Жидкостный манометр принцип работы: Принцип работы жидкостного манометра — Морской флот

Жидкостные манометры

Простейший вакуумный манометр состоит из U-образной стеклянной трубки, в которую залита ртуть или какая-либо дру­гая жидкость с низкой упругостью пара. Одно колено трубки соединено с объемом, в котором нужно измерить давление, а в другом колене давление поддерживается на некотором постоян­ном уровне с помощью вспомогательной системы откачки. Как правило, давление во вспомогательной системе намного меньше измеряемого, так что последнее определяется непосредственно по разности уровней жидкости в коленах манометров. Разность уровней в 0,1 мм можно еще различить невооруженным гла­зом. Это означает, что наименьшая разность давления, которую можно зарегистрировать ртутным манометром, равна прибли­зительно 0,1 тор (мм рт. ст.). Чувствительность жидкостного манометра можно повысить приблизительно в 15 раз, заменив ртуть более легкой жидкостью — маслом с низкой упругостью пара, например бутилфталатом или апиезоном (маслом для диффузионных насосов). Это позволяет регистрировать нево­оруженным глазом разность давлений вплоть до 10-2 тор. В ли­тературе подробно описаны жидкостные манометры различных конструкций, наиболее интересными из которых можно считать манометры Бионди [1] и Маслаха [2]. При резком повышении разности давлений, например при прорыве атмосферы в одно из колен манометра, рабочая жидкость может сразу выплеснуться в вакуумную систему и нарушить ее работу. Этого можно избе­жать, установив в обоих коленах манометра на некотором рас­стоянии -от поверхности жидкости брызгозащитные устрой­ства [3]. Погрешность измерения жидкостными манометрами обуслов­лена следующими причинами: 1) смачиванием жидкостью стек­ла, сопровождающимся большой нестабильностью капиллярных явлений; 2) неравномерным отражением света стеклом; 3) раз­личием состава масла в масляных манометрах и, значит, раз­личным удельным весом масла в смежных коленах; 4) раство­римостью в масле газов или паров и 5) разной температурой и, значит, разной плотностью жидкости в двух смежных ко­ленах. Влияние поверхностного натяжения и неравномерного от­ражения света можно свести до уровня гораздо ниже 0,1 , если брать тонкостенные трубки большого диаметра (10 мм). Влияние состава масла и растворимости в нем газов трудно оценить точно, так как они тесно связаны между собой. Количе­ство растворенного газа зависит от природы газа, достигая для некоторых паров значительной величины. Поэтому масляным манометром нельзя пользоваться при особо точном контроле чи­стоты и давления небольшого количества любого газа. Хикмен с сотр. [4, 5] описали несколько тщательно отработанных кон­струкций масляных манометров, в которых предусмотрена воз­можность периодической дистилляции масла, обеспечивающей его большую однородность и высокую чистоту. Легко подсчитать, что сдвиг нулевого отсчета, вызванный разностью температур, пропорционален разности температур в двух коленах, температурному коэффициенту объемного расши­рения и разности уровней жидкости. Например, если разность уровней масла составляет 300 мм, то разность температур в ко­ленах манометра, равная TС, приведет к сдвигу отсчета на 0,3 мм масляного столба, т. е. на 0,02 тор (температурный коэф­фициент объемного расширения масла равен 10-3 град-1). Трудами ряда исследователей диапазон измерения ртутного манометра был расширен вплоть до 10~3 тор путем точных ме­тодов регистрации малых разностей уровней жидкости. Этими методами первым в 1901 г. воспользовался Рэлей [6]. Манометр его конструкции был снабжен поворотным механизмом и тонкими игольчатыми стеклянными указателями для точной установки уровня ртути. Ньюбери и Аттербек [7], Шредер и Райдер [8], Карвер [9] и другие исследователи пользовались не­большим стеклянным поплавком на поверхности ртути, обычно полой стеклянной бусиной. Манометр конструкции Джонсона и Гаррисона [10] обладает, вероятно, наибольшей чувствитель­ностью, поскольку он был тщательно изготовлен с учетом всего накопленного опыта. Посредством этого абсолютного прибора удавалось регистрировать изменения давления вплоть до 2•1O-4 тор. Недавно были опубликованы сообщения о ряде хо­роших конструкций с оптическим и фотооптическим отсчетом разностей уровней вплоть до 10 -3 мм [11]. В жидкостных мано­метрах других конструкций (манометр Четтока [12], наклон­ный манометр [13] и манометр с двумя рабочими жидкостями [13, 14]) были использованы успехи гидромеханики.

Жидкостные приборы для измерения давления

    По принципу действия барометры и манометры (табл. 24 и 25) делятся на несколько групп. В жидкостных приборах измеряемое давление уравновешивается столбом жидкости. Пределы измерений — от умеренного вакуума до избыточного давления, ограниченного обычно одной атмосферой. [c.173]

    В жидкостных приборах измеряемое давление уравновешивается столбом жидкости, пределы измерений — от умеренного вакуума до избыточного давления, ограниченного —1 МПа.  [c.29]

    Величина настройки давления предохранительным клапаном контролируется манометром, установленным на насосной станции. Манометры являются приборами измерения давления. Они бывают жидкостными (пьезометры) и механическими (пружинные или мембранные). Именно механические приборы измерения давления и называют манометрами. Устройство простейшего манометра представлено на принципиальной схеме (рис. 2.40). Основным элементом манометра является дугообразно изогнутая трубка близкого к прямоугольной форме поперечного сечения с запаянным торцом, которая, по сути своей, и есть пружина. Благодаря такой форме при подаче в нее рабочей среды (жидкости или сжатого газа) под давлением возникает сила, пытающаяся разогнуть трубку. Вследствие этого торец трубки поворачивается на не-142 

[c.142]

    Жидкостные приборы описанной конструкции применяют на компрессорных станциях для измерения давления газа на всасывании, в лабораторной практике их используют в качестве контрольных при проверке технических приборов.

 [c.42]

    Измерение давления обычно заключается в определении его относительной величины (разности давлений). Па принципу действия приборы для измерения давления делятся в основном на жидкостные, кольцевые и пружинные. [c.15]

    ЖИДКОСТНЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ [c.356]

    Более подробно характеристики жидкостных приборов для измерения давления приведены в [19]. [c.357]

    По принципу действия приборы для измерения давления подразделяют на жидкостные, пружинные, мембранные и сильфон-ные. Существуют также электрические манометры сопротивления, емкостные и пьезоэлектрические манометры. [c.317]

    По принципу действия обычные приборы для измерения давления подразделяются на три основные группы жидкостные, металлические пружинные и поршневые последние применяются для градуировки и поверки пружинных манометров. 

[c.181]

    Измерение давления осуществляется с помощью приборов, которые называются манометрам и. По принципу действия манометры делятся на жидкостные и пружинные. Жидкостные мано- [c.35]

    Простейшим прибором для измерения давления, вакуума (разрежения) или разности давлений является стеклянный (У-образ-ный жидкостный манометр. [c.57]

    Измерение давлений производят на всасывающей и нагнетательной линиях у компрессора, а для многоступенчатых машин измеряют и промежуточные давления, для чего применяют пружинные манометры и мановакуумметры, а также жидкостные приборы в виде и-образной трубки с ртутью. Применение ртутных манометров, рекомендуется при избыточном давлении не выше 3 кг/сж , или 2200 мм рт. ст. Стеклянные трубки таких приборов должны быть защищены от повреждений. Отсчет по ртутным манометрам производят с точностью до 1 мм рт. ст. Для определения абсолютного давления холодильного агента к давлению, измеряемому по манометру, прибавляют давление по барометру. При отсчете по манометру надо имеющимся у него вентилем ослабить колебания стрелки, не устраняя их.

 [c.233]

    Чтобы избежать перегрева вещества, депрессии температуры кипения или образования пузырьков, следует вводить вещество на поверхность испарителя в виде очень тонкой жидкостной пленки толщиной около 0,25 мм в большинстве случаев это требуется повторять слишком вязкие или твердые вещества можно растворить в нелетучей жидкости. Проблему равномерного распределения жидкостной пленки решают различно [510—516]. У прибора, схематически показанного на рис. 265, жидкость распределяется на испарителе 2 при помощи прилегающего к нему воронкообразного металлического кольца. Измерения давления не требуется, поскольку поддерживается хороший высокий вакуум для контроля может служить небольшая разрядная трубка. 

[c.474]

    По принципу действия приборы для измерения давления разделяются на следующие основные группы жидкостные, пружин-йые, комбинированные, порщневые, электрические. [c.170]

    Поверхностное натяжение следует принимать во внимание при работе с жидкостными приборами для измерения давления, при исследовании некоторых случаев истечения из отверстий и др.  [c.6]

    Законы гидростатики получили широкое применение в технике. Так например, на принципе закона Паскаля основана работа гидравлических прессов и аккумуляторов, гидравлических домкратов, различных фасовочных машин и др. С применением законов гидростатики связаны разработка и эксплуатация жидкостных приборов для измерения давления, различных приспособлений и устройств. 

[c.34]

    Пьезометр. Приборы для измерения избыточного давления называются манометрами. Простейшим жидкостным манометром является пьезометр, который представляет собой трубку, подключенную одним своим концом к месту измерения давления, а другим концом — открытую в атмосферу (рис. 26). В закрытом сосуде В над поверхностью жидкости создано избыточное давление р. Вследствие этого в трубке С, подключенной к сосуду В на глубине к, жидкость поднимается на высоту Я. [c.37]

    Одним из первых приборов для измерения давления является жидкостный манометр. Простота устройства и относительно высокая точность измерения способствовали широкому распространению этого прибора.  [c.174]

    Верхний предел измерения давления жидкостными манометрами ограничивается приемлемыми габаритными размерами приборов. На практике двухтрубные и однотрубные приборы изготовляются для измерения давлений не свыше 2—3 кГ/см» (длина трубки 1600— 2700 мм). [c.178]

    Жидкостные манометры. Жидкостный манометр представляет собой простейший и вместе с тем достаточно точный прибор для измерения давления или разрежения. [c.297]

    Преимущества и недостатки жидкостных приборов. Основными преимуществами жидкостных приборов для измерения давления являются простота устройства и высокая точность. [c.46]

    Случайные погрешности измерений в этих приборах могут вызываться неточностями шкал, ошибками в удельных весах и при отсчетах высот столбов жидкостей. Так как ошибки шкал и ошибки в удельных весах обычно незначительны по сравнению с ошибками в отсчетах высот, то можно считать, что практически точность измерения давления жидкостными приборами зависит от точности измерения высот или, иначе говоря, от цены деления шкал приборов.  [c.46]

    Манометр — прибор для измерения давления жидкостей и газов. Различают жидкостные, поршневые, пружинные манометры. [c.20]

    На колоннах монтируют много контрольно-измерительных приборов для измерения давления, температуры, состава смеси и т. д. На линиях ввода и вывода жидкости на колонны обязательно устанавливают гидравлические затворы, препятствующие проходу газа через жидкостные патрубки. Затворы выполняют в виде и-образных участков трубопроводов или поперечных перегородок перед штуцерами. Колонны работают обычно при атмосферном давлении, вакуумные и под повышенным давлением менее распространены. [c.194]

    Жидкостные манометры измеряют непосредственно давление газа. Их применяют главным образом для измерения давлений выше 1 мм рт. ст. Жидкостные манометры обладают исключительным достоинством — абсолютностью. Это качество делает их необходимыми как в лабораторных условиях, так и в заводской практике такие приборы разрабатывают для возможно более низких давлений.  [c.132]

    Измерение давления осуществляется с помощью приборов, которые называются манометрами. По принципу действия манометры делятся на жидкостные и пружинные. Жидкостные манометры отличаются простотой устройства, невысокой стоимостью и хорошей точностью измерения, но пригодны для измерения относительно небольших перепадов давления. Благодаря этим достоинствам жидкостные приборы и в настоящее время не утратили своего значения. Они широко применяются как для лабораторных,.так и для технических измерений. Кроме того, жидкостные приборы служат для градуировки других манометров и измерения разрежений и атмосферного давления. [c.35]

    Жидкостные манометры — самые простые и точные приборы для измерения давления. Верхний предел измеряемых величин — [c.200]

    Жидкостной манометр, изображенный на рис. 119, служит для измерения давления или разрежения. Трубку прибора запол- [c.409]

    Как было показано в работе [60], определение ао по течению в вязкостном режиме с газом при диаметрах частиц, меньших 60 мкм (применялись микросферы из полистирола), дает резко заниженное значение против непосредственно определенных значений о из замеров под микроскопом. -В этих же условиях измерение ао в молекулярном режиме течения дало хорошее совпадение с результатами прямого расчета [60]. При условии введения поправок на молекулярный режим предел измерения ао с применением газа и расчетом по (П. 55) снижается до диаметра частиц 10 мкм и ао 0,6 м /см Жидкостные приборы также могут быть использованы примерно до этих же значений. При использовании вязкостного режима, верхний предел дисперсности определяется еще диаметром ячейки (аппарата) (d ап, см. ниже) и чувствительностью прибора, замеряющего перепад давления в зернистом слое. Удельную поверхность частиц диаметром более 1 мм обычно определяют в интервале скоростей,- где перепад давления линейно зависит от скорости, пропускаемой через слой жидкости [26, R. В. M Mul-lin 36]. [c.51]

    Жидкостные манометры и вакуумметры. Это простейшие и вместе с тем достаточно точные приборы для измерения давления или раз) еженпя. [c.41]

    Жидкостные М В таких приборах измеряемое давление (разрежение) либо разчость давлений уравновешивается давлением столба манометрич жидкости, заполняющей прибор Диапазон измерения-10 — 10 Па Жидкостные М применяют в осн при определении давления в лаб условиях и при поверке других М Погрешность измерения и-образ-ных и чашечных М (0,5-1,0%) определяется погрешностью самого прибора, ошибкой отсчета показаний и несоответствием действительного и расчетного значений плотности манометрич жидкости Двухчашечные (компенсационные) микроманометры с верх пределами измерения до 2,5 10 Па имеют погрешность 0,02 0,05% При малых пределах измерения (до 10 Па) М заполняют легкими жидкостями (водой, спиртом, толуолом, силиконовым маслом), при увеличении пределов измерения до 10 Па-ртутью [c. 645]

    Устройство жидкостного вакуумметра аналогично устройству жидкостного манометра. При измерении вакуума в сосуде уровень рабочей жидкости в левом колене будет выше, чем уровень в правом колене жидкостного вакуумметра. Атмосферное давление, действу- ющее на жидкость в правом колене вакуумметра, уравновешивается давлением избыточного столба ртути к в левом колене прибора, столбом жидкости и абсолютным давлением в сосуде. [c.17]

    В пружинных манометрах для измерения давления служит закрытая с одного конца трубчатая пружина овального сечения, разгибающаяся под действием внутреннего давления. Отклонение закрытого конца пружины передается на стрелку, указывающую давление на шкале прибора. Пружинные манометры отличаются прочностью, компактностью и позволяют измерять значительно больште давления, чем жидкостные. Максимальное давление, измеряемое последними, обычно не превышает 1 ати. [c.78]

    Измерение давлений. Жидкостные манометры. Приборы мульти пликаторы. Пружинные манометры. Пьезометрическое кольцо. Из мерение скорости потока. Диафрагма. Трубка Вентури. Трубка Пито. Примеры [c.3]

    Прсверка приборов для измерения давления. В соответствии с правилами Комитета по делам мер и весов при Совете Министров СССР, все технические стационарные тягомеры и манометры должны проходить проверку не реже двух раз в год, а в цехах, где имеется корродирующая среда, значительно чаще. Проверка манометра на рабочее давление осуществляется присоединением к манометру во время его работы контрольного манометра и сличением показаний обоих манометров. Проверка жидкостных и мембранных тягомеров производится при помощи и-сбраз-ного манометра. [c.232]

    Водяной манометр — прибор для измерения давления. Правильнее — жидкостный манометр. Представляет собой стеклянную трубку с внутренним диаметром 5—10 мм, сошу-тую в виде латинской буквы и, вследствие чего такой манометр часто называют и-образным. Трубка прикрепляется к шкале, имеющей миллиметровые деления. В [c.30]

    По принципу действия манометры делятся на след, основные группы жидкостные и поршневые — пределы измерения от вакуума любой величины до избыточного давления, ограниченного обычно 1 ат (для поршневых — до 10000 ато) пружинные (тр5 бча-тые, мембранные и сильфонные) — пределы измерения вакуума и давления неограниченные приборы, основанные на определении давления путем измерения электрических, магнитных и иных свойств нек-рых материалов эти свойства функционально связаны с давлением пределы измерения давления и вакуума неограниченны особенно пригодны для быстроие-ременных давлений. [c.151]

---

Жидкостный манометр — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Жидкостный манометр

Cтраница 4

Жидкостный манометр представляет собой стеклянную трубку неизменного сечения, изогнутую в виде буквы U и заполненную до половины ртутью или водой. Один из отростков трубки соединяют резиновым шлангом с трубой или сосудом, где нужно измерить давление.  [47]

Жидкостные манометры просты в устройстве, показания их точны и постоянны. Погрешность показания U-образного манометра составляет 1 мм высоты столба рабочей жидкости. Разность диаметров трубок манометра не влияет на точность измерения.  [48]

Жидкостный манометр представляет собой простейший и вместе с тем достаточно точный прибор для измерения давления или разрежения.  [49]

Жидкостные манометры ( тягонапоромеры) изготавливают в виде прозрачных ( стеклянных) трубок, частично заполняемых жидкостью и соединенных с источниками давлений.  [50]

Жидкостный манометр ( рис. 2.2) представляет собой U-образную трубку, наполовину заполненную жидкостью. Один конец трубки соединен с сосудом, в котором измеряется давление, другой — с атмосферой. Под действием давления газа в сосуде часть жидкости из левого колена трубки переместится в правое. Избыток столба жидкости высотой Я над уровнем в левом колене, а также атмосферное ( барометрическое) давление рб уравновесят давление в сосуде. Поэтому манометр измеряет не абсолютное ( истинное) давление газа р, а разность между давлением газа и барометрическим давлением.  [51]

Жидкостные манометры позволяют измерять давление с весьма большой точностью, поэтому долгое время поверка и градуировка различных манометров осуществлялись исключительно при их помощи. Лишь сравнительно недавно для этой цели стали применять поршневые ( грузовые) манометры.  [52]

Жидкостные манометры служат для градуировки и поверки приборов других систем, для измерения небольших избыточных давлений, разрежений, очень малых абсолютных давлений, а также атмосферного давления.  [53]

Жидкостные манометры делают из стеклянной трубки U-образной формы.  [54]

Жидкостные манометры являются весьма простыми и точными приборами, служащими для определения небольших избыточных давлений, не превышающих 0 2 МПа. Они широко применяются при исследовательских и наладочных работах.  [55]

Жидкостные манометры при исправном их состоянии и правильной установке обеспечивают достаточно высокую точность измерения, почти не зависящую от времени работы, и поэтому не требуют поверки.  [56]

Жидкостные манометры и вакуумметры работают по принципу уравновешивания измеряемого давления давлением столба рабочей ( затворной) жидкости. В качестве рабочих жидкостей применяются: ртуть с удельным весом v 13 546 ( Г / см при 20 С), водау 0 998, этиловый спирт у 0 790, керосин у 0 820, глицерин у 1 257 и др. Наиболее простым из жидкостных манометров является U-образный ( двухтрубный) манометр. Это стеклянная трубка, изогнутая в форме буквы U; до половины высоты трубка заполняется жидкостью и укрепляется на доске со шкалой. Для измерения следует один конец трубки соединить с пространством, в котором измеряется давление, а другой оставить открытым.  [57]

Жидкостные манометры имеют пределы измерения, ограниченные длиной трубки, и не могут быть применены для измерения высоких давлений. В этом случае применяют поршневые манометры.  [58]

Жидкостные манометры, практически измеряющие давление высотой столба жидкости, имеют предел, ограниченный длиной трубки, и потому не могут быть применены для измерения высоких давлений.  [59]

Жидкостные манометры подразделяются на стеклянные и металлические.  [60]

Страницы:      1    2    3    4

Виды манометров и принцип их работы

При проектировании и эксплуатации систем отопления наиболее важным показателем и параметром является давление теплоносителя. При нормальном давлении, находящемся в пределах гидравлического графика, рабочий процесс идет без нарушений, теплоноситель доходит до самых отдаленных точек системы отопления. При превышении давления выше критической точки возникает опасность разрыва трубопроводов. При понижении давления ниже допустимого возникает угроза кавитации – образования пузырьков воздуха, приводящих к коррозии и разрушению трубопроводов. Для того, чтобы удерживать показатели давления на требуемом уровне, нужно постоянно за ними наблюдать. Именно для этого и применяются манометры – приборы, которые это самое давление измеряют.

Основная классификация манометров ведется по критерию принципа измерения давления. Применение какого-либо конкретного из видов манометров обуславливается особенностями технологического процесса, сферой использования, а также возможностью применения в тех или иных условиях. Всего имеется пять видов данных приборов:

1. жидкостные манометры;
2. пружинные манометры;
3. мембранные манометры;
4. электроконтактные манометры (ЭКМ);
5. дифференциальные манометры.

Из всех приведенных выше видов приборов для измерения давления самыми простыми являются жидкостные манометры. Они представляют собой U-образную стеклянную трубку, заполненную до половины жидкостью и снабженной шкалой обычно в миллиметрах и паскалях. Уровень жидкости в трубке обязательно должен находиться напротив нулевой отметки шкалы. Если один конец трубки соединить с местом измерения давления газа, а второй конец трубки оставить открытым, то жидкость в первой трубке опустится, а во второй – поднимется. Разность уровней жидкостей относительно нуля будет величиной, определяющей давление в миллиметрах столба жидкости. Причем площадь сечения трубки никоим образом не будет влиять на показания прибора. Жидкостные U-образные манометры применяются для измерения низкого давления с диапазонами показаний 100, 160, 250, 400, 600 и 1000 миллиметров столба жидкости. При заполнении трубки водой отсчет ведется в миллиметрах водяного столба (мм в.ст. ), ртутью – в миллиметрах ртутного столба (мм рт.ст.). При заполнении жидкостных U-образных ртутных манометров необходимо поверх ртути в обе трубки налить 8-10 мм воды или технического масла во избежание попадания паров ртути в помещение.

Наиболее широкое применение среди приборов для измерения давления нашли пружинные манометры. Их достоинства в том, что они просты по конструкции, надежны и пригодны для измерения давления среды в широком диапазоне от 0,01 до 400 МПа (от 0,1 до 4000 бар).

Чувствительным элементом пружинного манометра является полая изогнутая трубка эллипсоидного или овального сечения, деформирующаяся под действием давления. Один конец трубки запаян, а второй соединен со штуцером, через который соединяется со средой, в которой измеряется давление. Закрытый конец трубки соединен с передаточным механизмом, смонтированным на стойке, который состоит из поводка, зубчатого сектора, шестеренки с осью и стрелки манометра. Для устранения мертвого хода между зубцами сектора и шестеренки служит спиральная пружина. Шкала проградуирована в единицах давления (паскаль или бар) и стрелка показывает непосредственную величину избыточного давления измеряемой среды. Механизм манометра помещен в корпус. Измеряемое давление поступает внутрь трубки, которая под действием этого давления стремится распрямиться, так как площадь наружной поверхности больше площади поверхности внутренней. Перемещение свободного конца трубки через передаточный механизм передается стрелке, которая поворачивается на определенный угол. Между измеряемым давлением и деформацией трубки существует прямолинейная зависимость и стрелка, отклоняясь относительно шкалы манометра, показывает величину давления.

В качестве чувствительного элемента в мембранных манометрах выступает волнистая металлическая мембранная камера, которая зажата между двумя фланцами. Под воздействием давления мембрана выгибается вверх и с помощью передаточного механизма поворачивает стрелку. Величина изгиба мембраны и, следовательно, поворота стрелки зависит от давления. Мембранные манометры менее чувствительные и точные, чем пружинные.

Электроконтактные манометры (ЭКМ) применяют в системах автоматического контроля, регулирования и сигнализации. В две специальные стрелки, устанавливаемые на минимальное и максимальное давление в пределах шкалы, вмонтированы контакты электрической цепи. При достижении подвижной стрелки одного из контактов цепь замыкается, что вызывает подачу сигнала либо соответствующее действие системы, в которую подключен манометр.

Дифференциальные мембранные манометры применяются для измерения перепада давления в газовых фильтрах или в сужающих устройствах расходомеров.

Вам необходимо включить JavaScript, чтобы проголосовать

Расскажите о нас друзьям:

Жидкостные манометры принцип действия

Все неприличные комментарии будут удаляться.

Давлением называют физическую величину, равную отношению силы, действующей на элемент поверхности нормально к ней, к площади этого элемента.

Различают абсолютное и избыточное давление. Абсолютным (полным) называют давление, отсчитываемое от абсолютного нуля, т. е. истинное давление. Оно может быть как выше, так и ниже атмосферного. Если абсолютное давление ниже атмосферного, его называют остаточным. Разность между атмосферным и остаточным давлением называют вакуумом или разрежением. Избыточное давление представляет собой разность между абсолютным давлением и давлением окружающей среды.

Основная единица давления по Международной системе единиц (СИ) – паскаль (Па). Паскаль равен давлению, вызываемому силой 1Н (1 ньютон), равномерно распределенной по нормальной к ней поверхности площадью 1 м2, т. е. 1 Па – 1 Н/м2.

Соотношения между паскалем и некоторыми внесистемными единицами представлены ниже:

Классификация приборов для измерения давления

Приборы для измерения давления и разрежения обычно классифицируют по роду измеряемой величины и по принципу действия. Деление по первому принципу представлено ниже:

По второму принципу приборы подразделяются на жидкостные, деформационные и электрические манометры.

Жидкостные манометры

Жидкостные стеклянные манометры широко применяются в лабораториях для измерения барометрического давления атмосферного воздуха, вакуума, разности давлений, для градуировки и проверки приборов других систем.

Жидкостные манометры – самые простые и точные приборы для измерения давления. Верхний Предел измеряемых величин – 0,2 МПа (2кгс/см2).

Ртутные барометры

Для измерения атмосферного или близкого к нему давления в открытом пространстве применяют барометры, показывающие абсолютное давление воздуха.

Ртутный барометр (рис. 109) состоит из вертикальной стеклянной трубки, наполненной ртутью; верхний конец трубки запаян, а нижний опущен в чашку с ртутью. В верхней части трубки образуется вакуум. При увеличении давления воздух давит на поверхность ртути в чашке и часть ртути входит в трубку, а при понижении давления происходит обратное. Трубка заключена в оправу, в верхней части которой имеется вертикальный прорез, позволяющий видеть мениск ртути. В пределах этого прореза на оправе нанесена шкала в миллиметрах ртутного столба. Дополнительно имеется подвижная шкала-нониус, позволяющая измерять давление с точностью до десятых долей миллиметра. Перед отсчетом давления необходимо слегка постучать пальцем по защитной оправе барометра, чтобы мениск ртути принял нормальную форму, и установить при помощи винта нулевое деление нониуса на одной линии с верхним мениском ртутного столба.

Пример. На барометре, изображенном на рис. 108, давление в целых числах равно 762 мм рт. ст. К нему следует прибавить столько десятых долей миллиметра, сколько делений по нониусу приходится до первого совпадения одного из них с делениями основной шкалы. В нашем примере – это 7-е деление, следовательно атмосферное давление равно 762 + 0,7 = 762,7 мм рт. ст.

Ртутные барометры устанавливают в помещениях вдали от дверей и окон, укрепляя их на контрольной стене во избежание сотрясения.

При измерении давления барометром необходимо ввести поправки на температуру и силу тяжести. На практике пользуются готовыми таблицами поправок, прилагаемых к барометру. Барометры имеют еще инструментальную поправку, которая приводится в паспорте прибора.

Точность определения давления обычными ртутными барометрами составляет 13,3 Па (0,1 мм рт. ст.).

Жидкостные манометры для измерения избыточного давления

Для измерения давления больше атмосферного выпускаются стеклянные U-образные ртутные манометры с пределами измерения 100 и 160 мм рт. ст., а также U-образные жидкостные манометры, заполненные водой, силиконовым маслом, спиртом, этилфталатом, с пределами измерения 100, 160, 250, 400, 600, 1000 мм жидкостного столба.

Жидкостные манометры представляют собой открытую с обеих сторон стеклянную U-образную трубку, укрепленную на деревянном штативе со шкалой, расположенной между ветвями трубки (рис. 110) .Трубку манометра заполняют запирающей жидкостью до нулевой отметки шкалы. Левый конец трубки присоединяют к установке, в которой измеряется давление, а правый сообщается с атмосферой. Под действием измеряемого давления жидкость в трубке перемещается из одного колена в другое. Когда измеряемое давление уравновесится гидростатическим давлением столба жидкости, перемещение жидкости прекратится. Поскольку давление в системе выше атмосферного, высота столба жидкости в правом колене больше, чем в левом. Разность высот равна величине столба жидкости, измеряемой по градуированной шкале.

Ртутные манометры для измерения вакуума

Для измерения низкого вакуума (более 133 Па) наиболее распространен U-образный стеклянный ртутный вакуумметр (рис. 111). В U-образной манометрической трубке находится ртуть, полностью заполняющая левое колено. Когда вакуумметр будет присоединен к вакуумируемой установке, ртуть в левом колене начнет опускаться и остановится, когда разность уровней в обоих коленах будет соответствовать давлению в системе.

В вакуумметрах заводского изготовления манометрическая трубка сужена в месте нижнего изгиба, чтобы уменьшить скорость движения ртути и предупредить сильный удар в запаянный конец трубки при быстром впускании воздуха в манометр.

Иногда манометрические трубки изготавливают и заполняют ртутью в лаборатории. Манометр монтируют на деревянной подставке либо присоединяют его к установке для вакуумирования и шкалу с делениями укрепляют непосредственно на манометре. Перед заполнением манометрической трубки ртутью ее необходимо вымыть разбавленной азотной кислотой, водой и тщательно высушить; ртуть должна быть также тщательно очищена и осушена.

Предложено много методов заполнения манометра ртутью. По одному из них, заполнение проводят следующим образом: встряхиванием переводят в запаянное колено часть ртути и при помощи вакуум-насоса осторожно откачивают воздух из трубки, держа ее почти в горизонтальном положении. Когда пузырьки воздуха будут удалены, ртуть осторожно нагревают в вакууме спиртовой или газовой горелкой до кипения, непрерывно встряхивая трубку. После дегазации добавляют новую порцию ртути и повторяют эту операцию до тех пор, пока в правом колене уровень ртути не поднимется на 20-25 мм выше изгиба.

По другому способу, при помощи отрезка вакуумной резиновой трубки к манометру присоединяют почти встык стеклянный шар со ртутью, соединенный с масляным вакуумным насосом (рис. 112). Вакуумировав систему до предельного давления, создаваемого масляным насосом, закрывают кран и, поднимая шар, переливают часть ртути в трубку манометра. Затем манометр переворачивают сгибом вверх и снаружи осторожно нагревают пламенем горелки до тех пор, пока ртуть не закипит и из нее не удалятся пузырьки воды и воздуха. После этого в манометр подливают еще ртути, прогретой предварительно в шаре, и повторяют операцию кипячения. Наконец, заполняют и согнутую часть манометра, переворачивают манометр в нормальное положение и добавляют нужное количество ртути.

Затруднения, связанные с заполнением вакуумметра ртутью, могут быть значительно уменьшены, если закрытое колено манометрической трубки не запаяно, а имеет хорошо пришлифованный стеклянный кран (рис. 113). Для заполнения вакуумметра чистую ртуть с помощью водоструйного насоса засасывают в манометрическую трубку при открытом верхнем кране. Кран закрывают, когда ртуть попадает в расширение над ним. Затем ртуть с большой осторожностью нагревают в вакууме для удаления остатков адсорбированного воздуха.

Если манометр правильно заполнен ртутью и не загрязнен воздухом или парами веществ, то при присоединении его к масляному насосу ртуть в обоих коленах должна находиться на одинаковом уровне. Если внутрь закрытого конца манометра попадет воздух или пары веществ, то может возникнуть большая погрешность.

Точность измерений давления таким манометром составляет 66,5-133 Па (0,5-1,0 мм рт. ст.).

При выполнении работ под вакуумом до впуска воздуха в эвакуированную систему необходимо закрывать кран манометра, иначе ртуть загрязняется. Кран следует ненадолго открывать только непосредственно при снятии показаний.

Если в результате неосторожного обращения вода из водоструйного насоса или жидкость, с которой производилась работа в вакууме, попадет в манометр, его нужно разобрать, тщательно вымыть, высушить и вновь заполнить сухой ртутью.

Перед заполнением манометра сухой ртутью, чтобы предотвратить загрязнение ртути, рекомендуется прокипятить резиновый шланг в 5% растворе Na2CO3, тщательно промыть его дистиллированной водой, затем спиртом и высушить струей сухого чистого воздуха.

Уравнительный (подвижный) сосуд со ртутью следует поднимать осторожно, чтобы ртуть не попала в аппаратуру или насос.

Масса ртути для заполнения манометра обычно значительна (2,5-6 кг), потому необходимо очень осторожно обращаться с прибором и строго соблюдать правила работы со ртутью.

Для измерения давления в диапазоне 1330-0,0133 Па (10-0,0001 мм рт. ст.) часто применяют компрессионный ртутный манометр Мак-Леода, принцип действия которого основан на закономерном уменьшении известного объема газа при сжатии под действием ртути. Благодаря этому давление газа достигает заметной величины, а исходный объем газа, равный 100-300 мл, сокращается обычно в 10000-100000 раз. Наиболее употребительны измерительные баллоны шарообразной или грушевидной форм объемом в 100 мл.

Предложено много конструкций компрессионного манометра; две модели приведены на рис. 114. Чувствительность манометра Мак-Леода зависит от отношения объемов измерительного сосуда и измерительного капилляра (от степени сжатия).

Увеличивая объем измерительного сосуда при одновременном уменьшении объема капилляра, можно достигнуть любой степени точности измерения высокого вакуума. На практике точность показания манометра ограничивается массой ртути, препятствующей увеличению объема измерительного сосуда, и диаметром измерительного капилляра. Если диаметр капилляра меньше 0,5 мм, ртуть прилипает к стенкам и капилляр легко забивается.

Манометры Мак-Леода применяют для абсолютных измерений и калибровки вакуумметров других типов. Однако ими нельзя измерять давление паров углеводородов, воды и ртути, так как эти вещества при сжатии конденсируются и адсорбируются на стеклянных стенках прибора.

При пользовании простым манометром Мак-Леода поступают следующим образом: через отвод 8 манометр присоединяют к установке. Резервуар с ртутью 6 опускают так, чтобы ртуть вытекла из баллона 1 и капилляра 2. После того как вакуум в системе установится, резервуар 6 поднимают на такую высоту, чтобы уровень ртути в боковом, открытом капилляре 4 оказался на высоте верхнего конца запаянного капилляра 2. Объем воздуха, оставшегося в капилляре 2, пропорционален первоначальному остаточному давлению. Давление, в соответствии с законом Бойля-Мариотта, может быть вычислено по формуле:

где V1 – обьем баллона 1 вместе с капилляром; V2 – объем воздуха в капилляре 2 после сжатия; dh – разность уровней ртути в капиллярах.

Обычно манометры снабжаются шкалой, прокалиброванной для прямого отсчета давления по величине dh.

В некоторых случаях в паспорте манометра приводится постоянная капилляра К, измеряемая объемом на единицу длины капилляра. В этом случае давление может быть рассчитано по формуле:

Этот метод позволяет построить линейную шкалу зависимости разности уровней ртути от измеряемого давления для данного манометра. Зная разность уровней ртути dh, точный объем V1 и площадь сечения капилляра S, измеряемый вакуум можно также вычислить по формуле:

На основе этих вычислений можно заранее изготовить нелинейную квадратичную шкалу для данного манометра. Линейная шкала удобнее для измерения более высоких давлений, а квадратичная – для более низких.

Показывающие манометры для измерения избыточного давления

Для измерения избыточного давления применяются манометры с одновитковой и многовитковой трубчатыми пружинами. Показывающие лабораторные манометры изготовляют с одновитковой трубчатой пружиной. Последняя представляет собой полую металлическую трубку овального сечения, изогнутую по дуге и закрытую с одного конца. Второй конец пружины впаян в штуцер, соединяющий манометрическую трубку с установкой, в которой измеряется давление. Под действием давления трубчатая пружина меняет форму своего сечения, в результате чего ее запаянный конец перемещается пропорционально измеряемому давлению (трубка разгибается).

Для измерения давления до 5 МПа (50 кгс/см2) трубки изготовляют из латуни и бронзы, для более высоких давлений – из стали.

Показывающие манометры выпускают в круглом корпусе диаметром от 40 до 250 мм с верхними пределами измерений от 0,1 до 160 МПа. Нижний предел у всех манометров равен нулю.

Корпуса манометров, предназначенных для измерения давления различных газов, окрашиваются в соответствующие цвета: для кислорода – в голубой, водорода – в темно-зеленый, ацетилена – в белый, хлора и фосгена – в серовато-зеленый, горючих газов – в красный, а остальных негорючих газов – в черный.

Вакуумметры для различных диапазонов давления

Диапазон давлений, измеряемых вакуумметрами, значителен 1013 – 1,33 * 10 в минус 12 Па (760-10 в минус 13 мм рт. ст.), поэтому в настоящее время применяют различные манометры, каждый из которых имеет свой диапазон измеряемого давления.

Термопарный манометр типа ВТ-3 предназначен для индикации давления в диапазоне 665-66,5 Па (5-0,5 мм рт. ст.) и для измерения давления в диапазоне 13,3 – 0,133 Па (0,1 – 0,001 мм рт. ст.). Прибор состоит из измерительной установки и термопарного манометрического преобразователя (лампы) ЛТ-2 или ЛТ-4М. Измерительная установка обеспечивает питание манометрического преобразователя, измерение тока подогревателя и т. э. д. с.

В диапазоне индикации давления вакуумметр работает только с преобразователем ЛТ-2, работающим в режиме постоянства т. э. д. с., в диапазоне измерения давления – с преобразователями ЛТ-2 или ЛТ-4М, работающими в режиме постоянства тока нагревателя.

Отсчет давлений производится по градуировочным графикам, приведенным в приложении к выпускному аттестату, и инструкции по эксплуатации прибора.

Принцип действия термопарного манометрического преобразователя давления основан на зависимости теплопроводности газа от давления. Температура нагревателя определяет электродвижущую силу термопарного преобразователя. Если в преобразователе, вакуумно соединенном с обследуемым объемом, ток нагревателя поддерживать постоянным, то т. э. д. с. термопарного преобразователя будет определяться давлением окружающего газа, так как изменение температуры нагревателя зависит от теплопроводности окружающего газа. Следовательно, при понижении давления теплопроводность газа уменьшится, температура нагревателя увеличится, и возрастет т. э. д. с. термопары.

Ионизационно-термопарный вакуумметр ВИТ-2 имеет два диапазона измерений: 26,6-0,133 Па (0,2 – 0,001 мм рт. ст.) и 0,133 – 1,33 * 10 в минус 5 Па (10 в минус 3 – 10 в минус 7 мм рт. ст.). Точность измерения давлений в области высокого вакуума не очень велика, и порой определяется лишь порядок величины давления.

Прибор состоит из датчика, соединяемого с вакуумной системой, и отдельного блока электрического питания и измерения. Показания прибора зависят от вида газа, и он требует предварительной градуировки по каждому газу.

Принцип действия ионизационно-термопарных приборов основан на том, что при создании потока электронов в разреженном газе будет происходить ионизация и между двумя электродами, к которым подводится электрическое напряжение, возникнет ионный ток. Сила ионного тока при прочих равных условиях будет пропорциональна плотности газа, а следовательно, при определенной температуре пропорциональна его давлению.

Вакуумметр радиоизотопный ВР-4 предназначен для измерения давления газов в диапазоне давлений 1,33 * 0,01 – 1013 Па (10 в минус 4 – 760 мм рт. ст.) как в лабораторных, так и в производственных условиях.

Вакуумметр ВР-4 состоит из измерительной установки с выносным каскадом и радиоизотопного преобразователя МР-8.

Принцип действия преобразователя основан на свойстве а-частиц ионизировать газ, в результате чего образуется ионный ток, пропорциональный давлению газа.

Плутоний-238, используемый в преобразователе в качестве радиоактивного вещества, не обладает проникающим излучением. Прибор безопасен в эксплуатации. Вскрывать преобразователь категорически запрещается.

Регулирование давления

Приспособления, при помощи которых можно регулировать давление в вакуумируемой системе, по характеру действия могут быть разделены на две группы:

1) регулирующие давление путем периодического впуска воздуха в систему, когда разрежение превышает заданную величину;
2) регулирующие давление путем периодического включения и выключения вакуум-насоса.

Простое и достаточно эффективное приспособление для регулирования давления путем впуска воздуха в вакуумированную систему представлено на рис. 115. На шлифованной поверхности крана имеются риски, начинающиеся у отверстий и постепенно сходящие на нет. Скорость впуска воздуха регулируется длиной и диаметром капилляра.

Для регулирования вакуума наиболее распространены маностаты, в основе действия которых лежит гидростатический принцип (рис. 116). Кран 1 остается открытым до тех пор, пока не будет достигнуто нужное разрежение, затем его закрывают. Если в процессе работы давление в системе повышается, то в промывную склянку 2 через слой жидкости поступит такое количество газа, что разность давлений снова окажется постоянной. Нужная разность давлений устанавливается путем регулирования высоты положения уравнительного сосуда 3.

В качестве маностатной жидкости лучше всего пользоваться дибутилфталатом, силиконовым маслом, маслом для вакуум-насосов.

Ртутные маностаты контактного действия с помощью реле замыкают или размыкают электрическую цепь, что сопровождается включением или выключением электродвигателя вакуумного насоса. Одна из моделей изображена на рис. 117, а. Маностат состоит из замкнутой О-образной стеклянной трубки с краном вверху и с боковым отводом, присоединяемым к вакуумируемой системе. Нижняя часть трубки наполнена ртутью, которая постоянно соприкасается с одним нижним контактом и почти достигает второго контакта. Вначале устанавливают требуемое разрежение при открытом кране маностата, после чего кран закрывают. При увеличении вакуума ртуть в правом колене поднимается и замыкает электрическую цепь, в результате чего реле отключает питание электродвигателя вакуум-насоса.

Маностат другой конструкции (рис. 117,6) представляет собой манометрическую трубку с небольшим резервуаром, который соединен краном с нижней частью открытого колена трубки и трехходовым краном с верхней частью открытого колена и с атмосферой. Один из контактов введен в нижний изгиб трубки, а другой – в закрытое колено на середине расстояния между уровнями ртути в обоих коленах. В этом положении маностат установлен на нуль. Открывая нижний кран, можно спустить некоторое количество ртути из первого колена в резервуар и, таким образом, установить маностат на желаемое остаточное давление, при достижении которого электрическая цепь будет разомкнута. Для уменьшения требуемого остаточного давления резервуар, маностата, включенного в эвакуированную систему, соединяют при помощи трехходового крана с атмосферой, в результате чего ртуть в правом колене поднимается на нужную высоту.

В жидкостных манометрах измеряемое давление или разность давлений уравновешивается гидростатическим давлением столба жидкости. В приборах используется принцип сообщающихся сосудов, в которых уровни рабочей жидкости совпадают при равенстве давлений над ними, а при неравенстве занимают такое положение, когда избыточное давление в одном из сосудов уравновешивается гидростатическим давлением избыточного столба жидкости в другом. Большинство жидкостных манометров имеют видимый уровень рабочей жидкости, по положению которого определяется значение измеряемого давления. Эти приборы используются в лабораторной практике и в некоторых отраслях промышленности.

Существует группа жидкостных дифманометров , в которых уровень рабочей жидкости непосредственно не наблюдается. Изменение последнего вызывает перемещение поплавка или изменение характеристик другого устройства, обеспечивающих либо непосредственное показание измеряемой величины с помощью отсчетного устройства, либо преобразование и передачу ее значения на расстояние.

Двухтрубные жидкостные манометры . Для измерения давления и разности давлений используют двухтрубные манометры и дифманометры с видимым уровнем, часто называемыми U -образными. Принципиальная схема такого манометра представлена на рис. 1, а. Две вертикальные сообщающиеся стеклянные трубки 1, 2 закреплены на металлическом или деревянном основании 3, к которому прикреплена шкальная пластинка 4. Трубки заполняются рабочей жидкостью до нулевой отметки. В трубку 1 подается измеряемое давление, трубка 2 сообщается с атмосферой. При измерении разности давлений к обеим трубкам подводятся измеряемые давления.

Рис. 1. Схемы двухтрубного (в) и однотрубного (б) манометра :

1, 2 — вертикальные сообщающиеся стеклянные трубки; 3 — основание; 4 — шкальная пластина

В качестве рабочей жидкости используются вода, ртуть, спирт, трансформаторное масло. Таким образом, в жидкостных манометрах функции чувствительного элемента, воспринимающего изменения измеряемой величины, выполняет рабочая жидкость, выходной величиной является разность уровней, входной — давление или разность давлений. Крутизна статической характеристики зависит от плотности рабочей жидкости.

Для исключения влияния капиллярных сил в манометрах используются стеклянные трубки с внутренним диаметром 8. 10 мм. Если рабочей жидкостью служит спирт, то внутренний диаметр трубок может быть снижен.

Двухтрубные манометры с водяным заполнением применяются для измерения давления, разрежения, разности давлений воздуха и неагрессивных газов в диапазоне до ±10 кПа. Заполнение манометра ртутью измерения расширяет пределы до 0,1 МПа, при этом измеряемой средой может быть вода, неагрессивные жидкости и газы.

При использовании жидкостных манометров для измерения разности давлений сред, находящихся под статическим давлением до 5 МПа, в конструкцию приборов вводятся дополнительные элементы, предназначенные для защиты прибора от одностороннего статического давления и проверки начального положения уровня рабочей жидкости.

Источниками погрешностей двухтрубных манометров являются отклонения от расчетных значений местного ускорения свободного падения, плотностей рабочей жидкости и среды над ней, ошибки в считывании высот h2 и h3.

Плотности рабочей жидкости и среды даются в таблицах теплофизических свойств веществ в зависимости от температуры и давления. Погрешность считывания разности высот уровней рабочей жидкости зависит от цены деления шкалы. Без дополнительных оптических устройств при цене деления 1 мм погрешность считывания разности уровней составляет ±2 мм с учетом погрешности нанесения шкалы. При использовании дополнительных устройств для повышения точности считывания h2, h3 необходимо учитывать расхождение температурных коэффициентов расширения шкалы, стекла и рабочего вещества.

Однотрубные манометры . Для повышения точности отсчета разности высот уровней используются однотрубные (чашечные) манометры (см. рис. 1, б). У однотрубного манометра одна трубка заменена широким сосудом, в который подается большее из измеряемых давлений. Трубка, прикрепленная к шкальной пластинке, является измерительной и сообщается с атмосферой, при измерении разности давлений к ней подводится меньшее из давлений. Рабочая жидкость заливается в манометр до нулевой отметки.

Под действием давления часть рабочей жидкости из широкого сосуда перетекает в измерительную трубку. Поскольку объем жидкости, вытесненный из широкого сосуда, равен объему жидкости, поступившему в измерительную трубку,

Измерение в однотрубных манометрах высоты только одного столба рабочей жидкости приводит к снижению погрешности считывания, которая с учетом погрешности градуировки шкалы не превышает ± 1 мм при цене деления 1 мм. Другие составляющие погрешности, обусловленные отклонениями от расчетного значения ускорения свободного падения, плотности рабочей жидкости и среды над нею, температурными расширениями элементов прибора, являются общими для всех жидкостных манометров.

У двухтрубных и однотрубных манометров основной погрешностью является погрешность считывания разности уровней. При одной и той же абсолютной погрешности приведенная погрешность измерения давления снижается при увеличении верхнего предела измерения манометров. Минимальный диапазон измерения однотрубных манометров с водяным заполнением составляет 1,6 кПа (160 мм вод. ст.), при этом приведенная погрешность измерения не превышает ±1 %. Конструктивное выполнение манометров зависит от статического давления, на которое они рассчитаны.

Микроманометры . Для измерения давления и разности давлений до 3 кПа (300 кгс/м2) используются микроманометры, которые являются разновидностью однотрубных манометров и снабжены специальными приспособлениями либо для уменьшения цены деления шкалы, либо для повышения точности считывания высоты уровня за счет использования оптических или других устройств. Наиболее распространенные лабораторные микроманометры — это микроманометры типа ММН с наклонной измерительной трубкой (рис. 2). Показания микроманометра определяются по длине столбика рабочей жидкости п в измерительной трубке 1, имеющей угол наклона а.

Рис. 2. Схема микроманометра ММН :

1 — измерительная трубка; 2 — сосуд; 3 — кронштейн; 4 — сектор

На рис. 2 кронштейн 3 с измерительной трубкой 1 крепится на секторе 4 в одном из пяти фиксированных положений, которым соответствуют к = 0,2; 0,3; 0,4; 0,6; 0,8 и пять диапазонов измерения прибора от 0,6 кПа (60 кгс/м2) до 2,4 кПа (240 кгс/м2). Приведенная погрешность измерений не превышает 0,5 %. Минимальная цена деления при к = 0,2 составляет 2 Па (0,2 кгс/м2), дальнейшее снижение цены деления, связанное с уменьшением угла наклона измерительной трубки, ограничено снижением точности считывания положения уровня рабочей жидкости из-за растягивания мениска.

Более точными приборами являются микроманометры типа ММ, называемые компенсационными. Погрешность считывания высоты уровня в этих приборах не превышает ±0,05 мм в результате использования оптической системы для установления начального уровня и микрометрического винта для измерения высоты столба рабочей жидкости, уравновешивающего измеряемое давление или разность давлений.

Барометры применяются для измерения атмосферного давления. Наиболее распространенными являются чашечные барометры с ртутным заполнением, отградуированные в мм рт. ст. (рис. 3).

Рис. 3. Схема чашечного ртутного барометра : 1 — нониус; 2 — термометр

Погрешность считывания высоты столба не превышает 0,1 мм, что достигается использованием нониуса 1, совмещаемого с верхней частью мениска ртути. При более точном измерении атмосферного давления необходимо вводить поправки на отклонение ускорения свободного падения от нормального и значение температуры барометра, измеряемой термометром 2. При диаметре трубки менее 8. 10 мм учитывается капиллярная депрессия, обусловленная поверхностным натяжением ртути.

Компрессионные манометры (манометры Мак—Леода), схема которых представлена на рис. 4, содержат резервуар 1 с ртутью и погруженной в нее трубкой 2. Последняя сообщается с измерительным баллоном 3 и трубкой 5. Баллон 3 заканчивается глухим измерительным капилляром 4, к трубке 5 подключен капилляр сравнения 6. Оба капилляра имеют одинаковые диаметры, чтобы на результатах измерения не сказывалось влияние капиллярных сил. Давление в резервуар 1 подается через трехходовой кран 7, который в процессе измерения может находиться в положениях, указанных на схеме.

Рис. 4. Схема компрессионного манометра :

1 — резервуар; 2, 5 — трубки; 3 — измерительный баллон; 4 — глухой измерительный капилляр; 6 — капилляр сравнения; 7 — трехходовой кран; 8 — устье баллона

Принцип действия манометра основан на использовании закона Бойля—Мариотта, согласно которому для фиксированной массы газа произведение объема на давление при неизменной температуре представляет постоянную величину. При измерении давления выполняются следующие операции. При установке крана 7 в положение а измеряемое давление подается в резервуар 1, трубку 5, капилляр 6, и ртуть сливается в резервуар. Затем кран 7 плавно переводится в положение с. Поскольку атмосферное давление значительно превышает измеряемое р, ртуть вытесняется в трубку 2. При достижении ртутью устья баллона 8, отмеченного на схеме точкой О, от измеряемой среды отсекается объем газа V, находящийся в баллоне 3 и измерительном капилляре 4. Дальнейшее повышение уровня ртути сжимает отсеченный объем. При достижении ртутью в измерительном капилляре высоты hи впуск воздуха в резервуар 1 прекращается и кран 7 устанавливается в положение b. Изображенное на схеме положение крана 7 и ртути соответствует моменту снятия показаний манометра.

Нижний предел измерения компрессионных манометров составляет 10 -3 Па (10 -5 мм рт. ст.), погрешность не превышает ±1 %. У приборов пять диапазонов измерения и они охватывают давления до 10 3 Па. Чем ниже измеряемое давление, тем больше баллон 1, максимальный объем которого составляет 1000 см3, а минимальный 20 см3, диаметр капилляров равен соответственно 0,5 и 2,5 мм. Нижний предел измерения манометра в основном ограничен погрешностью определения объема газа после сжатия, зависящей от точности изготовления капиллярных трубок.

Набор компрессионных манометров совместно с мембранно- емкостным манометром входит в состав государственного специального эталона единицы давления в области 1010 -3 . 1010 3 Па.

Достоинствами рассмотренных жидкостных манометров и дифманометров являются их простота и надежность при высокой точности измерений. При работе с жидкостными приборами необходимо исключать возможность перегрузок и резких изменений давления, так как в этом случае может происходить выплескивание рабочей жидкости в линию или атмосферу.

Манометры. Поршневой жидкостный насос — презентация онлайн

1. Манометры. Поршневой жидкостный насос.

2. Жидкостный манометр

Устройство:
стойка со шкалой на
опоре,
U-образная стеклянная
трубка, одно колено
которой присоединяется
к сосуду, давление в
котором нужно
измерить.

3. Принцип действия жидкостного манометра

основан на свойстве
сообщающихся
сосудов и законе
Паскаля.
.

4. Металлический (трубчатый) манометр

сразу показывает
измеряемое давление
(строго говоря,
превышение
давления над
атмосферным).

5. Металлический манометр

В основе работы
металлического манометра
лежит деформация (изгиб)
упругой дугообразной трубки 1.
При помощи двух тяг 2
движение концов трубки
передается стрелке 3, которая
закреплена на оси 4. Конец
стрелки передвигается по
шкале 5. Трубка, стрелка и
шкала помещены внутрь
корпуса 6.

6. Поршневой жидкостный насос.

8. Вопросы:

1.Будут ли действовать в безвоздушном пространстве
поршневые жидкостные насосы?
2. Почему у жидкостных и газовых насосов поршень
должен плотно прилегать к стенкам трубки насоса?
3. Почему при нормальном атмосферном давлении вода за
поршнем всасывающего насоса может быть поднята не
более чем на 10,3 м?
4. При нормальном атмосферном давлении вода за
поршнем всасывающего насоса поднимается не более
чем на 10,3 м. На какую высоту при всех равных
условиях поднимается за поршнем нефть?
5. Открытые жидкостные манометры
соединены с сосудами (рис. 179). В
каком из сосудов давление газа равно
атмосферному давлению; больше
атмосферного; меньше атмосферного
давления?
6. Как будут
изменяться уровни
ртути в
манометре, если
сосуд А нагревать;
охлаждать?
7. Чему равна цена деления
шкалы манометра? Какое
давление показывает
манометр?
Каким будет показание
манометра, если его
соединить с баллоном,
давление газа в котором
равно атмосферному?
8. Объясните, как
работает
нагнетательный насос
садового опрыскивателя.
Одним из клапанов в
насосе является кожаная
манжетка — поршень.

13. На рисунке 49 изображен поршневой жидкостный насос.

Тест:
I. Каким номером обозначен цилиндр?
1.Один.2.Два.3.Три.4.Четыре
II. Каким номером обозначен поршень?
1. Один. 2. Два. 3. Три. 4. Четыре.
III. При поднятии поршня вверх
клапан … открывается,
а клапан … закрывается
и вода всасывается через трубу …
IV. При опускании поршня вниз один
клапан … открывается, а клапан …
закрывается.
V. При следующем движении поршня
вверх
клапан … закрывается и вода,
находящаяся над поршнем,
выливается через трубу …

История создания и развития манометров

Манометры позволяют измерять избыточное и вакуумметрическое давление, что необходимо во многих сферах деятельности человека. Принцип действия прибора достаточно прост, и изобрели его в середине XVII века. На сегодняшний момент существует три разновидности манометров, и каждый из них имеет свою историю создания. 

Жидкостный манометр

Именно этот тип был изобретен первым. Годом его создания считается 1643. Тогда Торричелли и Вивиани – ученые из Италии, которые были учениками Галилео Галилея, – исследовали качества ртути при помещении в трубку и таким образом открыли атмосферное давление. На основе этих исследований был разработан ртутный барометр, а далее на протяжении всего 15 лет физики Паскаль, Декарт и Герике сконструировали другие разновидности. 

Первенство изобретения, однако, в действительности принадлежит Леонардо да Винчи. Он применял пьезометрическую трубку, чтобы измерять давление в водопроводных трубах, но труд, в котором был описан этот опыт («О движении и измерении воды»), опубликовали в XIX веке.

Поршневые манометры

Второй тип изобрели спустя почти 200 лет – в 1833 году. Его создали Паррот и Ленц, изучая сжимаемость газов. Через 50 лет, в 1853, Рухгольц распространил их повсеместно, запустив промышленное производство. 

Интересно, что поршневой манометр мог быть изобретен гораздо раньше. В 1652 году Отто фон Герике – инженер и философ – провел опыт, известный как «магдебургские полушария». Он выкачал из двух соединенных полусфер воздух и попробовал разъединить их, задействуя две лошадиные упряжки, но полусферы остались неразделимы. Однако если бы удалось подобрать достаточное количество лошадей, это позволило бы определить давление, свойственное лошадиным силам, и в свою очередь эти данные могли бы натолкнуть ученых на создание поршневого прибора. 

Деформационные манометры 

Великая индустриальная революция конца XVIII – начала XIX века требовала нового манометра, который был бы удобнее и проще в применении. Изобрел такой прибор в 1845 Р. Шинц – швейцарский инженер. Ему поспособствовал случай: рабочий, занимаясь дистилляционным змеевиком, ненамеренно сплюснул спиралевидную трубку. Чтобы вернуть изначальную форму, один конец трубки закрыли, а через другой наполнили водой, и спираль действительно выпрямилась. Шинц учел этот случай в своих разработках и в итоге сконструировал манометр с чувствительной пружинной трубкой. С тех пор такой тип является наиболее распространенным. 

В качестве чувствительного элемента используется трубка Бурдона. Ученый назвал ее своим именем и зарегистрировал патент в 1849 году, тогда же запустил первое промышленное производство приборов данного типа. Вскоре Ф. Ричард купил у него лицензию на использование трубки Бурдона и запустил производство барометров с ней. Приборы быстро распространились благодаря простоте и в то же время точности: за последующие 65 лет было выпущено примерно 65000 единиц. Бурдон и Ричард были награждены золотой медалью на Парижской ярмарке (1849) и медалью Совета в Лондоне на Первой всемирной выставке (1851).

В 1849 г. Шеффер разработал такую разновидность деформационных приборов, как мембранный манометр. 

После Второй мировой войны – в 1946 году – в Германии была основана компания «WIKA», которая является главным производителем манометров и по сей день. Уже к 1956 г. она производила приборы всех существующих разновидностей.

Манометры появились в жизни человека почти четыре сотни лет назад. С тех пор ученые значительно усовершенствовали прибор, разработали новые типы, предназначенные для конкретных условий работы (только манометров с трубкой Бурдона насчитывается близко 40 разновидностей!), однако принцип действия остался неизменным. 

Манометр с трубкой Бурдона [с анимацией]

Принцип работы и свойства манометра

19 июля 2016

Трубка Бурдона C-типа

Манометр с трубкой Бурдона состоит из круглой трубки, изогнутой, как правило, под углом 270 °, один конец которой закрыт, а другой подключен к технологическому давлению.

Закрытый конец может свободно перемещаться. Это движение передается через передаточный механизм на указатель давления. манометр, как вы можете видеть на анимации манометра.

С зубчатой ​​рейкой передаточного механизма движение трубки Бурдона может быть усилено, так что стрелка вращается от начала до конца. шкалы.

Трубка Бурдона C-типа

«Посмотрите другие анимации манометров:»

Трубка Бурдона ведет себя как пружина, которая деформируется под действием внутреннего давления в трубке.

Для сохранения давления трубка должна иметь определенную толщину стенки. Для измерения более высоких давлений требуется большая толщина стенки.

Толщина стенки, форма поперечного сечения трубы, диаметр С-образная форма и вид материала, из которого изготовлена ​​трубка, являются определяющими факторами эластичности трубки Бурдона.

Понятно, что металл Трубка достаточной толщины, чтобы удерживать давление, недостаточно эластична для создания достаточного движения наконечника под действием небольшого внутреннего давления. Поэтому трубки Бурдона используются только для измерения более высоких давлений.

На практике этот принцип измерения применяется для диапазонов измерения от 0,6 бар. (9 фунтов на квадратный дюйм или 60 кПа) и 7000 бар (105000 фунтов на квадратный дюйм или 700000 кПа).

С-образная трубка используется для нижних диапазонов измерения до примерно 60 бар (900 фунтов на кв. Дюйм или 6000 кПа). Для более высоких диапазонов измерения используются спиральные или спиральные трубки Бурдона.

Трубка Бурдона обычно плоская с одной или двух сторон. Это позволяет трубке терять часть своей жесткости, что облегчает разматывание при повышении давления.

Поскольку трубка Бурдона имеет круглую форму, внешний радиус будет больше внутреннего. Давление в трубке Бурдона действует на большую площадь поверхности. по внешнему радиусу и, следовательно, на этой стороне будет развиваться большее усилие, так что трубка выпрямится.

Движение свободного конца является нелинейным, поскольку такое же увеличение давления в трубке Бурдона в состоянии покоя оказывает большее влияние на смещение свободного конца, чем когда трубка уже частично выпрямлена.Причина этого — сопротивление трубки, которое увеличивается, когда она становится более выпрямленной.

Чтобы можно было отображать давление в линейном масштабе, эта нелинейность должна компенсироваться передаточным механизмом. Без компенсации нелинейность может достигать 0,5% полной шкалы. Циклическое давление вызовет дополнительный гистерезис от 0,2 до 0,5% от полной шкалы.

В любом случае он не может быть выше класса точности манометра.

Трубка Бурдона также чувствительна к перепадам температуры.При низких температурах трубка будет намного жестче, и ее будет труднее выпрямить.

Для того, чтобы этот температурный эффект был как можно меньше, необходимо правильно выбрать конструкционный материал трубки. Материалы, имеющие модуль упругости, который нечувствительны к перепадам температуры.

Быстрое время отклика и хорошая чувствительность — одни из наиболее желаемых характеристик трубки Бурдона.

Манометр Бурдона типа C

Точность находится в пределах +/- 0.От 1 до +/- 5% полной шкалы и определяется диаметром трубки Бурдона, толщиной стенки и формой трубки поперечное сечение, качество конструкции и калибровки. Неправильная установка или неправильное использование также могут привести к потере точности.

Обычно индикатор давления с трубкой Бурдона устанавливается вертикально. Допускаются отклонения +/- 5 ° относительно вертикального положения. Отклонение более 5 ° повлияет на точность.

При измерении давления жидкости трубка Бурдона, изначально заполненная воздухом, заполняется жидкостью.В результате воздух будет захвачен жидкостью в трубке. конец. Это приводит к медленной работе индикации давления. В этом случае лучшим выбором будет манометр с диафрагмой и трубкой Бурдона, заполненной жидкостью.

Внутренний вид манометра Бурдона

Большой выступающий свободный конец трубки Бурдона делает этот принцип измерения чувствительным к вибрациям.

При возникновении вибрации свисающая часть будет совершать небольшие движения вверх и вниз. Механизм передачи гарантирует, что это движение усиливается и передается на указатель.В результате указатель будет постоянно перемещаться вперед и назад, делая точное считывание невозможным.

Погружая трубку Бурдона в жидкость (заполняя кожух), движение стрелки можно погасить. Для этого часто используется глицерин. Жидкость может добавляется через отверстие в верхней части корпуса, которое затем закрывается резиновой пробкой. Заполнение продолжается до полного погружения трубки Бурдона.

Наполняющая жидкость также предотвращает попадание влаги внутрь шкафа.В противном случае колебания температуры окружающей среды создадут внутри своего рода «эффект дыхания». корпус. Влажный окружающий воздух поступает в основном ночью, когда температура падает. При повышении температуры воздух снова выходит наружу. Когда достигается точка росы, эта влажность конденсируется, вызывая коррозию внутренних поверхностей. комплектующие и внутренний конденсат на окне. Всего этого можно избежать, если залить корпус глицерином.

Отверстие для заполнения жидкостью

Циклическое давление оказывает на стрелку такое же воздействие, как и вибрация.

Лучший способ получить стабильные показания — использовать демпфер на входе манометра. Жидкость, подаваемая в трубку Бурдона или выпускаемая из нее, будет замедляется демпфером, и маятниковое движение указателя будет меньше и медленнее.

Заполнение корпуса глицерином также может помочь смягчить маятниковое движение указателя.

Частые движения стрелки вперед и назад отрицательно сказываются на износе рейки и шестерни.Люфт будет на зубьях шестерни, тем самым снижая точность манометра. Иногда используется волосковая пружина, которая устанавливается на стержень указателя для обеспечения необходимого натяните шестерню так, чтобы шестерни хорошо вошли друг в друга.

Манометры с трубкой Бурдона

могут быть выполнены по безопасная конструкция для защиты оператора от выбросов жидкости или газа под высоким давлением через окно манометра в случае, если трубка Бурдона должна разрыв.

Мы различаем типы конструкции S1, S2 и S3. Для типа S1 корпус манометра оборудован продувочным устройством (черная пластиковая заглушка на рисунок ниже).

Устройство для продувки

Выбрасываемый газ или жидкость удаляется в безопасную зону вдали от оператора.

Окно манометра может быть дополнительно выполнено из безопасного стекла. Выдувное устройство активируется при давлении ниже половины окно-разрывное давление.

Предохранительные щупы типа S2 или S3 обеспечивают еще более надежную защиту оператора от смертельного разрыва трубки Бурдона.

Манометры диаметром от 40 до 80 мм, без внутренней перегородки, относятся к типу S2 и имеют заднюю продувку. Выдувание назад обычно вся задняя часть манометра и сдувается, когда корпус находится под давлением. Давление в корпусе может повышаться максимум до половина давления, необходимого, чтобы разбить окно.

Манометры диаметром от 40 до 250 мм с внутренней перегородкой относятся к типу S3 и также имеют продувочную заднюю часть. Перегородка — сплошная плита который находится между трубкой Бурдона и окном. При выходе из строя трубки Бурдона перегородка защитит окно от давления и повышенное давление сдует продувку обратно.

Как тип S2, так и тип S3 имеют окна из безопасного стекла.

Манометры с трубкой Бурдона

изготавливаются в соответствии с определенными стандартами.Среди прочего существуют европейский стандарт EN 837-1 и американский стандарт ASME B40.100. Эти стандарты содержат терминологию и определения, размеры, безопасность, вопросы конструкции и монтажа, процедуры испытаний и общие рекомендации.

Это видео австралийской компании Floyd Instruments показывает, как работают манометры. изготовлен и использует красивую графику, чтобы дополнительно проиллюстрировать функционирование манометра с трубкой Бурдона.

Или вот еще один от компании Wika, который показывает процесс изготовления калибра Бурдона.

Спиральная трубка Бурдона

Спиральная трубка Бурдона

Спиральная трубка Бурдона делает несколько витков в одной плоскости вокруг неподвижного вала указателя.

Когда трубка разматывается под действием технологического давления, свободный конец будет иметь большее смещение по сравнению с С-образной трубкой. Чем больше намоток, тем будет больше смещение.

Таким образом, передаточный механизм больше не нужен. Когда количество обмоток правильно определено для выбранного диапазона измерения, фиксированный соединения свободного конца трубки Бурдона и указателя достаточно для полного отклонения шкалы.

Использование фиксированного звена позволяет избежать потерь передачи из-за трения или люфта в механизме передачи. Это увеличивает точность и чувствительность манометр. Кроме того, больше не требуется повторная калибровка.

Люфт в основном вызван износом зубьев шестерен. Вибрация и пульсация только усугубляют ситуацию. Манометр с люфтом на шестернях всегда будет указывать на слишком низкое или слишком высокое давление. Подвергаясь пульсации, люфт заставит указатель поворачиваться дальше влево. и правильно, чем обычно без люфта.Наличие фиксированного звена делает манометр со спиральной трубкой Бурдона очень устойчивым к экстремальным нагрузкам. вибрация или пульсация.

Для диапазонов низкого давления спираль изготовлена ​​из плоской овальной трубы, а круглая труба используется для диапазонов высокого давления.

С помощью спиральной трубки Бурдона можно измерить такое же низкое давление, что и с помощью С-образной трубки Бурдона, но стоимость спирального манометра выше.

Следовательно, использование спиральных трубок Бурдона более вероятно в диапазонах высокого давления, которые не могут быть измерены с помощью С-образной трубки, поскольку стенка толщина трубки была бы слишком большой, так что движение наконечника было бы слишком малым, чтобы иметь достаточную точность.

Наглядное представление о работе спиральной трубки Бурдона показано в этом видео. от компании WIKA Instrument LP.

Цилиндрическая трубка Бурдона

Спиральная трубка Бурдона имеет несколько витков, намотанных в спираль. Количество витков может варьироваться от двух-трех до двадцати. Они могут быть оснащены трансмиссионным механизмом или без него.

При использовании 2–3 обмоток, как показано на рисунке, диапазон измерения будет довольно небольшим, и потребуется передаточный механизм для усиления движения свободного конца.

Имея от 16 до 20 обмоток, становится возможным больший диапазон измерения без необходимости в передаточном механизме, потому что перемещение свободного конца само по себе достаточно велико.

При использовании передаточного механизма требуется меньшее перемещение свободного конца, что приводит к меньшему напряжению в трубке Бурдона. Таким образом, увеличивается усталостная долговечность по сравнению с С-образной трубкой Бурдона.

Однако диапазон измерения определяется не только количеством витков, но и диаметром, толщиной стенки и типом материала, из которого изготовлена ​​трубка Бурдона.

Увеличение количества витков также увеличивает общий объем трубки Бурдона. Этот внутренний объем действует как буфер для колебаний технологического давления. Таким образом, колебания лучше поглощаются, и стрелка остается стабильной.

Благодаря спиральной конструкции этот тип более прочен, чем спиральный. Как следствие, эта конструкция в основном используется для больших диапазонов измерения до 7000 бар (105000 фунтов на квадратный дюйм или 700000 кПа). Кроме того, допустимо более высокое избыточное давление.

Точность манометра этого типа обычно составляет около +/- 1%.

Шаблон технического описания

Доступен легко настраиваемый шаблон Excel для определения калибра с трубкой Бурдона. С этим техническим описанием все Можно выделить три типа манометров с трубкой Бурдона, описанных выше.

Шаблоны таблиц данных для других типов инструментов можно найти в библиотеке таблиц данных.

Связанные темы

Мембранный манометр [с анимацией]

Принцип работы и свойства манометра

4 ноября 2016

Принцип работы мембранного манометра

Мембранный манометр состоит из круглой мембраны, изготовленной из листового металла точных размеров, которая может быть плоской или плоской. гофрированный.

Диафрагма механически связана с передаточным механизмом, который усиливает небольшие отклонения диафрагмы и передачу их к указателю.

На анимации ниже показан принцип работы манометра. Вы можете увидеть движение диафрагмы и работу передаточного механизма.

Анимация манометра диафрагмы

«Посмотрите другие анимации манометров:»

Рабочее давление прикладывается к нижней стороне диафрагмы, в то время как верхняя сторона находится при атмосферном давлении.Перепад давления, возникающий на диафрагма, поднимает диафрагму и приводит указатель в движение.

Отклонение диафрагмы очень мало (+/- 1 мм), поэтому необходимо использовать умножающее движение с большим передаточным числом, чтобы повернуть указатель на всю длину. длина шкалы. Приведение в действие такого передаточного механизма с большим передаточным числом возможно, потому что отклонение диафрагмы может создавать большие силы.

Плоские и гофрированные диафрагмы

Мембрана должна быть изготовлена ​​таким образом, чтобы отклонение было линейным, т.е.е. что подобное повышение давления всегда должно соответствовать аналогичный прогиб диафрагмы.

Плоская металлическая диафрагма будет линейной только тогда, когда отклонение будет очень маленьким, слишком маленьким для достаточного перемещения стрелки.

При больших отклонениях плоская диафрагма теряет свою линейность, поскольку в диафрагме будет возникать все больше и больше напряжений. Диафрагма становится все более жестким из-за растущего натяжения, что приводит к меньшему отклонению диафрагмы при аналогичном увеличении давления.

Однако гибкий материал, например тонкий лист нейлона, может служить плоской диафрагмой. В этом случае диафрагме будет противостоять калиброванная пружина. что обеспечивает линейность и возвращает диафрагму в исходное положение.

Для промышленного применения обычно используются гофрированные металлические диафрагмы. Гофры гарантируют, что диафрагма будет более эластичной, и они расположены таким образом, чтобы отклонение диафрагмы было линейным. Существуют разные типы гофрированных профилей, как вы можете видеть на рисунке ниже.

Обычные гофрированные мембраны

Применение мембранного манометра

Мембранные манометры используются для измерения относительного давления, а также для измерения вакуума, смешанного давления и дифференциального давления.

Из-за наличия диафрагмы эти манометры особенно подходят для использования в вязких средах. Для агрессивных газов и жидкостей диафрагма может быть покрыта или покрыта фольгой.

По умолчанию эти мембранные манометры имеют резьбовое соединение с наружной резьбой.

Однако для высоковязких, загрязненных или кристаллизующихся сред может потребоваться использование открытого соединительного фланца, чтобы предотвратить засорение подключение к процессу. Доступны открытые соединительные фланцы от DN15 до DN80. Самые распространенные размеры — DN25 и DN50.

Мембранные манометры для измерения перепада давления отличаются от манометров, предназначенных для измерения относительного или абсолютного давления. На По обеим сторонам мембраны находится барокамера, закрытая сильфоном.Каждая из этих камер давления подключена к разному давлению. что создает перепад давления на диафрагме.

На рисунках ниже показаны различные типы мембранных манометров. Очевидно, что диафрагменные манометры дифференциального давления не подходят. для высоковязких, загрязненных или кристаллизующихся сред.

Относительное давление, вакуум и соединение Дифференциальное давление с защитой от избыточного давления

Свойства мембранного манометра

Диафрагмы манометров находятся в диапазоне от 10 мбар (0,145 фунт / кв. Дюйм) до 40 бар (580,15 фунт / кв. Дюйм).

Для меньших диапазонов измерения (порядка мбар) используются диафрагмы большего диаметра. Это увеличивает чувствительность диафрагмы для малых перепад давления, а также увеличивает длину хода. За счет повышенной чувствительности точность будет выше. Большая длина хода гарантирует, что Механизм трансмиссии может быть оснащен пониженным передаточным числом. Последнее полезно, поскольку из-за очень низкого давления диафрагма меньше нагружается. усилие на передаточный механизм.

При давлении ниже 10 мбар мембранный манометр выходит за свои пределы. Чтобы иметь возможность измерять такие небольшие давления, диафрагма должна быть ультратонкой. чтобы обладать достаточной эластичностью, что делает его более нестабильным. Измерение очень низких давлений входит в капсульный манометр.

Мембранные манометры

доступны с классами точности от 0,6 до 1 — 1,6 — 2,5 и 4. Как всегда, выражаются в процентах от полной шкалы. В точность определяется, среди прочего, типом материала, толщиной, формой волны и диаметром диафрагмы.

Кольцевой зажим диафрагмы делает эти манометры нечувствительными к вибрациям.

Благодаря своей конструкции эти манометры обеспечивают хорошую защиту от избыточного давления, поскольку диафрагма прижимается к верхнему фланцу, когда давление слишком высокое. По умолчанию эти манометры могут выдерживать давление, примерно в 5 раз превышающее значение полной шкалы. По сравнению с Защита от избыточного давления в 1,3 раза больше полной шкалы, чем у манометра с трубкой Бурдона, это намного выше.Когда верхний фланец снабжен согласовывая витки с диафрагмой, защита от избыточного давления может даже увеличиться до 100-кратного значения полной шкалы.

Верхний фланец с соответствующими изгибами

Защита от коррозионных и нечистых сред

Коррозионные среды могут легко повредить тонкую диафрагму и даже пробить ее, если она не будет должным образом защищена. Чтобы защитить диафрагму, специальные материалы в форме фольги, такие как ПТФЭ, тантал, хастеллой, титан или золото, наклеиваются на диафрагму.Соответствующий защитный материал должен быть выбирается в зависимости от агрессивной среды.

Также возможно изготовить целую диафрагму из специального материала, если гибкость материала достаточно велика.

Если агрессивная среда очень агрессивна, нижний фланец также можно обработать защитным материалом. В этом случае все защищены.

Для загрязненных или кристаллизующихся сред доступны конструкции с открытым фланцем.

Для санитарных применений в основном используется a, как показано на рисунке ниже. Флеш Преимущество диафрагмы в том, что она не содержит и ее легко чистить.

Промывочная мембрана для санитарных применений

Меры предосторожности

При выходе из строя диафрагмы технологическое давление перетекает в корпус. Если создаваемое давление становится выше максимально допустимого давления корпуса, окно манометра разобьется.

Для защиты оператора от выходящего с большой скоростью газа манометр снабжен продувкой. устройство сзади или сверху.Это устройство для продувки может быть простой заглушкой, которую сдувает при повышении давления в корпусе. Этот штекер должен быть сконструирован таким что защита срабатывает, как только давление в кожухе достигает половины давления разрыва окна. Этот вид защиты обозначается номиналом S1.

Если манометр заполнен жидкостью, устройство продувки обязательно.

Шаблон технического описания

Доступен легко настраиваемый шаблон Excel для определения мембранных манометров.Это техническое описание разработан для определения мембранных манометров для всех видов применения.

Шаблоны таблиц данных для других типов инструментов можно найти в библиотеке таблиц данных.

Связанные темы

Что такое трубка Бурдона?

Трубка Бурдона для манометра

Если бы вы вынули стандартный индикатор часового типа из эксплуатации на своем предприятии и разобрали его, вы, вероятно, обнаружили бы тонкую трубку, выходящую из штуцера раструба вверх и вдоль внутреннего края манометра. Корпус.Это трубка Бурдона.

Трубка Бурдона является тезкой Эжена Бурдона, французского часовщика и инженера, который изобрел манометр Бурдона в 1849 году. С годами трубка Бурдона закрепилась в качестве упругого элемента в большинстве используемых сегодня манометров.

Манометр Бурдона работает по принципу, согласно которому под давлением сплющенная трубка имеет тенденцию выпрямляться или восстанавливать свою круглую форму в поперечном сечении. Трубка Бурдона бывает С-образной, спиральной и спиральной формы, хотя большинство датчиков используют С-образную форму, которая является типом изображенной здесь трубки Бурдона.

Когда манометр находится под давлением, Бурдон создает ход наконечника шкалы, позволяющий измерять давление. Чем выше давление, требуемое для данной области применения, тем жестче должна быть трубка Бурдона, а это означает, что толщина и диаметр стенки Бурдона являются ключевыми факторами для обеспечения необходимого хода наконечника для прохождения необходимого движения и, таким образом, повышения точности измерения давления. Стандартный манометр для промышленного применения с жидкостями обычно требует диапазона точности от 3 до 5 процентов полной шкалы.Манометр Бурдона обычно обеспечивает точность от 0,25 до 1,0 процента полной шкалы.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как откалибровать реле давления

2 ключевые характеристики, которые следует учитывать

Джон Кариссими, медиа-менеджер компании Ashcroft Inc., говорит, что при оценке манометров с трубкой Бурдона следует учитывать две ключевые характеристики:

Повторяемость в мире манометров означает по сути то же самое, что и в области расходомеров или других измерительных устройств.Это показатель того, насколько последовательно манометр точно повторяет одно и то же измерение, если все условия остаются одинаковыми.

Гистерезис похож на повторяемость, но имеет несколько более тонких нюансов. Это мера того, насколько эффективно манометр повторяет показания увеличения шкалы в цикле уменьшения шкалы, если все условия остаются неизменными.

«Если гистерезис плохой и выходит за рамки спецификации датчика, то датчик не годится, даже если воспроизводимость хорошая», — говорит Кариссими.

Одной из переменных процесса, которая может повлиять на повторяемость и гистерезис манометра, являются колебания температуры. «Враг любого устройства, работающего под давлением, — это температура», — говорит Кариссими.

Мэтт Мильоре — бывший директор по контенту журнала Flow Control и FlowControlNetwork.com.

[Принцип работы] Мембранный манометр | Sino-Instrument

Диапазон применения мембранного манометра составляет от 10 мбар до 60 бар.Измерительный элемент состоит из одной круглой диафрагмы, зажатой между парой фланцев.

Положительное или отрицательное давление, действующее на эти мембраны, вызывает деформацию измерительного элемента. Величина деформации пропорциональна измеряемому давлению, и она связана с механизмом стрелки.

Характеристики мембранного манометра

SI-D100 Мембранный манометр

• Корпус и смачиваемые детали из нержавеющей стали
• Большой выбор специальных материалов
• Высокая защита от перегрузок вплоть до 10-кратного значения полной шкалы
• Резьба технологического присоединения или открытый фланец
• Диапазон шкалы от 0 до 60 бар

Вам может понравиться:

Измерительные преобразователи давления / перепада давления с разделительной диафрагмой

Погружной датчик давления для измерения уровня и глубины

Технические характеристики мембранного манометра SI-D100

Манометры в соответствии с EN 837-3
Диапазоны отображения	0… 10 мбар до 0… 40 бар (без заполнения) от 0… 60 мбар до 0… 60 бар (заполнено)
Номинальный размер	100 мм 160 мм
Механическая конструкция	Корпус из нержавеющей стали с байонетным кольцом
Соединения в нижней части корпуса отверстие канала Футеровка из ПТФЭ, опционально открытый фланец	Нержавеющая сталь
Точность EN 837-3	Класс 1.6 Класс 2.5 (с защитной пленкой)
Максимальная нагрузка давлением Статическая нагрузка Динамическая нагрузка Перегрузка	100% значений полной шкалы 90% значений полной шкалы До 5 раз, макс. 40 бар

Присоединительная резьба и материалы мембранного манометра SI-D100

Манометры типа 316L с соединением из нержавеющей стали доступны с диафрагмой из нержавеющей стали (от 40 до 250 мбар) или с диафрагмой Duratherm (0.От 4 до 40 бар).

Кроме того, они могут быть изготовлены с футеровкой из ПТФЭ.

Опции мембранного манометра SI-D100

• Отверстие входного порта до Ø 10 мм
• Гигиеническое соединение,
  • например в соответствии с DIN 11851, от DN 25 до DN 50,
  • с клапаном боковой очистки или без него
• Другие соединительные фланцы в соответствии с прежними стандартами DIN
• Специальная установка или ориентация соединения
• Специальные шкалы, такие как двойные диапазоны, мелкое деление (с острым указателем) Неподвижная красная стрелка на шкале или с внешней регулировкой)
• Указатель максимума, внешняя регулировка
• Окно из акрилового стекла или поликарбоната (только для диапазонов отображения ≥ 0… 100 мбар)
• Микрорегулируемый стрелка, механизм алюминий
• Мембрана с защитной пленкой:
  • PTFE (> 40 мбар, вакуумная герметичность), уплотнение PTFE;
  • Чистое серебро (> 160 мбар, герметичность), уплотнение из фторкаучука;
  • Тантал (> 160 мбар, герметичность по запросу), уплотнение из PFTE, другие по запросу
• Защита от перегрузки до 10 раз, но макс.40 бар (600 фунтов на кв. Дюйм) для измерительного фланца Ø 100 мм (3,94 дюйма) макс. 2,5 бар (40 фунтов на кв. Дюйм) для измерительного фланца Ø 160 мм (6,3 дюйма)
• Другая заполняющая жидкость, силиконовое масло для темп. до -40 ° C (фланцевое уплотнение PTFE)
• Версия для температур> 100 ° C
• Электрические аксессуары

Принцип работы мембранного манометра

Принцип работы мембранного манометра

А манометр мембранный — прибор,

, в котором используется диафрагма с известным давлением для измерения давления в жидкости.

Он имеет множество различных применений, таких как контроль давления в баллоне с газом, измерение атмосферного давления. Или запись силы вакуума в вакуумном насосе.

Мембранный манометр состоит из круглой мембраны, изготовленной из листового металла точных размеров, которая может быть плоской или гофрированной.

Диафрагма механически связана с передаточным механизмом, который усиливает небольшие отклонения диафрагмы и передает их стрелке.

На анимации ниже показан принцип работы манометра.

Вы можете видеть движение диафрагмы и работу передаточного механизма.

Рабочее давление прикладывается к нижней стороне диафрагмы, в то время как верхняя сторона находится при атмосферном давлении.

Перепад давления , возникающий на мембране, поднимает мембрану и приводит стрелку в движение.

Отклонение диафрагмы очень мало (+/- 1 мм), поэтому для поворота стрелки по всей длине шкалы необходимо использовать умножающее движение с большим передаточным числом.

Приведение в действие такого передаточного механизма с большим передаточным числом возможно, потому что отклонение диафрагмы может создавать большие силы.

Применение мембранного манометра

Манометры с горизонтальной диафрагмой позволяют найти подходящие варианты даже для сложных видов сред. Такие как агрессивные, загрязненные или вязкие среды.

Корпус с байонетным кольцом из нержавеющей стали разработан для применений, где требуется устойчивый к ржавчине, герметичный корпус с высокой химической стойкостью (грязная влажность или агрессивная атмосфера).

• Для точек измерения с повышенной перегрузкой
• С корпусом, заполненным жидкостью, подходит для высоких динамических нагрузок и вибраций (модель 433.50)
• Для газообразных, жидких и агрессивных сред, в том числе в агрессивных средах
• Также с опцией открытого соединительного фланца для загрязненных и вязких сред
• Перерабатывающая промышленность:
  • Химическая, нефтехимическая, энергетическая, горнодобывающая,
  • наземная / морская, экологические технологии,
  • машиностроение и строительство заводов общего назначения

Разница между трубкой Бурдона и мембранным манометром

Принцип действия манометра заключается в упругой деформации чувствительного элемента манометра.Затем изменение давления передается на указатель с помощью механизма преобразования механизма в часах. Заставьте указатель вращаться, чтобы показать давление. Чувствительным элементом может быть трубка Бурдона, диафрагма, сильфон.

Таким образом, существенное различие между трубкой Бурдона и мембранным манометром заключается в различных чувствительных компонентах для измерения давления.

Манометр с трубкой Бурдона:
Чувствительный элемент трубки Бурдона представляет собой упругую С-образную трубку, изогнутую в круг с овальной площадью поперечного сечения.Давление измеряемой среды действует внутри волновой трубки. Таким образом, эллиптическое поперечное сечение трубки Бурдона будет иметь тенденцию быть круглым. Из-за небольшой деформации трубки Бурдона образуется определенное кольцевое напряжение. Это кольцевое напряжение заставляет трубку Бурдона выдвигаться наружу. Поскольку головка эластичной трубки Бурдона не закреплена, она немного деформируется. Степень деформации зависит от давления измеряемой среды. Деформация трубки Бурдона отображает давление измеряемой среды косвенно стрелкой через механизм.

Мембранный манометр:
Чувствительный элемент диафрагмы состоит из двух мембран с круговыми волнами, соединенными вместе. Давление измеряемой среды действует внутри полости капсулы. Результирующая деформация может использоваться для косвенного измерения давления среды. Значение давления отображается стрелкой. Капсульный манометр обычно используется для измерения давления газа, а также может в определенной степени измерять защиту от микродавления и избыточного давления.Когда несколько компонентов, чувствительных к сильфону, сложены вместе, создается большая передающая сила для измерения очень малого давления.

Трубки Бурдона имеют следующие преимущества перед диафрагменными элементами:

• Они охватывают диапазон малых давлений от 0 до 0,6 бар до диапазонов высокого давления от 0 до 10 000 бар.
• Они обеспечивают точность до класса 0,1 согласно правилам калибровки.
• Их проще изготовить.
• Их можно легко соединить или герметизировать с компонентами, находящимися под давлением.В зависимости от материала и нагрузки давления они либо припаиваются, либо привариваются, либо прикручиваются к ним.

Мембранные манометры используются, когда манометр с трубкой Бурдона достигает своих пределов.

FAQ

Что такое капсульный манометр?

Капсульный манометр также называется микроманометром. Он подходит для измерения низкого микродавления жидкости, газа или пара, не имеющего риска взрыва, кристаллизации, затвердевания и коррозионного воздействия на медь и медные сплавы.
Капсульный манометр использует капсулу как чувствительный элемент для измерения малых давлений. Измерьте микродавление и отрицательное давление коррозионного воздействия на медный сплав, взрывоопасный газ отсутствует. Широко применяется в вентиляции котлов, газопроводах, топочных устройствах и другом подобном оборудовании.

Как работает мембранный манометр?

Мембранный манометр состоит из диафрагменного изолятора и универсального манометра, образующих системный манометр.Пружинная трубка вакуумируется с помощью специального оборудования. И залить людей ирригационной жидкостью. Закройте его диафрагмой. Когда давление P измеряемой среды действует на диафрагму, она деформируется. Рабочее тело, заполненное в компрессорной системе, с помощью работы заставляет рабочую жидкость образовывать △ P, эквивалентное P. Пропускание жидкости вызывает соответствующую упругую деформацию-смещение на свободном конце упругого элемента (пружинной трубки) в измерителе давления. В соответствии с принципом работы приспособления для измерения давления, соответствующего ему, отображается измеренное значение давления.

Что измеряет диафрагма?

В манометре давление, измеренное диафрагмой, обычно рассматривается как относительное давление. Обычно в качестве относительной точки выбирается атмосферное давление. Упругая деформация диафрагмы под давлением среды. Усилен шестеренчатым передаточным механизмом манометра. Манометр покажет относительное значение атмосферного давления (высокое или низкое)

Какие бывают типы манометров?

1.Манометры можно разделить на прецизионные манометры и манометры общего назначения в зависимости от их точности измерения. Классы точности измерения прецизионных манометров составляют 0,1, 0,16, 0,25, 0,4 и 0,05 соответственно. Уровни точности измерения обычных манометров составляют 1,0, 1,6, 2,5 и 4,0 соответственно.
2. Манометры делятся на: манометры общего назначения, манометры абсолютного давления и манометры дифференциального давления в соответствии с их указанными стандартами давления.Общий манометр основан на атмосферном давлении. Манометр абсолютного давления основан на абсолютном нулевом давлении. Манометр дифференциального давления измеряет разницу между двумя измеренными давлениями.
3. Манометр делится на: вакуумметр, манометр вакуума, микроманометр, манометр низкого давления, манометр среднего давления и манометр высокого давления в соответствии с диапазоном измерения. Вакуумметры используются для измерения значений давления ниже атмосферного.Манометры вакуума используются для измерения значений давления ниже и выше атмосферного. Микроманометр используется для измерения значения давления менее 60 000 Па. Манометр низкого давления используется для измерения значения давления 0 ~ 6 МПа. Манометр среднего давления используется для измерения давления 10 ~ 60 МПа. Измеритель высокого давления используется для измерения давления выше 100 МПа.
4. Манометр делится по режиму отображения: стрелочный манометр, цифровой манометр.
5. Манометры подразделяются в соответствии с их функциями использования: манометры можно разделить на манометры с местной индикацией и манометры с контролем сигнала реального времени в соответствии с их различными функциями использования.
6. Специально измеряемый манометр. Манометры общего назначения, вакуумметры, ударопрочные манометры, манометры из нержавеющей стали и т. Д. Являются приборами для индикации давления и не имеют других функций управления, кроме индикации давления.
— Корпус противоударного манометра выполнен в виде полностью герметичной конструкции. И в корпусе залито демпфирующее масло (сейчас в основном залито силиконовым маслом). Благодаря своему демпфирующему эффекту он может использоваться в месте измерения вибрации рабочей среды или пульсаций среднего давления (нагрузки).
— Манометр с электрическим контактным переключателем может выполнять функцию сигнализации или управления.
-Манометр с дистанционным механизмом передачи может выдавать электрические сигналы (например, сигналы сопротивления или стандартные сигналы постоянного тока), необходимые в промышленном строительстве.
-Изолятор (химический разделитель), используемый в диафрагменном расходомере, может изолировать измеряемую среду от инструмента через изолирующую диафрагму. Для того, чтобы измерить давление сильной коррозии, высокой температуры, легко кристаллизующейся среды.

Sino-Instrument предлагает более 50 мембранных манометров.

Примерно 50% из них составляют манометр с диафрагмой , 40% — манометр дифференциального давления и 40% — датчики давления с разделительной диафрагмой .

Вам доступны различные варианты манометров с диафрагмой , такие как бесплатные образцы, платные образцы.

Sino-Instrument — всемирно признанный поставщик и производитель мембранного манометра
, расположенный в Китае.

Крупнейшей страной-поставщиком является Китай (материк), который поставляет 100% мембранного манометра
соответственно .

Sino-Instrument продается через развитую дистрибьюторскую сеть, охватывающую все 50 штатов и 30 стран мира.

Мембранный манометр Продукция наиболее популярна на внутреннем рынке, в Юго-Восточной Азии и на Среднем Востоке.

Вы можете гарантировать безопасность продукции, выбирая из сертифицированных поставщиков, имеющих сертификаты ISO9001, ISO14001.

Запросить ценовое предложение

как работает манометр, заполненный жидкостью? Компания DPG Kits

Манометр, заполненный жидкостью, представляет собой манометр механического стрелочного типа с наполняющей жидкостью в корпусе часов или манометр с механической стрелкой (или поворотной шкалой) с наполняющей жидкостью и демпфером в корпусе часов.(Включая шарниры, пружинные трубки, токоограничивающие винты и т. Д.), Механизм передачи, устройство отображения (указатель и циферблат) и корпус (включая корпус часов, крышку часов, стекло часов и т. Д.).

1. Принцип работы

Давление измеряемой среды действует на диафрагму и передает его демпфирующей жидкости в камере поверхностного объема. Используя принцип дросселирования капиллярного канала, пульсация давления подавляется демпфером и становится постоянным давлением, которое воздействует на упругий элемент, вызывая смещение, а затем показывает измеренное значение давления.

Основной особенностью манометра, заполненного жидкостью, является то, что он обладает хорошей ударопрочностью и отлично подходит для измерения давления жидкости при мгновенном ударе и сильных пульсациях среды. Вязкая демпфирующая жидкость содержит механизм индикации передачи, так что помехи вибрации, возникающие, когда механическая вибрация подвергается испытанию давлением сейсмического манометра, значительно ослабляются.

Конструкция заполненного жидкостью манометра полностью герметична, что позволяет ему нормально работать в суровых условиях и условиях, таких как пыль, под водой и высокая влажность.Сейсмический манометр отличается антиблокировкой и легкостью затвердевания бурового раствора, цемента и т. Д. И легко кристаллизируется, можно измерять среды с высокой вязкостью. В состав ударопрочного манометра входят индикаторный механизм, упругий элемент, демпфер и капсульная диафрагма.

2. Основная структура

Состоит из капсульной диафрагмы, демпфера, упругого элемента и индикаторного механизма.

Принцип работы противоударных часов состоит из уплотнительной прокладки, диафрагменной группы, крюковой пружины, механизма индикации трансмиссии, корпуса и т. Д.Пульсирующее давление измеряемой среды воздействует на диафрагменную группу через разделитель. Группа диафрагмы использует принцип ограничения тока в капиллярном канале для подавления пульсации давления и обеспечения более стабильного давления. Давление преобразуется в концентрированную силу механизмом, действующим на пружину крюка, и пружина крюка деформируется. После усиления передаточным механизмом циферблат поворачивается, и затем указывается среднее значение измеренного пульсирующего давления.

3. Функции, связанные с принципом

3.1 Хорошая ударопрочность

Он особенно подходит для измерения давления жидкости при сильной пульсации или мгновенном ударе среды. Механизм индикатора передачи находится в вязкой демпфирующей жидкости, что значительно ослабляет влияние механической вибрации среды, в которой находится инструмент, на его работу.

3.2 Функции антиблокировки

Он имеет конструкцию уплотнения зонта и может работать в суровых условиях и воде, таких как высокая влажность и пыль.Его можно использовать для измерения высоковязких, легко кристаллизующихся и затвердевающих сред, таких как цемент и грязь.

В этой статье подробно описывается принцип работы манометра, заполненного жидкостью, и мы надеемся, что у вас есть руководство по использованию гидравлического манометра. В нашей компании также есть качественный манометр, заполненный жидкостью, если вам интересно, оставьте сообщение.

Сколько типов манометров существует?

Манометры

Какие бывают типы манометров?

07 сен, 2020 Новости

Устройства, которые используются для измерения давления, называются манометрами.Проще говоря, давление — это величина перпендикулярной силы, приложенной к единице площади поверхности. Исследователи разработали множество методов измерения давления. Чтобы правильно измерить давление, очень важно учитывать, по какой контрольной точке его измерять. Соответственно, оно подразделяется на «абсолютное», «манометрическое» или «дифференциальное». Манометр может быть гидростатическим или механическим.

Манометры

для столба жидкости или поршневые датчики измеряют давление, сравнивая его с величиной гидростатической силы на единицу площади на дне столба жидкости.Другие виды манометров, например, использующие диафрагмы, трубки Бурдона или сильфоны, измеряют давление с помощью механических движений.

Манометры хорошо подходят для измерения трех различных типов давления.

1. Манометры абсолютного давления

A. Измерение абсолютного давления — Абсолютное давление измеряется относительно давления, которое существует в полном вакууме. Давление при полном вакууме равно нулю.Поэтому это давление называется «абсолютным».

B. Описание измерительных приборов — Типичный механический манометр абсолютного давления состоит из измерительной ячейки, разделенной диафрагмой. Одна часть прибора представляет собой камеру сравнения и представляет собой вакуум. Барометр, который представляет собой гидростатический манометр, также может использоваться для измерения абсолютного давления.

C. Приложения — Манометры абсолютного давления могут использоваться для измерения давления паров жидкостей, вакуумных реакторов, для проверки утечек в резервуарах и контурах, а также для измерения падения давления в вакуумных колоннах дистилляции, для контроля адиабатического давления насыщения метеорологами. и для выполнения операций по перегонке в нефтеперерабатывающей промышленности.Манометры абсолютного давления также используются в вакуумных насосах и в пищевой промышленности. Барометры используются для измерения атмосферного давления.

2. Приборы для измерения избыточного давления

A. Измерение манометрического давления — Манометрическое давление измеряется относительно стандартного атмосферного давления на уровне моря (приблизительно 1013,25 мбар). Избыточное давление положительное, когда оно больше атмосферного, и отрицательное, когда оно меньше атмосферного.

B. Описание измерительных приборов — Наиболее часто используемым устройством для измерения манометрического давления является манометр с трубкой Бурдона. Это механическое устройство, которое состоит из трубки С-образной формы, запечатанной с одного конца. Запечатанный конец может свободно перемещать указатель по шкале в соответствии с приложенным давлением внутри трубки, проходя через открытый конец. Другие механические устройства, такие как диафрагмы и сильфоны, также могут измерять манометрическое давление . Среди гидростатических эффективен U-образный манометр.

C. Приложения — Приборы для измерения избыточного давления — это наиболее широко используемые приборы для измерения давления в промышленных целях, особенно в энергетике, нефтеперерабатывающих заводах, химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой, холодильной, кондиционирующей и санитарной отраслях.

3. Манометры дифференциального давления

A. Измерение перепада давления — Дифференциальное давление — это только мера разницы между двумя показаниями давления.Он не предлагает никакой информации об уровнях давления в двух сравниваемых точках.

B. Описание измерительных приборов — Манометры дифференциального давления обычно являются механическими по своей природе. Основными типами манометров для измерения дифференциального давления являются манометры поршневого, мембранного типа и сильфонные манометры дифференциального давления. Каждый из них имеет специализированное применение в различных производственных процессах.

C. Приложения — Манометры дифференциального давления находят применение в различных отраслях промышленности для контроля фильтрации, уровня и расхода жидкости.Они используются на нефтеперерабатывающих заводах, а также на нефтехимических и химических заводах, электростанциях и в чистых помещениях.

Типы манометров в зависимости от использования

1. Коммерческие и промышленные манометры — Коммерческие манометры — это приборы для измерения давления общего назначения, обычно используемые в системах отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха (HVAC) и охлаждения. Промышленный манометр подходит для производственных процессов, которые не блокируют систему давления.Промышленные манометры используются в обрабатывающей промышленности, OEM-приложениях, гидравлике, водоочистке и обратном осмотре.

2. Манометры технологического давления — В отраслях, где производственный процесс функционирует в экстремальных условиях, подвержен вибрациям, скачкам давления и агрессивной среде (например, в некоторых областях нефтехимической и другой химической промышленности), манометр технологического давления может быть безопасным. использовал.

3. Манометры низкого давления — подходят для измерения давления жидкости и газа при условии, что они не препятствуют его работе.Для процессов строительства заводов, пневматических систем и чистых помещений часто требуются манометры низкого давления.

4. Манометры для уплотнения — Эти манометры предназначены для герметизации потенциальных путей утечки и используются в различных промышленных приложениях для удовлетворения требований совместимости материалов, вязких сред, агрессивных химикатов, вибраций, санитарных и фармацевтических требований.

5. Высокоточные измерительные приборы — Эти измерительные приборы хорошо подходят для процессов, требующих точной калибровки, например, в испытательных лабораториях.

6. Дуплексные манометры — это тип манометра дифференциального давления, который может работать в экстремальных условиях и измерять разницу между двумя приложенными давлениями. Иногда это требуется в холодильной, топливной, химической и воздушной промышленности.

Выбор подходящего манометра

Такие факторы, как требуемый уровень точности, соответствующий размер шкалы для удобочитаемости, долговечность материала в соответствии с окружающей средой и условиями процесса, доступные варианты монтажа и диапазон давления, которое он может измерять, и тип давления, которое необходимо измерить, определяют тип манометра. право на использование.Если вы выберете производителя, который предоставляет вам широкий выбор датчиков, выбор подходящего будет несложным процессом.

Часто задаваемые вопросы о манометре

1. Что такое манометр?
A. Манометр — это прибор для измерения интенсивности жидкости.

2. Для чего используются манометры?
A. Манометр, прибор для измерения состояния текучей среды (жидкости или газа), которое определяется силой, которую текучая среда будет оказывать в состоянии покоя на единицу площади, например фунты на квадратный дюйм или ньютоны. на квадратный сантиметр.

3. Какие два типа давления?
A. Существует два основных типа давления: абсолютное и манометрическое.

Типы манометров и принцип работы

Пример наклонного манометра, который можно купить (источник: Kimo Canada)

Что измеряет манометр?

Манометр — чрезвычайно простое, но очень эффективное устройство, которое используется для измерения давления. В большинстве случаев это относится к манометру, который состоит из U-образной стеклянной трубки, заполненной ртутью или другой жидкостью.Традиционно один конец трубки манометра остается открытым, чувствительным к атмосферному давлению, в то время как шланг манометра соединяется через газонепроницаемое уплотнение с дополнительным источником давления. В то время как обычно манометр связан с давлением газа, он также может использоваться для измерения давления, оказываемого жидкостями.

Поскольку манометр манометра не имеет механических частей, он требует минимального обслуживания и очень точен.

Каков принцип работы манометра?

Принцип работы манометра для газа или жидкости чрезвычайно прост.Гидростатическое равновесие показывает, что давление, когда жидкость находится в состоянии покоя, одинаково в любой точке. Например, если оба конца U-образной трубки оставить открытыми для атмосферы, давление с каждой стороны будет одинаковым. Как следствие, уровень жидкости слева будет таким же, как уровень жидкости справа — равновесие. Однако, если один конец U-образной трубки оставить открытым для атмосферы, а другой будет подключен к дополнительному источнику газа / жидкости, это создаст разные давления.

Принцип работы U-образного манометра

Если давление от дополнительной подачи газа / жидкости выше атмосферного давления, это будет оказывать понижающее давление на измерительную жидкость. Как следствие, жидкость будет выталкиваться вниз с одной стороны с большим давлением, заставляя жидкость подниматься на стороне с меньшим давлением. Обратное может произойти, если дополнительная подача газа / жидкости создает меньшее давление, чем атмосферное давление. В этом случае жидкость будет падать на сторону открытого участка U-образной трубки и подниматься на стороне, подключенной к дополнительному источнику газа / жидкости.

Возможно, самый простой способ объяснить это — движение качелей на детской площадке. Если обе стороны имеют одинаковый вес и не оказывают дополнительного давления на качели, они идеально сбалансируются. Однако, если вес или давление, оказываемое на один конец качелей, больше, чем на другой, более тяжелая сторона будет опускаться, а более легкая сторона подниматься.

Какие бывают типы манометров?

На рынке много вариантов. Однако мы сосредоточимся на пяти основных типах:

Нажмите для увеличения	Манометр с U-образной трубкой Традиционное устройство с U-образной трубкой является наиболее распространенным, когда один конец частично заполненной жидкостью трубки открыт в атмосферу, а другой конец подключен к внешнему источнику.Измеряя разную высоту жидкости на левой и правой стороне U-образной трубки, можно рассчитать давление от внешнего источника по отношению к атмосферному давлению.
Нажмите для увеличения	Дифференциальный манометр с U-образной трубкой Дифференциальная U-образная трубка закрыта, и оба конца заполнены разной жидкостью / газом при разном давлении. Это, как правило, используется там, где давление необходимо измерять напрямую, а не на основе внешнего давления.
Нажмите для увеличения	Манометр с перевернутой U-образной трубкой Конструкция с перевернутой U-образной трубкой используется для измерения низкого давления между двумя отдельными точками с относительно высоким уровнем точности. Жидкость вводится в U-образную трубку с обоих концов, при этом объем воздуха разделяет разные жидкости. Использование крана позволяет воздуху выходить из устройства с перевернутой U-образной трубкой или впускаться в него. Тем самым регулируя перепад давления и получая точные показания
Нажмите для увеличения	Микроманометр Микро-конструкция представляет собой модифицированную версию основной U-образной трубки, за исключением того, что одна сторона трубки имеет большее поперечное сечение.Определение давления манометром остается прежним, но благодаря конструкции U-образной трубки он может измерять мельчайшие перепады давления.
Нажмите для увеличения	Манометр наклонный Как следует из названия, наклонный манометр предполагает постепенный наклон конструкции. Это позволяет измерять мизерное давление с очень высокой точностью. Он используется там, где манометрические свойства жидкостей аналогичны.Опять же, простота, отсутствие обслуживания и отсутствие движущихся частей делают его чрезвычайно эффективным и простым в использовании.

В чем разница между манометром и барометром?

Хотя эти два устройства используются для измерения давления воздуха, между ними есть небольшие различия. Если мы посмотрим на оригинальные ртутные барометры, они были просто стеклянной трубкой, наполненной ртутью и частично вакуумом. Высота столба ртути будет расти и падать одновременно с различным атмосферным давлением.Это было откалибровано по шкале, позволяющей измерять фактическое атмосферное давление. Главное, чтобы труба представляла собой одну колонну и оба конца были закрыты.

Жидкостный манометр по сравнению с ртутным барометром, демонстрирующий разницу в принципах работы

Манометр позволяет измерять дополнительные источники жидкости / газа относительно атмосферного давления или других источников жидкости / газа. Существуют различные типы, которые позволяют регулировать давление с одной стороны для получения более точных показаний.Также возможен вариант с закрытыми / открытыми концами и U-образной трубкой, которая отличает эти два устройства измерения давления.

Несмотря на то, что в технологии были достигнуты большие успехи, основная конструкция и конструкция манометра остались нетронутыми. Никаких движущихся частей, никакого обслуживания и чрезвычайно точные показания — чего еще вы можете желать?

.