Spesso è necessario misurare la pressione generata dal gas. Ad esempio, in bombole, nei gasdotti, in vari contenitori e navi. Per il controllo e il monitoraggio degli indicatori, i manometri vengono utilizzati per misurare la pressione del gas. Questi dispositivi servono in varie sfere della vita, dalla medicina all'industria pesante.
Affinché l'acquisto del dispositivo non sia vano e il manometro acquistato soddisfi i requisiti dei processi di produzione, vale la pena familiarizzare con la classificazione. Ti presenteremo le varietà di misuratori di pressione del gas. Parliamo delle loro caratteristiche di design e principi di funzionamento.
Il contenuto dell'articolo:
- Classificazione per tipo di pressione misurata
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Classificazione secondo il principio di funzionamento
- Vista deformazione dei manometri
- Tipo di manometro a portata lorda
- Misuratore medio gassoso elettrico
- Strumenti di misura per liquidi
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Divisione per scopo funzionale
- Manometri per uso generale
- Gruppo di manometri speciali
- Dispositivi di riferimento per la misurazione della pressione
- Conclusioni e video utili sull'argomento
Classificazione per tipo di pressione misurata
Dispositivi utilizzati per ottenere dati sui parametri di pressione del gas in contenitori di gas, linee di trasporto, in bombole di gas e altri serbatoi sono classificati secondo diversi criteri. Differiscono nella loro struttura e principio di funzionamento.
I dispositivi con cui viene misurata la pressione sono suddivisi in classi in base a:
- tipo di pressione misurata;
- appuntamento;
- il principio di azione;
- classe di precisione.
In base al tipo di pressione misurata, i dispositivi progettati per determinare indicatori accurati sono suddivisi in manometri, vacuometri, manometri, manometri, barometri e altri.
A seconda del grado di protezione dall'influenza dell'ambiente esterno, vengono prodotti i seguenti dispositivi:
- standard;
- protetto dalla polvere;
- impermeabile;
- protetto da ambienti aggressivi;
- a prova di esplosione.
Un prodotto può combinare diversi tipi di protezione.
Il diagramma mostra la suddivisione dei dispositivi di misura per principio di funzionamento, per tipo di pressione, per applicazione e per display. Raramente vengono utilizzati strumenti liquidi ea portata lorda per ottenere dati sulla pressione del gas.
Un manometro è un piccolo strumento utilizzato per misurare la pressione o la pressione differenziale. Il principio di funzionamento di questo dispositivo di prova e misurazione dipende dalla sua struttura interna. All'interno di una classe, sono ulteriormente suddivisi in gruppi a seconda della classe di precisione.
Per misurare la pressione assoluta, i cui indicatori vengono contati dallo zero assoluto (vuoto), utilizzare manometri assoluti. La sovrapressione viene determinata con un manometro. In generale, tutti i tipi di tali dispositivi sono chiamati con una parola: "manometro".
La maggior parte dei tipi di manometri è progettata per misurare i valori di sovrapressione. La loro particolarità è che mostrano la pressione, che rappresenta la differenza tra assoluta e atmosferica.
I vacuometri sono dispositivi che indicano la pressione di un gas rarefatto. Utilizzando manovacumetri, misurano la pressione in eccesso e la pressione del gas rarefatto. Le informazioni vengono visualizzate su un'unica scala.
Con l'aiuto di manometri, vengono determinati i parametri di sovrapressione con valori fino a 40 kPa. I misuratori di trazione, invece, consentono di misurare la rarefazione fino a - 40 kPa. I misuratori di tiraggio misurano la rarefazione e la sovrapressione nell'intervallo da - 20 a + 20 kPa.
I manometri sono utilizzati in un'ampia varietà di settori. Lavorare con il gas comporta un rischio elevato, quindi è importante monitorare tutti gli indicatori del sistema. Le informazioni sulla pressione forniscono agli utenti informazioni sullo stato attuale dell'oggetto misurato
I manometri differenziali possono determinare la differenza di pressione in due punti arbitrari da esaminare. Un micromanometro è un manometro differenziale che consente di misurare differenze di pressione entro 40 kPa.
Classificazione secondo il principio di funzionamento
I manometri del gas, a seconda del meccanismo di lettura, sono suddivisi in:
- Deformazione;
- Elettrico;
- Peso morto;
- Liquido.
Ogni tipo ha le sue caratteristiche.
Vista deformazione dei manometri
Il principio e la base del funzionamento dei dispositivi di classe di deformazione è che la pressione agisce sull'elemento sensibile del dispositivo, che è deformato. Il livello di pressione è determinato dal grado di deformazione.
I manometri a deformazione sono prodotti con componenti funzionanti a molla tubolare, a soffietto oa membrana ad alta sensibilità.
Gli elementi sensibili nei dispositivi a molla tubolare sono molle tubolari. Questi prodotti sono tubi piegati in un cerchio con una sezione trasversale ovale. Il gas agisce sulla superficie interna del tubo. Nel corso di questa azione, il tubo si deforma e cambia forma, avvicinandosi a uno rotondo.
Un'estremità del tubo è sigillata e mobile. Il secondo è aperto e fissato dai titolari. Quando il tubo della molla viene piegato, vengono interessati anche gli anelli, che quindi distendono la molla. L'estremità sigillata della molla si muove in base alla forza della pressione. Questo movimento viene trasmesso alla scala di misura.
Le molle circolari vengono utilizzate per misurare pressioni fino a 40 bar. A pressioni più elevate, vengono utilizzate molle elicoidali o a spirale che si trovano sullo stesso piano. L'errore di lettura durante la misurazione della pressione con questo metodo va dall'1 al 4%.
Gli elementi sensibili a membrana e a soffietto misurano efficacemente piccoli valori di sovrapressione e pressione del vuotometro.
Il soffietto è prodotto secondo il principio di un tubo flessibile a soffietto sanitario. È un tubo metallico a parete sottile costituito da anelli trasversali mobili. A seconda del materiale e dei parametri di fabbricazione, il soffietto può essere più o meno rigido.
Sotto l'influenza dell'alta temperatura, le deformazioni plastiche si accumulano nel tempo, il che disturba la correttezza delle letture. Inoltre, a temperature e pulsazioni di pressione elevate, la variazione della caratteristica statica viene accelerata.
Gli elementi sensibili della membrana hanno la più grande varietà. La classe di precisione di tali dispositivi non è mai superiore a 1,5. Tali dispositivi sono dotati di un sistema di protezione. In caso di sovraccarico, la membrana si appoggia su uno speciale dispositivo di protezione.
Le scatole a membrana sono spesso installate in dispositivi che misurano la pressione e il vuoto. I manometri, i manometri di trazione e i misuratori di pressione con scatola a membrana sono prodotti con classi di precisione 1,5; 2,5 e un limite di misura fino a 25 kPa.
I diaframmi piatti hanno uno spostamento minimo nel punto di lavoro, quindi sono più spesso utilizzati per convertire la pressione in forza. Sono instabili, ma calcolano bene.
I diaframmi pieghettati vengono utilizzati insieme a scatole simili per migliorare le prestazioni statiche. I primi si muovono meglio, ma sono difficili da calcolare. Questi ultimi sono usati molto più spesso a causa della loro ridotta rigidità.
Per misurare bassi valori di pressione vengono utilizzati dispositivi con membrane flaccide.
I dispositivi necessitano di protezione dall'esposizione alle alte temperature, poiché influisce negativamente sull'elasticità e sulla sensibilità dei principali elementi di lavoro.
Manometri indicatori meccanici
Molti misuratori a molla per tubi sono in realtà dispositivi di conversione diretta. Ciò significa che la pressione viene convertita in spostamento dell'elemento sensibile e del dispositivo meccanico a contatto con esso.
Nello schema, l'ugello è posizionato radialmente, tuttavia vengono prodotti anche manometri con una posizione assiale dell'ugello.
Sotto l'influenza della pressione, l'estremità libera della molla si muove, il guinzaglio agisce sul settore dentato, l'ingranaggio e la freccia indicatrice ruotano.
I manometri indicatori a molla sono prodotti con un campo di misura da 0,1 a 103 MPa e hanno diverse classi di precisione. Vengono prodotti modelli esemplari con classi di precisione 0,15; 0,25; 0,4. Metri della categoria di lavoro di maggiore precisione - 1 e 0,6. Operai tecnici generali - con classi di precisione 1.5; 2,5; 4.
Manometri a elettrocontatto
Strutturalmente, è una modifica del manometro indicatore. L'essenza del lavoro è che quando la freccia raggiunge il valore della pressione di soglia, la rete si chiude.
Il design del manometro indicatore ha inoltre frecce integrate con contatti elettrici premuti, che si trovano di fronte ai valori indicati
Il circuito elettrico viene chiuso e viene attivato un allarme quando la freccia indicatrice raggiunge una delle frecce di contatto. La classe di precisione di tali manometri è 1,5. Il campo di misura corrisponde ai valori standard.
Per fornire la segnalazione o per il controllo della posizione, viene utilizzato un pressostato con marcatura della via di rullaggio. Misurano pressioni che vanno da 12 a 1600 kPa. Il relè è tarato sui limiti di attivazione superiore e inferiore come indicato dal dispositivo di comando e ha un potere di interruzione di 10 W.
Modelli di manometri ad autoregistrazione
L'industria produce manometri con sistema di lettura integrato che registra i valori su un disco grafico in modo da poter poi tracciare la dinamica degli indicatori. Un giro può essere completato in 8, 12, 24 ore. Il movimento è azionato da un motore elettrico o da un orologio.
Il funzionamento del registratore di misura si basa sulla trasmissione del segnale di una molla tubolare di grande diametro che ha una forza di trazione. Trasferisce il movimento dall'elemento sensibile al sistema di visualizzazione. I dispositivi con il marchio MTS registrano i valori di sovrapressione.
Tali dispositivi assumono il controllo dell'operatore e hanno classi di precisione 1; 1,5; 2,5.
Gli elementi sensibili a soffietto sono utilizzati nei manometri differenziali autoregistranti, che possono essere inoltre dotati di un dispositivo di allarme e di un trasduttore pneumatico. Tali dispositivi misurano la pressione nell'intervallo da 6,3 kPa a 0,16 MPa e hanno classi di precisione 1; 1,5.
Tipo di manometro a portata lorda
Tali manometri sono spesso utilizzati come standard durante la verifica di altri strumenti di misura. Il loro campo di misura è molto ampio. A seconda del design del dispositivo, può iniziare con valori seri di vuoto e terminare con ridondanza fino a 2500 MPa. La classe di precisione raggiunge valori massimi fino a 0,0015.
Ogni volta che il dispositivo di misurazione è sottoposto a un carico superiore alla norma prescritta, perde nella durata della sua vita utile e nell'accuratezza delle misurazioni
Il principio di funzionamento è quello di mantenere il cilindro nel pistone in uno stato specifico mentre i pesi di taratura agiscono da un lato e la pressione misurata dall'altro. A seconda del peso dei carichi, viene valutato il valore della pressione creata.
L'elemento di lavoro principale del dispositivo è la colonna di misurazione. A seconda della qualità della sua produzione, dell'accuratezza e della purezza dei composti, cambia anche l'entità dell'errore.
I PMG alimentati a gas hanno il più piccolo errore di misurazione. Tuttavia, tali dispositivi costano molte volte di più a causa delle peculiarità del loro design e della necessità di filtrare il gas da particelle estranee.
Funzionalmente, il tester a peso morto è costituito da un dispositivo di generazione della pressione, un sistema di misurazione e pesi. Il dispositivo è dotato di un meccanismo rotante per aumentare e diminuire la pressione, nonché una valvola limitatrice di pressione.
I calibri a pistone non sigillati sono ampiamente utilizzati. Hanno uno spazio tra il pistone e il cilindro. Il contenitore sotto il pistone è pieno di olio, che viene versato nello spazio sotto pressione e lubrifica le superfici di sfregamento.
Misuratore medio gassoso elettrico
Tali manometri vengono utilizzati per convertire la pressione diretta o indiretta del gas in un parametro elettrico. I più comuni manometri di questo tipo sono: estensimetri, dispositivi capacitivi e resistivi. La pressione viene misurata nell'intervallo da 100 Pa a 1000 MPa. I dispositivi sono realizzati con classi di precisione da 0,1 a 2,5.
Il lavoro dei manometri che operano sulla base dell'effetto tensoresistivo è quello di modificare il valore della resistenza del conduttore a causa della deformazione. Misurare la pressione nell'intervallo da 60 a 108 Pa con un errore minimo.
Il montaggio a flangia del sensore e il design speciale del dispositivo consentono di leggere i dati di pressione in fluidi particolarmente aggressivi con temperature fino a 300 ° C. Sono utilizzati per misurare la pressione in sistemi con processi veloci.
Lo schema di funzionamento dei manometri a resistenza si basa sulla dipendenza della resistenza del conduttore dalla pressione. Tipicamente, questo tipo di dispositivo viene utilizzato per misurare la pressione a un livello particolarmente alto oltre 100 MPa.
L'elemento sensibile in un tale dispositivo è un filo di manganina, la cui resistenza è facilmente misurabile da un ponte bilanciato.
I manometri capacitivi funzionano applicando pressione a un diaframma, che è un elettrodo mobile. Quando il diaframma si muove, la capacità del trasduttore cambia. Sono caratterizzati da significativi errori di temperatura.
Nei manometri capacitivi, la deflessione della membrana è determinata dal circuito elettrico. Tali dispositivi sono utilizzati in sistemi con rapide cadute di pressione.
Strumenti di misura per liquidi
La determinazione della pressione da parte di questi dispositivi avviene bilanciando la pressione rilevata con la pressione generata dalla colonna di liquido. In questo modo è possibile misurare piccole sovrapressioni, pressione atmosferica, livello di vuoto, differenza di pressione.
Questo gruppo è rappresentato da manometri a forma di U, che consistono in vasi comunicanti, e la pressione è determinata dai livelli del liquido; micromanometri di compensazione; manometri a tazza, in cui viene utilizzato un serbatoio al posto del secondo tubo; manometri differenziali a galleggiante, campana e anello.
I manometri a due tubi consentono la misurazione delle differenze di pressione. In questo caso, vengono applicate pressioni a ciascuno dei tubi, che devono essere misurati.
Negli strumenti di misura per liquidi, il fluido di lavoro è analogo all'elemento sensibile.
I manometri differenziali sono generalmente dotati di dispositivi di segnalazione, flussometri, regolatori e dispositivi di registrazione. Campo di misura da 10 a 105 Papà. Il limite di misura cambia a seconda dei liquidi che riempiono il dispositivo.
Divisione per scopo funzionale
Su appuntamento si distinguono i seguenti tipi di manometri, utilizzati per misurare la pressione del gas:
- tecnico generale;
- riferimento;
- speciale.
Considera le caratteristiche di ogni tipo.
Manometri per uso generale
Questo tipo di manometro viene prodotto per misurare i valori di vuoto e pressione relativa per scopi tecnici generali. Varie modifiche ai dispositivi ne consentono l'utilizzo in un'ampia varietà di ambienti. Sono utilizzati per misurare la pressione in produzione direttamente durante i processi tecnologici.
La pressione in tali dispositivi agisce all'interno del tubo e fa muovere l'estremità non fissata. Interagisce con un meccanismo che muove la freccia
Questi manometri possono misurare la pressione di fluidi gassosi non aggressivi nei confronti delle leghe di rame a temperature di esercizio fino a 150°C. Di solito, il corpo del prodotto è in acciaio e le parti del movimento sono in lega di ottone.
I manometri tecnici generali per gas a bassa o alta pressione sono realizzati per resistere a vibrazioni con una frequenza nell'intervallo da 10 a 55 Hz e un'ampiezza di spostamento di un massimo di 0,15 millimetri. Hanno diverse classi di precisione da 1 a 2,5.
I manometri digitali sono di piccole dimensioni, caratterizzati da un'elevata precisione di misurazione e una lunga durata. Inoltre, tali dispositivi possono essere calibrati
Stanno guadagnando popolarità i manometri per gas per scopi tecnici generali con scheda elettronica, che visualizzano i dati delle misurazioni. Sono spesso dotati di convertitori che automatizzano i processi tecnologici. I valori di pressione sono visualizzati su un quadrante elettronico.
Gruppo di manometri speciali
Tali dispositivi sono realizzati per un tipo specifico di gas e l'ambiente che crea. Per i sistemi con maggiore pressione, i manometri sono realizzati per gas ad alta pressione. Alcuni gas sono corrosivi per determinate leghe e quindi richiedono l'uso di materiali stabili.
Speciali manometri sono verniciati in diversi colori a seconda del tipo di gas.
I manometri a propano sono verniciati di rosso, hanno il corpo in acciaio e hanno le caratteristiche dei manometri tecnici generali. La pressione di esercizio di tali dispositivi va da 0 a 0,6 MPa. Questa è la pressione standard del propano. È possibile il funzionamento nell'intervallo di temperatura da - 50 a + 60 ° С. Temperatura dell'ambiente di lavoro fino a + 150 °. Spesso incluso nella confezione con riduttori a palloncino.
I manometri dell'ammoniaca nelle bombole e negli altri serbatoi sono colorati in giallo. Le unità di compressione multistadio sono dotate di una scala di temperatura. I componenti del misuratore sono realizzati con materiali resistenti ai vapori di ammoniaca.
In presenza di forti carichi dinamici, i manometri vengono riempiti con glicerina o silicone
L'indicatore dell'acetilene diventa bianco. Prodotto come manometro del sistema di sicurezza con materiali privi di grassi. Utilizzato per misurare la pressione relativa in vari sistemi di distribuzione e generazione di acetilene. Il corpo è in acciaio, i componenti interni sono in lega di ottone. L'intervallo di temperature consentite va da - 40 a + 70 ° С.
Il manometro dell'idrogeno diventa verde scuro. Il manometro per altri gas combustibili è colorato in rosso. Il misuratore per miscele non combustibili è verniciato di nero. L'indicatore dell'ossigeno è di colore blu.
Dispositivi di riferimento per la misurazione della pressione
Questo tipo di manometro è progettato per il controllo, la calibrazione e la regolazione di altri strumenti al fine di garantire la massima precisione di misura possibile. Tali dispositivi si distinguono per una classe di precisione più elevata rispetto a quelli tecnici generali. Gli standard di lavoro sono suddivisi in tre categorie.
I calibri di prova utilizzati per verificare l'accuratezza delle letture dei contatori nel sito di installazione sono anche chiamati calibri ad alta precisione. Campo di misura operativo da 0-0,6 a 0-1600 bar per fluidi gassosi.
Manometri per convenzionali e bombole di gas composito deve passare attraverso la procedura di verifica almeno una volta all'anno, a meno che non siano indicati altri termini nei documenti per il dispositivo. La verifica viene effettuata da organismi metrologici accreditati con lo status di persone giuridiche. Dopo la verifica, viene rilasciato un certificato e viene apposto un timbro.
Il dispositivo deve essere rimosso dal cilindro e portato al servizio metrologico. Lì, verificatori e calibratori, utilizzando una serie di standard e strumenti ausiliari, effettueranno la verifica per circa 10 giorni.
Gli ingranaggi dei calibri di riferimento vengono lavorati con una maggiore frequenza di dentatura. Sono caratterizzati da un attrito minimo nel meccanismo dell'interruttore e da un'elevata sensibilità degli elementi interni.
I manometri esemplificativi, con una classe di precisione di 0,4 hanno una scala di 250 unità, con una classe di precisione di 0,15 o 0,25 hanno una scala di 400 unità con una graduazione di 1 unità. Il funzionamento del dispositivo è possibile a diverse temperature, a seconda del riempitivo della custodia. La temperatura di esercizio ideale è di 20°C.
Ti farà conoscere le specifiche del rifornimento di bombole di gas prossimo articolo. Vale la pena leggerlo a tutti i proprietari di immobili suburbani che non sono collegati a una fornitura centralizzata di gas.
Conclusioni e video utili sull'argomento
Il principio di funzionamento di un manometro a molla:
Caratteristiche e ambito di applicazione del manometro:
I manometri sono prodotti per vari compiti. I più popolari sono i tipi tecnici generali utilizzati nelle piccole industrie, da varie aziende quando si lavora con apparecchiature e sistemi a gas. I manometri a contatto elettrico sono dispositivi che segnalano il raggiungimento di un valore critico.
Per il controllo e la regolazione dei manometri vengono utilizzati i manometri di riferimento. Vengono realizzati speciali manometri per misurare la pressione di un determinato mezzo gassoso. Tra questi, sono molto diffusi i manometri a propano, che spesso vengono installati completi di riduttore sulle bombole del gas.
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