Manometers voor het meten van gasdruk: een overzicht van de soorten meters, hun ontwerp en werkingsprincipe

Vaak is het nodig om de door het gas opgewekte druk te meten. Bijvoorbeeld in cilinders, in gasleidingen, in diverse containers en vaten. Voor het regelen en bewaken van indicatoren worden manometers gebruikt om de gasdruk te meten. Deze apparaten dienen in verschillende levenssferen, van geneeskunde tot zware industrie.

Om ervoor te zorgen dat de aankoop van het apparaat niet tevergeefs is en de gekochte manometer aan de vereisten van productieprocessen voldoet, is het de moeite waard om vertrouwd te raken met de classificatie. We zullen u kennis laten maken met de soorten gasdrukmeters. Laten we het hebben over hun ontwerpkenmerken en werkingsprincipes.

Classificatie naar type gemeten druk

Apparaten die worden gebruikt om gegevens te verkrijgen over de parameters van gasdruk in gashouders, transportleidingen, in gasflessen en andere tanks worden geclassificeerd volgens verschillende criteria. Ze verschillen in hun structuur en werkingsprincipe.

Apparaten waarmee druk wordt gemeten, zijn onderverdeeld in klassen op basis van:

• type gemeten druk;
• afspraak;
• het principe van actie;
• nauwkeurigheidsklasse.

Door het type druk dat wordt gemeten, worden apparaten die zijn ontworpen om nauwkeurige indicatoren te bepalen, onderverdeeld in manometers, vacuümmeters, tractiemeters, manometers, barometers en andere.

Afhankelijk van de mate van bescherming tegen de invloed van de externe omgeving, worden de volgende apparaten geproduceerd:

• standaard;
• beschermd tegen stof;
• waterbestendig;
• beschermd tegen agressieve omgevingen;
• explosieveilig.

Een product kan meerdere soorten bescherming combineren.

Een manometer is een klein instrument dat wordt gebruikt om druk of verschildruk te meten. Het werkingsprincipe van dit test- en meetapparaat hangt af van de interne structuur. Binnen één klasse worden ze verder onderverdeeld in groepen, afhankelijk van de nauwkeurigheidsklasse.

Gebruik absolute manometers om de absolute druk te meten, waarvan de indicatoren worden geteld vanaf het absolute nulpunt (vacuüm). De overdruk wordt bepaald met een overdrukmeter. Over het algemeen worden alle soorten van dergelijke apparaten met één woord genoemd: "manometer".

De meeste soorten manometers zijn ontworpen om overdrukwaarden te meten. Hun eigenaardigheid is dat ze druk vertonen, wat het verschil tussen absoluut en atmosferisch vertegenwoordigt.

Vacuümmeters zijn apparaten die de druk van een ijl gas aangeven. Met manovacuummeters meten ze de overdruk en de druk van het ijle gas. Informatie wordt weergegeven op een enkele schaal.

Met behulp van manometers worden parameters van overdruk met waarden tot 40 kPa bepaald. Met tractiemeters daarentegen kunt u verdunning meten tot - 40 kPa. Diepgangsmeters meten verdunning en overdruk in het bereik van - 20 tot + 20 kPa.

Drukverschilmeters kunnen worden gebruikt om het drukverschil op twee willekeurige te onderzoeken punten te bepalen. Een micromanometer is een verschildrukmeter waarmee u drukverschillen binnen 40 kPa kunt meten.

Classificatie volgens het werkingsprincipe

Gasdrukmeters zijn, afhankelijk van het afleesmechanisme, onderverdeeld in:

• Vervorming;
• Elektrisch;
• Draagvermogen;
• Vloeistof.

Elke soort heeft zijn eigen kenmerken.

Vervormingsweergave van manometers

Het principe en de basis van de werking van apparaten met vervormingsklasse is dat de druk inwerkt op het gevoelige element van het apparaat, dat vervormd is. Het drukniveau wordt bepaald door de mate van vervorming.

De voelelementen in buisvormige veerinrichtingen zijn buisvormige veren. Deze producten zijn in een cirkel gebogen buizen met een ovale doorsnede. Het gas werkt op het binnenoppervlak van de buis. In de loop van deze actie wordt de buis vervormd en verandert van vorm, waarbij hij een ronde nadert.

Het ene uiteinde van de buis is afgedicht en beweegbaar. De tweede is open en wordt vastgezet door de houders. Wanneer de veerbuis wordt gebogen, worden ook de ringen aangetast, die de veer vervolgens ontplooien. Het afgedichte uiteinde van de veer beweegt volgens de kracht van de druk. Deze beweging wordt doorgegeven aan de meetschaal.

Cirkelveren worden gebruikt om drukken tot 40 bar te meten. Bij hogere drukken worden schroef- of spiraalveren gebruikt die in hetzelfde vlak liggen. De meetfout bij het meten van de druk met deze methode is van 1 tot 4%.

Membraan- en balgdetectie-elementen meten effectief kleine waarden van overdruk en vacuümoverdruk.

De balg is vervaardigd volgens het principe van een sanitaire balgslang. Het is een dunwandige metalen buis gemaakt van beweegbare dwarsringen. Afhankelijk van het materiaal en de fabricageparameters kan de balg meer of minder stijf zijn.

Gevoelige membraanelementen hebben de grootste variëteit. De nauwkeurigheidsklasse van dergelijke apparaten is nooit hoger dan 1,5. Dergelijke apparaten zijn voorzien van een beveiligingssysteem. Bij overbelasting rust het membraan tegen een speciale beveiliging.

Membraandozen worden vaak geïnstalleerd in apparaten die druk en vacuüm meten. Manometers, tractiemeters en diepgangsmeters met membraankasten worden geproduceerd met nauwkeurigheidsklassen 1.5; 2,5 en een meetlimiet tot 25 kPa.

Platte membranen hebben weinig verplaatsing op het werkpunt, dus worden ze meestal gebruikt om druk om te zetten in kracht. Ze zijn onstabiel, maar ze rekenen goed.

Geplooide membranen worden gebruikt in combinatie met soortgelijke dozen om de statische prestaties te verbeteren. De eerste bewegen beter, maar zijn moeilijk te berekenen. Deze laatste worden veel vaker gebruikt vanwege hun verminderde stijfheid.

Om lage drukwaarden te meten, worden apparaten met slappe membranen gebruikt.

Apparaten hebben bescherming nodig tegen blootstelling aan hoge temperaturen, omdat dit de elasticiteit en gevoeligheid van de belangrijkste werkelementen negatief beïnvloedt.

Mechanische aanwijzende manometers

Veel buisveermeters zijn eigenlijk directe conversie-apparaten. Dit betekent dat de druk wordt omgezet in verplaatsing van het sensorelement en het mechanische apparaat dat ermee in contact staat.

Onder invloed van druk beweegt het vrije uiteinde van de veer, de riem werkt op de getande sector, het tandwiel en de indicatiepijl draaien.

Veerbelaste indicatiemanometers worden vervaardigd met een meetbereik van 0,1 tot 103 MPa en hebben verschillende nauwkeurigheidsklassen. Voorbeeldmodellen worden geproduceerd met nauwkeurigheidsklassen 0.15; 0,25; 0,4. Meters van de werkcategorie met verhoogde nauwkeurigheid - 1 en 0,6. Algemeen technisch personeel - met nauwkeurigheidsklassen 1.5; 2,5; 4.

Elektrocontact manometers

Structureel is het een wijziging van de aanwijzende manometer. De essentie van het werk is dat wanneer de pijl de drempelwaarde van de druk bereikt, het netwerk sluit.

Het elektrische circuit is gesloten en er wordt een alarm geactiveerd wanneer de indicatiepijl een van de contactpijlen bereikt. De nauwkeurigheidsklasse van dergelijke manometers is 1,5. Het meetbereik komt overeen met de standaardwaarden.

Voor signalering of ten behoeve van positiecontrole wordt gebruik gemaakt van een drukschakelaar met taxibaanmarkering. Ze meten drukken van 12 tot 1600 kPa. Het relais is ingesteld op de bovenste en onderste activeringslimieten zoals aangegeven door het besturingsapparaat en heeft een uitschakelvermogen van 10 W.

Zelfregistrerende modellen van manometers

De industrie produceert manometers met een ingebouwd uitleessysteem, die de waarden op een schijfgrafiek vastlegt, zodat je vervolgens de dynamiek van de indicatoren kunt volgen. Een omwenteling kan worden voltooid in 8, 12, 24 uur. Het uurwerk wordt aangedreven door een elektromotor of uurwerk.

De werking van de meterrecorder is gebaseerd op de overdracht van een signaal door een buisvormige veer met grote diameter die een trekkracht heeft. Het brengt beweging over van het sensorelement naar het weergavesysteem. Apparaten met de MTS-markering registreren de overdrukwaarden.

Dergelijke apparaten worden bestuurd door de operator en hebben nauwkeurigheidsklassen 1; 1,5; 2,5.

Balggevoelige elementen worden gebruikt in zelfregistrerende verschildrukmeters, die bovendien kunnen worden uitgerust met een alarmapparaat en een pneumatische transducer. Dergelijke apparaten meten druk in het bereik van 6,3 kPa tot 0,16 MPa en hebben nauwkeurigheidsklassen 1; 1,5.

Deadweight type manometers

Dergelijke manometers worden vaak standaard gebruikt bij het verifiëren van andere meetinstrumenten. Hun meetbereik is erg breed. Afhankelijk van het ontwerp van het apparaat kan het beginnen met serieuze vacuümwaarden en eindigen met redundantie tot 2500 MPa. De nauwkeurigheidsklasse bereikt maximale waarden tot 0,0015.

Het werkingsprincipe is om de cilinder in de zuiger in een bepaalde toestand te houden, terwijl de kalibratiegewichten aan de ene kant werken en de gemeten druk aan de andere. Afhankelijk van het gewicht van de lasten wordt de waarde van de gecreëerde druk beoordeeld.

Het belangrijkste werkelement van het apparaat is de meetkolom. Afhankelijk van de kwaliteit van de productie, de nauwkeurigheid en zuiverheid van de verbindingen, verandert ook de grootte van de fout.

Functioneel bestaat de deadweight tester uit een drukgenererend apparaat, een meetsysteem en gewichten. Het apparaat is uitgerust met een draaimechanisme voor het verhogen en verlagen van de druk, evenals een overdrukventiel.

Niet-afgedichte zuigermeters worden veel gebruikt. Ze hebben een opening tussen de zuiger en de cilinder. Het reservoir onder de zuiger is gevuld met olie, die onder druk in de opening wordt gegoten en de wrijvende oppervlakken smeert.

Elektrische gasvormige middelgrote meter

Dergelijke manometers worden gebruikt om directe of indirecte gasdruk om te zetten in een elektrische parameter. De meest voorkomende manometers van dit type zijn: rekstrookjes, capacitieve en weerstandsmeters. De druk wordt gemeten in het bereik van 100 Pa tot 1000 MPa. De apparaten zijn vervaardigd met nauwkeurigheidsklassen van 0,1 tot 2,5.

Het werk van manometers die werken op basis van het spanningsweerstandseffect is het veranderen van de waarde van de weerstand van de geleider als gevolg van vervorming. Meet druk in het bereik van 60 tot 10⁸ Pa met een minimale fout.

De flensmontage van de sensor en het speciale ontwerp van het apparaat maken het uitlezen van drukgegevens in bijzonder agressieve media met temperaturen tot 300 ° C mogelijk. Ze worden gebruikt om druk te meten in systemen met snelle processen.

Het gevoelige element in zo'n apparaat is een manganinedraad, waarvan de weerstand gemakkelijk kan worden gemeten met een gebalanceerde brug.

Capacitieve manometers werken door druk uit te oefenen op een diafragma, een beweegbare elektrode. Wanneer het diafragma beweegt, verandert de capaciteit van de transducer. Ze worden gekenmerkt door aanzienlijke temperatuurfouten.

Bij capacitieve manometers wordt de doorbuiging van het membraan bepaald door het elektrische circuit. Dergelijke apparaten worden gebruikt in systemen met snelle drukdalingen.

Vloeibare meetinstrumenten

Bepaling van de druk door deze apparaten vindt plaats door de gedetecteerde druk in evenwicht te brengen met de druk die wordt gegenereerd door de vloeistofkolom. Op deze manier kunt u kleine overdruk, atmosferische druk, vacuümniveau, drukverschil meten.

Deze groep wordt vertegenwoordigd door U-vormige manometers, die bestaan ​​uit communicerende vaten, en de druk wordt bepaald door de vloeistofniveaus; compensatie micromanometers; bekermanometers, waarbij in plaats van de tweede buis een reservoir wordt gebruikt; vlotter, bel en ring verschildrukmeters.

In vloeibare meetinstrumenten is de werkvloeistof analoog aan het meetelement.

Verschildrukmeters zijn meestal uitgerust met signaleringsapparatuur, flowmeters, regelaars en registratieapparatuur. Meetbereik van 10 tot 10⁵ Vader. De meetlimiet verandert afhankelijk van de vloeistoffen die het apparaat vullen.

Indeling op functioneel doel

Op afspraak worden de volgende soorten manometers onderscheiden, gebruikt om de gasdruk te meten:

• algemeen technisch;
• verwijzing;
• speciaal.

Overweeg de kenmerken van elk type.

Universele manometers

Dit type manometer wordt geproduceerd om de waarden van vacuüm en overdruk te meten voor algemene technische doeleinden. Dankzij verschillende apparaataanpassingen kunnen ze in een groot aantal verschillende omgevingen worden gebruikt. Ze worden gebruikt om de druk in de productie direct tijdens technologische processen te meten.

Deze manometers kunnen de druk meten van gasvormige media die niet agressief zijn ten opzichte van koperlegeringen bij bedrijfstemperaturen tot 150 °C. Meestal is het lichaam van het product gemaakt van staal en zijn de onderdelen van het uurwerk gemaakt van een messinglegering.

Algemeen technische manometers voor lage- of hogedrukgas zijn vervaardigd om trillingen te weerstaan ​​met een frequentie in het bereik van 10 tot 55 Hz en een verplaatsingsamplitude van maximaal 0,15 millimeter. Ze hebben verschillende nauwkeurigheidsklassen van 1 tot 2,5.

Gasdrukmeters voor algemeen technische doeleinden met een elektronisch bord, waarop de meetgegevens worden weergegeven, winnen aan populariteit. Ze zijn vaak uitgerust met converters die technologische processen automatiseren. De drukwaarden worden weergegeven op een elektronische wijzerplaat.

Groep speciale manometers

Dergelijke apparaten zijn gemaakt voor een specifiek type gas en de omgeving die het creëert. Voor systemen met verhoogde druk zijn manometers gemaakt voor gas onder hoge druk. Sommige gassen zijn corrosief voor bepaalde legeringen en vereisen daarom het gebruik van stabiele materialen.

Speciale manometers zijn gelakt in verschillende kleuren, afhankelijk van het type gas.

Propaanmanometers zijn rood geverfd, hebben een stalen behuizing en hebben de kenmerken van algemene technische manometers. De werkdruk van dergelijke apparaten is van 0 tot 0,6 MPa. Dit is de standaard propaandruk. Werking in het temperatuurbereik van - 50 tot + 60 ° С is mogelijk. Werkomgevingstemperatuur tot + 150 ° С. Vaak inbegrepen in het pakket met ballonverkleiners.

Ammoniakmanometers in cilinders en andere tanks zijn geel gekleurd. Meertraps compressie-eenheden zijn uitgerust met een temperatuurschaal. De meetcomponenten zijn gemaakt van materialen die bestand zijn tegen ammoniakdampen.

De acetyleenmeter wordt wit. Vervaardigd als veiligheidsmanometer van vetvrije materialen. Gebruikt om overdruk te meten in verschillende distributie- en generatie van acetyleensystemen. Het lichaam is gemaakt van staal, de interne componenten zijn gemaakt van een messinglegering. Het bereik van toegestane temperaturen is van - 40 tot + 70 ° С.

De waterstofmanometer wordt donkergroen. De manometer voor andere brandbare gassen is rood gekleurd. Het meetinstrument voor niet-brandbare mengsels is zwart geverfd. De zuurstofmeter is blauw gekleurd.

Referentieapparatuur voor het meten van druk

Dit type manometer is ontworpen voor het controleren, kalibreren en afstellen van andere instrumenten om de hoogst mogelijke meetnauwkeurigheid te garanderen. Dergelijke apparaten onderscheiden zich door een hogere nauwkeurigheidsklasse in vergelijking met algemene technische apparaten. Arbeidsnormen zijn onderverdeeld in drie categorieën.

Testmeters die worden gebruikt om de nauwkeurigheid van meterstanden op de installatieplaats te controleren, worden ook wel hoge precisiemeters genoemd. Meetbereik van 0-0,6 tot 0-1600 bar voor gasvormige media.

Manometers voor conventionele en composiet gasflessen moet minimaal één keer per jaar de verificatieprocedure doorlopen, tenzij in de documenten van het apparaat andere voorwaarden worden vermeld. De verificatie wordt uitgevoerd door geaccrediteerde metrologische organisaties met de status van juridische entiteit. Na verificatie wordt een certificaat afgegeven en wordt er een stempel gezet.

De tandwielen in de referentiemeters worden verwerkt met een verhoogde schakelfrequentie. Ze worden gekenmerkt door minimale wrijving in het schakelmechanisme en een hoge gevoeligheid van de interne elementen.

Voorbeeld manometers, met een nauwkeurigheidsklasse van 0,4 hebben een schaal van 250 eenheden, met een nauwkeurigheidsklasse van 0,15 of 0,25 hebben een schaal van 400 eenheden met een schaalverdeling van 1 eenheid. Bediening van het apparaat is mogelijk bij verschillende temperaturen, afhankelijk van de vulling van de koffer. De ideale bedrijfstemperatuur is 20°C.

Hij zal u kennis laten maken met de bijzonderheden van het tanken van gasflessen volgend artikel. Het is de moeite waard om het te lezen aan alle eigenaren van onroerend goed in de voorsteden die niet zijn aangesloten op een gecentraliseerde gasvoorziening.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Werkingsprincipe van een veerdrukmeter:

Kenmerken en toepassingsgebied van de manometer:

Manometers worden geproduceerd voor verschillende taken. De meest populaire zijn algemene technische typen die worden gebruikt in kleine industrieën, door verschillende bedrijven bij het werken met gasapparatuur en -systemen. Elektrische contactmanometers zijn apparaten die aangeven wanneer een kritische waarde is bereikt.

Voor het controleren en afstellen van de manometers worden referentiemanometers gebruikt. Speciale manometers zijn gemaakt om de druk van een specifiek gasvormig medium te meten. Onder hen zijn propaanmanometers erg populair, die vaak compleet met een verloopstuk op gasflessen worden geïnstalleerd.

Wil je nuttige informatie over het onderwerp van het artikel delen, een vraag stellen of een foto plaatsen? Laat uw opmerkingen achter in het onderstaande formulier. Deel nuttige informatie en aanbevelingen die nuttig kunnen zijn voor sitebezoekers.