принцип действия, схема, виды и т.д.
Манометр технический — простой и точный прибор для измерения давления. Он может быть использован для измерения вакуума, давления выше атмосферного, разности давлений. Конструкция манометра определяет каким образом измеряется каждое из видов давления.
Технический манометрРекомендуем разобраться с тем, что такое давление и изучить каталог приборов для измерения давления.
Пожалуй, в быту самыми известными манометрами будут: манометр для измерения артериального давления и манометр для измерения давления автомобильных шин.
Принцип работы технического манометра
Принцип действия манометра основан на том, что столб жидкости определенной высоты обладает определенным давлением. Изменение величины жидкостных столбов при приложении на прибор источника давления используется как показатель изменения давления.
В качестве жидкости в манометрах большей частью используются ртуть и вода. Однако возможно использование других, специально приготовленных жидкостей, например, специального масла. В бесцветные жидкости для удобства в работе обычно добавляется краситель. Влияние веса красителя ничтожно и в расчет не принимается.
Как пользоваться техническим манометром
Основные операции по использованию манометра включают в себя проверку его состояния, обнуление, приложение давления и снятие показаний. Если жидкость в манометре загрязнилась, ее следует заменить, иначе это снизит точность производимых измерений.
Следует также проверять наличие в манометре достаточного количества жидкости для измерения давления. Если жидкости недостаточно, следует произвести ее долив в соответствии с инструкциями изготовителя прибора.
Все манометры должны быть нивелированы по уровню до проведения измерений. Без этого измерения будут неточными. В большинстве наклонных манометров имеется специальное устройство для нивелирования прибора. Устройство поворачивается до тех пор, пока пузырек в указателе уровня не примет правильного положения.
Нивелирующее устройство наклонного манометраДля того, чтобы обеспечить точность, на манометре должен быть установлен эталонный нуль до того, как будет приложено давление и сняты показания. Эталонный нуль манометра выполнен в виде ручки, которая делает возможным установку нулевой отметки на шкале в соответствии с уровнем жидкости.
Эти приготовления помогут обеспечить нормальное функционирование манометра. Далее прикладывается давление и производится снятие нужных показаний.
Как читать показания манометра
После выполнения подготовительных операций можно переходить непосредственно к считыванию показаний манометра. На рисунке ниже показаны уровни водяных столбов для двух типов трубок. Открытая поверхность жидкостного столба называется мениском. Вид поверхности жидкости, показанный на рисунке, называется вогнутым мениском: центр этой поверхности расположен ниже ее внешних краев. Вода всегда образует вогнутые мениски.
Вогнутые мениски в трубках, наполненных водойНа практике считывание показаний уровней для вогнутых менисков всегда производится со дна, т.е. низшей части мениска.
Существует так же и выпуклый мениск. Центр его выше, чем внешние края. Ртуть всегда образует выпуклые мениски. Считывание показаний при выпуклом мениске всегда производится с верхней точки.
Выпуклый мениск в трубке, наполненной ртутьюМанометр U-образный устройство для измерения давления, которое состоит из прозрачной трубки, выполненной в форме латинской буквы «U»
Манометр наклонный прибор для измерения давления с наклонной по отношенению к резервуару трубкой
Манометр чашечный прибор для измерения давления, который состоит из резервуара (чашки) с отверстием на нижней стороне
Неисправности манометров время от времени манометры начинают работать неправильно
Калибровка и поверка манометров каждый прибор должен работать исправно
Манометр. Конструкция, описание и области применения прибора.
МАНОМЕТР, ВАКУУММЕТР И МАНОВАКУУММЕТР – НАЗНАЧЕНИЕ ПРИБОРОВ.
Манометр – прибор, с помощью которого производят измерение избыточного и вакуумметрического давления. Измерение производится за счет деформации трубчатой пружины (трубка Бурдона), которая находится внутри корпуса.
Вакуумметр — прибор, с помощью которого производят измерение разряжения рабочей среды. Давление позволяет контролировать чувствительный элемент прибора — трубчатая пружина. Стандарты шкалы вакуумметра от — 1.0 атм. Шкала всегда отрицательная, т. к. вакуумметры измеряют разряжение. Производится измерение давления ниже атмосферного.
Мановакуумметр — это прибор, с помощью которого производят измерение избыточного давления и разряжения рабочей среды. Механизм, позволяющий производить измерение — деформация трубчатой пружины. Мановакуумметры перекрывают область вакуума и избыточного давления.
Отличие приборов:
Манометр измеряет только положительное давление. Вакуумметр измеряет только отрицательное давление. Мановакуумметр – как отрицательное, так и положительное.
На основании всех выше перечисленных приборов, наше производство конструирует и производит манометрические головки различных типов. С данной продукцией вы можете ознакомиться в каталоге.
ВИДЫ МАНОМЕТРОВ
Технические манометры – наиболее распространены для измерения избыточного давления сред (воды, воздуха, газа). Широко применяются на промышленных предприятиях и в сере ЖКХ. Технический манометр подходит, если прибор не планируется применять в специфических условиях.
Виброустойчивые — манометры данного вида применяют в условиях повышенной вибрации. Поскольку конструкция прибора позволяет компенсировать вибрационную среду. Данные манометры широко применяют на насосных станциях, компрессорных установках, автотранспорте, судах и ж/д транспорте.
Коррозионностойкие манометры – приборы для измерения контроля давления в условиях агрессивных сред. Детали манометра изготовлены из нержавеющей стали, устойчивой к воздействию агрессивных сред.
Манометры точных измерений или образцовые манометры — обладают более высоким классом точности (0,15; 0,25; 0,4; 0,6). Данные манометры, чаще всего применяют в качестве эталона при поверке и калибровке приборов для измерения давления. Также, с их помощью измеряют давление технологических линий, для которых нужна повышенная точность измерения.
Манометры аммиачные — применяют для измерения вакууметрического давления в агрессивных средах, в том числе для аммиака. Также, применяют для систем хладоснабжения. Данный тип манометров изготовлен на основе коррозионностойких материалов, только с измененным циферблатом.
Манометры электроконтактные — это приборы с электроконтактной группой. Основное назначение которой, является коммутация контактов в системах автоматизации. Прибор осуществляет управление электрическими цепями от устройства, которое подает сигнал, путем замыкания и размыкания электрических цепей при достижении определенного предела давления.
Железнодорожные манометры — данный вид манометров предназначен для измерения и контроля давления в системах (тормозных и пр. ) и установках подвижного ж/д состава. А также, метрополитена, трамваев и для измерения давления в холодильных машинах в вагонах-рефрижераторах.
Что такое манометр?
Манометр — это прибор для измерения интенсивности жидкости. Манометры необходимы для настройки и настройки гидравлических машин и незаменимы при устранении их неисправностей. Без манометров гидравлические системы были бы непредсказуемыми и ненадежными. Манометры помогают убедиться в отсутствии утечек или изменений давления, которые могут повлиять на рабочее состояние гидравлической системы.
Гидравлическая система предназначена для работы в заданном диапазоне давления, поэтому манометр должен быть рассчитан на этот диапазон. Гидравлические манометры доступны для измерения до 10 000 фунтов на квадратный дюйм, хотя максимальное гидравлическое давление обычно находится в диапазоне от 3000 до 5000 фунтов на квадратный дюйм. Гидравлические манометры часто устанавливаются на нагнетательном патрубке насоса или рядом с ним для индикации давления в системе, но могут быть установлены в любом месте машины, где необходимо контролировать давление, особенно если вспомогательные контуры работают при уровне давления, отличном от давления насоса, например, после редукционного клапана. Часто редукционные клапаны имеют порт манометра, к которому можно подключиться, что позволяет напрямую контролировать настройку давления на выходе.
Манометры используются в гидравлических системах уже более ста лет, поэтому может показаться удивительным, что конструкции манометров продолжают развиваться. Эволюция манометров для гидравлических систем, как правило, связана с увеличением специфических особенностей применения. Например, манометры теперь более стандартно проектируются с гидравлическими соединениями давления (такими как SAE / метрическая прямая резьба) для предотвращения утечек в системе. Аналоговые манометры с настраиваемой шкалой более распространены, а цифровые манометры с настраиваемой прошивкой позволяют проводить технологические измерения утечек или других параметров, таких как крутящий момент, нагрузка, сила и твердость, на основе давления.
Пневматические системы и системы сжатого воздуха также изобилуют манометрами, так как давление также измеряется во многих точках системы. Давление измеряется на ресивере(ах), а также на каждом FRL или отдельном регуляторе в системе. Иногда измеряют давление и на пневмоприводах. Как правило, пневматические манометры рассчитаны не более чем на 300 фунтов на квадратный дюйм, хотя типичные системы работают примерно на 100 фунтов на квадратный дюйм.
Давление измеряется тремя способами — абсолютным, манометрическим и вакуумным. Абсолютное давление — это мера фактического давления, включая давление окружающего воздуха, которое равно нулю при идеальном вакууме, но может достигать 14,7 фунтов на квадратный дюйм на уровне моря. Показания абсолютного давления учитываются в приложениях, взаимодействующих с окружающим воздухом, например, при расчете степени сжатия для требований к расходу (куб. фут/мин). Манометрическое давление привязано к нулю по отношению к атмосферному давлению и используется в большинстве приложений, работающих с атмосферным воздухом, но не с ним, например, в гидравлических системах. При отключении от оборудования манометр покажет нулевое значение. Наконец, «давление» вакуума выражается в Торр или соотносится с давлением окружающей среды, как в единицах измерения «дюймы ртутного столба» (дюймы ртутного столба), которые измеряют давление ниже окружающего.
Гидравлический манометр может выдерживать различные диапазоны давления в зависимости от типа манометра и материала, из которого он сделан. Из-за этого стиль манометра и материал являются двумя наиболее важными критериями выбора манометров.
Существует множество типов манометров, наиболее распространенными из которых являются манометры с трубкой Бурдона и сильфонные манометры. Трубки Бурдона воспринимают давление и преобразуют его в механическую энергию. Эта энергия перемещает циферблат манометра, отображая текущее значение давления в системе. Манометры с трубкой Бурдона в настоящее время являются одними из наиболее распространенных манометров и имеют различные конфигурации, такие как изогнутые, винтовые и спиральные. Различные типы трубок, размер трубки и материал, из которого она изготовлена, зависят от диапазона давления. Следует отметить одну важную характеристику: поперечное сечение трубки изменяется с увеличением давления. Как правило, по мере увеличения рабочего давления манометра форма поперечного сечения конструкции трубы будет постепенно изменяться с овальной на круглую.
Работа с трубкой Бурдона проста. Они состоят из полукруглой и плоской металлической трубки, закрепленной на одном конце и присоединенной к чувствительному рычажному механизму на другом. По мере увеличения давления внутри трубки сила жидкости пытается выпрямить изогнутую трубку. Затем трубка отходит от рычага, который, будучи соединенным со стрелкой на дисплее, показывает давление в порту для жидкости.
Хотя сильфонные датчики работают аналогично трубкам Бурдона, они отличаются тем, что используют пружину для определения количества энергии, прикладываемой к циферблату. Пружина расширяется и сжимается за счет давления в трубках, а энергия, создаваемая этим движением, передается на шестерни, которые перемещают шкалу давления.
Диапазон давления, при котором будет работать манометр, является основным фактором выбора типа материала, используемого для изготовления манометра. Манометры, работающие при более высоких давлениях, как правило, изготавливаются из таких материалов, как сталь; при работе при более низких давлениях они, как правило, изготавливаются из бронзы.
Большинство манометров в Северной Америке имеют размер 1/4 дюйма. Наружная резьба NPT, но набирает популярность резьба SAE. Использование адаптеров контрольных точек в различных местах гидравлической системы позволяет проводить измерения во время поиска и устранения неисправностей без необходимости покупать десятки манометров. Фитинг контрольной точки присоединяется к манометру, который можно привинтить к контрольным точкам по всему контуру, что позволяет выполнять подсоединение под давлением для измерения в различных точках системы. Большинство манометров имеют диаметр 21/2 дюйма и могут монтироваться либо сверху, либо на панели, но доступны манометры любого размера, материала и конструкции, какие только можно вообразить.
Правильно подобранный манометр поможет сократить дорогостоящие простои, независимо от того, используется ли он для тестирования оборудования или для эксплуатации. В механических манометрах для гидравлических систем общими угрозами надежности манометра являются вибрация, пульсация и скачки давления. Поэтому лучше всего искать датчики, разработанные специально для гидравлических приложений. Эти особенности включают в себя: корпус из кованой латуни для предотвращения разрушения внутренних компонентов резонансными частотами; заполненный жидкостью корпус для защиты манометра от вибрации и циклов экстремального давления; и ограничитель для предотвращения повреждения манометра из-за скачков давления. Хотя жидкость, используемая в манометре, варьируется от приложения к приложению, обычно используется глицерин, который хорошо работает во многих условиях. Чем выше вязкость жидкости, тем сильнее она гасит колебания. При выборе между сухим, заполненным водой или глицерином манометром также важно учитывать следующее: диапазон температур, требуемое время отклика иглы, изменения давления и уровень вибрации, ожидаемый от применения.
Наконец, в зависимости от требований применения, для предотвращения преждевременного выхода из строя манометра могут потребоваться аксессуары для манометров, такие как специальные ограничители, поршневые демпферы или даже мембранные уплотнения.
Рубрики: Датчики и датчики
С тегами: датчики
Что такое манометр?
В этой статье мы поговорим об очень распространенном инструменте, используемом сегодня в промышленности, — манометре.
Было бы трудно пройти через любой промышленный или пищевой завод или производственное предприятие, не увидев какой-нибудь манометр.
Что такое манометр?
Манометр — это прибор для измерения плотности жидкости в машине, работающей под давлением. Эта интенсивность жидкости определяется силой, с которой жидкость будет воздействовать на определенную единицу площади.
Типичными единицами измерения интенсивности манометра являются фунты на квадратный дюйм ( фунтов на квадратный дюйм ) или ньютоны на квадратный метр, называемые паскалями .
Типы манометров
Классификация манометров стала более сложной задачей с появлением электронных преобразователей и устройств.
Исторически манометры представляли собой механические устройства с аналоговыми шкалами . Сегодня у нас есть манометры с чувствительными к давлению преобразователями, работающими с электронными цифровыми показаниями .
Механические манометры
Существует множество типов механических манометров . Три наиболее распространенных типа:
1) Мембранный
2) Сильфонный
3) Трубка Бурдона
1) МембранныйМембранный манометр использует отклонение гибкой тонкой мембраны, называемой диафрагмой , для измерения давления жидкости в системе.
2) СильфонСильфон представляет собой гофрированное расширяемое устройство, состоящее из гофр или ребер, называемых гофрами .
Сильфоны обычно изготавливаются из латуни или нержавеющей стали и очень чувствительны. Давление подается на сильфон, заставляя его расширяться, что, в свою очередь, перемещает стрелку.
3) Трубка БурдонаИз этих трех механических манометров наиболее распространенным является тип с трубкой Бурдона . Итак, давайте посмотрим поближе.
Трубка Бурдона – тип CНаиболее распространенным типом манометра с трубкой Бурдона является манометр типа C, в котором трубка имеет форму, напоминающую букву C . Обратите внимание на форму поперечного сечения трубы. Трубка открыта с одного конца и запаяна с другого.
Изменение давления вызывает отклонение трубки, пропорциональное приложенному давлению.
Фактическое движение трубки преобразуется в показания давления на калиброванной лицевой панели. Максимальное перемещение указателя обычно составляет 270 градусов .
Хорошо… копнув немного глубже, мы видим, что типичный манометр с трубкой Бурдона имеет реечную и шестерню , приводимую в движение регулируемым звеном и рычагом. По мере того как трубка выпрямляется из-за повышения давления, запаянный наконечник будет двигаться.
Звено , прикрепленное к концу трубки С, передает движение на секторную шестерню. Секторная шестерня входит в зацепление с шестерней, которая вращает вал, соединенный с указателем. Движение вала заставляет указатель перемещаться по калиброванной градуированной шкале.
Ошибка нуля и умножения
Как и для большинства приборов, манометры с трубкой Бурдона требуют регулярной регулировки.
Две ошибки, требующие корректировки:
— Ошибка нуля
— Ошибка умножения
— Ошибка нуля — это ошибка одинаковой величины и в одном направлении во всем диапазоне давления независимо от входного давления.
– Ошибка умножения – это ошибка, когда общее перемещение механизма не равно общему изменению на входе.
Поясним на примерах. У нас есть манометр с калиброванной шкалой от 0 до 100 фунтов на квадратный дюйм. Мы приложим давление и посмотрим на показания, чтобы определить, какой тип ошибки существует.
1) При входном давлении 0 фунтов на кв. дюйм манометр показывает 10 фунтов на кв. дюйм.
2) При давлении 50 фунтов на квадратный дюйм манометр показывает 60 фунтов на квадратный дюйм.
3) При давлении 100 фунтов на квадратный дюйм манометр показывает 110 фунтов на квадратный дюйм.
Этот манометр имеет ошибку нуля , потому что он имеет ошибку 10 фунтов на квадратный дюйм независимо от входного давления.
Хорошо… Повторим. Мы приложим давление и посмотрим на показания, чтобы определить, какой тип ошибки существует.
1) При входном давлении 0 фунтов на квадратный дюйм манометр показывает 10 фунтов на квадратный дюйм.
2) При давлении 50 фунтов на квадратный дюйм манометр показывает 50 фунтов на квадратный дюйм.
3) При давлении 100 фунтов на квадратный дюйм манометр показывает 90 фунтов на квадратный дюйм.
Этот манометр имеет ошибку умножения , так как общее перемещение механизма не равно общему изменению входного давления.
Процедура калибровки
Калибровка обычно выполняется на верстаке с использованием устройства подачи давления, такого как грузопоршневой манометр.
– Ошибка нуля исправляется изменением положения указателя на валу или изменением натяжения пружины.
— Исправлена ошибка умножения путем изменения длины рычагов.
Вообще говоря, механический манометр будет иметь аналоговую индикацию или аналоговую шкалу.
Многие современные манометры оснащены преобразователем давления, который преобразует давление в электрический сигнал. Затем этот электрический сигнал часто используется для управления цифровым дисплеем .
Точность механического манометраАмериканское общество инженеров-механиков Стандарт ASME B40.1 определяет классы точности циферблатных индикаторов. Требования различаются от одной отрасли к другой, и ASME B40.1 будет вашим руководством для правильного выбора.
Для механических манометров точность обычно определяется в процентах от всего диапазона диапазона. Например, механический манометр с классом точности 1A имеет погрешность ±1%.
При показаниях 50 фунтов на квадратный дюйм на манометре от 0 до 100 фунтов на квадратный дюйм фактическое входное давление может находиться где-то междуpsi и 51 psi.
Если вы хотите узнать больше о преобразователях давления и калибраторах, ознакомьтесь с двумя другими нашими статьями:
– Датчик давления, преобразователь и преобразователь – объяснение
– Что такое прибор Калибратор?
Если у вас есть какие-либо вопросы о манометрах или об измерительных приборах в целом, задайте их в комментариях ниже, и мы свяжемся с вами менее чем через 24 часа.
РезюмеХорошо… Подведем итоги:
– Манометр позволяет измерять интенсивность жидкости, газа, воды или пара в машине, работающей под давлением.
– Давление определяется перпендикулярной силой, приложенной к единице площади поверхности.
– Из многих типов механических манометров наиболее распространены три типа: с трубкой Бурдона, с диафрагмой и с сильфоном.
– Манометры с трубкой Бурдона требуют регулярной регулировки для исправления ошибки нуля и ошибки умножения.
– Ошибка нуля – это ошибка одинаковой величины и в одном направлении во всем диапазоне давлений независимо от входного давления.
– Ошибка умножения – это ошибка, когда общее движение механизма не равно общему изменению на входе.
– Многие манометры оснащены преобразователем давления, который преобразует давление в электрический сигнал, используемый для работы цифрового дисплея.
– Стандарт ASME B40.1 Американского общества инженеров-механиков определяет классы точности циферблатных индикаторов.