Manometre na meranie tlaku plynu: prehľad typov meračov, ich konštrukcia a princíp činnosti

Často je potrebné merať tlak generovaný plynom. Napríklad vo fľašiach, v plynovodoch, v rôznych nádobách a nádobách. Na kontrolu a monitorovanie indikátorov sa používajú tlakomery na meranie tlaku plynu. Tieto zariadenia slúžia v rôznych sférach života, od medicíny po ťažký priemysel.

Aby nákup zariadenia nebol zbytočný a zakúpený tlakomer spĺňal požiadavky výrobných procesov, stojí za to sa s klasifikáciou zoznámiť. Predstavíme vám odrody tlakomerov na plyn. Porozprávajme sa o ich konštrukčných vlastnostiach a princípoch fungovania.

Klasifikácia podľa typu nameraného tlaku

Zariadenia používané na získavanie údajov o parametroch tlaku plynu v držiakoch plynu, prepravných linkách, v

plynové fľaše a ďalšie nádrže sú klasifikované podľa niekoľkých kritérií. Líšia sa štruktúrou a princípom činnosti.

Zariadenia, pomocou ktorých sa meria tlak, sú rozdelené do tried podľa:

• typ nameraného tlaku;
• vymenovanie;
• princíp činnosti;
• trieda presnosti.

Podľa typu meraného tlaku sa zariadenia určené na stanovovanie presných ukazovateľov delia na manometre, vákuové tlakomery, trakčné meradlá, tlakomery, barometre a ďalšie.

V závislosti od stupňa ochrany pred vplyvom vonkajšieho prostredia sa vyrábajú tieto zariadenia:

• štandard;
• chránené pred prachom;
• vodeodolný;
• chránené pred agresívnym prostredím;
• odolný voči výbuchu.

Jeden výrobok môže kombinovať niekoľko typov ochrany.

Tlakomer je malý prístroj na meranie tlaku alebo rozdielového tlaku. Princíp činnosti tohto riadiaceho a meracieho zariadenia závisí od jeho vnútornej štruktúry. V rámci jednej triedy sú ďalej rozdelené do skupín v závislosti od triedy presnosti.

Na meranie absolútneho tlaku, ktorého ukazovatele sa počítajú od absolútnej nuly (vákuum), použite absolútne manometre. Pretlak sa stanoví pomocou pretlakového manometra. Vo všeobecnosti sa všetky typy takýchto zariadení nazývajú jedným slovom: „tlakomer“.

Väčšina typov tlakomerov je určená na meranie hodnôt pretlaku. Ich zvláštnosťou je, že vykazujú tlak, ktorý predstavuje rozdiel medzi absolútnym a atmosférickým.

Vákuové tlakomery sú zariadenia, ktoré indikujú tlak vzácneho plynu. Pomocou manovakuových meračov merajú prebytočný tlak a tlak vzácneho plynu. Informácie sa zobrazujú na jednej stupnici.

Pomocou tlakomerov sa určujú parametre pretlaku s hodnotami do 40 kPa. Trakčné merače naopak umožňujú merať vzácnosť až do - 40 kPa. Ponorné meradlá merajú vzácnosť a pretlak v rozmedzí od - 20 do + 20 kPa.

Diferenčné tlakomery je možné použiť na stanovenie rozdielu tlaku v dvoch ľubovoľne skúmaných bodoch. Mikromanometer je diferenčný tlakomer, ktorý vám umožní zmerať tlakové rozdiely do 40 kPa.

Klasifikácia podľa princípu činnosti

Plynomery sú v závislosti od mechanizmu čítania rozdelené na:

• Deformácia;
• Elektrické;
• Mŕtva hmotnosť;
• Kvapalina.

Každý typ má svoje vlastné charakteristiky.

Deformačný pohľad na tlakomery

Princíp a základ činnosti zariadení triedy deformácie spočíva v tom, že tlak pôsobí na citlivý prvok zariadenia, ktorý je deformovaný. Úroveň tlaku je určená stupňom deformácie.

Snímacími prvkami v zariadeniach s rúrkovými pružinami sú rúrkové pružiny. Tieto výrobky sú rúrky ohnuté v kruhu s oválnym prierezom. Plyn pôsobí na vnútorný povrch trubice. V priebehu tejto akcie sa trubica zdeformuje a zmení svoj tvar, pričom sa blíži k okrúhlej.

Jeden koniec trubice je utesnený a pohyblivý. Druhý je otvorený a upevnený držiakmi. Keď je pružinová rúrka ohnutá, sú ovplyvnené aj krúžky, ktoré potom uvoľnia pružinu. Utesnený koniec pružiny sa pohybuje podľa sily tlaku. Tento pohyb sa prenáša na meraciu stupnicu.

Kruhové pružiny sa používajú na meranie tlakov do 40 barov. Pri vyšších tlakoch sa používajú špirálové alebo špirálové pružiny, ktoré sú v jednej rovine. Chyba pri meraní tlaku touto metódou je od 1 do 4%.

Membránové a vlnovcové snímacie prvky efektívne merajú malé hodnoty pretlaku a podtlaku.

Vlnovec je vyrábaný podľa princípu sanitárnej vlnovcovej hadice. Je to tenkostenná kovová trubica vyrobená z pohyblivých priečnych krúžkov. V závislosti od materiálu a výrobných parametrov môže byť vlnovec viac alebo menej tuhý.

Citlivé membránové prvky majú najväčšiu rozmanitosť. Trieda presnosti takýchto zariadení nie je nikdy vyššia ako 1,5. Takéto zariadenia sú vybavené ochranným systémom. V prípade preťaženia sa membrána opiera o špeciálne ochranné zariadenie.

Membránové boxy sa často inštalujú do zariadení, ktoré merajú tlak a vákuum. Tlakomery, trakčné tlakomery a merače ponoru s membránovými boxmi sa vyrábajú s triedami presnosti 1,5; 2,5 a limit merania do 25 kPa.

Ploché membrány majú v pracovnom bode malý posun, takže sa najčastejšie používajú na premenu tlaku na silu. Sú nestabilné, ale dobre vypočítané.

Skladané membrány sa používajú v spojení s podobnými boxmi na zlepšenie statického výkonu. Prvé sa pohybujú lepšie, ale je ťažké ich vypočítať. Posledne menované sa používajú oveľa častejšie kvôli ich zníženej tuhosti.

Na meranie hodnôt nízkeho tlaku sa používajú zariadenia s ochabnutými membránami.

Zariadenia potrebujú ochranu pred vystavením vysokým teplotám, pretože negatívne ovplyvňujú pružnosť a citlivosť hlavných pracovných prvkov.

Mechanické indikačné tlakomery

Mnoho trubicových pružinových meradiel je v skutočnosti zariadenia na priamu konverziu. To znamená, že tlak sa premení na posunutie snímacieho prvku a mechanického zariadenia, ktoré je s ním v kontakte.

Vplyvom tlaku sa voľný koniec pružiny pohybuje, vodítko pôsobí na ozubený sektor, ozubené koleso a indikačná šípka sa otáčajú.

Pružinové indikačné manometre sa vyrábajú s meracím rozsahom od 0,1 do 103 MPa a majú rôzne triedy presnosti. Príkladné modely sú vyrábané s triedami presnosti 0,15; 0,25; 0,4. Merače pracovnej kategórie so zvýšenou presnosťou - 1 a 0,6. Všeobecní technickí pracovníci - s triedami presnosti 1,5; 2,5; 4.

Elektrokontaktné tlakomery

Štrukturálne ide o úpravu indikačného manometra. Podstatou práce je, že keď šípka dosiahne prahovú hodnotu tlaku, sieť sa zatvorí.

Elektrický obvod je zatvorený a alarm sa spustí, keď indikačná šípka dosiahne jednu z kontaktných šípok. Trieda presnosti takýchto tlakomerov je 1,5. Rozsah merania zodpovedá štandardným hodnotám.

Na zaistenie signalizácie alebo na účely polohového riadenia sa používa tlakový spínač s označením rolovacej dráhy. Merajú tlaky v rozmedzí od 12 do 1600 kPa. Relé je nastavené na horný a dolný aktivačný limit, ako je uvedené v ovládacom zariadení, a má vypínaciu kapacitu 10 W.

Samonahrávacie modely tlakomerov

Priemysel vyrába tlakomery so vstavaným čítacím systémom, ktorý zaznamenáva hodnoty na diskový diagram, aby ste potom mohli sledovať dynamiku indikátorov. Jednu otáčku je možné dokončiť za 8, 12, 24 hodín. Pohyb je poháňaný elektromotorom alebo hodinovým strojčekom.

Činnosť meradla je založená na prenose signálu rúrkovou pružinou s veľkým priemerom, ktorá má ťažnú silu. Prenáša pohyb zo snímacieho prvku na zobrazovací systém. Zariadenia s označením MTS zaznamenávajú hodnoty pretlaku.

Takéto zariadenia preberajú kontrolu nad operátorom a majú triedy presnosti 1; 1,5; 2,5.

Prvky citlivé na vlnovce sa používajú v samosnímačoch diferenčného tlaku, ktoré môžu byť dodatočne vybavené poplašným zariadením a pneumatickým prevodníkom. Takéto zariadenia merajú tlak v rozsahu od 6,3 kPa do 0,16 MPa a majú triedy presnosti 1; 1,5.

Tlakomery s vlastnou hmotnosťou

Takéto tlakomery sa často používajú ako štandard pri overovaní iných meracích prístrojov. Ich rozsah merania je veľmi široký. V závislosti od konštrukcie zariadenia sa môže začať vážnymi hodnotami vákua a môže sa skončiť redundanciou až do 2 500 MPa. Trieda presnosti dosahuje maximálne hodnoty až 0,0015.

Princíp činnosti je udržiavať valec v pieste v špecifickom stave, zatiaľ čo kalibračné závažia pôsobia na jednej strane a meraný tlak na druhej strane. V závislosti od hmotnosti bremien sa posudzuje hodnota vytvoreného tlaku.

Hlavným pracovným prvkom zariadenia je merací stĺp. V závislosti od kvality jej výroby, presnosti a čistoty zlúčenín sa mení aj veľkosť chyby.

Funkčne sa tester vlastnej hmotnosti skladá zo zariadenia na vytváranie tlaku, meracieho systému a závaží. Zariadenie je vybavené otočným mechanizmom na zvýšenie a zníženie tlaku, ako aj pretlakovým ventilom.

Neuzavreté piestové meradlá sú široko používané. Majú medzeru medzi piestom a valcom. Nádrž pod piestom je naplnená olejom, ktorý sa pod tlakom naleje do medzery a maže trecie povrchy.

Elektrický plynný stredný merač

Tieto tlakomery sa používajú na konverziu priameho alebo nepriameho tlaku plynu na elektrický parameter. Najbežnejšími tlakomermi tohto typu sú: tenzometre, kapacitné a odporové zariadenia. Tlak sa meria v rozsahu od 100 Pa do 1 000 MPa. Zariadenia sú vyrábané s triedami presnosti od 0,1 do 2,5.

Prácou tlakomerov fungujúcich na základe tenzistorového účinku je zmena hodnoty odporu vodiča v dôsledku deformácie. Zmerajte tlak v rozmedzí od 60 do 10⁸ Pa s minimálnou chybou.

Prírubová montáž snímača a špeciálna konštrukcia zariadenia umožňujú čítanie údajov o tlaku v obzvlášť agresívnych médiách s teplotami do 300 ° C. Používajú sa na meranie tlaku v systémoch s rýchlymi procesmi.

Citlivým prvkom v takom zariadení je mangánový drôt, ktorého odpor sa ľahko meria vyváženým mostíkom.

Kapacitné tlakomery fungujú pôsobením tlaku na membránu, ktorou je pohyblivá elektróda. Keď sa membrána pohybuje, kapacita meniča sa zmení. Vyznačujú sa výraznými teplotnými chybami.

V kapacitných tlakomeroch je vychýlenie membrány určené elektrickým obvodom. Takéto zariadenia sa používajú v systémoch s rýchlymi poklesmi tlaku.

Prístroje na meranie tekutín

Stanovenie tlaku týmito zariadeniami prebieha vyvážením zisteného tlaku s tlakom generovaným kvapalinovým stĺpcom. Týmto spôsobom môžete merať malý pretlak, atmosférický tlak, úroveň vákua, tlakový rozdiel.

Túto skupinu predstavujú manometre v tvare písmena U, ktoré pozostávajú z komunikujúcich nádob a tlak je určený hladinami kvapaliny; kompenzačné mikromanometre; miskové manometre, v ktorých sa namiesto druhej trubice používa zásobník; plavákové, zvonové a prstencové manometre diferenčného tlaku.

V kvapalinových meracích prístrojoch je pracovná tekutina analogická so snímacím prvkom.

Diferenčné tlakomery sú spravidla vybavené signalizačnými zariadeniami, prietokomermi, regulátormi a záznamovými zariadeniami. Rozsah merania od 10 do 10⁵ Pa. Limit merania sa mení v závislosti od kvapalín plniacich zariadenie.

Rozdelenie podľa funkčného účelu

Po dohode sa rozlišujú nasledujúce typy tlakomerov, ktoré sa používajú na meranie tlaku plynu:

• všeobecné technické;
• referencia;
• špeciálne.

Zvážte vlastnosti každého typu.

Univerzálne tlakomery

Tento typ manometra sa vyrába na meranie hodnôt vákua a manometra na všeobecné technické účely. Rôzne úpravy zariadení im umožňujú používať ich v rôznych prostrediach. Používajú sa na meranie tlaku vo výrobe priamo počas technologických procesov.

Tieto tlakomery môžu merať tlak plynných médií, ktoré nie sú agresívne voči zliatinám medi, pri prevádzkových teplotách do 150 ° C. Telo výrobku je obvykle vyrobené z ocele a časti pohybu sú vyrobené z mosadze.

Všeobecné technické tlakomery pre plyn s nízkym alebo vysokým tlakom sú vyrábané tak, aby odolali vibráciám s frekvenciou v rozmedzí 10 až 55 Hz a amplitúdou posunu maximálne 0,15 milimetra. Majú niekoľko tried presnosti od 1 do 2,5.

Plynomery na všeobecné technické účely s elektronickou doskou, ktoré zobrazujú údaje z meraní, si získavajú na obľube. Často sú vybavené prevodníkmi, ktoré automatizujú technologické procesy. Hodnoty tlaku sú zobrazené na elektronickom číselníku.

Skupina špeciálnych tlakomerov

Takéto zariadenia sú vyrobené pre konkrétny druh plynu a prostredie, ktoré vytvára. Pre systémy so zvýšeným tlakom sú manometre vyrobené pre vysokotlakový plyn. Niektoré plyny sú korozívne pre určité zliatiny, a preto vyžadujú použitie stabilných materiálov.

Špeciálne tlakomery sú lakované rôznymi farbami v závislosti od druhu plynu.

Tlakomery na propán sú natreté červenou farbou, majú oceľové telo a majú vlastnosti všeobecných technických meradiel. Pracovný tlak takýchto zariadení je od 0 do 0,6 MPa. Toto je štandardný tlak propánu. Je možná prevádzka v teplotnom rozsahu od - 50 do + 60 ° С. Teplota pracovného prostredia až do + 150 ° С. Často súčasťou balenia s balónovými reduktormi.

Tlakomery na čpavok vo valcoch a iných nádržiach sú zafarbené na žlto. Viacstupňové kompresné jednotky sú vybavené teplotnou stupnicou. Komponenty meradla sú vyrobené z materiálov odolných voči parám amoniaku.

Meradlo acetylénu zbelie. Vyrobený ako tlakomer bezpečnostného systému z beztukových materiálov. Používa sa na meranie pretlaku v rôznych distribúciách a generácii acetylénových systémov. Telo je vyrobené z ocele, vnútorné komponenty sú zo zliatiny mosadze. Rozsah prípustných teplôt je od - 40 do + 70 ° С.

Tlakomer vodíka sa zmení na tmavozelený. Tlakomer pre ostatné horľavé plyny má červenú farbu. Meracie zariadenie pre nehorľavé zmesi je natreté čiernou farbou. Kyslíkomer má modrú farbu.

Referenčné zariadenia na meranie tlaku

Tento typ tlakomeru je určený na kontrolu, kalibráciu a nastavovanie ostatných prístrojov s cieľom zaistiť najvyššiu možnú presnosť merania. Takéto zariadenia sa vyznačujú vyššou triedou presnosti v porovnaní so všeobecnými technickými. Pracovné štandardy sú rozdelené do troch kategórií.

Testovacie meradlá používané na kontrolu presnosti odčítaných údajov z meračov na mieste inštalácie sa nazývajú aj vysoko presné meradlá. Pracovný rozsah merania od 0-0,6 do 0-1600 barov pre plynné médiá.

Tlakomery pre konvenčné a kompozitné plynové fľaše musí prejsť overovacím postupom najmenej raz za rok, pokiaľ v dokumentoch k zariadeniu nie sú uvedené iné termíny. Overovanie vykonávajú akreditované metrologické organizácie so štatútom právnických osôb. Po overení je vydaný certifikát a vložená pečiatka.

Prevody v referenčných rozchodoch sú spracované so zvýšenou frekvenciou prevodu. Vyznačujú sa minimálnym trením v spínacom mechanizme a vysokou citlivosťou vnútorných prvkov.

Ukážkové tlakomery s triedou presnosti 0,4 majú stupnicu 250 jednotiek, s triedou presnosti 0,15 alebo 0,25 majú stupnicu 400 jednotiek s odstupňovaním 1 jednotka. Prevádzka zariadenia je možná pri rôznych teplotách, v závislosti od plniva puzdra. Ideálna prevádzková teplota je 20 ° C.

Oboznámi vás so špecifikami tankovania plynových fliaš ďalší článok. Stojí za to si to prečítať všetkým majiteľom predmestského majetku, ktorí nie sú pripojení k centralizovanému zásobovaniu plynom.

Závery a užitočné video na túto tému

Princíp činnosti pružinového tlakomeru:

Charakteristiky a rozsah použitia manometra:

Tlakomery sa vyrábajú pre rôzne úlohy. Najpopulárnejšie sú všeobecné technické typy používané v malých odvetviach rôznymi firmami pri práci s plynovými zariadeniami a systémami. Elektrické kontaktné tlakomery sú zariadenia, ktoré signalizujú dosiahnutie kritickej hodnoty.

Na kontrolu a nastavenie manometrov sa používajú referenčné manometre. Na meranie tlaku konkrétneho plynného média sa vyrábajú špeciálne manometre. Medzi nimi sú veľmi obľúbené propánové tlakomery, ktoré sú často inštalované spolu s reduktorom na plynových fľašiach.

Chcete zdieľať užitočné informácie k téme článku, položiť otázku alebo zverejniť fotografiu? Vaše pripomienky zanechajte vo formulári nižšie. Podeľte sa o užitočné informácie a odporúčania, ktoré môžu byť užitočné pre návštevníkov stránok.