Manometrai dujų slėgiui matuoti: skaitiklių tipų apžvalga, jų konstrukcija ir veikimo principas

Dažnai reikia išmatuoti dujų sukuriamą slėgį. Pavyzdžiui, balionuose, dujotiekiuose, įvairiuose konteineriuose ir induose. Indikatoriams valdyti ir stebėti, slėgio matuokliai naudojami dujų slėgiui matuoti. Šie prietaisai tarnauja įvairiose gyvenimo srityse - nuo medicinos iki sunkiosios pramonės.

Kad prietaiso pirkimas nebūtų veltui, o įsigytas manometras atitiktų gamybos procesų reikalavimus, verta susipažinti su klasifikacija. Mes supažindinsime jus su dujų slėgio matuoklių veislėmis. Pakalbėkime apie jų dizaino ypatybes ir veikimo principus.

Klasifikavimas pagal išmatuoto slėgio tipą

Prietaisai, naudojami duomenims gauti apie dujų slėgio parametrus dujų laikikliuose, transportavimo linijose

dujų balionai ir kiti rezervuarai klasifikuojami pagal kelis kriterijus. Jie skiriasi savo struktūra ir veikimo principu.

Prietaisai, kuriais matuojamas slėgis, yra suskirstyti į klases pagal:

• išmatuoto slėgio tipas;
• paskyrimas;
• veiksmų principas;
• tikslumo klasė.

Pagal matuojamo slėgio tipą įtaisai, skirti tiksliems rodikliams nustatyti, yra suskirstyti į manometrus, vakuuminius, traukos, manometrus, barometrus ir kitus.

Atsižvelgiant į apsaugos laipsnį nuo išorinės aplinkos poveikio, gaminami šie įtaisai:

• standartas;
• apsaugotas nuo dulkių;
• atsparus vandeniui;
• apsaugoti nuo agresyvios aplinkos;
• atsparus sprogimui.

Vienas produktas gali apjungti kelių rūšių apsaugą.

Manometras yra mažas prietaisas, naudojamas matuoti slėgį arba slėgio skirtumą. Šio bandymo ir matavimo prietaiso veikimo principas priklauso nuo jo vidinės struktūros. Vienoje klasėje jie toliau skirstomi į grupes, atsižvelgiant į tikslumo klasę.

Norėdami išmatuoti absoliutų slėgį, kurio rodikliai skaičiuojami nuo absoliutaus nulio (vakuumo), naudokite absoliučius manometrus. Viršslėgis nustatomas naudojant viršslėgio matuoklį. Apskritai visų tipų prietaisai vadinami vienu žodžiu: „manometras“.

Dauguma manometrų tipų yra skirti viršslėgio vertėms matuoti. Jų ypatumas yra tas, kad jie rodo slėgį, o tai reiškia skirtumą tarp absoliutaus ir atmosferinio.

Vakuuminiai matuokliai yra įtaisai, rodantys retintų dujų slėgį. Naudodami manovakuuminius matuoklius, jie matuoja perteklinį slėgį ir retintų dujų slėgį. Informacija rodoma vienoje skalėje.

Naudojant manometrus, nustatomi iki 40 kPa vertės viršslėgio parametrai. Kita vertus, traukos matuokliai leidžia išmatuoti retumą iki - 40 kPa. Grimzlės matuokliai matuoja retumą ir perteklinį slėgį nuo -20 iki + 20 kPa.

Slėgio skirtumui dviejuose savavališkai tiriamuose taškuose nustatyti gali būti naudojami diferenciniai manometrai. Mikromanometras yra slėgio skirtumo matuoklis, leidžiantis išmatuoti slėgio skirtumus 40 kPa ribose.

Klasifikavimas pagal veikimo principą

Dujų slėgio matuokliai, priklausomai nuo skaitymo mechanizmo, yra suskirstyti į:

• Deformacija;
• Elektros;
• Svoris;
• Skystis.

Kiekviena rūšis turi savo ypatybes.

Slėgio matuoklių deformacijos vaizdas

Deformacijos klasės prietaisų veikimo principas ir pagrindas yra tas, kad slėgis veikia jautrų prietaiso elementą, kuris yra deformuotas. Slėgio lygis nustatomas pagal deformacijos laipsnį.

Vamzdinių spyruoklių jutiklių elementai yra vamzdinės spyruoklės. Šie gaminiai yra vamzdžiai, išlenkti apskritime, ovalo skerspjūvis. Dujos veikia vidinį vamzdžio paviršių. Šio veiksmo metu vamzdis deformuojasi ir keičia savo formą, artėja prie apvalios.

Vienas vamzdžio galas yra sandarus ir kilnojamas. Antrasis yra atidarytas ir pritvirtintas laikiklių. Kai spyruoklės vamzdis yra sulenktas, taip pat paveikiami žiedai, kurie tada atlenkia spyruoklę. Užsandarintas spyruoklės galas juda priklausomai nuo slėgio jėgos. Šis judesys perduodamas į matavimo skalę.

Apvalios spyruoklės naudojamos slėgiui iki 40 barų matuoti. Esant didesniam slėgiui, naudojamos spiralinės arba spiralinės spyruoklės, esančios toje pačioje plokštumoje. Rodmenų paklaida matuojant slėgį šiuo metodu yra nuo 1 iki 4%.

Diafragmos ir dumplių jutikliai efektyviai matuoja mažo slėgio ir vakuumo slėgį.

Silfonas gaminamas pagal sanitarinės silfono žarnos principą. Tai plonasienis metalinis vamzdis, pagamintas iš judančių skersinių žiedų. Priklausomai nuo medžiagos ir gamybos parametrų, dumplės gali būti daugiau ar mažiau standžios.

Jautrūs membranos elementai turi didžiausią įvairovę. Tokių prietaisų tikslumo klasė niekada nėra didesnė nei 1,5. Tokie įtaisai aprūpinti apsaugine sistema. Perkrovos atveju diafragma atsiremia į specialų apsauginį įtaisą.

Membraninės dėžės dažnai montuojamos įrenginiuose, kurie matuoja slėgį ir vakuumą. Slėgio matuokliai, traukos matuokliai ir traukos matuokliai su membraninėmis dėžėmis gaminami pagal 1,5 tikslumo klases; 2,5 ir matavimo riba iki 25 kPa.

Plokščiosios diafragmos turi mažą poslinkį veikimo vietoje, todėl dažniausiai jos naudojamos slėgiui paversti jėga. Jie yra nestabilūs, tačiau gerai apskaičiuoti.

Plisuotos diafragmos naudojamos kartu su panašiomis dėžėmis, kad pagerėtų statinis veikimas. Pirmieji juda geriau, tačiau juos sunku apskaičiuoti. Pastarosios yra naudojamos daug dažniau dėl sumažėjusio standumo.

Norint išmatuoti žemo slėgio vertes, naudojami prietaisai su suglebusiomis membranomis.

Prietaisus reikia apsaugoti nuo aukštos temperatūros, nes tai neigiamai veikia pagrindinių darbo elementų elastingumą ir jautrumą.

Mechaniniai slėgio matuokliai

Daugelis vamzdžių spyruoklių matuoklių iš tikrųjų yra tiesioginio konvertavimo įtaisai. Tai reiškia, kad slėgis paverčiamas jutiklio elemento ir su juo besiliečiančio mechaninio įrenginio poslinkiu.

Esant slėgiui, laisvas spyruoklės galas juda, pavadėlis veikia dantytą sektorių, sukasi pavara ir rodyklė.

Spyruokliniai indikatoriniai manometrai gaminami su 0,1–103 MPa matavimo intervalu ir turi įvairias tikslumo klases. Pavyzdiniai modeliai gaminami tikslumo klasėmis 0,15; 0,25; 0,4. Padidinto tikslumo darbo kategorijos skaitikliai - 1 ir 0,6. Bendrieji techniniai darbuotojai - su tikslumo klasėmis 1,5; 2,5; 4.

Elektroninio kontakto manometrai

Struktūriškai tai yra rodiklio manometro modifikacija. Darbo esmė ta, kad kai rodyklė pasiekia slenkstinę slėgio vertę, tinklas užsidaro.

Elektros grandinė uždaryta ir aliarmas suveikia, kai rodyklė pasiekia vieną iš kontaktinių rodyklių. Tokių manometrų tikslumo klasė yra 1,5. Matavimo diapazonas atitinka standartines vertes.

Signalizacijai arba padėties valdymui naudojamas slėgio jungiklis su riedėjimo tako žymėjimu. Jie matuoja slėgį nuo 12 iki 1600 kPa. Relė nustatyta į viršutinę ir apatinę įjungimo ribas, kaip nurodo valdymo įtaisas, ir turi 10 W pertraukos galią.

Savaiminio slėgio matuoklių modeliai

Pramonė gamina manometrus su įmontuota skaitymo sistema, kuri įrašo vertes į disko diagramą, kad galėtumėte sekti rodiklių dinamiką. Vieną apsisukimą galima atlikti per 8, 12, 24 valandas. Judėjimą skatina elektros variklis arba laikrodis.

Diktofono veikimas grindžiamas signalo perdavimu didelio skersmens vamzdine spyruokle, kuri turi traukimo jėgą. Jis perkelia judesį iš jutiklio elemento į ekrano sistemą. Prietaisai su MTS ženklu registruoja viršslėgio vertes.

Tokius įtaisus valdo operatorius ir jie turi 1 tikslumo klases; 1,5; 2,5.

Silfonams jautrūs elementai naudojami savaime registruojantiems diferenciniams slėgio matuokliams, kurie gali būti papildomai aprūpinti aliarmo įtaisu ir pneumatiniu keitikliu. Tokie prietaisai matuoja slėgį nuo 6,3 kPa iki 0,16 MPa ir turi 1 tikslumo klases; 1,5.

Neveiktas slėgio matuoklių tipas

Tokie manometrai dažnai naudojami kaip standartas tikrinant kitus matavimo prietaisus. Jų matavimo diapazonas yra labai platus. Priklausomai nuo prietaiso konstrukcijos, jis gali prasidėti nuo rimtų vakuumo verčių ir baigtis pertekliumi iki 2500 MPa. Tikslumo klasė pasiekia maksimalias vertes iki 0,0015.

Veikimo principas yra išlaikyti cilindrą stūmoklyje tam tikroje būsenoje, kol kalibravimo svoriai veikia vienoje pusėje, o išmatuotas slėgis - kitoje. Atsižvelgiant į apkrovų svorį, vertinama sukurto slėgio vertė.

Pagrindinis prietaiso darbo elementas yra matavimo stulpelis. Atsižvelgiant į jo gamybos kokybę, junginių tikslumą ir grynumą, kinta ir klaidos dydis.

Funkciniu požiūriu dedveito testerį sudaro slėgį generuojantis įtaisas, matavimo sistema ir svoriai. Įrenginyje yra sukamasis mechanizmas, skirtas padidinti ir sumažinti slėgį, taip pat slėgio mažinimo vožtuvas.

Neužplombuoti stūmoklio matuokliai yra plačiai naudojami. Jie turi tarpą tarp stūmoklio ir cilindro. Rezervuaras po stūmokliu pripildytas alyvos, kuri esant slėgiui pilama į tarpą ir sutepa trinamus paviršius.

Elektrinis dujinis vidutinis matuoklis

Tokie manometrai naudojami tiesioginiam ar netiesioginiam dujų slėgiui paversti elektriniu parametru. Dažniausiai pasitaikantys tokio tipo manometrai yra: įtempimo matuokliai, talpiniai ir atsparumo įtaisai. Slėgis matuojamas nuo 100 Pa iki 1000 MPa. Prietaisai gaminami tikslumo klasėmis nuo 0,1 iki 2,5.

Slėgio matuoklių, veikiančių remiantis tenzorezistiniu efektu, darbas yra pakeisti laidininko varžos vertę dėl deformacijos. Išmatuokite slėgį nuo 60 iki 10⁸ Pa su minimalia klaida.

Flanšinis jutiklio tvirtinimas ir speciali prietaiso konstrukcija leidžia nuskaityti slėgio duomenis ypač agresyviose terpėse, kurių temperatūra yra iki 300 ° C. Jie naudojami slėgio matavimui sistemose, kuriose vyksta greiti procesai.

Jautrus tokio prietaiso elementas yra manganino viela, kurios varža lengvai matuojama subalansuotu tiltu.

Talpiniai manometrai veikia spaudžiant diafragmą, kuri yra kilnojamasis elektrodas. Kai diafragma juda, keitiklio talpa keičiasi. Joms būdingos didelės temperatūros paklaidos.

Talpiniuose manometruose diafragmos deformaciją lemia elektros grandinė. Tokie įtaisai naudojami sistemose, kuriose slėgis greitai krenta.

Skysčio matavimo prietaisai

Šiais prietaisais slėgis nustatomas subalansavus nustatytą slėgį su skysčio kolonėlės sukurtu slėgiu. Tokiu būdu galite išmatuoti nedidelį viršslėgį, atmosferos slėgį, vakuumo lygį, slėgio skirtumą.

Šiai grupei atstovauja U formos manometrai, kuriuos sudaro susisiekiantys indai, o slėgis nustatomas pagal skysčio lygį; kompensaciniai mikromanometrai; puodelių manometrai, kuriuose vietoj antro vamzdžio naudojamas rezervuaras; plūdiniai, varpiniai ir žiediniai slėgio skirtumo matuokliai.

Skysčio matavimo prietaisuose darbinis skystis yra analogiškas jutimo elementui.

Diferenciniai slėgio matuokliai paprastai yra aprūpinti signaliniais įtaisais, srauto matuokliais, reguliatoriais ir registravimo įtaisais. Matavimo diapazonas yra nuo 10 iki 10⁵ Pa. Matavimo riba kinta priklausomai nuo prietaisą užpildančių skysčių.

Skirstymas pagal funkcinį tikslą

Pagal paskyrimą išskiriami šie slėgio matuoklių tipai, naudojami dujų slėgiui matuoti:

• bendras techninis;
• nuoroda;
• ypatingas.

Apsvarstykite kiekvieno tipo ypatybes.

Bendros paskirties manometrai

Šio tipo manometras gaminamas siekiant išmatuoti vakuumo ir manometro slėgio vertes bendriems techniniams tikslams. Įvairūs įrenginių pakeitimai leidžia juos naudoti įvairiose aplinkose. Jie naudojami spaudimui gamyboje matuoti tiesiogiai technologinių procesų metu.

Šie slėgio matuokliai gali išmatuoti dujinių terpių, kurios nėra agresyvios vario lydiniams, slėgį esant darbinei temperatūrai iki 150 ° C. Paprastai gaminio korpusas pagamintas iš plieno, o judesio dalys pagamintos iš žalvario lydinio.

Bendrieji žemo arba aukšto slėgio dujų techniniai slėgio matuokliai gaminami taip, kad atlaikytų vibracijas, kurių dažnis yra nuo 10 iki 55 Hz, o darbinė amplitudė ne didesnė kaip 0,15 milimetrų. Jie turi keletą tikslumo klasių nuo 1 iki 2,5.

Populiarėja bendros techninės paskirties dujų slėgio matuokliai su elektronine plokšte, rodantys matavimų duomenis. Juose dažnai įrengiami keitikliai, kurie automatizuoja technologinius procesus. Slėgio vertės rodomos elektroniniame ratuke.

Specialių manometrų grupė

Tokie įtaisai yra skirti tam tikros rūšies dujoms ir jų sukuriamai aplinkai. Sistemoms su padidintu slėgiu manometrai yra skirti aukšto slėgio dujoms. Kai kurios dujos yra ėsdinančios tam tikrus lydinius, todėl reikia naudoti stabilias medžiagas.

Specialūs manometrai dažomi skirtingomis spalvomis, priklausomai nuo dujų tipo.

Propano manometrai yra nudažyti raudonai, turi plieninį korpusą ir turi bendrųjų techninių matuoklių charakteristikas. Tokių prietaisų darbinis slėgis yra nuo 0 iki 0,6 MPa. Tai yra standartinis propano slėgis. Galima naudoti temperatūros diapazone nuo -50 iki + 60 ° С. Darbo aplinkos temperatūra iki + 150 ° С. Dažnai įtraukta į pakuotę su balionų reduktoriais.

Amoniako slėgio matuokliai balionuose ir kitose talpyklose yra geltonos spalvos. Daugiapakopiai suspaudimo įrenginiai turi temperatūros skalę. Matuoklio komponentai pagaminti iš medžiagų, atsparių amoniako garams.

Acetileno matuoklis tampa baltas. Pagamintas kaip saugos sistemos slėgio matuoklis iš medžiagų be riebalų. Naudojamas matuoti slėgį įvairiose acetileno sistemų paskirstymo ir generavimo sistemose. Korpusas pagamintas iš plieno, vidiniai komponentai - iš žalvario lydinio. Leistinos temperatūros diapazonas yra nuo -40 iki + 70 ° С.

Vandenilio manometras tampa tamsiai žalios spalvos. Kitų degiųjų dujų manometras yra raudonos spalvos. Nedegių mišinių matavimo prietaisas nudažytas juodai. Deguonies matuoklis yra mėlynos spalvos.

Etaloniniai slėgio matavimo įtaisai

Šio tipo manometras skirtas kitų prietaisų tikrinimui, kalibravimui ir reguliavimui, siekiant užtikrinti kuo didesnį matavimo tikslumą. Tokie prietaisai pasižymi didesne tikslumo klase, palyginti su bendraisiais techniniais. Darbo standartai yra suskirstyti į tris kategorijas.

Bandymo matuokliai, naudojami matuoklio rodmenų tikslumui patikrinti montavimo vietoje, taip pat vadinami didelio tikslumo matuokliais. Dujinių terpių matavimo diapazonas nuo 0-0,6 iki 0-1600 bar.

Manometrai įprastiems ir sudėtiniai dujų balionai turi atlikti patikrinimo procedūrą bent kartą per metus, nebent prietaiso dokumentuose nenurodytos kitos sąlygos. Tikrinimą atlieka akredituotos metrologinės organizacijos, turinčios juridinių asmenų statusą. Po patikrinimo išduodamas pažymėjimas ir uždedamas antspaudas.

Etaloninių matuoklių krumpliaračiai apdorojami dažniau. Joms būdinga minimali jungiklio mechanizmo trintis, taip pat didelis vidinių elementų jautrumas.

Pavyzdiniai manometrai, kurių tikslumo klasė yra 0,4, turi 250 vienetų skalę, o tikslumo klasė - 0,15 arba 0,25 - 400 vienetų skalę su 1 vieneto gradacija. Prietaisą galima valdyti esant skirtingoms temperatūroms, priklausomai nuo dėklo užpildo. Ideali darbo temperatūra yra 20 ° C.

Jis supažindins jus su dujų balionų papildymo specifika kitas straipsnis. Verta jį perskaityti visiems priemiesčio turto savininkams, kurie nėra prijungti prie centralizuoto dujų tiekimo.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Spyruoklinio manometro veikimo principas:

Manometro charakteristikos ir taikymo sritis:

Manometrai gaminami įvairioms užduotims atlikti. Populiariausi yra bendri techniniai tipai, naudojami mažose pramonės šakose, įvairiose įmonėse dirbant su dujų įranga ir sistemomis. Elektriniai kontaktiniai manometrai yra įtaisai, signalizuojantys, kai pasiekiama kritinė vertė.

Manometrams tikrinti ir reguliuoti naudojami etaloniniai manometrai. Specialūs manometrai gaminami tam tikros dujinės terpės slėgiui matuoti. Tarp jų yra labai populiarūs propano slėgio matuokliai, kurie dažnai montuojami kartu su reduktoriumi ant dujų balionų.

Ar norite pasidalinti naudinga informacija straipsnio tema, užduoti klausimą ar paskelbti nuotrauką? Prašome palikti komentarus žemiau esančioje formoje. Pasidalykite naudinga informacija ir rekomendacijomis, kurios gali būti naudingos svetainės lankytojams.