Манометры для измерения давления газа: типы, особенности конструкции и действия измерителей

Три метода самостоятельно измерить давление воды в квартире

Посмотрим на три способа самостоятельно измерить давление воды в вашей квартире.

Метод 1, постоянный

Если установить манометры в вводной водопроводный узел, то вы сможете постоянно контролировать давление воды в системе ГВС и ХВС. Давление воды будет измеряться именно на вводе воды в квартиру.

Устанавливаются манометры на горячий и холодный водопровод, после главных запорных кранов квартиры, после грубого фильтра очистки воды, после обратного клапана, ДО счётчиков учёта расхода воды.

Читать: Стояки водоснабжения в многоквартирном доме

Манометры для измерения давления газа: типы, особенности конструкции и действия измерителей

Если в водопроводном узле предусмотренны фильтры тонкой очистки, то манометры лучше поставить после них, а ещё лучше купить тонкие фильтры с манометрами.

Манометры для измерения давления газа: типы, особенности конструкции и действия измерителей
несколько манометров в узле

Важно отметить, что обычно, для экономии места и удобства монтажа, манометры ставятся в комплекте с редукторами давления. манометр с редуктором давления

Манометры для измерения давления газа: типы, особенности конструкции и действия измерителей
манометр с редуктором давления

Примечание: установка редуктора давления не обязывает ставить манометр и наоборот. Это просто удобно.

Типы определяемых давлений

Из школьного курса физики известно, что для расчетов пользуются тремя видами давлений. Среди них следующие:

Манометры для измерения давления газа: типы, особенности конструкции и действия измерителей

  • Атмосферное. Оно давно рассчитано и является постоянным для определенной точки земной поверхности. Атмосферное давление оказывает воздействие на все окружающие предметы в том числе и на человека. Но здоровый человек его не чувствует из-за уравновешивания внутренним давлением.
  • Избыточное. Создается посредством нагнетательных установок при условии замкнутого пространства. Повышенное давление в основном используется для приведения силовых механизмов в движение от слабосильного двигателя.
  • Пониженное (вакуумическое). Использование вакуумического давления обусловлено технологическими условиями. Созданное разряжение помогает втягивать рабочую среду в какую-либо емкость.

При обучении в институте появляется дополнительное понятие — абсолютное давление. Это сумма атмосферного и повышенного давлений.

Для снятия показаний должен выбираться соответствующий тип прибора.

Класс точности прибора

Манометры для измерения давления газа: типы, особенности конструкции и действия измерителейМанометров очень много, и каждому виду присваивается определенный класс точности согласно предписаниям ГОСТ, под которым понимается допустимая погрешность, выражающаяся в процентном отношении к диапазону измерений.

Существует 6 классов точности: 0,4; 0,6; 1; 1,5; 2,5; 4. У каждого типа манометра они также различаются. Приведенный выше список относится к рабочим манометрам. Для пружинных устройств, к примеру, соответствуют следующие показатели 0,16; 0,25 и 0,4. Для поршневых — 0,05 и 0,2 и так далее.

Класс точности имеет обратно пропорциональную зависимость от диаметра шкалы прибора и от типа прибора. То есть, если диаметр шкалы больше, то точность и погрешность манометра уменьшается. Класс точности условно принято обозначать следующими латинскими буквами KL также можно встретить и CL, которая указывается на шкале прибора.

Значение погрешности можно вычислить. Для этого используется два показателя: класс точности или KL и диапазон измерений. Если класс точности (KL) равен 4, то диапазон измерений составит 2,5 МПа (Мегапаскаль), а погрешность будет равна 0,1 МПа. Вычисляется по формуле произведение класса точности и диапазона измерений, деленное на 100. Поскольку погрешность выражается в процентах, результат нужно переводить в проценты путем деления на 100.

Помимо основного вида, существует и дополнительная погрешность. Если для вычисления первого вида используются идеальные условия или натуральные величины, влияющие на особенности конструкции прибора, то второй вид напрямую зависит от условий. Например, от температуры и вибрации или других условий.

Особенности

Среди большого многообразия измерительных приборов довольно трудно подобрать лучший, поскольку характеристики разнятся, а также приходится учитывать множество нюансов предстоящей эксплуатации устройства. Манометрические термометры имеют определенные особенности, которые существенно отличают их от измерительных приборов иного типа. Для того чтобы лучше понять устройство данного оборудования, следует более детально ознакомиться с его основными характеристиками.

Веществом для измерения температуры в манометрическом термометре может служить гелий или азот. Главная особенность таких приборов заключается в термобаллоне большого размера, а также существенной инерционности измерений. Температурный диапазон устройства берет начало от отметки -50 C и может достигать показателя +60 С. При этом шкала в термометре равномерная. Учитывая такие характеристики, можно с полной уверенностью заявить, что неблагоприятных условий для использования таких приборов практически не существует.

Манометры для измерения давления газа: типы, особенности конструкции и действия измерителейМанометры для измерения давления газа: типы, особенности конструкции и действия измерителей

Помимо этого, к особенностям термометров манометрического типа можно отнести следующие.

  1. В таких приборах элементы измерительной системы изготавливают из нержавеющей стали или латуни. Таким образом, устройство практически не подвергается негативным внешним воздействиям. Для этой цели капиллярную трубку покрывают металлорукавом или оплеткой из меди.
  2. В определенных моделях измерительных приборов присутствуют электрические сигнальные элементы.
  3. С учетом разновидности шкалы устройства могут быть безнулевыми и нулевыми (это касается и виброустойчивых моделей).

Манометрический термометр, показывающий температуру жидкостей, паров и газов, имеет некоторые преимущества и недостатки. Так, к плюсам данного прибора можно отнести следующие:

  • легкость в использовании и обслуживании;
  • устойчивость к вибрациям;
  • возможность регистрировать показатели при наличии специального оборудования;
  • взрывобезопасность;
  • невысокая стоимость.

Манометры для измерения давления газа: типы, особенности конструкции и действия измерителейМанометры для измерения давления газа: типы, особенности конструкции и действия измерителей

Помимо этого, стоит отметить определенные недостатки устройства:

  • могут возникать некоторые трудности с заменой капилляра в случае его поломки;
  • повышенная инертность;
  • небольшие неточности измерений.

Учитывая, что положительных моментов манометрический термометр насчитывает больше, нежели отрицательных, стоит отметить, что на сегодняшний день прибор является довольно популярным, удобным и простым в эксплуатации. Более того, с понятной конструкцией устройства сможет разобраться не только опытный специалист, но и новичок.

Манометры для измерения давления газа: типы, особенности конструкции и действия измерителейМанометры для измерения давления газа: типы, особенности конструкции и действия измерителей

Единицы шкалы манометров

Предлагаю всем ориентироваться на бары. Это несистемная единица измерения давления. Она показывает значение вплотную приближенное к физической и технической атмосфере и является наиболее удобным. Считайте бар (0.1 МПа) за абстрактную атмосферу и не беспокойтесь. Почему физическая и техническая атмосферы разные? Потому что привязываться к водяному столбу опасно. Реальный водяной столб у нас зависит еще и от атмосферного давления. Но, повторяю, приближенно все три единицы равны между собой. Если шкала манометра проградуирована в кгс/см2, то нужно иметь ввиду, что 1 кгс/см2 как раз и равен одной технической атмосфере, или 10 м водяного столба. Более подробно об единицах давления можно посмотреть в специальной статье про водопровод

Очень не советую обращать внимание на такую единицу, как Psi, или фунт на квадратный дюйм. Не наша это единица и даже не стоит пытаться к ней привыкнуть

Хотя, при желании, конечно, можно привыкнуть и к дюймам и фунтам и к футам. Но нужно очень большое желание и огромная практика.

Короче

  • Техническая атмосфера (1 ат) = 10 м водяного столба = 1 кгс/см2
  • bar — имеет промежуточное значение = 10.197 м водяного столба = 0.1 МПа
  • Физическая атмосфера (1атм) = 10.33 м водяного столба

Для целей определения давления в водопроводе все эти давления (5 разных единиц измерения) примерно равны. Крайние различия составляют 33 см водного столба или где-то ведро воды. Не по массе, заметьте, а по высоте. Поскольку мы меряем метрами, то 30-ю сантиметрами пренебрегаем.

Назначение

Контроль давления горючего важен для инжекторных и дизельных двигателей. Если не будет обеспечено необходимое давление, топливо не справится с сопротивлением форсунок, мотор будет работать с перебоями, увеличится расход горючего. За состоянием современного автомобиля следит бортовой компьютер, если он установлен. Но отслеживать давление в топливной системе не является его функцией. Ее выполняет манометр для проверки давления топлива. С его помощью контролируются элементы топливной системы.

Важно, что манометр можно подключать параллельно, не нарушая работу топливной системы (автор видео — Сам себе механик)

Конструкция и принцип действия

При работе манометра используется принцип равновесия. Измеряемое давление уравновешивается силой, которую создает упругая деформация чувствительного элемента, например, трубчатая пружина или  мембрана с двумя пластинами и др. Один конец устройства запаян в держатель, а второй с помощью рычага связан с механизмом, который переводит линейные изменения в движение стрелки на циферблате.

Рассмотрим устройство манометра для измерения давления, чувствительным элементом которого является трубчатая пружина. Это наиболее распространенные измерители, так как имеют хорошие технические характеристики, простую конструкцию, надежны в эксплуатации, позволяют выполнять измерения в широком диапазоне.

Широкое применение удалось достичь благодаря простоте конструкции прибора. В его основе используется трубка пустая внутри с сечением в виде овала или эллипсоида. Измеряемая среда действует на трубку, которая под давлением деформируется. С одной стороны трубка с помощью штуцера подключается к системе, а со второй соединена с механизмом, передающим деформационные изменения.

Передаточный механизм состоит из следующих элементов:

  • шестеренки;;
  • указателя (стрелки);
  • зубчатого сектора;
  • поводка.

Между зубьями сектора и шестеренкой вставлена пружина в виде пружины для исключения мертвого хода. Так как трубка имеет разные площади поверхности внутри и извне, под воздействием давления она пытается выпрямиться. Запаянный свободный конец с помощью рычага передвигает стрелку измерителя относительно шкалы. Если максимальное давление не превышает 25 бар, точность прибора составляет 2,5, свыше 25 бар – 1,5.

Виды

Типы манометров для измерения давления различаются по принципу действия:

  • жидкостные (трубные);
  • мембранные;
  • пружинные;
  • сильфонные;
  • поршневые;
  • пьезоэлектрические манометры;
  • радиоактивные;
  • тензоманометры (проволочные).

Каждый вид приведенных приборов отличается используемым чувствительным элементом и принципом работы.

Различаются измерители назначением:

  1. Общетехнические, применяемые для измерений в средах не агрессивных к сплавам из меди.
  2. Электроконтактные. Отличительной чертой устройств является возможность регулирования измеряемой среды.
  3. Специальные. Они предназначены измерять давление в разных газах, различают кислородные, аммиачные, ацетиленовые, для негорючих и горючих газов. Они отличаются по цвету.
  4. Эталонные. Отличаются высоким классом точности, поэтому применяются в качестве образца для проверки, испытаний и регулировки других измерительных приборов.
  5. Судовые. Применяются на морском и речном транспорте.
  6. Железно-дорожные. Применяются на ж/д транспорте.
  7. Самопишушие. Приборы оснащены механизмом, который регистрирует на диаграммной бумаге график работы измерителя.

Манометры используются в промышленности, в быту, в других сферах деятельности в зависимости от целей применения и технических характеристик.

Проверка давления исходя из расхода воды

Второй способ определения давления заключается в выполнении расчетов с использованием данных о количестве воды, вытекающей из крана. Помимо этих данных, также потребуется:

  • Узнать конфигурацию трубопровода и определить, из какого материала он изготовлен;
  • Рассчитать диаметр трубы;
  • Определить интенсивность вытекания жидкости;
  • Определить степень открытия крана.

Чтобы рассчитать давление, понадобится мерная 3-литровая емкость и секундомер. Емкость нужно подложить под кран и засечь время, за которое она полностью наполнится водой. Определить приблизительное давление можно уже после выполненной операции, однако полученные результаты будут очень неточными. Ведь в любом случае банка будет полностью заполнена менее, чем за 10 секунд, из-за чего полученная величина давления будет значительно меньше, чем по регламенту. Тем не менее, отталкиваться всегда нужно от того, что 3-литровая емкость будет полностью заполняться водой за 7 и менее секунд. В таком случае давление внутри трубопровода будет наиболее приближенным к регламентированному.

Как купить измеритель?

Для того чтобы выбрать и купить подходящий тонометр, надо обращать внимание на следующие моменты:

Возраст человека, который будет использовать прибор. Пожилому не стоит покупать запястный тонометр, сосуды в этом месте руки уже претерпели необратимые изменения, что отразится на точности показаний.
Образ жизни, насколько будущий владелец измерителя давления активен, он домосед или постоянно находится в разъездах. Мобильному молодому человеку сфигмоманометр для запястья будет как нельзя кстати. Особенно, если это спортсмен. Прибор компактен, его удобно брать с собой. Им можно пользоваться в процессе движения, даже на бегу во время тренировки.
На какое количество людей будет рассчитан этот прибор. Автоматические аппараты имеют функцию запоминания показаний двух разных пользователей. Это подойдет для семейной пары, страдающей от гипертонии.
Нужно ли человеку фиксировать день и точное время проведения замера. В этом случае приобретается электронный прибор, имеющий подобные функции.
Есть ли у будущего пользователя нарушения сердечного ритма. Здесь тоже подойдет автомат. Он сможет замерить давления с учетом имеющейся аритмии

Подобные функции часто могут называться «технологией интеллектуального измерения».
Важно учитывать размер руки, чтобы правильно подобрать манжету
О существующих разновидностях манжеты подробнее будет написано ниже, так как на этот момент надо обратить особое внимание.

Насколько хорошо слышит и видит человек, для которого приобретается сфигмоманометр. Для плохо видящих людей не подойдет манометр с мелкими цифрами
В этой ситуации можно приобрести «говорящий» измеритель давления

Он продублирует показания прибора на табло голосом. Для имеющих проблемы со слухом не стоит покупать механический тонометр, где нужно прослушивать тоны Короткова (названые так по фамилии врача, который разработал звуковой метод измерения давления).
Удачное соотношение цены и качества. В этом случае можно порекомендовать полуавтомат. Он достаточно удобен, имеет низкую погрешность в замерах, долговечен и стоит дешевле автоматических устройств.
Простота в использовании. Механические тонометры максимально точны, они недорогие, но сложны в обращении. Такие приборы больше подходят для применения в медицинских учреждениях людьми со специальной подготовкой. Если позволяют средства, лучше приобрести плечевой электронный сфигмоманометр. Он достаточно точен, максимально удобен и прост. Подойдет любому человеку, независимо от возраста и комплекции. Имеет много дополнительных полезных функций.
Точность прибора. Самый точный аппарат после ртутного – это механический мембранный тонометр. Все остальные устройства имеют разные степени погрешности. Причем у электронного автомата она будет самой высокой. Но в целом отклонения в ту или иную сторону являются незначительными (от 3 до 5 мм рт. ст.). Самая плохая репутация у пальцевого измерителя давления. Он скорее представляет собой экстравагантный аксессуар, чем медицинский аппарат. Показания, снятые таким прибором, будут очень неточными.
Марка производителя. Доверять надо проверенным брендам, которые у всех на слуху. Не стоит экспериментировать, покупая устройства никому не известных торговых компаний. Особенно, если это будут подозрительно дешевые аппараты. Но и переплачивать за марку и ненужный набор функций тоже не стоит. Иногда чуть менее «раскрученный» бренд по качеству ни в чем не уступит своему дорогостоящему конкуренту.

Перед покупкой желательно понять принцип работы тонометра, научиться им пользоваться, проконсультировавшись у профессионала, провести проверку устройства в действии. Надо разбираться хоть немного в степенях гипертонии, знать, какие цифры манометра являются отклонением от нормы и несут угрозу. А также иметь представление о правилах поведения при измерении давления для получения максимально точных показаний. Даже одна допущенная ошибка может значительно повлиять на результат тонометрии.

Купив тонометр, необходимо помнить, что каждый прибор должен проходить поверку. Это специальные процедуры для тестирования точности работы электронного или механического устройства. Они проводятся в предназначенных для этого сервисных центрах. Поверка должна происходить один раз в несколько лет (от 3 до 5). Если испытание не прошло успешно, выполняется калибровка тонометра специалистами. Обычно рекомендуемые сроки поверки, а также адреса сервисных служб указываются в прилагаемой к измерителю инструкции по эксплуатации для пользователя.

Как правильно провести измерения манометром?

Знание основных правил измерения давления в шинах поможет успешно справиться с любым прибором независимо от его технических особенностей.

  1. Контроль необходимо осуществлять регулярно, для изношенных колес рекомендуется проверять давление раз в неделю.
  2. Использование нестандартных шин потребует придерживаться рекомендаций производителя относительно уровня давления воздуха в колесах.
  3. Измерять давление необходимо на машине без груза, поскольку на загруженном авто показатель будет не совсем верным.
  4. Минимальная погрешность измерения будет получена на остывших колесах. В нагретом от движения колесе показатель окажется выше на 15%, а в зимнее время ниже на 10%. Самые правильные замеры можно получить через 3 часа после остановки транспортного средства.
  5. Цифровые приборы нередко выдают результат в момент отсоединения от ниппеля. Пользуясь такими устройствами, следует учитывать самые последний результат замеров.
Популярные статьи  Электрический калорифер: ассортимент и особенности обогревательных устройств

Не следует пренебрегать покупкой манометра, поскольку давление воздуха в автомобильных шинах необходимо держать под контролем. Опасность представляют как спущенные, так и сильно перекачанные колеса. Если вы выбираете, где купить манометр, следует отдать предпочтение надежным поставщикам, которые напрямую сотрудничают с производителями.

Интереснейшие публикации иркутских СМИ — в соцсетях: FaceBook, ВКонтакте, Одноклассники, Telegram

НОВОСТИ ПАРТНЕРОВ:

Законодательная база Российской Федерации

Бесплатная горячая линия юридической помощи

Навигация
Федеральное законодательство

Действия

  • Главная
  • «ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СОСУДОВ, РАБОТАЮЩИХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ. ПБ 10-115-96» (утв. Постановлением Госгортехнадзора РФ от 18.04.95 N 20) (ред. от 02.09.97)
Наименование документ «ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СОСУДОВ, РАБОТАЮЩИХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ. ПБ 10-115-96» (утв. Постановлением Госгортехнадзора РФ от 18.04.95 N 20) (ред. от 02.09.97)
Вид документа постановление, перечень, правила
Принявший орган госгортехнадзор рф
Номер документа 20
Дата принятия 01.01.1970
Дата редакции 02.09.1997
Дата регистрации в Минюсте 01.01.1970
Статус отменен/утратил силу
Публикация
  • В данном виде документ опубликован не был
  • (в ред. от 18.04.95 — Промышленная безопасность при эксплуатации паровых и водогрейных котлов, сосудов, работающих под давлением, трубопроводов пара и горячей воды (сборник документов), Серия 10, Выпуск 2, М., ГП НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора РФ, 2000)
Навигатор Примечания

5.3.1. Каждый сосуд и самостоятельные полости с разными давлениями должны быть снабжены манометрами прямого действия. Манометр устанавливается на штуцере сосуда или трубопроводе между сосудом и запорной арматурой.

5.3.2. Манометры должны иметь класс точности не ниже: 2,5 — при рабочем давлении сосуда до 2,5 МПа (25 кгс/кв. см), 1,5 — при рабочем давлении сосуда выше 2,5 МПа (25 кгс/кв. см).

5.3.3. Манометр должен выбираться с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы.

5.3.4. На шкале манометра владельцем сосуда должна быть нанесена красная черта, указывающая рабочее давление в сосуде. Взамен красной черты разрешается прикреплять к корпусу манометра металлическую пластину, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра.

5.3.5. Манометр должен быть установлен так, чтобы его показания были отчетливо видны обслуживающему персоналу.

5.3.6. Номинальный диаметр корпуса манометров, устанавливаемых на высоте до 2 м от уровня площадки наблюдения за ними, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 3 м — не менее 160 мм.

Установка манометров на высоте более 3 м от уровня площадки не разрешается.

5.3.7. Между манометром и сосудом должен быть установлен трехходовой кран или заменяющее его устройство, позволяющее проводить периодическую проверку манометра с помощью контрольного.

В необходимых случаях манометр в зависимости от условий работы и свойств среды, находящейся в сосуде, должен снабжаться или сифонной трубкой, или масляным буфером, или другими устройствами, предохраняющими его от непосредственного воздействия среды и температуры и обеспечивающими его надежную работу.

5.3.8. На сосудах, работающих под давлением выше 2,5 МПа (25 кгс/кв. см) или при температуре среды выше 250 град. C, а также со взрывоопасной средой или вредными веществами 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007 вместо трехходового крана допускается установка отдельного штуцера с запорным органом для подсоединения второго манометра.

На стационарных сосудах при наличии возможности проверки манометра в установленные настоящими Правилами сроки путем снятия его с сосуда установка трехходового крана или заменяющего его устройства необязательна.

На передвижных сосудах необходимость установки трехходового крана определяется разработчиком проекта сосуда.

5.3.9. Манометры и соединяющие их с сосудом трубопроводы должны быть защищены от замерзания.

5.3.10. Манометр не допускается к применению в случаях, когда:

отсутствует пломба или клеймо с отметкой о проведении поверки;

стрелка при его отключении не возвращается к нулевому показанию шкалы на величину, превышающую половину допускаемой погрешности для данного прибора;

разбито стекло или имеются повреждения, которые могут отразиться на правильности его показаний.

5.3.11. Поверка манометров с их опломбированием или клеймением должна производиться не реже одного раза в 12 месяцев. Кроме того, не реже одного раза в 6 месяцев владельцем сосуда должна производиться дополнительная проверка рабочих манометров контрольным манометром с записью результатов в журнал контрольных проверок. При отсутствии контрольного манометра допускается дополнительную проверку производить проверенным рабочим манометром, имеющим с проверяемым манометром одинаковую шкалу и класс точности.

Порядок и сроки проверки исправности манометров обслуживающим персоналом в процессе эксплуатации сосудов должны определяться Инструкцией по режиму работы и безопасному обслуживанию сосудов, утвержденной руководством организации — владельца сосуда.

источник

Классификация по способу функционирования

По способу работы приборы могут быть водяными, электрическими или цифровыми, помимо этих категорий существуют и другие разновидности.

Водяные

Водяные устройства действуют по принципу уравновешивания газового вещества давлением, формирующим столб с жидкостью. Благодаря им можно уточнить уровень разреженности, разность, избыточные и атмосферные данные. В эту группу входят регуляторы U-образного типа, конструкция которых напоминает сообщающиеся сосуды, причем давление в них определяется с учетом уровня воды. Также к водяным причисляют компенсационные, чашечные, поплавковые, колокольные и кольцевые газомеры, рабочая жидкость внутри них аналогична чувствительному элементу.

Электрические

Тензорезистивный электрический манометр Этот прибор для измерения давления бытового газа преобразует его в электрические данные. В эту категорию входят тензорезистивные и емкостные манометры. Первые меняют показания проводникового сопротивления после деформации и измеряют показатели до 60-10 Па с незначительными погрешностями. Их применяют в системах с быстро протекающими процессами. Емкостные газомеры влияют на подвижный электрод в виде мембраны, прогиб которой можно определить электрической схемой, они подходят для систем с ускоренными падениями давления.

Цифровые

Цифровые или электронные приборы относятся к устройствам высокой точности и чаще всего используются для монтажа в воздушной или гидравлической среде. Из плюсов таких регуляторов отмечают удобство и компактные размеры, максимально долгий срок эксплуатации и возможность проводить калибровку в любое время. В основном их применяют, чтобы контролировать состояние узлов транспортных средств. Помимо этого газомеры цифрового типа включают в состав топливных магистралей.

Другие

Помимо регуляторов со стандартными характеристиками и настройками для получения точных данных используются приборы других типов. В этот перечень входят грузопоршневые газомеры, которые представляют собой своеобразные образцы для поверки аналогичных устройств. Их главная рабочая деталь – измеряющая колонка, от состояния и точности показаний которой меняется величина погрешности. Во время работы цилиндр удерживается внутри поршня на нужном уровне, одновременно с одной стороны на него влияют грузы калибровки, с другой только давление.

Жидкостные манометры и дифманометры, принцип действия, область применения

Манометры для измерения давления газа: типы, особенности конструкции и действия измерителей

Жидкостные (трубные) манометры функционируют по принципу сообщающихся сосудов – за счет уравновешивания фиксируемого давления весом жидкости-наполнителя: столб жидкости сдвигается на высоту, которая пропорциональна приложенной нагрузке. Измерения на основе гидростатического метода привлекают сочетанием простоты, надежности, экономичности и высокой точности. Манометр с жидкостью внутри оптимально подходит для измерения перепадов давления в пределах 7 кПа (в специальных вариантах исполнения – до 500 кПа).

Виды и типы приборов

Для лабораторных измерений или промышленного применения используются различные варианты манометров с трубной конструкцией. Наиболее востребованы такие виды приборов:

  • U-образные. Основа конструкции – сообщающиеся сосуды, в которых определение давления осуществляется по одному или сразу нескольким уровням жидкости. Одна часть трубки соединяется с трубопроводной системой для проведения измерения. В то же время другой конец может быть герметически запаян или иметь свободное сообщение с атмосферой.
  • Чашечные. Однотрубный жидкостный манометр во многом напоминает конструкцию классических U-образных приборов, но вместо второй трубки здесь применяется широкий резервуар, площадь которого в 500-700 раз больше площади сечения основной трубки.
  • Кольцевые. В устройствах данного типа столб жидкости заключен в кольцевом канале. При изменении давления происходит перемещение центра тяжести, что в свою очередь приводит к перемещению стрелки указателя. Таким образом, прибор для измерения давления фиксирует угол наклона оси кольцевого канала. Эти манометры привлекают высокой точностью результатов, которые не зависят от плотности жидкости и газовой среды на ней. В то же время сфера применения таких изделий ограничивается их высокой стоимостью и сложностью обслуживания.
  • Жидкостно-поршневые. Измеряемое давление вытесняет сторонний шток и уравновешивает его положение калиброванными грузами. Подобрав оптимальные параметры массы штока с грузами, удается обеспечить его выталкивание на величину, пропорциональную к измеряемому давлению, а, следовательно, удобную для контроля.
Популярные статьи  Калькулятор расчета потребления электроэнергии холодильником

Применение жидкостного манометра

Простота и надежность измерений на основе гидростатического метода объясняют широкое применение прибора с жидкостным наполнителем. Такие манометры незаменимы при проведении лабораторных исследований или решении различных технических задач. В частности, приборы используются для таких типов измерений:

  • Небольшие избыточные давления.
  • Разность давлений.
  • Атмосферное давление.
  • Разрежение.

Важное направление применения трубных манометров с жидким наполнителем – поверка контрольно-измерительных приборов: тягомеров, напоромеров, вакуумметров барометров, дифманометров и некоторых типов манометров

Манометр жидкостный: принцип действия

Самый распространенный вариант конструкции приборов – U-образная трубка. Принцип действия манометра показан на рисунке:

Схема U-образного жидкостного манометра

Один конец трубки имеет сообщение с атмосферой – на него воздействует атмосферное давление Pатм. Другой конец трубки с помощью подводящих устройств подключается к целевому трубопроводу – на него воздействует давление измеряемой среды Рабс. Если показатель Рабс выше Pатм, то жидкость вытесняется в трубку, сообщающуюся с атмосферой.

Инструкция по расчету

Разница высоты между уровнями жидкости рассчитывается по формуле:

h = (Рабс – Ратм)/((rж – rатм )g) где: Рабс – абсолютное измеряемое давление. Ратм – атмосферное давление. rж – плотность рабочей жидкости. rатм – плотность окружающей атмосферы. g – ускорение свободного падения (9,8 м/с2) Показатель высоты рабочей жидкости H складывается из 2-ух составляющих: 1.

h1 – понижение столба по сравнению с исходным значением. 2. h2 – повышение столба в другой части трубки в сравнении с исходным уровнем. Показатель rатм в расчетах часто не учитывают, поскольку rж >> rатм. Таким образом, зависимость можно представить как: h = Ризб/(rж g) где: Ризб – избыточное давление измеряемой среды.

Деление по функциональному назначению

По назначению выделяют следующие виды манометров, используемых для измерения давления газа:

Рассмотрим особенности каждого вида.

Манометры общетехнического назначения

Этот вид манометров производят с целью измерения значений вакуумметрического и избыточного давления в общетехнических целях. Различные модификации устройств позволяют использовать их в самых разнообразных средах. Применяются для измерения давления на производстве прямо во время технологических процессов.

Такими манометрами можно измерять давление газообразных сред, которые являются неагрессивными по отношению к медным сплавам при рабочей температуре до 150 °C. Обычно корпус изделия изготавливается из стали, а детали механизма из латунного сплава.

Общетехнические манометры для газа низкого или высокого давления производятся устойчивыми к вибрациям с частотой в интервале от 10 до 55 Гц, а также амплитудой смещения максимум 0,15 миллиметра. Имеют несколько классов точности от 1 до 2,5.

Набирают популярность газовые манометры общетехнического назначения с электронной платой, на которой отображаются данные проведенных измерений. Они нередко оснащаются преобразователями, что автоматизирует технологические процессы. Значения давления отображаются на электронном циферблате.

Группа специальных манометров

Такие приборы изготавливаются под конкретный вид газа и создаваемую им среду. Для систем с повышенным давлением изготавливают манометры для газа высокого давления. Некоторые газы агрессивны по отношению к определенным сплавам, поэтому для работы с ними требуется использовать устойчивые материалы.

Специальные манометры окрашивают в краски различных цветов в зависимости от типа газа.

Пропановые манометры окрашиваются в красный цвет, имеют стальной корпус и характеристики общетехнических манометров. Рабочее давление таких приборов от 0 до 0,6 МПа. Это стандартное давление пропана. Возможна эксплуатация в диапазоне температур от – 50 до + 60 °С. Температура рабочей среды до + 150 °С. Нередко входят в комплектацию с баллонными редукторами.

Измерители давления аммиака в баллонах и прочих резервуарах окрашиваются в желтый цвет. Агрегаты с многоступенчатым сжатием оснащаются температурной шкалой. Компоненты манометра изготавливаются из материалов, устойчивых к воздействию паров аммиака.

Ацетиленовый манометр окрашивается в белый цвет. Изготавливается как манометр систем безопасности из обезжиренных материалов. Используется для измерения избыточного давления в различных распределяющих и генерирующих ацетилен системах. Корпус изготавливается из стали, внутренние компоненты из латунного сплава. Диапазон допустимых температур от – 40 до + 70 °С.

Водородный манометр окрашивается в темно-зеленый цвет. Манометр для иных горючих газов красится в красный цвет. Измерительный прибор для негорючих смесей красят в черный цвет. Кислородный манометр окрашивают в голубой цвет.

Эталонные устройства для измерения давления

Этот тип манометров предназначен для проверки, калибровки и настройки других приборов в целях обеспечения максимально высокой точности измерений. Такие устройства отличаются более высоким классом точности в сравнении с общетехническими. Рабочие эталоны делятся на три разряда.

Контрольные манометры, используемые в целях контроля достоверности показаний измерительных приборов по месту установки, также называют манометрами повышенной точности. Рабочий диапазон измерения от 0-0,6 до 0-1600 бар для газообразных сред.

Манометры для обычных и композитных газовых баллонов должны проходить процедуру поверки не реже одного раза в год, если иные сроки не указываются в документах к прибору. Поверку осуществляют аккредитованные метрологические организации, обладающие статусом юридических лиц. После поверки выдается свидетельство и ставится клеймо.

Передаточные механизмы в эталонных манометрах обрабатываются с повышенной частотой зубчатого зацепления. Они характеризуются минимальным трением в стрелочном механизме, а также высокой чувствительностью внутренних элементов.

Образцовые манометры, с классом точности 0,4 имеют шкалу из 250 единиц, с классом точности 0,15 или 0,25 имеют шкалу из 400 единиц с ценой деления 1 единица. Эксплуатация устройства возможна при различной температуре в зависимости от наполнителя корпуса. Идеальная рабочая температура составляет 20 °С.

Со спецификой проведения заправки газовых баллонов ознакомит следующая статья. Прочитать ее стоит всем владельцам загородной собственности, не подключенной к централизованному газоснабжению.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: