A menudo es necesario medir la presión generada por el gas. Por ejemplo, en cilindros, en gasoductos, en varios contenedores y embarcaciones. Para el control y seguimiento de los indicadores, se utilizan manómetros para medir la presión del gas. Estos dispositivos sirven en diversas esferas de la vida, desde la medicina hasta la industria pesada.
Para que la compra del dispositivo no sea en vano y el manómetro comprado cumpla con los requisitos de los procesos de producción, vale la pena familiarizarse con la clasificación. Le presentaremos las variedades de medidores de presión de gas. Hablemos de sus características de diseño y principios de funcionamiento.
El contenido del artículo:
- Clasificación por tipo de presión medida
-
Clasificación según el principio de funcionamiento.
- Vista de deformación de manómetros
- Tipo de peso muerto de manómetros
- Medidor medio gaseoso eléctrico
- Instrumentos de medición de líquidos
-
División por propósito funcional
- Manómetros de uso general
- Grupo de manómetros especiales
- Dispositivos de referencia para medir la presión
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
Clasificación por tipo de presión medida
Dispositivos utilizados para obtener datos sobre los parámetros de presión de gas en depósitos de gas, líneas de transporte, en cilindros de gas y otros tanques se clasifican de acuerdo con varios criterios. Se diferencian por su estructura y principio de funcionamiento.
Los dispositivos con los que se mide la presión se dividen en clases según:
- tipo de presión medida;
- cita;
- el principio de acción;
- clase de precisión.
Según el tipo de presión que se mide, los dispositivos diseñados para determinar indicadores precisos se dividen en manómetros, vacuómetros, de tracción, de presión, barómetros y otros.
Dependiendo del grado de protección contra la influencia del entorno externo, se producen los siguientes dispositivos:
- estándar;
- protegido del polvo;
- impermeable;
- protegido de ambientes agresivos;
- a prueba de explosiones.
Un producto puede combinar varios tipos de protección.
El diagrama muestra la división de los dispositivos de medición por principio de funcionamiento, por tipo de presión, por aplicación y por visualización. Los instrumentos líquidos y de peso muerto rara vez se utilizan para obtener datos sobre la presión del gas.
Un manómetro es un pequeño instrumento que se utiliza para medir la presión o la presión diferencial. El principio de funcionamiento de este dispositivo de prueba y medición depende de su estructura interna. Dentro de una clase, se subdividen en grupos según la clase de precisión.
Para medir la presión absoluta, cuyos indicadores se cuentan desde el cero absoluto (vacío), use manómetros absolutos. La sobrepresión se determina con un manómetro de sobrepresión. En general, todos los tipos de estos dispositivos se denominan con una palabra: "manómetro".
La mayoría de los tipos de manómetros están diseñados para medir valores de sobrepresión. Su peculiaridad es que muestran presión, que representa la diferencia entre absoluta y atmosférica.
Los vacuómetros son dispositivos que indican la presión de un gas enrarecido. Utilizando manovacío medidores, miden el exceso de presión y la presión del gas enrarecido. La información se muestra en una sola escala.
Con la ayuda de manómetros, se determinan los parámetros de sobrepresión con valores de hasta 40 kPa. Los medidores de tracción, por otro lado, le permiten medir la rarefacción hasta - 40 kPa. Los medidores de tiro miden la rarefacción y la sobrepresión en el rango de - 20 a + 20 kPa.
Los manómetros se utilizan en una amplia variedad de industrias. Trabajar con gas implica un alto riesgo, por lo que es importante monitorear todos los indicadores del sistema. La información de presión brinda a los usuarios información sobre el estado actual del objeto medido
Se pueden usar manómetros de presión diferencial para determinar la diferencia de presión en dos puntos arbitrarios a examinar. Un micromanómetro es un manómetro de presión diferencial que le permite medir diferencias de presión dentro de los 40 kPa.
Clasificación según el principio de funcionamiento.
Los manómetros de gas, según el mecanismo de lectura, se dividen en:
- Deformación;
- Eléctrico;
- Peso muerto;
- Líquido.
Cada tipo tiene sus propias características.
Vista de deformación de manómetros
El principio y la base del funcionamiento de los dispositivos de clase de deformación es que la presión actúa sobre el elemento sensible del dispositivo, que está deformado. El nivel de presión está determinado por el grado de deformación.
Los manómetros de deformación se fabrican con componentes de trabajo de resorte tubular, fuelle o diafragma de alta sensibilidad.
Los elementos sensores en los dispositivos de resorte tubular son resortes tubulares. Estos productos son tubos doblados en círculo con una sección transversal ovalada. El gas actúa sobre la superficie interior del tubo. En el curso de esta acción, el tubo se deforma y cambia de forma, acercándose a uno redondo.
Un extremo del tubo está sellado y se puede mover. El segundo está abierto y fijado por los titulares. Cuando se dobla el tubo del resorte, los anillos también se ven afectados, que luego desenrollan el resorte. El extremo sellado del resorte se mueve de acuerdo con la fuerza de la presión. Este movimiento se transmite a la escala de medición.
Los resortes circulares se utilizan para medir presiones de hasta 40 bar. A presiones más altas, se utilizan resortes helicoidales o espirales que se encuentran en el mismo plano. El error de lecturas al medir la presión por este método es de 1 a 4%.
Los elementos de detección de fuelle y diafragma miden efectivamente las presiones de vacío y de calibre pequeño.
El fuelle se fabrica según el principio de una manguera de fuelle sanitario. Es un tubo de metal de paredes delgadas hecho de anillos transversales móviles. Según el material y los parámetros de fabricación, los fuelles pueden ser más o menos rígidos.
Bajo la influencia de altas temperaturas, las deformaciones plásticas se acumulan con el tiempo, lo que perturba la exactitud de las lecturas. Además, a temperaturas elevadas y pulsaciones de presión, se acelera el cambio en la característica estática.
Los elementos sensibles de la membrana tienen la mayor variedad. La clase de precisión de tales dispositivos nunca es superior a 1,5. Dichos dispositivos están provistos de un sistema de protección. En caso de sobrecarga, el diafragma se apoya contra un dispositivo de protección especial.
Las cajas de diafragma a menudo se instalan en dispositivos que miden la presión y el vacío. Los manómetros, medidores de tracción y medidores de tiro con cajas de membrana se fabrican con clases de precisión 1.5; 2,5 y límite de medida hasta 25 kPa.
Los diafragmas planos tienen poco desplazamiento del punto de operación y se utilizan con mayor frecuencia para convertir la presión en fuerza. Son inestables, pero calculan bien.
Los diafragmas plisados se utilizan junto con cajas similares para mejorar el rendimiento estático. Los primeros se mueven mejor, pero son difíciles de calcular. Estos últimos se utilizan con mucha más frecuencia debido a su reducida rigidez.
Para medir valores de baja presión, se utilizan dispositivos con membranas flácidas.
Los dispositivos necesitan protección contra altas temperaturas, ya que afecta negativamente la elasticidad y sensibilidad de los principales elementos de trabajo.
Manómetros indicadores mecánicos
Muchos medidores de resorte de tubo son en realidad dispositivos de conversión directa. Esto significa que la presión se convierte en un desplazamiento del elemento sensor y el dispositivo mecánico en contacto con él.
En el diagrama, la boquilla está ubicada radialmente, sin embargo, también se producen manómetros con una posición axial de la boquilla.
Bajo la influencia de la presión, el extremo libre del resorte se mueve, la correa actúa sobre el sector dentado, el engranaje y la flecha indicadora giran.
Los manómetros indicadores cargados por resorte se fabrican con un rango de medición de 0,1 a 103 MPa y tienen varias clases de precisión. Los modelos ejemplares se producen con clases de precisión 0,15; 0,25; 0,4. Medidores de la categoría de trabajo de mayor precisión: 1 y 0.6. Trabajadores técnicos generales - con clases de precisión 1.5; 2,5; 4.
Manómetros de electrocontacto
Estructuralmente, es una modificación del manómetro indicador. La esencia del trabajo es que cuando la flecha alcanza el valor de presión umbral, la red se cierra.
El diseño del manómetro indicador también tiene flechas integradas con contactos eléctricos cerrados, que se encuentran frente a los valores indicados.
El circuito eléctrico se cierra y se dispara una alarma cuando la flecha indicadora alcanza una de las flechas de contacto. La clase de precisión de dichos manómetros es 1,5. El rango de medición corresponde a los valores estándar.
Para proporcionar señalización o con el fin de controlar la posición, se utiliza un interruptor de presión con una marca de calle de rodaje. Miden presiones que oscilan entre 12 y 1600 kPa. El relé está configurado en los límites de activación superior e inferior indicados por el dispositivo de control y tiene una capacidad de corte de 10 W.
Modelos de autoregistro de manómetros
La industria produce manómetros con un sistema de lectura incorporado, que registra los valores en un gráfico de disco para que luego pueda rastrear la dinámica de los indicadores. Una revolución se puede completar en 8, 12, 24 horas. El movimiento es impulsado por un motor eléctrico o un mecanismo de relojería.
El funcionamiento del registrador de calibre se basa en la transmisión de una señal mediante un resorte tubular de gran diámetro, que tiene una fuerza de tracción. Transfiere el movimiento del elemento sensor al sistema de visualización. Los dispositivos con la marca MTS registran los valores de sobrepresión.
Dichos dispositivos asumen el control del operador y tienen clases de precisión 1; 1,5; 2,5.
Los elementos sensibles a los fuelles se utilizan en manómetros diferenciales de registro automático, que pueden equiparse adicionalmente con un dispositivo de alarma y un transductor neumático. Dichos dispositivos miden la presión en el rango de 6,3 kPa a 0,16 MPa y tienen clases de precisión 1; 1,5.
Tipo de peso muerto de manómetros
Estos manómetros se utilizan a menudo como estándar al verificar otros instrumentos de medición. Su rango de medición es muy amplio. Dependiendo del diseño del dispositivo, puede comenzar con valores serios de vacío y terminar con redundancia hasta 2500 MPa. La clase de precisión alcanza valores máximos de hasta 0,0015.
Cada vez que el dispositivo de medición se expone a una carga superior a la norma prescrita, pierde en la duración de su vida útil y en la precisión de las mediciones.
El principio de funcionamiento es mantener el cilindro en el pistón en un estado específico mientras los pesos de calibración actúan en un lado y la presión medida en el otro. Dependiendo del peso de las cargas, se juzga el valor de la presión creada.
El principal elemento de trabajo del dispositivo es la columna de medición. Dependiendo de la calidad de su producción, la precisión y pureza de los compuestos, la magnitud del error también cambia.
El error de medición más pequeño tiene PMM funcionando con gas. Sin embargo, estos dispositivos cuestan muchas veces más debido a las peculiaridades de su diseño y la necesidad de filtrar el gas de las partículas extrañas.
Funcionalmente, el comprobador de peso muerto consta de un dispositivo generador de presión, un sistema de medición y pesos. El dispositivo está equipado con un mecanismo giratorio para aumentar y disminuir la presión, así como una válvula de alivio de presión.
Los medidores de pistón sin sellar se utilizan ampliamente. Tienen un espacio entre el pistón y el cilindro. El depósito debajo del pistón se llena con aceite, que se vierte en el espacio bajo presión y lubrica las superficies de fricción.
Medidor medio gaseoso eléctrico
Estos manómetros se utilizan para convertir la presión de gas directa o indirecta en un parámetro eléctrico. Los manómetros más comunes de este tipo son: galgas extensométricas, dispositivos capacitivos y de resistencia. La presión se mide en el rango de 100 Pa a 1000 MPa. Los dispositivos se fabrican con clases de precisión de 0,1 a 2,5.
El trabajo de los manómetros que operan sobre la base del efecto tensoresistivo es cambiar el valor de la resistencia del conductor debido a la deformación. Mida la presión en el rango de 60 a 108 Pa con un mínimo de error.
El montaje de brida del sensor y el diseño especial del dispositivo permiten leer datos de presión en medios especialmente agresivos con temperaturas de hasta 300 ° C. Se utilizan para medir la presión en sistemas con procesos rápidos.
El esquema de funcionamiento de los manómetros de resistencia se basa en la dependencia de la resistencia del conductor con la presión. Normalmente, este tipo de dispositivo se utiliza para medir la presión a un nivel especialmente alto por encima de 100 MPa.
El elemento sensible en un dispositivo de este tipo es un cable de manganina, cuya resistencia se mide fácilmente mediante un puente equilibrado.
Los manómetros capacitivos funcionan aplicando presión a un diafragma, que es un electrodo móvil. Cuando el diafragma se mueve, la capacitancia del transductor cambia. Se caracterizan por importantes errores de temperatura.
En los manómetros capacitivos, la deflexión del diafragma está determinada por el circuito eléctrico. Estos dispositivos se utilizan en sistemas con caídas de presión rápidas.
Instrumentos de medición de líquidos
La determinación de la presión por estos dispositivos se produce al equilibrar la presión detectada con la presión generada por la columna de líquido. De esta manera, puede medir una pequeña sobrepresión, presión atmosférica, nivel de vacío, diferencia de presión.
Este grupo está representado por manómetros en forma de U, que consisten en vasos comunicantes, y la presión está determinada por los niveles del líquido; micromanómetros de compensación; manómetros de copa, en los que se utiliza un depósito en lugar del segundo tubo; manómetros diferenciales de flotador, campana y anillo.
Los manómetros de dos tubos permiten medir las diferencias de presión. En este caso, se aplican presiones a cada uno de los tubos, que deben medirse.
En los instrumentos de medición de líquidos, el fluido de trabajo es análogo al elemento sensor.
Los manómetros de presión diferencial suelen estar equipados con dispositivos de señalización, medidores de flujo, reguladores y dispositivos de registro. Rango de medición de 10 a 105 Pensilvania. El límite de medición cambia según los líquidos que llenen el dispositivo.
División por propósito funcional
Con cita previa, se distinguen los siguientes tipos de manómetros, que se utilizan para medir la presión del gas:
- técnica general;
- referencia;
- especial.
Considere las características de cada tipo.
Manómetros de uso general
Este tipo de manómetro se produce para medir los valores de vacío y presión manométrica con fines técnicos generales. Varias modificaciones de dispositivos permiten su uso en una amplia variedad de entornos. Se utilizan para medir la presión en la producción directamente durante los procesos tecnológicos.
La presión en tales dispositivos actúa en el interior del tubo y hace que el extremo no asegurado se mueva. Interactúa con un mecanismo que mueve la flecha.
Estos manómetros pueden medir la presión de medios gaseosos que no son agresivos con las aleaciones de cobre a temperaturas de funcionamiento de hasta 150 ° C. Por lo general, el cuerpo del producto está hecho de acero y las partes del movimiento están hechas de aleación de latón.
Los manómetros técnicos generales para gas de baja o alta presión están fabricados para soportar vibraciones con una frecuencia en el rango de 10 a 55 Hz y una amplitud de desplazamiento de un máximo de 0,15 milímetros. Tienen varias clases de precisión de 1 a 2,5.
Los manómetros digitales son de tamaño pequeño y se caracterizan por una alta precisión de medición y una larga vida útil. Además, estos dispositivos se pueden calibrar
Los manómetros de gas para fines técnicos generales con una placa electrónica, que muestran los datos de las mediciones, están ganando popularidad. A menudo están equipados con convertidores que automatizan los procesos tecnológicos. Los valores de presión se muestran en un dial electrónico.
Grupo de manómetros especiales
Estos dispositivos están hechos para un tipo específico de gas y el entorno que crea. Para sistemas con mayor presión, los manómetros están hechos para gas a alta presión. Algunos gases son corrosivos para determinadas aleaciones y, por tanto, requieren el uso de materiales estables.
Los manómetros especiales están pintados en diferentes colores según el tipo de gas.
Los manómetros de propano están pintados de rojo, tienen un cuerpo de acero y tienen las características de los manómetros técnicos generales. La presión de trabajo de tales dispositivos es de 0 a 0,6 MPa. Ésta es la presión estándar de propano. Es posible el funcionamiento en el rango de temperatura de - 50 a + 60 ° С. Temperatura ambiente de trabajo hasta + 150 ° С. A menudo incluido en el paquete con reductores de globo.
Los manómetros de amoníaco en cilindros y otros tanques son de color amarillo. Las unidades de compresión de etapas múltiples están equipadas con una escala de temperatura. Los componentes del medidor están hechos de materiales resistentes a los vapores de amoniaco.
En presencia de cargas dinámicas graves, los manómetros se llenan de glicerina o silicona.
El indicador de acetileno se vuelve blanco. Fabricado como manómetro de sistema de seguridad a partir de materiales sin grasa. Se utiliza para medir la presión manométrica en diversos sistemas de distribución y generación de acetileno. El cuerpo está hecho de acero, los componentes internos están hechos de aleación de latón. El rango de temperaturas permitidas es de - 40 a + 70 ° С.
El manómetro de hidrógeno se vuelve verde oscuro. El manómetro para otros gases combustibles es de color rojo. El dispositivo de medición para mezclas no combustibles está pintado de negro. El medidor de oxígeno es de color azul.
Dispositivos de referencia para medir la presión
Este tipo de manómetro está diseñado para verificar, calibrar y ajustar otros instrumentos con el fin de garantizar la mayor precisión de medición posible. Dichos dispositivos se distinguen por una clase de precisión más alta en comparación con los técnicos generales. Los estándares de trabajo se dividen en tres categorías.
Los medidores de prueba que se utilizan para verificar la precisión de las lecturas del medidor en el sitio de instalación también se denominan medidores de alta precisión. Rango de trabajo de medición de 0-0,6 a 0-1600 bar para medios gaseosos.
Manómetros para presión convencional y cilindros de gas compuestos debe pasar por el procedimiento de verificación al menos una vez al año, a menos que se indiquen otros términos en los documentos del dispositivo. La verificación la llevan a cabo organizaciones metrológicas acreditadas con estatus de personas jurídicas. Después de la verificación, se emite un certificado y se coloca un sello.
El dispositivo debe retirarse del cilindro y llevarse al servicio de metrología. Allí, verificadores y calibradores, utilizando un conjunto de estándares e instrumentos auxiliares, realizarán la verificación durante unos 10 días.
Los engranajes de los calibres de referencia se procesan con una frecuencia de engranaje aumentada. Se caracterizan por una mínima fricción en el mecanismo de conmutación, así como por una alta sensibilidad de los elementos internos.
Los manómetros ejemplares, con una clase de precisión de 0,4 tienen una escala de 250 unidades, con una clase de precisión de 0,15 o 0,25 tienen una escala de 400 unidades con una graduación de 1 unidad. El funcionamiento del dispositivo es posible a diferentes temperaturas, dependiendo del relleno de la caja. La temperatura de funcionamiento ideal es de 20 ° C.
Él lo familiarizará con los detalles del reabastecimiento de cilindros de gas. siguiente articulo. Vale la pena leerlo a todos los propietarios de propiedades suburbanas que no están conectados a un suministro de gas centralizado.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Principio de funcionamiento de un manómetro de resorte:
Características y ámbito de aplicación del manómetro:
Los manómetros se fabrican para diversas tareas. Los más populares son los tipos técnicos generales utilizados en pequeñas industrias por varias empresas cuando se trabaja con equipos y sistemas de gas. Los manómetros de contacto eléctrico son dispositivos que señalan cuando se alcanza un valor crítico.
Para comprobar y ajustar los manómetros, se utilizan manómetros de referencia. Se fabrican manómetros especiales para medir la presión de un medio gaseoso específico. Entre ellos, los manómetros de propano son muy populares, que a menudo se instalan completos con un reductor en los cilindros de gas.
¿Quieres compartir información útil sobre el tema del artículo, hacer una pregunta o publicar una foto? Deje sus comentarios en el siguiente formulario. Comparta información útil y recomendaciones que puedan resultar útiles a los visitantes del sitio.
