Manometri gāzes spiediena mērīšanai: pārskats par skaitītāju veidiem, to konstrukciju un darbības principu

Bieži vien ir nepieciešams izmērīt gāzes radīto spiedienu. Piemēram, balonos, gāzes vados, dažādos konteineros un traukos. Indikatoru kontrolei un uzraudzībai gāzes spiediena mērīšanai izmanto manometrus. Šīs ierīces kalpo dažādās dzīves jomās, sākot no medicīnas līdz smagajai rūpniecībai.

Lai ierīces iegāde nebūtu veltīga, un iegādātais manometrs atbilstu ražošanas procesu prasībām, ir vērts iepazīties ar klasifikāciju. Mēs jūs iepazīstināsim ar gāzes spiediena mērītāju šķirnēm. Parunāsim par to dizaina iezīmēm un darbības principiem.

Klasifikācija pēc izmērītā spiediena veida

Ierīces, ko izmanto, lai iegūtu datus par gāzes spiediena parametriem gāzes turētājos, transporta līnijās, in

gāzes baloni un citas tvertnes tiek klasificētas pēc vairākiem kritērijiem. Tie atšķiras pēc to struktūras un darbības principa.

Ierīces, ar kurām mēra spiedienu, iedala klasēs pēc:

• izmērītā spiediena veids;
• Pieraksts;
• darbības princips;
• precizitātes klase.

Pēc izmērītā spiediena veida ierīces, kas paredzētas precīzu indikatoru noteikšanai, ir sadalītas manometros, vakuuma mērītājos, vilces mērītājos, spiediena mērītājos, barometros un citos.

Atkarībā no aizsardzības pakāpes pret ārējās vides ietekmi tiek ražotas šādas ierīces:

• standarts;
• aizsargāts no putekļiem;
• ūdensdrošs;
• aizsargāts no agresīvas vides;
• Sprādziendrošs.

Viens produkts var apvienot vairākus aizsardzības veidus.

Spiediena mērītājs ir mazs instruments, ko izmanto spiediena vai spiediena starpības mērīšanai. Šīs pārbaudes un mērīšanas ierīces darbības princips ir atkarīgs no tā iekšējās struktūras. Vienā klasē tie tiek sīkāk iedalīti grupās atkarībā no precizitātes klases.

Lai izmērītu absolūto spiedienu, kura rādītāji tiek skaitīti no absolūtās nulles (vakuuma), izmantojiet absolūtos manometrus. Pārspiedienu nosaka ar pārspiediena mērītāju. Kopumā visu veidu šādas ierīces sauc ar vienu vārdu: "manometrs".

Lielākā daļa spiediena mērītāju veidu ir paredzēti pārspiediena vērtību mērīšanai. Viņu īpatnība ir tāda, ka tie parāda spiedienu, kas atspoguļo atšķirību starp absolūto un atmosfēras.

Vakuuma mērierīces ir ierīces, kas norāda retinātas gāzes spiedienu. Izmantojot manovakuuma mērītājus, tie mēra pārspīlēto spiedienu un retinātās gāzes spiedienu. Informācija tiek parādīta vienā skalā.

Ar spiediena mērītāju palīdzību tiek noteikti pārspiediena parametri ar vērtībām līdz 40 kPa. Vilces mērītāji savukārt ļauj izmērīt retumu līdz - 40 kPa. Vilces mērierīces mēra retumu un pārspiedienu diapazonā no - 20 līdz + 20 kPa.

Spiediena starpības noteikšanai divos patvaļīgos pārbaudāmos punktos var izmantot diferenciālos spiediena mērītājus. Mikromanometrs ir spiediena starpības mērītājs, kas ļauj izmērīt spiediena atšķirības 40 kPa robežās.

Klasifikācija pēc darbības principa

Gāzes spiediena mērītāji atkarībā no nolasīšanas mehānisma ir sadalīti:

• Deformācija;
• Elektriskie;
• Svara svars;
• Šķidrums.

Katram tipam ir savas īpašības.

Spiediena mērītāju deformācijas skats

Deformācijas klases ierīču darbības princips un pamats ir tāds, ka spiediens iedarbojas uz ierīces jutīgo elementu, kas ir deformēts. Spiediena līmeni nosaka deformācijas pakāpe.

Cauruļveida atsperu ierīču sensori ir cauruļveida atsperes. Šie izstrādājumi ir caurules, kas saliektas aplī ar ovālu šķērsgriezumu. Gāze iedarbojas uz caurules iekšējo virsmu. Šīs darbības laikā caurule tiek deformēta un maina savu formu, tuvojoties apaļai.

Viens caurules gals ir noslēgts un pārvietojams. Otrais ir atvērts un fiksēts ar turētājiem. Kad atsperes caurule ir saliekta, tiek ietekmēti arī gredzeni, kas pēc tam atsperina atsperi. Aizzīmogotais atsperes gals pārvietojas atbilstoši spiediena spēkam. Šī kustība tiek pārnesta uz mērīšanas skalu.

Apļveida atsperes izmanto spiediena mērīšanai līdz 40 bāriem. Pie lielāka spiediena tiek izmantotas spirālveida vai spirālveida atsperes, kas atrodas vienā plaknē. Nolasījumu kļūda, mērot spiedienu ar šo metodi, ir no 1 līdz 4%.

Diafragmas un silfonu tipa sensori efektīvi mēra nelielas pārspiediena un vakuuma spiediena vērtības.

Silfoni tiek ražoti pēc sanitārās silfona šļūtenes principa. Tā ir plānsienu metāla caurule, kas izgatavota no kustīgiem šķērseniskiem gredzeniem. Atkarībā no materiāla un ražošanas parametriem silfoni var būt vairāk vai mazāk stingri.

Jutīgiem membrānas elementiem ir vislielākā dažādība. Šādu ierīču precizitātes klase nekad nav augstāka par 1,5. Šādas ierīces ir aprīkotas ar aizsardzības sistēmu. Pārslodzes gadījumā diafragma balstās pret īpašu aizsargierīci.

Diafragmas kastes bieži tiek uzstādītas ierīcēs, kas mēra spiedienu un vakuumu. Manometri, vilces mērītāji un iegrimes mērītāji ar membrānas kārbām tiek ražoti ar precizitātes klasēm 1,5; 2,5 un mērījumu robeža līdz 25 kPa.

Plakanām diafragmām darba vietā ir neliels pārvietojums, tāpēc tās visbiežāk izmanto, lai spiedienu pārvērstu spēkā. Tie ir nestabili, bet labi aprēķina.

Plisētās diafragmas tiek izmantotas kopā ar līdzīgām kārbām, lai uzlabotu statisko veiktspēju. Pirmie pārvietojas labāk, bet tos ir grūti aprēķināt. Pēdējās tiek izmantotas daudz biežāk to samazinātās stingrības dēļ.

Lai izmērītu zema spiediena vērtības, tiek izmantotas ierīces ar mīkstām membrānām.

Ierīcēm nepieciešama aizsardzība pret paaugstinātas temperatūras iedarbību, jo tas negatīvi ietekmē galveno darba elementu elastību un jutīgumu.

Mehāniskie spiediena mērītāji

Daudzi cauruļu atsperes mērītāji patiesībā ir tiešās pārveidošanas ierīces. Tas nozīmē, ka spiediens tiek pārveidots par sensoru un ar to saskarē esošās mehāniskās ierīces pārvietojumu.

Spiediena ietekmē pavasara brīvais gals pārvietojas, pavadas iedarbojas uz zobaino sektoru, zobrats un norādošā bultiņa griežas.

Atsperu indikācijas manometri tiek ražoti ar mērījumu diapazonu no 0,1 līdz 103 MPa, un tiem ir dažādas precizitātes klases. Piemēru modeļi tiek ražoti ar precizitātes klasēm 0,15; 0,25; 0,4. Paaugstinātas precizitātes darba kategorijas skaitītāji - 1 un 0,6. Vispārējie tehniskie darbinieki - ar precizitātes klasēm 1,5; 2,5; 4.

Elektrokontakta spiediena mērītāji

Strukturāli tā ir indikatora manometra modifikācija. Darba būtība ir tāda, ka, bultiņai sasniedzot sliekšņa spiediena vērtību, tīkls tiek aizvērts.

Elektriskā ķēde tiek aizvērta un tiek aktivizēts trauksmes signāls, kad rādītāja bultiņa sasniedz vienu no kontakta bultiņām. Šādu spiediena mērītāju precizitātes klase ir 1,5. Mērījumu diapazons atbilst standarta vērtībām.

Lai nodrošinātu signalizāciju vai pozīcijas kontroli, tiek izmantots spiediena slēdzis ar manevrēšanas ceļa marķējumu. Tie mēra spiedienu no 12 līdz 1600 kPa. Relejs ir iestatīts uz augšējo un apakšējo aktivizācijas robežu, kā to norāda vadības ierīce, un tā pārrāvuma jauda ir 10 W.

Spiediena mērītāju pašreģistrējošie modeļi

Nozare ražo spiediena mērītājus ar iebūvētu nolasīšanas sistēmu, kas reģistrē vērtības diska diagrammā, lai pēc tam varētu izsekot rādītāju dinamikai. Vienu apgriezienu var pabeigt 8, 12, 24 stundās. Kustību virza elektromotors vai pulksteņa mehānisms.

Manometra darbības pamatā ir signāla pārraide ar liela diametra cauruļveida atsperi, kurai ir vilkšanas spēks. Tas pārvieto kustību no sensora uz displeja sistēmu. Ierīces ar MTS marķējumu reģistrē pārspiediena vērtības.

Šādas ierīces uzņemas operatora kontrole, un tām ir 1. precizitātes klase; 1,5; 2,5.

Silfonu jutīgi elementi tiek izmantoti pašreģistrējošos spiediena starpības mērītājos, kurus var papildus aprīkot ar trauksmes ierīci un pneimatisko devēju. Šādas ierīces mēra spiedienu diapazonā no 6,3 kPa līdz 0,16 MPa, un tām ir 1 precizitātes klase; 1,5.

Manometri ar pašmasu

Šādus manometrus bieži izmanto kā standartu, pārbaudot citus mērinstrumentus. Viņu mērījumu diapazons ir ļoti plašs. Atkarībā no ierīces konstrukcijas tā var sākties ar nopietnām vakuuma vērtībām un beigties ar dublēšanu līdz 2500 MPa. Precizitātes klase sasniedz maksimālās vērtības līdz 0,0015.

Darbības princips ir saglabāt cilindru virzuļa stāvoklī noteiktā stāvoklī, kamēr kalibrēšanas svari darbojas vienā pusē, bet izmērītais spiediens - otrā. Atkarībā no slodzes svara tiek vērtēta radītā spiediena vērtība.

Ierīces galvenais darba elements ir mērīšanas kolonna. Atkarībā no tā ražošanas kvalitātes, savienojumu precizitātes un tīrības, mainās arī kļūdas lielums.

Funkcionāli pašmasas testeris sastāv no spiediena ģenerēšanas ierīces, mērīšanas sistēmas un svariem. Ierīce ir aprīkota ar rotējošu mehānismu spiediena palielināšanai un samazināšanai, kā arī spiediena samazināšanas vārstu.

Nepārtraukti virzuļa mērinstrumenti tiek plaši izmantoti. Viņiem ir sprauga starp virzuli un cilindru. Rezervuārs zem virzuļa ir piepildīts ar eļļu, kas zem spiediena ielej spraugā un ieeļļo berzes virsmas.

Elektrisks gāzveida vidējs skaitītājs

Šādus manometrus izmanto, lai tiešo vai netiešo gāzes spiedienu pārvērstu elektriskā parametrā. Visizplatītākie šāda veida manometri ir: deformācijas mērītāji, kapacitatīvās un pretestības ierīces. Spiedienu mēra diapazonā no 100 Pa līdz 1000 MPa. Ierīces tiek ražotas ar precizitātes klasēm no 0,1 līdz 2,5.

Manometru, kas darbojas, pamatojoties uz tenzorezistīvo efektu, darbs ir mainīt vadītāja pretestības vērtību deformācijas dēļ. Izmēriet spiedienu diapazonā no 60 līdz 10⁸ Pa ar minimālu kļūdu.

Sensora atloka stiprinājums un ierīces īpašais dizains ļauj nolasīt spiediena datus īpaši agresīvās vidēs ar temperatūru līdz 300 ° C. Tos izmanto spiediena mērīšanai sistēmās ar ātriem procesiem.

Šādas ierīces jutīgais elements ir manganīna stieple, kuras pretestību ir viegli izmērīt ar līdzsvarotu tiltu.

Kapacitīvie spiediena mērītāji darbojas, izdarot spiedienu uz diafragmu, kas ir kustīgs elektrods. Kad diafragma pārvietojas, pārveidotāja kapacitāte mainās. Tiem raksturīgas būtiskas temperatūras kļūdas.

Kapacitatīvajos spiediena mērītājos diafragmas novirzi nosaka elektriskā ķēde. Šādas ierīces tiek izmantotas sistēmās ar straujiem spiediena kritumiem.

Šķidruma mērinstrumenti

Spiediena noteikšana ar šīm ierīcēm notiek, līdzsvarojot konstatēto spiedienu ar šķidruma kolonnas radīto spiedienu. Tādā veidā jūs varat izmērīt nelielu pārspiedienu, atmosfēras spiedienu, vakuuma līmeni, spiediena starpību.

Šo grupu attēlo U formas manometri, kas sastāv no saziņas traukiem, un spiedienu nosaka šķidruma līmenis; kompensācijas mikromanometri; krūzes manometri, kuros otrās caurules vietā tiek izmantots rezervuārs; pludiņa, zvana un gredzena diferenciālie spiediena mērītāji.

Šķidruma mērinstrumentos darba šķidrums ir līdzīgs sensoru elementam.

Diferenciālie spiediena mērītāji parasti ir aprīkoti ar signalizācijas ierīcēm, plūsmas mērītājiem, regulatoriem un reģistrēšanas ierīcēm. Mērījumu diapazons ir no 10 līdz 10⁵ Pa. Mērījumu robeža mainās atkarībā no šķidruma, kas piepilda ierīci.

Sadalījums pēc funkcionālā mērķa

Pēc iecelšanas tiek izdalīti šādi spiediena mērītāju veidi, ko izmanto gāzes spiediena mērīšanai:

• vispārējs tehnisks;
• atsauce;
• īpašs.

Apsveriet katra veida īpašības.

Vispārējas nozīmes manometri

Šāda veida manometrus ražo, lai izmērītu vakuuma un manometra spiediena vērtības vispārējiem tehniskiem mērķiem. Dažādas ierīces modifikācijas ļauj tās izmantot visdažādākajās vidēs. Tos izmanto, lai mērītu spiedienu ražošanā tieši tehnoloģisko procesu laikā.

Šie spiediena mērītāji var izmērīt gāzveida vides spiedienu, kas nav agresīvs pret vara sakausējumiem darba temperatūrā līdz 150 ° C. Parasti izstrādājuma korpuss ir izgatavots no tērauda, ​​un kustības daļas ir izgatavotas no misiņa sakausējuma.

Vispārējie tehniskie spiediena mērītāji zema vai augsta spiediena gāzei tiek ražoti tā, lai izturētu vibrācijas ar frekvenci diapazonā no 10 līdz 55 Hz un maksimālo nobīdes amplitūdu 0,15 milimetri. Viņiem ir vairākas precizitātes klases no 1 līdz 2,5.

Popularitāti iegūst gāzes spiediena mērītāji vispārējiem tehniskiem mērķiem ar elektronisko tāfeli, kas parāda mērījumu datus. Tie bieži ir aprīkoti ar pārveidotājiem, kas automatizē tehnoloģiskos procesus. Spiediena vērtības tiek parādītas elektroniskajā ciparnīcā.

Īpašu manometru grupa

Šādas ierīces ir paredzētas konkrētam gāzes veidam un tā radītajai videi. Sistēmām ar paaugstinātu spiedienu manometri ir izgatavoti augstspiediena gāzei. Dažas gāzes ir kodīgas noteiktiem sakausējumiem, tāpēc tām ir jāizmanto stabili materiāli.

Īpaši manometri ir krāsoti dažādās krāsās atkarībā no gāzes veida.

Propāna spiediena mērītāji ir krāsoti sarkanā krāsā, tiem ir tērauda korpuss, un tiem ir vispārējo tehnisko mērinstrumentu īpašības. Šādu ierīču darba spiediens ir no 0 līdz 0,6 MPa. Tas ir standarta propāna spiediens. Iespējama ekspluatācija temperatūras diapazonā no -50 līdz + 60 ° С. Darba vides temperatūra līdz + 150 ° С. Bieži iekļauts komplektā ar balonu reduktoriem.

Amonjaka spiediena mērītāji balonos un citās tvertnēs ir dzeltenā krāsā. Daudzpakāpju kompresijas iekārtas ir aprīkotas ar temperatūras skalu. Manometra sastāvdaļas ir izgatavotas no materiāliem, kas ir izturīgi pret amonjaka tvaikiem.

Acetilēna mērītājs kļūst balts. Izgatavots kā drošības sistēmas manometrs no beztauku materiāliem. Izmanto, lai izmērītu manometra spiedienu dažādās acetilēna sistēmu sadales un ģenerēšanas sistēmās. Korpuss ir izgatavots no tērauda, ​​iekšējās sastāvdaļas ir izgatavotas no misiņa sakausējuma. Pieļaujamā temperatūras diapazons ir no -40 līdz + 70 ° С.

Ūdeņraža spiediena mērītājs kļūst tumši zaļš. Spiediena mērītājs citām degošām gāzēm ir sarkanā krāsā. Nedegošu maisījumu mērīšanas ierīce ir krāsota melnā krāsā. Skābekļa mērītājs ir zilā krāsā.

Standarta ierīces spiediena mērīšanai

Šāda veida manometrs ir paredzēts citu instrumentu pārbaudei, kalibrēšanai un regulēšanai, lai nodrošinātu pēc iespējas augstāku mērījumu precizitāti. Šādas ierīces atšķiras ar augstāku precizitātes klasi salīdzinājumā ar vispārējām tehniskajām. Darba standarti ir sadalīti trīs kategorijās.

Pārbaudes mērierīces, ko izmanto, lai pārbaudītu skaitītāju rādījumu precizitāti uzstādīšanas vietā, sauc arī par augstas precizitātes mērītājiem. Mērījumu diapazons gāzveida barotnēm no 0-0,6 līdz 0-1600 bāriem.

Manometri parastajiem un kompozītgāzes baloni jāpārbauda verifikācijas procedūra vismaz reizi gadā, ja vien ierīces dokumentos nav norādīti citi noteikumi. Pārbaudi veic akreditētas metroloģiskās organizācijas ar juridisku personu statusu. Pēc pārbaudes tiek izsniegts sertifikāts un uzlikts zīmogs.

Atsauces mērierīču zobrati tiek apstrādāti ar paaugstinātu pārnesumu biežumu. Tiem raksturīga minimāla berze slēdža mehānismā, kā arī augsta iekšējo elementu jutība.

Piemēru spiediena mērītājiem ar precizitātes klasi 0,4 ir skala 250 vienības, ar precizitātes klasi 0,15 vai 0,25 ir skala 400 vienības ar gradāciju 1 vienība. Ierīces darbība ir iespējama dažādās temperatūrās, atkarībā no korpusa pildvielas. Ideālā darba temperatūra ir 20 ° C.

Viņš jūs iepazīstinās ar gāzes balonu uzpildīšanas specifiku nākamais raksts. Ir vērts izlasīt to visiem piepilsētas īpašuma īpašniekiem, kuri nav savienoti ar centralizētu gāzes piegādi.

Secinājumi un noderīgs video par šo tēmu

Atsperu manometra darbības princips:

Spiediena mērītāja raksturojums un piemērošanas joma:

Spiediena mērītāji tiek ražoti dažādiem uzdevumiem. Vispopulārākie ir vispārīgi tehniskie veidi, ko mazās rūpniecības nozarēs izmanto dažādi uzņēmumi, strādājot ar gāzes iekārtām un sistēmām. Elektriskie kontaktspiediena mērītāji ir ierīces, kas signalizē, kad tiek sasniegta kritiskā vērtība.

Manometru pārbaudei un regulēšanai izmanto atsauces manometrus. Tiek veikti īpaši manometri, lai izmērītu konkrētas gāzveida vides spiedienu. Starp tiem ļoti populāri ir propāna spiediena mērītāji, kas bieži tiek uzstādīti komplektā ar reduktoru uz gāzes baloniem.

Vai vēlaties dalīties ar noderīgu informāciju par raksta tēmu, uzdot jautājumu vai ievietot fotoattēlu? Lūdzu, atstājiet komentārus zemāk esošajā formā. Kopīgojiet noderīgu informāciju un ieteikumus, kas var būt noderīgi vietnes apmeklētājiem.