- Види і конструкція приладу
- Різновиди систем для вимірювання тиску
- Види вимірювальних приладів
- манометр іонізаційний
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Дуже часто в житті, а особливо на виробництві, доводиться стикатися з таким приладом вимірювання, як манометр.
Манометр - це прилад для вимірювання надлишкового тиску. Через те, що ця величина може бути різною, прилади теж мають різновиди. Областей застосування цих приладів дуже багато. Застосовуватися вони можуть в металургійній промисловості, в будь-якому механічному транспорті, житловому та комунальному господарстві, сільському господарстві, автомобілебудуванні та інших галузях.
Види і конструкція приладу
Залежно від того, для яких цілей прилади використовуються, вони поділяються на різні типи. Найпоширенішими є манометри пружинні. Вони мають свої переваги:
- Вимірювання величини в широкому діапазоні.
- Хороші технічні характеристики.
- Надійність.
- Простота пристрою.
У пружинному манометрі чутливим елементом є порожня всередині вигнута трубка. Вона може мати перетин у вигляді овалу або еліпсоїда. Ця трубка деформується під впливом тиску. Вона запаяна з одного боку, а з іншого знаходиться штуцер, за допомогою якого вимірюють величину в середовищі. Кінець трубки, який запаяний, з'єднується з передавальним механізмом.
Конструкція приладу така:
- Корпус.
- Стрілки приладу.
- Шестерінки.
- Вісь.
- Поводок.
- Зубчастий сектор.
Між зубами сектора і шестерінки встановлюється спеціальна пружина, яка необхідна для того, щоб виключити мертвий хід.
Вимірювальна шкала представлена в Барах або Паскалях. Стрілка показує надлишковий тиск того середовища, в якій проводиться вимір.
Принцип дії дуже простий. Тиск від вимірюваного середовища надходить всередину трубки. Під його впливом трубка намагається вирівнятися, так як площа зовнішньої і внутрішньої поверхонь має різну величину. Вільний кінець трубки робить рух, при цьому стрілка повертається на певний кут завдяки передавальному механізму. Вимірюється величина і деформація трубки знаходяться в прямолінійною залежності. Саме тому значення, яке показує стрілка, і є тиском певного середовища.
Різновиди систем для вимірювання тиску
Є багато різних манометрів для вимірювання низького і високого тиску. Але технічні характеристики у них різні. Основною відмінною параметром є клас точності. Манометр буде показувати точніше, якщо значення буде менше. Найточніший - цифрові пристрої.
За своїм призначенням манометри бувають наступних видів:
Самописні. У них знаходиться механізм, який на папері дозволяє креслити графік роботи пристрою.- Залізничні. Застосовуються в залізничному транспорті.
- Суднові. Використовуються на морському і річковому судні.
- Еталонні. У них високий клас точності. Саме тому їх застосовують для випробувань, регулювання і перевірки інших вимірювальних приладів тиску.
- Спеціальні. Використовуються для вимірювання величини різноманітних газів. Залежно від того, для якого газу вони призначаються, мають різні кольори корпусу і маркувальні букви: для вимірювання горючих газів - червоні, для негорючих - чорні, жовті аміачні (А), білі ацетиленові (АЦ), блакитні кисневі (К).
- Електроконтактні. У них є електросігналізація, яка дозволяє регулювати вимірювану середу. Ці прилади поділяються на два типи: на основі електроконтактні приставки і з мікровимикачами.
- Загальнотехнічні. Призначені для вимірювання тиску в різних середовищах. Ними можна міряти надлишкові і вакуумметричного тиску.
За принципом роботи виділяють такі типи:
П'єзоелектричні. Ґрунтуються на п'єзоефекті. У кристалі кварцу з'являється заряд при механічному впливі.- Деформаційні. Ґрунтуються на деформації чутливого елемента (мембрани, сильфони, пружини і інших), який при деформації діє на стрілку.
- Рідинні. Їх основою є трубка, заповнена рідиною. Вони можуть бути двох видів: з однією або двома трубками. Прилади з двома трубками використовуються для того, щоб в різних середовищах порівнювати тиск.
- Поршневі. Вони складаються з циліндра, всередину якого вставлено поршень.
Рідинні системи вимірювання
Величина в цих манометрах вимірюється за допомогою врівноваження ваги рідинного стовпа. Мірою тиску є рівень рідини в сполучених посудинах. Цими приладами можна вимірювати величину в межах 10-105 Па. Вони знайшли своє застосування в лабораторних умовах.
По суті, це U-подібна трубка, де знаходиться рідина з великою питомою вагою в порівнянні з тією рідиною, в якій безпосередньо вимірюється гідростатичний тиск. Такий рідиною найчастіше є ртуть.
До цієї категорії можна віднести робочі і загальнотехнічні прилади типу ТВ-510, ТМ-510. Ця категорія найбільш затребувана. З їх допомогою вимірюють тиск неагресивних і некрісталлізующіхся газів і парів. Клас точності цих приладів: 1, 1.5, 2.5. Вони знайшли своє застосування в виробничих процесах, при транспортуванні рідин, в системах водопостачання і на котельнях.
електроконтактні прилади
У цю категорію можна віднести мановакуумметри і вакуумметри. Призначаються вони для вимірювання величини газів і рідини, які по відношенню до латуні і стали є нейтральними. Конструкція в них така ж, як і у пружинних. Відмінність лише в великих геометричних розмірах. Через пристрої контактних груп корпус електроконтактного приладу великий. Цей прилад на тиск в контрольованому середовищі може впливати завдяки розмикання / замикання контактів.
Завдяки використовуваному електроконтактні механізму цей прилад можна використовувати в системі аварійної сигналізації.
зразкові вимірювачі
Призначається цей пристрій для перевірки манометрів, які вимірюють величину в лабораторних умовах. Основним їх призначенням є перевірка справності даних робочих манометрів. Відмінною рисою служить дуже високий клас точності. Він досягається завдяки конструктивним особливостям і зубчатому зачеплення в передавальному механізмі.
спеціальні пристрої
Ці прилади застосовуються в різних промислових галузях для вимірювання тиску таких газів, як ацетилен, кисень, водень, аміак та інші. В основному вимірювати тиск спеціальним манометром можна тільки у одного типу газу. На кожному приладі вказується той газ, для якого він призначається. Прилад також пофарбований у колір газу, для якого його можна використовувати. Пишеться і початкова буква газу.
Є ще й вібростійкі спеціальні манометри, які здатні працювати при сильних вібраціях і великому пульсуючому тиску навколишнього середовища. Якщо застосовувати звичайний манометр в подібних умовах, то він швидко зламається, так як з ладу вийде передавальний механізм. Головним критерієм таких приладів є корозійно-стійка сталь корпусу та герметичність.
Аміачні системи повинні бути корозійностійким. У виготовленні вимірювального механізму ацетиленових не допускають сплавів міді. Пов'язано це з тим, що при контакті з ацетиленом є ризик утворення ацетіленістой вибухонебезпечної міді. Кисневі механізми повинні бути знежиреними. Це пов'язано з тим, що в деяких випадках навіть незначний контакт чистого кисню і забрудненого механізму може викликати вибух.
самописні прилади
Відмінною рисою таких пристосувань є те, що вони здатні на діаграмі записувати вимірюється тиск, яке дозволить побачити зміни в певний час. Своє застосування вони знайшли в промисловості з неагресивними засобами і енергетиці.
Суднові і залізничні
Суднові манометри призначені для того, щоб виміряти вакуумметрическое тиск рідин (води, дизельного палива, масла), пара і газу. Їх відмінними рисами є висока вологозахист, стійкість до вібрацій і кліматичних впливів. Застосовуються в річковому і морському транспорті.
Залізничні, на відміну від звичайних манометрів, тиск не показують, а перетворюють в сигнал іншого типу (пневматичний, цифровий та інші). Для цих цілей використовуються різні методи.
Активно такі перетворювачі застосовуються в системах автоматики, управління технологічними процесами. Але незважаючи на своє призначення, їх активно використовують в галузях атомної енергетики, хімічної і нафтовидобутку.
Види вимірювальних приладів
Прилади для вимірювання тиску підрозділяються на такі різновиди:
Тягонапороміри - це мановакуумметри, який має крайні межі вимірювання не вище 40 кПа.- Тягоміри - вакуумметр, який має межу вимірювання рівний (-40) кПа.
- Напорометр - це манометр малого надлишкового тиску (+40) кПа.
- Мановакуумметри - це пристрої, які здатні вимірювати як вакуумметрическое, так і надлишковий тиск у межах 60-240000 кПа.
- Вакуумметр - пристрій, що вимірює розрідження (тиск, яке нижче атмосферного).
- Манометр - пристрій, який здатний вимірювати надлишковий тиск, тобто різниця між абсолютним тиском і барометричним. Його межі коливаються від 0, 06 до 1000 МПа.
Більшість імпортних і вітчизняних манометрів виготовляються по всім загальноприйнятим стандартам. Саме з цієї причини існує можливість заміни однієї марки на іншу.
При виборі приладу необхідно спиратися на такі показники:
- Розташування штуцера - осьове або радіальне.
- Діаметр різьблення штуцера.
- Клас точності приладу.
- Діаметр корпусу.
- Межа вимірюваних значень.
манометр іонізаційний
Манометри іонізаційні є найбільш чутливими приладами вимірювання для дуже маленького тиску. Вони роблять виміри побічно через вимір тих іонів, які утворюються при бомбардуванні газів електронами. Чим менше щільність газу, тим менше буде утворено іонів. Калібрування іонізаційного манометра нестабільно. Воно залежить від природи газу, який вимірюється. А ця природа відома не завжди. Можуть бути вони откалібріровани через порівняння зі значеннями манометра Мак Леода, які від хімії незалежні і більш стабільні.
Термоелектроди з атомами газу вдаряються і регенерують іони. Вони притягуються до електрода під напругою, яке для них підходить (це відповідний напруга називається колектором). У колекторі струм пропорційний швидкості іонізації, яка в системі є функцією тиску. Саме так за допомогою вимірювань струму колектора можна визначити газовий тиск.
Більшість іонних манометрів поділяються на три види:
Холодний катод.- Гарячий катод. Електрично нагрівається нитка розжарення утворює електронний промінь. У цьому випадку електрони проходять через прилад і навколо себе іонізують молекули газу. Іони, що утворилися, скупчуються на електроді з негативним зарядом.
- Прилад з обертовим ротором. Він відрізняється високою ціною і чутливістю.
Калібрування іонних манометрів дуже чутливо до хімічного складу вимірюваних газів, конструкційної геометрії, поверхневим напиленням і корозії. Непридатною їх калібрування може стати при включенні в середовищі дуже низького або атмосферного тиску.
Вимірювати тиск необхідно в багатьох промислових галузях, ось тільки прилади для цього використовують різні. Але незалежно від цього дана величина нічим, крім манометра, не визначається.