Манометры представляют собой компактные механические устройства, измеряющие показатели давления. Разные модификации таких приборов позволяют им работать с жидкостями или газами, в том числе с паром и воздухом.
Измерение давления такими приборами необходимо в разных сферах, в том числе в водо- и газопроводах, отопительных котлах и компрессорах, автоклавах, баллонах со сжатым газом (в том числе и в пневматических винтовках). Большинство таких устройств универсально: они могут предназначаться для замеров разных показаний: избытка или разницы давлений, атмосферного давления, а также могут применяться в качестве вакуумметров.
Виды манометров
Везде, где нужно контролировать уровень давления, необходима установка таких приборов. В противном случае не избежать нарушений технологических процессов, что, в свою очередь, может спровоцировать критическую ситуацию. Выделяют 7 групп манометров в зависимости от ожидаемых условий работы.
Образцовые манометры
- Для проверки измерительного оборудования (других манометров).
- Работают с минимальной погрешностью в разных средах.
- Класс точности – от 0,05 до 0,2.
Электроконтактные
- Обеспечивают контроль и предупреждение о достижении критического уровня разрушающей нагрузки.
- Работают со встроенным механизмом управления электросетями: при достижении критических нагрузок отключают оборудование или сбрасывают давление до безопасного уровня через клапан.
- Могут применяться в жидких и газообразных средах.
Общетехнические
- Могут использоваться в незамерзающих средах.
- Отличаются хорошей устойчивостью к вибрации.
- Монтируются на транспортных и отопительных системах.
- Класс точности – 1,0-2,5.
Самопишущие
- Обеспечивают визуальный контроль состояния системы, а также фиксацию показателей.
- Записывают данные в виде диаграммы, по которой можно проследить уровень давления в динамике.
- Используются в основном на предприятиях пищевой промышленности и тепловых электростанциях.
Специальные
- Для работы со специальными газами (например, аммиаком, аргоном)
- Выпускаются в цветных корпусах, что позволяет отличить их от других устройств.
- Класс точности – от 1,0 до 2,5.
Железнодорожные
- Для механизмов, обслуживающих рельсовый электротранспорт.
- Отличаются повышенной стойкостью к вибрации.
- Постоянное механическое воздействие на корпус не приводит к искажению полученных данных.
Судовые
- Поставляются в корпусе, защищенном от внешнего воздействия и атмосферных осадков.
- Могут устанавливаться не только на судах, но и на уличных газовых распределителях.
- Подходят для жидких и газообразных сред.
Область применения манометров
Манометры различаются не только по области использования, но и по типу механизма для снятия показаний давления в среде. Здесь выделяют пять стандартных групп приборов.
Тестируем манометры для надувной лодки ПВХ
Электроконтактные
- Подходят для систем автоматического контроля давления и его регулировки.
- В основе конструкции прибора – две подвижные стрелки, которые нужно установить на минимальные и максимальные допустимые показатели.
- При достижении одной из граничных величин электроцепь замыкается, и пульт управления получает сигнал для сброса давления или отключения системы.
Жидкостные
- Работают по физическому принципу сообщающихся сосудов.
- Для измерения давления в столбе жидкости.
- Работают в контакте с жидкостной средой, из-за чего часто загрязняются и делают неточные замеры.
- На сегодняшний день используются все реже.
Пружинные
- Наиболее популярные приборы с простой и надежной конструкцией.
- Могут выполнять измерения в пределах 0,1-4000 Бар.
- В механизме предусмотрен чувствительный элемент в виде трубки овального сечения, которая сжимается как пружина и передает силу воздействия на измерительный модуль.
Дифференциальные
Эти манометры считаются сложными механизмами и работают по принципу деформации внутренних блоков. Эти элементы конструкции восприимчивы к давлению и по мере деформирования передают показания на измерительный блок. Указатель будет двигаться до тех пор, пока перепады давления не сменятся стабильными значениями.
Мембранные
- Работают по физическому принципу пневматической компенсации.
- Основным элементом прибора считается специальная мембрана, которая изгибается под действием давления.
- Чувствительный механизм отслеживает эти изменения и выдает величину давления.
Класс точности манометров
Эта характеристика обязательно указывается в техническом паспорте на прибор. Выражается класс точности в цифрах: чем ниже цифровое значение в маркировке, тем выше точность. Существует три стандартные категории:
- С большой погрешностью. Класс точности 4,0. Эти приборы обычно используются на автомобильных СТО для проверки уровня давления воздуха в шинах.
- Стандартные, в диапазоне 1,0-2,5 (нормальный класс точности для большинства моделей);
- Высокоточные (образцовые), работающие с погрешностью 0,05.
Класс точности влияет не только на погрешность измерений. От него зависит и возможность эксплуатации приборов в том или ином диапазоне. Так, мощные модели не способны уловить минимальные колебания, а сверхчувствительные весьма восприимчивы к высоким «критическим» показателям.
В ассортименте современных моделей есть устройства, способные проводить измерения в диапазоне 0,06-1000 мПа, а также модификации для измерения разрежения давления до уровня -40кПа.
Компания Измеркон , Санкт-Петербург, реализует манометры цифрового типа, с ЖК-дисплеем, на котором показывают измеренные величины. Такие устройства работают с высокой точностью, в пределах 0,5-0,025%. Среди предложений компании есть и модели с дополнительными опциями – например, во взрывозащищенном исполнении.
Источник: izmerkon.ru
Давление воды на разных глубинах
Давление водяного столба в зависимости от глубины (высоты водяного столба):
Ниже в таблице приводится давление воды (водяного столба) на разных глубинах – от 1 до 500 метров.
* фунтов на кв. дюйм / pound square inches (psi),
** фунтов на кв. фут / pound square feet (psf).
Коэффициент востребованности 875
- ← “Незачем” или “не зачем”, как правильно пишется?
- Плотность, давление и температура атмосферы на различной высоте над Землей →
Мировая экономика
Справочники
Востребованные технологии
- Концепция инновационного развития общественного производства – осуществления Второй индустриализации России на период 2017-2022 гг. (107 972)
- Экономика Второй индустриализации России (105 221)
- Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции (41 692)
- Крахмал, свойства, получение и применение (36 397)
- Целлюлоза, свойства, получение и применение (34 606)
- Природный газ, свойства, химический состав, добыча и применение (33 448)
- Программа искусственного интеллекта ЭЛИС (32 665)
- Прямоугольный треугольник, свойства, признаки и формулы (32 303)
- Метан, получение, свойства, химические реакции (31 924)
- Плазма, свойства, виды, получение и применение (31 030)
Поиск технологий
О чём данный сайт?
Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.
Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.
Что измеряет манометр и какое давление показывает
Ни одно современное здание не обходится без отопительной системы. А для ее стабильной и безопасной эксплуатации требуется точный контроль давления теплоносителя. Если давление в пределах гидравлического графика стабильное, то отопительная система работает нормально. Однако при ее повышении появляется риск разрыва трубопровода.
Понижение давления также может привести к таким негативным последствиям, как, например, образование кавитации, то есть в трубопроводе образуются пузырьки воздуха, которые, в свою очередь, могут вызвать коррозию. Поэтому поддерживать нормальное давление крайне необходимо, и благодаря манометру это становиться возможным. Помимо отопительных систем такие приборы применяются в самых различных областях.
Описание и назначение манометра
Манометр представляет собой прибор, измеряющий уровень давления. Существуют такие виды манометров, которые применяются в самых разных отраслях, и, разумеется, для каждой из них предназначен свой манометр. Для примера можно взять барометр — прибор, предназначенный для измерения давления атмосферы. Они широко применяются в машиностроении, в сельском хозяйстве, в строительстве, в промышленности и в других сферах.
Эти приборы измеряют давление, и это понятие растяжимое, по крайней мере, и у этой величины также есть свои разновидности. Чтобы ответить на вопрос о том, какое давление показывает манометр, стоит рассмотреть этот показатель в целом. Это величина, определяющая отношение силы, действующей на единицу площади поверхности, перпендикулярно этой поверхности. Практически любой технологический процесс сопровождается этой величиной.
Виды давления:
- атмосферное — давление атмосферы земли, которое создается массой воздушного столба;
- абсолютное давление —это показатель, отсчет которого с учетом атмосферного, начинается с нуля;
- избыточное — под избыточным подразумевают разность двух показателей атмосферного и абсолютного;
- вакуум или, другими словами, разряженное — наоборот, представляет собой разницу абсолютного и атмосферной или барометрической величины;
- дифференциальное — это разность между двумя измеряемыми показателями, которые не имеют отношения к природным показателям.
Для измерения каждого из перечисленных выше видов показателей существуют определенные типы манометров.
Классификация приборов
Типы манометров различаются по двум признакам: по виду измеряемого ими показателя и по принципу действия.
По первому признаку они подразделяются на:
- приборы, предназначенные для измерения атмосферного давления, иначе они называются барометры;
- приборы, измеряющие избыточное и абсолютное;
- вакуумметры, призваны измерять разность атмосферного и абсолютного давлений;
- напорометры, измеряют малое (до 40 кПа) избыточное давление;
- тагометры, вид вакуумметра, которое измеряет избыточное давление верхнего предела 40 кПа;
- дифференциальные манометры, измеряют разность давлений.
Они работают по принципу уравновешивания разницы давлений определенной силой. Поэтому устройство манометров разное, в зависимости от того, как именно происходит это уравновешивание.
По принципу действия они делятся на:
- жидкостные, уравновешивание разницы давлений в таких приборах происходит за счет гидростатического давления столба жидкости, в устройстве используется принцип сообщающихся сосудов;
- пружинные имеют простую конструкцию, и широко применяются для измерения давления среды в широких диапазонах;
- мембранные, основаны на пневматической компенсации, уравновешивание давления происходит за счет силы упругости мембранной коробки;
- электроконтактные, применяются в автоматических системах контроля и сигнализации, поскольку с их помощью можно регулировать измеряемую среду благодаря встроенному в корпус электроконтактному механизму;
- дифференциальные используются для измерения уровня жидкостей под напором расхода жидкости, пара и газа с помощью диафрагм.
По назначению существуют такие виды манометров, как:
- общетехнические приборы применяются для измерения напора жидкостей, газов и паров, химически нейтральных к сплавам меди;
- кислородные, они производятся в корпусах голубого цвета с указанием О2 на циферблате, применяются для измерения кислородного давления в баллонах или вакуумах;
- ацетиленовые применяются для контроля избыточного давления ацетилена;
- эталонные применяются в целях проверки других приборов, поскольку они обладают большой точностью;
- судовые применяются в судах и морском транспорте;
- железнодорожные используются на железнодорожном транспорте;
- самопишущие имеют встроенный механизм, который позволяет воспроизводить на бумаге результат работы.
Устройство и принцип действия
Устройство манометра может иметь различную конструкцию в зависимости от вида и предназначения. Так, например, устройство, измеряющее напор воды, имеет довольно простую и понятную конструкцию. Она состоит из корпуса и шкалы с циферблатом, которая отображает значение.
В корпусе имеется встроенная пружина трубчатая либо мембрана с держателем, трипко-секторным механизмом и упругий элемент. Прибор функционирует по принципу уравнивания давления за счет силы изменения формы (деформации) мембраны либо пружины. А деформация, в свою очередь, приводит в движение чувствительный упругий элемент, действие которого отображается на шкале с помощью стрелки.
Жидкостные манометры состоят из длинной трубки, которую наполняют жидкостью. В трубке с жидкостью находится подвижная пробка, на которую влияет рабочая среда, измерять силу напора следует в зависимости от перемещения уровня жидкости. Манометры могут предназначаться для измерения разницы, такие устройства состоят из двух трубок.
Поршневые — состоят из цилиндра и поршня, расположенного внутри. Рабочая среда, в которой измеряется давление воздействует на поршень и уравновешивается грузом некоторой величины. Когда показатель изменяется, поршень перемешается и приводит в действие стрелку, которая показывает значение давления.
Термопроводные состоят из нити накаливания, которые нагреваются, когда через них пропускается электрический разряд. Принцип работы таких приборов основан на снижении теплопроводности газа с давлением.
Манометр Пирани назван так в честь Марчелло Пирани, который впервые сконструировал устройство. В отличие от термопроводных, состоит из металлической проводки, которая также нагревается во время прохождения через нее тока и охлаждается под воздействием рабочей среды, а именно газа. При уменьшении давления газа снижается и эффект охлаждения, а температура проводки возрастает. Величина измеряется посредством измерения напряжения в проводе во время прохождения через нее тока.
Ионизационные являются самыми чувствительными устройствами, которые используются для вычисления малых давлений. Как следует из названия устройства, его принцип работы основывается на измерении ионов, которые образуются под воздействием электронов на газ. Количество ионов зависит от плотности газа.
Однако ионы имеют очень нестабильную природу, которая напрямую зависит от рабочей среды газа или пара. Поэтому для уточнения применяются другой вид манометра Мак Леода. Уточнение происходит за счет сравнения показателей ионизационного манометра, с показаниями прибора Мак Леода.
Существует два вида ионизационных устройств: с горячим и холодным катодом.
Первый вид был сконструирован Баярдом Аллертом, состоит из электродов, которые работают в режиме триода, а в качестве катода выступает нить накала. Самый распространённый вид горячего катода — ионный манометр, в конструкции которого помимо коллектора, нити и сетки встроен небольшой ионный коллектор. Такие приборы очень уязвимы, они могут легко потерять калибровку, в зависимости от условий работы. Поэтому показания этих приборов всегда логарифмичны.
Холодный катод также имеет свои разновидности: интегрированный магнетрон и манометр Пеннинга. Их главное отличие заключается в положении анода и катода. В конструкции этих приборов нет нити накалывания, поэтому им для работы им требуется напряжение до 0,4 кВт. Использовать такие устройства не эффективно при низком уровне давления.
Поскольку они могут просто не заработать и не включиться. Принцип их работы основан на выработке тока, что невозможно при полном отсутствии газа, особенно для манометра Пеннинга. Так как устройство работает только в определенном магнитном поле. Оно необходимо для создания нужной траектории движения ионов.
Маркировка по цвету
Манометры, измеряющие давление газа, имеют цветные корпуса, их специально окрашивают в различные цвета. Существует несколько основных цветов, которые используются для окрашивания корпуса. Как, например, манометры, которые измеряют давление кислорода, имеют корпус голубого цвета с условным обозначением О2, аммиачные манометры имеют корпус, окрашенный в желтый цвет, ацетиленовые — белого цвета, водородные — темно-зеленого, хлорные — серого. Приборы, измеряющие давление горючих газов, окрашиваются в красный цвет, а негорючих —черный.
Преимущества использования
В первую очередь, стоит отметить универсальность манометра, который заключается в возможности контролировать давление и поддерживать ее на определенном уровне. Во-вторых, устройство позволяет получить точные показатели нормы, так и отклонение от них. В-третьих, доступность практически любо человек может себе позволить приобрести данный прибор. В-четвертых, устройство способно работать стабильно и бесперебойно на протяжении длительного времени, и не требует специальных условий или навыков.
Использование таких устройств в таких областях, как медицина, химическая промышленность, машино- и автомобилестроение, морской транспорт и других требующих точного контроля давления, значительно облегчает работу.
Класс точности прибора
Манометров очень много, и каждому виду присваивается определенный класс точности согласно предписаниям ГОСТ, под которым понимается допустимая погрешность, выражающаяся в процентном отношении к диапазону измерений.
Существует 6 классов точности: 0,4; 0,6; 1; 1,5; 2,5; 4. У каждого типа манометра они также различаются. Приведенный выше список относится к рабочим манометрам. Для пружинных устройств, к примеру, соответствуют следующие показатели 0,16; 0,25 и 0,4. Для поршневых — 0,05 и 0,2 и так далее.
Класс точности имеет обратно пропорциональную зависимость от диаметра шкалы прибора и от типа прибора. То есть, если диаметр шкалы больше, то точность и погрешность манометра уменьшается. Класс точности условно принято обозначать следующими латинскими буквами KL также можно встретить и CL, которая указывается на шкале прибора.
Значение погрешности можно вычислить. Для этого используется два показателя: класс точности или KL и диапазон измерений. Если класс точности (KL) равен 4, то диапазон измерений составит 2,5 МПа (Мегапаскаль), а погрешность будет равна 0,1 МПа. Вычисляется по формуле произведение класса точности и диапазона измерений, деленное на 100. Поскольку погрешность выражается в процентах, результат нужно переводить в проценты путем деления на 100.
Помимо основного вида, существует и дополнительная погрешность. Если для вычисления первого вида используются идеальные условия или натуральные величины, влияющие на особенности конструкции прибора, то второй вид напрямую зависит от условий. Например, от температуры и вибрации или других условий.
Источник: tokar.guru