Manometry pro měření tlaku plynu: přehled typů měřičů, jejich konstrukce a princip činnosti

Často je nutné měřit tlak generovaný plynem. Například ve válcích, v plynovodech, v různých kontejnerech a nádobách. K ovládání a monitorování indikátorů slouží tlakoměry k měření tlaku plynu. Tato zařízení slouží v různých sférách života, od medicíny po těžký průmysl.

Aby nákup zařízení nebyl marný a zakoupený tlakoměr splňoval požadavky výrobních procesů, stojí za to se s klasifikací seznámit. Seznámíme vás s druhy plynoměrů. Promluvme si o jejich konstrukčních vlastnostech a principech fungování.

Klasifikace podle typu měřeného tlaku

Zařízení používaná k získávání údajů o parametrech tlaku plynu v držácích plynu, přepravních linkách, v plynové lahve

a další tanky jsou klasifikovány podle několika kritérií. Liší se strukturou a principem fungování.

Zařízení, pomocí kterých se měří tlak, jsou rozdělena do tříd podle:

• typ měřeného tlaku;
• jmenování;
• princip činnosti;
• třída přesnosti.

Podle typu měřeného tlaku se zařízení určená k určování přesných ukazatelů dělí na manometry, vakuové měřiče, trakční měřidla, tlakoměry, barometry a další.

V závislosti na stupni ochrany před vlivem vnějšího prostředí se vyrábějí následující zařízení:

• Standard;
• chráněno před prachem;
• voděodolný;
• chráněno před agresivním prostředím;
• výbuchu odolný.

Jeden produkt může kombinovat několik typů ochrany.

Tlakoměr je malý nástroj používaný k měření tlaku nebo diferenčního tlaku. Princip činnosti tohoto testovacího a měřicího zařízení závisí na jeho vnitřní struktuře. V rámci jedné třídy jsou dále rozděleny do skupin v závislosti na třídě přesnosti.

K měření absolutního tlaku, jehož indikátory se počítají od absolutní nuly (vakuum), použijte absolutní manometry. Přetlak se stanoví přetlakovým měřidlem. Obecně se všechny typy takových zařízení nazývají jedním slovem: „tlakoměr“.

Většina typů tlakoměrů je určena k měření hodnot přetlaku. Jejich zvláštností je, že vykazují tlak, který představuje rozdíl mezi absolutním a atmosférickým.

Vakuoměry jsou zařízení, která indikují tlak vzácného plynu. Pomocí manovakuových měřičů měří přetlak a tlak vzácného plynu. Informace se zobrazují na jediné stupnici.

Pomocí tlakoměrů se stanoví parametry přetlaku s hodnotami do 40 kPa. Trakční měřiče vám naopak umožňují měřit vzácnost až - 40 kPa. Ponorná měřidla měří řídnutí a přetlak v rozmezí od - 20 do + 20 kPa.

Diferenční manometry lze použít ke stanovení rozdílu tlaku ve dvou libovolně zkoumaných bodech. Mikromanometr je diferenční tlakoměr, který umožňuje měřit tlakové rozdíly do 40 kPa.

Klasifikace podle principu činnosti

Plynoměry jsou v závislosti na čtecím mechanismu rozděleny na:

• Deformace;
• Elektrický;
• Mrtvá hmotnost;
• Kapalina.

Každý typ má své vlastní charakteristiky.

Deformační pohled na tlakoměry

Princip a základ činnosti zařízení třídy deformace spočívá v tom, že tlak působí na citlivý prvek zařízení, který je deformován. Úroveň tlaku je určena stupněm deformace.

Snímacími prvky v trubkových pružinových zařízeních jsou trubkové pružiny. Tyto výrobky jsou trubky ohnuté v kruhu s oválným průřezem. Plyn působí na vnitřní povrch trubice. V průběhu této akce se trubice deformuje a mění svůj tvar, blíží se kulatému.

Jeden konec trubice je utěsněný a pohyblivý. Druhý je otevřený a upevněný držáky. Když je pružinová trubka ohnutá, jsou ovlivněny také kroužky, které poté uvolní pružinu. Utěsněný konec pružiny se pohybuje podle síly tlaku. Tento pohyb se přenáší do měřící stupnice.

Kruhové pružiny se používají k měření tlaků do 40 barů. Při vyšších tlacích se používají šroubovicové nebo spirálové pružiny, které jsou ve stejné rovině. Chyba měření při měření tlaku touto metodou je od 1 do 4%.

Snímací prvky membrány a měchu účinně měří tlaky malého rozchodu a vakua.

Měch je vyráběn podle principu sanitární měchové hadice. Jedná se o tenkostěnnou kovovou trubku vyrobenou z pohyblivých příčných prstenů. V závislosti na materiálu a výrobních parametrech může být měch více či méně tuhý.

Citlivé membránové prvky mají největší rozmanitost. Třída přesnosti takových zařízení není nikdy vyšší než 1,5. Taková zařízení jsou vybavena ochranným systémem. V případě přetížení se membrána opírá o speciální ochranné zařízení.

Membránové boxy jsou často instalovány v zařízeních, která měří tlak a vakuum. Tlakoměry, trakční měřiče a měřiče tahu s membránovými boxy jsou vyráběny s třídami přesnosti 1,5; 2,5 a mez měření až 25 kPa.

Ploché membrány mají v operačním bodě malý posun, takže se nejčastěji používají k přeměně tlaku na sílu. Jsou nestabilní, ale dobře vypočítané.

Skládané membrány se používají ve spojení s podobnými boxy ke zlepšení statického výkonu. První se pohybují lépe, ale je obtížné je vypočítat. Ty se používají mnohem častěji kvůli jejich snížené tuhosti.

K měření nízkých hodnot tlaku se používají zařízení s ochablými membránami.

Zařízení potřebují ochranu před vysokými teplotami, protože negativně ovlivňuje pružnost a citlivost hlavních pracovních prvků.

Mechanické indikační manometry

Mnoho trubicových pružinoměrů je ve skutečnosti zařízení pro přímou konverzi. To znamená, že tlak je přeměněn na posunutí snímacího prvku a mechanického zařízení, které je s ním v kontaktu.

Vlivem tlaku se volný konec pružiny pohybuje, vodítko působí na ozubený sektor, ozubené kolo a indikační šipka se otáčí.

Pružinové indikační manometry se vyrábějí s rozsahem měření od 0,1 do 103 MPa a mají různé třídy přesnosti. Ukázkové modely jsou vyráběny s třídami přesnosti 0,15; 0,25; 0,4. Měřiče pracovní kategorie se zvýšenou přesností - 1 a 0,6. Obecní techničtí pracovníci - s třídami přesnosti 1,5; 2,5; 4.

Elektrokontaktní tlakoměry

Konstrukčně se jedná o úpravu indikačního manometru. Podstatou práce je, že když šipka dosáhne prahové hodnoty tlaku, síť se uzavře.

Elektrický obvod je uzavřen a alarm se spustí, když indikační šipka dosáhne jedné ze kontaktních šipek. Třída přesnosti těchto tlakoměrů je 1,5. Rozsah měření odpovídá standardním hodnotám.

Pro zajištění signalizace nebo pro účely pozičního ovládání se používá tlakový spínač s označením pojezdové dráhy. Měří tlaky v rozmezí od 12 do 1600 kPa. Relé je nastaveno na horní a dolní aktivační limity, jak je uvedeno na ovládacím zařízení, a má vypínací schopnost 10 W.

Samonahrávací modely tlakoměrů

Průmysl vyrábí manometry s vestavěným čtecím systémem, který zaznamenává hodnoty na graf disku, takže můžete následně sledovat dynamiku indikátorů. Jednu otáčku lze dokončit za 8, 12, 24 hodin. Pohyb je poháněn elektromotorem nebo hodinovým strojkem.

Činnost měřidla je založena na přenosu signálu trubkovou pružinou o velkém průměru, která má tažnou sílu. Přenáší pohyb ze snímacího prvku na zobrazovací systém. Zařízení s označením MTS zaznamenávají hodnoty přetlaku.

Taková zařízení přebírají kontrolu operátorem a mají třídy přesnosti 1; 1,5; 2,5.

Prvky citlivé na vlnovce se používají v samosnímačích diferenčních tlakoměrů, které mohou být dodatečně vybaveny alarmovým zařízením a pneumatickým převodníkem. Taková zařízení měří tlak v rozmezí od 6,3 kPa do 0,16 MPa a mají třídy přesnosti 1; 1,5.

Tlakoměry s vlastní nosností

Takové tlakoměry se často používají jako standard při ověřování jiných měřicích přístrojů. Jejich rozsah měření je velmi široký. V závislosti na konstrukci zařízení může začít vážnými hodnotami vakua a končit redundancí až 2500 MPa. Třída přesnosti dosahuje maximálních hodnot až 0,0015.

Principem činnosti je udržovat válec v pístu ve specifickém stavu, zatímco na jedné straně působí kalibrační závaží a na druhé měřený tlak. V závislosti na hmotnosti zatížení je posouzena hodnota vytvořeného tlaku.

Hlavním pracovním prvkem zařízení je měřicí sloupec. V závislosti na kvalitě její výroby, přesnosti a čistotě sloučenin se mění i velikost chyby.

Funkčně se tester vlastní hmotnosti skládá ze zařízení generujícího tlak, měřicího systému a závaží. Zařízení je vybaveno otočným mechanismem pro zvýšení a snížení tlaku a přetlakovým ventilem.

Neuzavřené pístové měřidla jsou široce používány. Mají mezeru mezi pístem a válcem. Nádrž pod pístem je naplněna olejem, který je pod tlakem nalit do mezery a maže třecí plochy.

Elektrický plynový střední měřič

Tyto tlakoměry se používají k převodu přímého nebo nepřímého tlaku plynu na elektrický parametr. Nejběžnějšími manometry tohoto typu jsou: tenzometry, kapacitní a odporová zařízení. Tlak se měří v rozsahu od 100 Pa do 1000 MPa. Zařízení jsou vyráběna s třídami přesnosti od 0,1 do 2,5.

Práce manometrů fungujících na základě tenzorezistivního účinku spočívá ve změně hodnoty odporu vodiče v důsledku deformace. Změřte tlak v rozmezí od 60 do 10⁸ Pa s minimální chybou.

Přírubová montáž senzoru a speciální konstrukce zařízení umožňují odečítat údaje o tlaku v obzvláště agresivních médiích s teplotami až 300 ° C. Používají se k měření tlaku v systémech s rychlými procesy.

Citlivým prvkem v takovém zařízení je manganinový drát, jehož odpor lze snadno měřit vyváženým můstkem.

Kapacitní tlakoměry fungují působením tlaku na membránu, což je pohyblivá elektroda. Když se membrána pohybuje, změní se kapacita měniče. Vyznačují se výraznými teplotními chybami.

U kapacitních tlakoměrů je výchylka membrány určena elektrickým obvodem. Taková zařízení se používají v systémech s rychlými poklesy tlaku.

Kapalné měřicí přístroje

Stanovení tlaku těmito zařízeními probíhá vyvážením detekovaného tlaku s tlakem generovaným kapalinovým sloupcem. Tímto způsobem můžete měřit malý přetlak, atmosférický tlak, úroveň vakua, tlakový rozdíl.

Tuto skupinu představují manometry ve tvaru písmene U, které se skládají z komunikujících nádob, a tlak je určen hladinami kapaliny; kompenzační mikromanometry; miskové manometry, ve kterých je místo druhé trubice použit rezervoár; plovákové, zvonové a prstencové diferenční tlakoměry.

V kapalinových měřicích přístrojích je pracovní tekutina analogická snímacímu prvku.

Diferenční tlakoměry jsou obvykle vybaveny signalizačními zařízeními, průtokoměry, regulátory a záznamovými zařízeními. Rozsah měření od 10 do 10⁵ Pa. Mez měření se mění v závislosti na kapalinách plnících zařízení.

Rozdělení podle funkčního účelu

Po domluvě se rozlišují následující typy tlakoměrů používaných k měření tlaku plynu:

• obecné technické;
• odkaz;
• speciální.

Zvažte vlastnosti každého typu.

Univerzální tlakoměry

Tento typ tlakoměru se vyrábí za účelem měření hodnot vakua a tlaku v manometru pro obecné technické účely. Různé úpravy zařízení umožňují jejich použití v široké škále prostředí. Používají se k měření tlaku ve výrobě přímo během technologických procesů.

Tyto tlakoměry mohou měřit tlak plynných médií, která nejsou agresivní vůči slitinám mědi při provozních teplotách do 150 ° C. Tělo výrobku je obvykle vyrobeno z oceli a části pohybu jsou vyrobeny z mosazné slitiny.

Obecné technické tlakoměry pro nízkotlaký nebo vysokotlaký plyn jsou vyráběny tak, aby odolaly vibracím s frekvencí v rozsahu 10 až 55 Hz a amplitudou posunu maximálně 0,15 milimetru. Mají několik tříd přesnosti od 1 do 2,5.

Oblibu si získávají tlakoměry na plyn pro obecné technické účely s elektronickou deskou, které zobrazují data z měření. Často jsou vybaveny převodníky, které automatizují technologické procesy. Hodnoty tlaku jsou zobrazeny na elektronickém číselníku.

Skupina speciálních tlakoměrů

Taková zařízení jsou vyráběna pro konkrétní druh plynu a prostředí, které vytváří. Pro systémy se zvýšeným tlakem jsou manometry vyrobeny pro vysokotlaký plyn. Některé plyny jsou korozivní pro určité slitiny, a proto vyžadují použití stabilních materiálů.

Speciální tlakoměry jsou lakovány různými barvami v závislosti na druhu plynu.

Tlakoměry na propan jsou červeně lakované, mají ocelové tělo a mají vlastnosti obecných technických měřidel. Pracovní tlak takových zařízení je od 0 do 0,6 MPa. Toto je standardní tlak propanu. Je možný provoz v teplotním rozsahu od - 50 do + 60 ° С. Teplota pracovního prostředí až + 150 ° С. Často součástí balení s balónkovými reduktory.

Tlakoměry amoniaku ve válcích a jiných nádržích jsou zbarveny žlutě. Vícestupňové kompresní jednotky jsou vybaveny teplotní stupnicí. Součásti měřidla jsou vyrobeny z materiálů, které jsou odolné vůči parám čpavku.

Měřič acetylenu zbělá. Vyrobeno jako tlakoměr bezpečnostního systému z beztukových materiálů. Používá se k měření přetlaku v různých distribucích a generaci acetylenových systémů. Tělo je vyrobeno z oceli, vnitřní součásti jsou z mosazné slitiny. Rozsah přípustných teplot je od - 40 do + 70 ° С.

Tlakoměr vodíku se zbarví tmavě zeleně. Tlakoměr pro ostatní hořlavé plyny má červenou barvu. Měřicí zařízení pro nehořlavé směsi je natřeno černou barvou. Kyslíkoměr má modrou barvu.

Referenční zařízení pro měření tlaku

Tento typ tlakoměru je určen ke kontrole, kalibraci a nastavování dalších přístrojů, aby byla zajištěna nejvyšší možná přesnost měření. Taková zařízení se vyznačují vyšší třídou přesnosti ve srovnání s obecnými technickými. Pracovní standardy jsou rozděleny do tří kategorií.

Zkušební měřidla používaná ke kontrole přesnosti odečtů měřičů v místě instalace se také nazývají vysoce přesná měřidla. Pracovní rozsah měření od 0-0,6 do 0-1600 barů pro plynná média.

Tlakoměry pro konvenční a kompozitní plynové lahve musí projít ověřovacím postupem alespoň jednou ročně, pokud v dokumentech k zařízení nejsou uvedeny jiné podmínky. Ověření provádějí akreditované metrologické organizace se statutem právnických osob. Po ověření je vydán certifikát a vloženo razítko.

Převody v referenčních měřidlech jsou zpracovávány se zvýšenou frekvencí převodu. Vyznačují se minimálním třením ve spínacím mechanismu a vysokou citlivostí vnitřních prvků.

Ukázkové tlakoměry s třídou přesnosti 0,4 mají stupnici 250 jednotek, s třídou přesnosti 0,15 nebo 0,25, stupnici 400 jednotek s odstupňováním po 1 jednotce. Provoz zařízení je možný při různých teplotách, v závislosti na výplni pouzdra. Ideální provozní teplota je 20 ° C.

Seznámí vás se specifiky tankování plynových lahví další článek. Stojí za to si to přečíst všem majitelům příměstských nemovitostí, kteří nejsou připojeni k centralizované dodávce plynu.

Závěry a užitečné video k tématu

Pracovní princip pružinového tlakoměru:

Charakteristika a rozsah použití manometru:

Tlakoměry se vyrábějí pro různé úkoly. Nejoblíbenější jsou obecné technické typy používané v malých průmyslových odvětvích různými firmami při práci s plynovými zařízeními a systémy. Elektrické dotykové tlakoměry jsou zařízení, která signalizují dosažení kritické hodnoty.

Ke kontrole a seřizování manometrů se používají referenční manometry. Pro měření tlaku konkrétního plynného média jsou vyráběny speciální manometry. Mezi nimi jsou velmi populární tlakoměry na propan, které jsou často instalovány kompletní s reduktorem na plynových lahvích.

Chcete sdílet užitečné informace k tématu článku, položit otázku nebo zveřejnit fotografii? Zanechte prosím své komentáře ve formuláři níže. Sdílejte užitečné informace a doporučení, která mohou být užitečná pro návštěvníky stránek.