig vanligtvis från 0,1 till 4000 bar. Det känsliga elementet i en sådan mekanism i sig är ett ovalt rör, som drar ihop sig under tryck. Kraften som trycker på röret överförs genom en speciell mekanism till en pekare, som roterar i en viss vinkel och pekar på en skala med markeringar.

Membran Tryckmätaren arbetar enligt den fysiska principen om pneumatisk kompensation. Inuti enheten finns ett speciellt membran, vars avböjningsnivå beror på effekten av det skapade trycket. Vanligtvis löds två membran samman för att bilda en låda. När lådans volym ändras avleder den känsliga mekanismen pilen.

Elektrisk kontakt Manometer finns i system som automatiskt övervakar trycket och justerar det eller signalerar när en kritisk nivå har uppnåtts. Enheten har två pilar som kan flyttas. Den ena är inställd på lägsta tryck och den andra till max. De elektriska kretskontakterna är monterade inuti enheten. När trycket når en av de kritiska nivåerna stängs den elektriska kretsen. Som ett resultat genereras en signal på kontrollpanelen eller en automatisk mekanism utlöses för en nödåterställning.

Differentiell Tryckmätare är en av de mest komplexa mekanismerna. De arbetar enligt principen att mäta deformation inuti speciella block. Dessa tryckmätare är tryckkänsliga. När blocket deformeras överför en speciell mekanism förändringarna till en pil som pekar på skalan. Pekaren rör sig tills ändringarna i systemet stannar och stannar vid en viss nivå.

Noggrannhetsklass och mätområde

Varje tryckmätare har ett tekniskt pass, som anger dess noggrannhetsklass. Indikatorn har ett numeriskt uttryck. Ju lägre siffra, desto mer exakt är enheten. För de flesta instrument är normen en noggrannhetsklass på 1,0 till 2,5. De används i fall där en liten avvikelse inte är av särskild betydelse. Det största felet orsakas vanligtvis av de enheter som bilister använder för att mäta lufttrycket i däcken. Deras klass sjunker ofta till 4,0. Exemplariska tryckmätare har den bästa noggrannhetsklassen, varav de mest avancerade arbetar med ett fel på 0,05.

Varje tryckmätare är utformad för att fungera inom ett specifikt tryckområde. Massiva modeller som är för kraftfulla kommer inte att kunna registrera minimala fluktuationer. Mycket känsliga enheter, när de utsätts för överskott, misslyckas eller förstörs, vilket leder till tryckavlastning i systemet. I detta avseende, när du väljer en tryckmätare, bör du vara uppmärksam på denna indikator. Vanligtvis kan du hitta modeller på marknaden som kan registrera tryckskillnader från 0,06 till 1000 mPa. Det finns även speciella modifieringar, så kallade dragmätare, som är utformade för att mäta vakuumtryck ner till en nivå av -40 kPa.