Il est souvent nécessaire de mesurer la pression générée par le gaz. Par exemple, dans des bouteilles, dans des gazoducs, dans divers conteneurs et navires. Pour le contrôle et la surveillance des indicateurs, des manomètres sont utilisés pour mesurer la pression du gaz. Ces appareils servent dans diverses sphères de la vie, allant de la médecine à l'industrie lourde.
Pour que l'achat de l'appareil ne soit pas vain et que le manomètre acheté réponde aux exigences des processus de production, il convient de se familiariser avec la classification. Nous vous présenterons les variétés de compteurs de pression de gaz. Parlons de leurs caractéristiques de conception et de leurs principes de fonctionnement.
Le contenu de l'article :
- Classification par type de pression mesurée
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Classification selon le principe de fonctionnement
- Vue déformation des manomètres
- Manomètres à poids mort
- Compteur de fluide gazeux électrique
- Instruments de mesure de liquides
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Division par objectif fonctionnel
- Manomètres à usage général
- Groupe de manomètres spéciaux
- Appareils de référence pour mesurer la pression
- Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Classification par type de pression mesurée
Dispositifs utilisés pour obtenir des données sur les paramètres de pression de gaz dans les réservoirs de gaz, les lignes de transport, dans les bouteilles de gaz et autres réservoirs sont classés selon plusieurs critères. Ils diffèrent par leur structure et leur principe de fonctionnement.
Les appareils avec lesquels la pression est mesurée sont divisés en classes selon :
- type de pression mesurée;
- rendez-vous;
- le principe d'action ;
- classe de précision.
Selon le type de pression mesuré, les appareils conçus pour déterminer des indicateurs précis sont divisés en manomètres, vacuomètres, jauges de traction, manomètres, baromètres et autres.
En fonction du degré de protection contre l'influence de l'environnement extérieur, les appareils suivants sont produits :
- la norme;
- protégé de la poussière;
- étanche;
- protégé des environnements agressifs;
- antidéflagrant.
Un même produit peut combiner plusieurs types de protection.
Le schéma montre la répartition des appareils de mesure par principe de fonctionnement, par type de pression, par application et par affichage. Les instruments à liquide et à poids mort sont rarement utilisés pour obtenir des données sur la pression du gaz.
Un manomètre est un petit instrument utilisé pour mesurer la pression ou la pression différentielle. Le principe de fonctionnement de cet appareil de test et de mesure dépend de sa structure interne. Au sein d'une même classe, ils sont subdivisés en groupes en fonction de la classe de précision.
Pour mesurer la pression absolue, dont les indicateurs sont comptés à partir du zéro absolu (vide), utilisez des manomètres absolus. La surpression est déterminée avec un manomètre de surpression. En général, tous les types de tels appareils sont appelés avec un seul mot: "manomètre".
La plupart des types de manomètres sont conçus pour mesurer des valeurs de surpression. Leur particularité est qu'ils montrent une pression, qui représente la différence entre l'absolu et l'atmosphérique.
Les vacuomètres sont des appareils qui indiquent la pression d'un gaz raréfié. A l'aide de manovacuomètres, ils mesurent la surpression et la pression du gaz raréfié. Les informations sont affichées sur une seule échelle.
À l'aide de manomètres, les paramètres de surpression avec des valeurs allant jusqu'à 40 kPa sont déterminés. Les tractionmètres, quant à eux, permettent de mesurer la raréfaction jusqu'à - 40 kPa. Les jauges de tirage mesurent la raréfaction et la surpression dans la plage de - 20 à + 20 kPa.
Les manomètres sont utilisés dans une grande variété d'industries. Travailler avec du gaz comporte un risque élevé, il est donc important de surveiller tous les indicateurs du système. Les informations sur la pression donnent aux utilisateurs des informations sur l'état actuel de l'objet mesuré
Des manomètres différentiels peuvent être utilisés pour déterminer la différence de pression en deux points arbitraires à examiner. Un micromanomètre est un manomètre différentiel qui vous permet de mesurer des différences de pression à moins de 40 kPa.
Classification selon le principe de fonctionnement
Les manomètres à gaz, en fonction du mécanisme de lecture, sont divisés en:
- Déformation;
- Électrique;
- poids mort ;
- Liquide.
Chaque type a ses propres caractéristiques.
Vue déformation des manomètres
Le principe et la base du fonctionnement des appareils de classe de déformation est que la pression agit sur l'élément sensible de l'appareil, qui est déformé. Le niveau de pression est déterminé par le degré de déformation.
Les manomètres de déformation sont fabriqués avec des composants de travail à ressort tubulaire, à soufflet ou à membrane à haute sensibilité.
Les éléments de détection dans les dispositifs à ressort tubulaire sont des ressorts tubulaires. Ces produits sont des tubes courbés en cercle de section ovale. Le gaz agit sur la surface interne du tube. Au cours de cette action, le tube se déforme et change de forme, se rapprochant d'une forme ronde.
Une extrémité du tube est scellée et mobile. Le second est ouvert et fixé par les porteurs. Lorsque le tube à ressort est plié, les anneaux sont également touchés, ce qui déplie alors le ressort. L'extrémité scellée du ressort se déplace en fonction de la force de la pression. Ce mouvement est transmis à l'échelle de mesure.
Les ressorts circulaires sont utilisés pour mesurer des pressions jusqu'à 40 bar. À des pressions plus élevées, des ressorts hélicoïdaux ou hélicoïdaux sont utilisés qui sont dans le même plan. L'erreur de lecture lors de la mesure de la pression par cette méthode est de 1 à 4%.
Les éléments de détection à membrane et à soufflet mesurent efficacement les petites pressions manométriques et à vide.
Le soufflet est fabriqué selon le principe d'un tuyau à soufflet sanitaire. Il s'agit d'un tube métallique à paroi mince constitué d'anneaux transversaux mobiles. Selon la matière et les paramètres de fabrication, le soufflet peut être plus ou moins rigide.
Sous l'influence des températures élevées, les déformations plastiques s'accumulent avec le temps, ce qui perturbe l'exactitude des lectures. De plus, à des températures élevées et des pulsations de pression, le changement de la caractéristique statique est accéléré.
Les éléments membranaires sensibles ont la plus grande variété. La classe de précision de ces appareils n'est jamais supérieure à 1,5. De tels dispositifs sont pourvus d'un système de protection. En cas de surcharge, la membrane repose contre un dispositif de protection spécial.
Les boîtes à membranes sont souvent installées dans des appareils qui mesurent la pression et le vide. Les manomètres, les jauges de traction et les jauges de tirant d'eau avec boîtiers à membrane sont produits avec des classes de précision 1,5; 2,5 et une limite de mesure jusqu'à 25 kPa.
Les membranes plates ont peu de déplacement au point de fonctionnement, elles sont donc le plus souvent utilisées pour convertir la pression en force. Ils sont instables, mais ils calculent bien.
Les diaphragmes plissés sont utilisés avec des boîtiers similaires pour améliorer les performances statiques. Les premiers bougent mieux, mais sont difficiles à calculer. Ces derniers sont utilisés beaucoup plus souvent en raison de leur rigidité réduite.
Pour mesurer les valeurs de basse pression, des appareils à membranes flasques sont utilisés.
Les appareils doivent être protégés des températures élevées, car cela affecte négativement l'élasticité et la sensibilité des principaux éléments de travail.
Manomètres indicateurs mécaniques
De nombreuses jauges à ressort tubulaire sont en fait des dispositifs de conversion directe. Cela signifie que la pression est convertie en déplacement de l'élément sensible et du dispositif mécanique en contact avec lui.
Dans le schéma, la buse est située radialement, cependant, des manomètres avec une position axiale de la buse sont également produits.
Sous l'effet de la pression, l'extrémité libre du ressort se déplace, la laisse agit sur le secteur denté, l'engrenage et la flèche indicatrice tournent.
Les manomètres indicateurs à ressort sont fabriqués avec une plage de mesure de 0,1 à 103 MPa et ont différentes classes de précision. Des modèles exemplaires sont produits avec des classes de précision 0,15; 0,25; 0,4. Mètres de la catégorie de travail de précision accrue - 1 et 0,6. Travailleurs techniques généraux - avec des classes de précision 1.5; 2,5; 4.
Manomètres à électrocontact
Structurellement, il s'agit d'une modification du manomètre indicateur. L'essence du travail est que lorsque la flèche atteint la valeur de pression seuil, le réseau se ferme.
La conception du manomètre indicateur comporte en outre des flèches intégrées avec des contacts électriques fermés, qui sont situées en face des valeurs indiquées
Le circuit électrique est fermé et une alarme se déclenche lorsque la flèche indicatrice atteint l'une des flèches de contact. La classe de précision de ces manomètres est de 1,5. La plage de mesure correspond aux valeurs standard.
Pour fournir la signalisation ou à des fins de contrôle de position, un pressostat avec un marquage de voie de circulation est utilisé. Ils mesurent des pressions allant de 12 à 1600 kPa. Le relais est réglé sur les limites d'activation supérieure et inférieure indiquées par l'appareil de commande et a un pouvoir de coupure de 10 W.
Modèles de manomètres à enregistrement automatique
L'industrie produit des manomètres avec un système de lecture intégré, qui enregistre les valeurs sur un graphique à disque afin que vous puissiez ensuite retracer la dynamique des indicateurs. Un tour peut être effectué en 8, 12, 24 heures. Le mouvement est entraîné par un moteur électrique ou d'horlogerie.
Le fonctionnement de l'enregistreur de jauge est basé sur la transmission du signal d'un ressort tubulaire de grand diamètre qui a une force de traction. Il transfère le mouvement de l'élément de détection au système d'affichage. Les appareils portant le marquage MTS enregistrent les valeurs de surpression.
De tels dispositifs assument le contrôle de l'opérateur et ont des classes de précision 1; 1,5; 2,5.
Les éléments sensibles à soufflet sont utilisés dans les manomètres différentiels à enregistrement automatique, qui peuvent être équipés en plus d'un dispositif d'alarme et d'un transducteur pneumatique. De tels appareils mesurent la pression dans la plage de 6,3 kPa à 0,16 MPa et ont des classes de précision 1; 1,5.
Manomètres à poids mort
De tels manomètres sont souvent utilisés comme norme lors de la vérification d'autres instruments de mesure. Leur plage de mesure est très large. Selon la conception de l'appareil, cela peut commencer par des valeurs de vide sérieuses, et se terminer par une redondance jusqu'à 2500 MPa. La classe de précision atteint des valeurs maximales jusqu'à 0,0015.
Chaque fois que l'appareil de mesure est soumis à une charge supérieure à la norme prescrite, il perd en durée de vie et en précision des mesures
Le principe de fonctionnement est de maintenir le cylindre dans le piston dans un état précis tandis que les masses étalons agissent d'un côté et la pression mesurée de l'autre. En fonction du poids des charges, la valeur de la pression créée est appréciée.
L'élément de travail principal de l'appareil est la colonne de mesure. En fonction de la qualité de sa production, de la précision et de la pureté des composés, l'ampleur de l'erreur change également.
Les PMG à essence ont la plus petite erreur de mesure. Cependant, de tels dispositifs coûtent beaucoup plus cher en raison des particularités de leur conception et de la nécessité de filtrer les gaz des particules étrangères.
Fonctionnellement, la balance manométrique se compose d'un dispositif de génération de pression, d'un système de mesure et de poids. L'appareil est équipé d'un mécanisme rotatif pour augmenter et diminuer la pression, ainsi que d'une soupape de surpression.
Les manomètres à piston non scellés sont largement utilisés. Ils ont un espace entre le piston et le cylindre. Le réservoir sous le piston est rempli d'huile, qui est versée dans l'espace sous pression et lubrifie les surfaces de frottement.
Compteur de fluide gazeux électrique
De tels manomètres sont utilisés pour convertir la pression de gaz directe ou indirecte en un paramètre électrique. Les manomètres les plus courants de ce type sont: les jauges de contrainte, les dispositifs capacitifs et résistifs. La pression est mesurée dans la plage de 100 Pa à 1000 MPa. Les appareils sont fabriqués avec des classes de précision de 0,1 à 2,5.
Le travail des manomètres fonctionnant sur la base de l'effet tensor-résistif est de modifier la valeur de la résistance du conducteur due à la déformation. Mesurer la pression dans la plage de 60 à 108 Pa avec une erreur minimale.
Le montage à bride du capteur et la conception spéciale de l'appareil permettent de lire les données de pression dans des fluides particulièrement agressifs avec des températures allant jusqu'à 300 ° C. Ils sont utilisés pour mesurer la pression dans les systèmes avec des processus rapides.
Le schéma de fonctionnement des manomètres à résistance est basé sur la dépendance de la résistance du conducteur à la pression. Typiquement, ce type d'appareil est utilisé pour mesurer la pression à un niveau particulièrement élevé supérieur à 100 MPa.
L'élément sensible d'un tel dispositif est un fil de manganine dont la résistance se mesure aisément par un pont équilibré.
Les manomètres capacitifs fonctionnent en appliquant une pression sur un diaphragme, qui est une électrode mobile. Lorsque le diaphragme se déplace, la capacité du transducteur change. Ils se caractérisent par des erreurs de température importantes.
Dans les manomètres capacitifs, la déviation de la membrane est déterminée par le circuit électrique. De tels dispositifs sont utilisés dans des systèmes avec des chutes de pression rapides.
Instruments de mesure de liquides
La détermination de la pression par ces dispositifs se produit en équilibrant la pression détectée avec la pression générée par la colonne de liquide. De cette façon, vous pouvez mesurer une petite surpression, la pression atmosphérique, le niveau de vide, la différence de pression.
Ce groupe est représenté par des manomètres en U, constitués de vases communicants, et la pression est déterminée par les niveaux de liquide; micromanomètres de compensation; des manomètres à coupelle, dans lesquels un réservoir est utilisé à la place du second tube; manomètres différentiels à flotteur, cloche et anneau.
Les manomètres bitubes permettent de mesurer les différences de pression. Dans ce cas, des pressions sont appliquées à chacun des tubes, qui doivent être mesurées.
Dans les instruments de mesure de liquide, le fluide de travail est analogue à l'élément de détection.
Les manomètres différentiels sont généralement équipés de dispositifs de signalisation, de débitmètres, de régulateurs et de dispositifs d'enregistrement. Plage de mesure de 10 à 105 Pennsylvanie. La limite de mesure change en fonction des liquides remplissant l'appareil.
Division par objectif fonctionnel
Sur rendez-vous, on distingue les types de manomètres suivants, utilisés pour mesurer la pression du gaz :
- technique générale;
- référence;
- spécial.
Considérez les caractéristiques de chaque type.
Manomètres à usage général
Ce type de manomètre est produit afin de mesurer les valeurs de vide et de pression manométrique à des fins techniques générales. Diverses modifications de l'appareil leur permettent d'être utilisés dans une grande variété d'environnements. Ils sont utilisés pour mesurer la pression dans la production directement pendant les processus technologiques.
La pression dans de tels dispositifs agit sur l'intérieur du tube et provoque le déplacement de l'extrémité non sécurisée. Il interagit avec un mécanisme qui déplace la flèche
Ces manomètres permettent de mesurer la pression de milieux gazeux non agressifs envers les alliages de cuivre à des températures de fonctionnement allant jusqu'à 150°C. Habituellement, le corps du produit est en acier et les pièces du mouvement sont en alliage de laiton.
Les manomètres techniques généraux pour gaz à basse ou haute pression sont fabriqués pour résister à des vibrations d'une fréquence comprise entre 10 et 55 Hz et d'une amplitude de déplacement d'un maximum de 0,15 millimètre. Ils ont plusieurs classes de précision de 1 à 2,5.
Les manomètres numériques sont de petite taille, caractérisés par une précision de mesure élevée et une longue durée de vie. De plus, ces appareils peuvent être calibrés
Les manomètres à gaz à usage technique général avec une carte électronique, qui affichent les données des mesures, gagnent en popularité. Ils sont souvent équipés de convertisseurs qui automatisent les processus technologiques. Les valeurs de pression sont affichées sur un cadran électronique.
Groupe de manomètres spéciaux
De tels dispositifs sont conçus pour un type de gaz spécifique et l'environnement qu'il crée. Pour les systèmes à pression élevée, les manomètres sont conçus pour le gaz à haute pression. Certains gaz sont corrosifs pour certains alliages et nécessitent donc l'utilisation de matériaux stables.
Les manomètres spéciaux sont peints de différentes couleurs selon le type de gaz.
Les manomètres au propane sont peints en rouge, ont un corps en acier et présentent les caractéristiques des manomètres techniques généraux. La pression de travail de ces appareils est de 0 à 0,6 MPa. Il s'agit de la pression de propane standard. Un fonctionnement dans la plage de température de - 50 à + 60 ° C est possible. Température de l'environnement de travail jusqu'à + 150 °. Souvent inclus dans l'emballage avec les réducteurs de ballon.
Les manomètres d'ammoniac dans les bouteilles et autres réservoirs sont de couleur jaune. Les unités de compression à plusieurs étages sont équipées d'une échelle de température. Les composants de la jauge sont faits de matériaux résistants aux vapeurs d'ammoniac.
En présence de charges dynamiques importantes, les manomètres sont remplis de glycérine ou de silicone
La jauge d'acétylène devient blanche. Fabriqué comme un manomètre de système de sécurité à partir de matériaux sans graisse. Utilisé pour mesurer la pression manométrique dans divers systèmes de distribution et de génération d'acétylène. Le corps est en acier, les composants internes sont en alliage de laiton. La plage de températures admissibles est de - 40 à + 70 ° .
Le manomètre à hydrogène devient vert foncé. Le manomètre pour les autres gaz combustibles est de couleur rouge. L'appareil de mesure des mélanges non combustibles est peint en noir. La jauge à oxygène est colorée en bleu.
Appareils de référence pour mesurer la pression
Ce type de manomètre est conçu pour vérifier, calibrer et régler d'autres instruments afin d'assurer la plus grande précision de mesure possible. Ces appareils se distinguent par une classe de précision plus élevée par rapport aux appareils techniques généraux. Les normes de travail sont divisées en trois catégories.
Les jauges de test utilisées pour vérifier l'exactitude des relevés de compteurs sur le site d'installation sont également appelées jauges de haute précision. Plage de mesure de travail de 0-0,6 à 0-1600 bar pour les fluides gazeux.
Manomètres pour appareils conventionnels et bouteilles de gaz composites doit passer par la procédure de vérification au moins une fois par an, sauf si d'autres conditions sont indiquées dans les documents de l'appareil. La vérification est effectuée par des organismes métrologiques accrédités ayant le statut de personnes morales. Après vérification, un certificat est délivré et un cachet est apposé.
L'appareil doit être retiré de la bouteille et amené au service métrologique. Là, des vérificateurs et des étalonneurs, à l'aide d'un ensemble d'étalons et d'instruments auxiliaires, effectueront la vérification pendant environ 10 jours.
Les engrenages dans les jauges de référence sont traités avec une fréquence d'engrenage accrue. Ils se caractérisent par un frottement minimal dans le mécanisme de commutation, ainsi que par une sensibilité élevée des éléments internes.
Les manomètres exemplaires, avec une classe de précision de 0,4 ont une échelle de 250 unités, avec une classe de précision de 0,15 ou 0,25 ont une échelle de 400 unités avec une graduation de 1 unité. Le fonctionnement de l'appareil est possible à différentes températures, selon le remplissage du boîtier. La température idéale de fonctionnement est de 20°C.
Il vous initiera aux spécificités du ravitaillement des bouteilles de gaz prochain article. Il vaut la peine de le lire à tous les propriétaires d'immeubles de banlieue qui ne sont pas raccordés à un approvisionnement en gaz centralisé.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Le principe de fonctionnement d'un manomètre à ressort :
Caractéristiques et domaine d'application du manomètre :
Les manomètres sont fabriqués pour diverses tâches. Les plus populaires sont les types techniques généraux utilisés dans les petites industries, par diverses entreprises lorsqu'elles travaillent avec des équipements et des systèmes à gaz. Les manomètres à contact électrique sont des dispositifs qui signalent lorsqu'une valeur critique est atteinte.
Pour le contrôle et le réglage des manomètres, des manomètres de référence sont utilisés. Des manomètres spéciaux sont conçus pour mesurer la pression d'un milieu gazeux spécifique. Parmi eux, les manomètres au propane sont très populaires, qui sont souvent installés avec un réducteur sur les bouteilles de gaz.
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