Что такое манометр дифференциального давления

Статья посвящена дифференциальным манометрам давления. Рассмотрены виды устройств, принципы их работы и технические особенности.

Описание и назначение манометра

Как используется манометрМанометр представляет собой прибор, измеряющий уровень давления. Существуют такие виды манометров, которые применяются в самых разных отраслях, и, разумеется, для каждой из них предназначен свой манометр. Для примера можно взять барометр — прибор, предназначенный для измерения давления атмосферы. Они широко применяются в машиностроении, в сельском хозяйстве, в строительстве, в промышленности и в других сферах.

Эти приборы измеряют давление, и это понятие растяжимое, по крайней мере, и у этой величины также есть свои разновидности. Чтобы ответить на вопрос о том, какое давление показывает манометр, стоит рассмотреть этот показатель в целом. Это величина, определяющая отношение силы, действующей на единицу площади поверхности, перпендикулярно этой поверхности. Практически любой технологический процесс сопровождается этой величиной.

Виды давления:

  • Как измеряется прибороматмосферное — давление атмосферы земли, которое создается массой воздушного столба;
  • абсолютное давление —это показатель, отсчет которого с учетом атмосферного, начинается с нуля;
  • избыточное — под избыточным подразумевают разность двух показателей атмосферного и абсолютного;
  • вакуум или, другими словами, разряженное — наоборот, представляет собой разницу абсолютного и атмосферной или барометрической величины;
  • дифференциальное — это разность между двумя измеряемыми показателями, которые не имеют отношения к природным показателям.

Для измерения каждого из перечисленных выше видов показателей существуют определенные типы манометров.

Принцип работы прибора

Главным отличием дифференциальных моделей манометра является фиксация сразу двух значений, разность между которыми и отражается в качестве целевого показателя. Более того, в простейших системах не всегда имеет значение конкретная величина. Может устанавливаться лишь пороговый уровень разности, при достижении которого срабатывает индикатор. Например, если разность давлений в двух средах достигла критического коэффициента, прибор автоматически сгенерирует выходной сигнал, линейно взаимосвязанный с постоянным током. Сам способ фиксации исходных данных реализуется по-разному в зависимости от типа манометра дифференциального давления и его чувствительного элемента. Различаются и способы представления конечной информации. В данном случае была описана элементарная модель с выводом сигнала, который сам по себе может запускать цепь ответных реакций. Но существуют и более сложные устройства, в которых осуществляется постоянный контроль нескольких показателей давления в связанных средах.

Дифференциальный манометр: виды, принцип работы

Дифференциальный манометр: виды, принцип работы и производители - фотография 1

  • Дифференциальный манометр: виды, принцип работы
  • Принцип работы прибора
  • Устройство дифференциального манометра
  • Основные классификации
  • Мембранный дифманометры
  • Сильфонный дифманометр
  • Ртутный дифманометр
  • Основные классификации
  • Модели дифманометров
  • Двухтрубные модели
  • Однотрубные модели
  • Мембранные дифманометры
  • Сильфонные версии
  • Другие механические версии
  • Цифровые дифманометры
  • Источники:

Потребность в точном замере давления возникает в разных областях. Наиболее требовательны к точности замеряемых показателей производственные предприятия, на которых обслуживаются сложные технологические процессы. Комплексно определять перепады давления в таких условиях позволяет дифференциальный манометр (дифманометр), который имеет разные технико-конструкционные и функциональные исполнения.

Давление в системе водопровода норма

Естественно, единицей определяющей показатель давления, положено считать бар либо же атмосферу, что благодаря незначительному расхождению практически идентичны. В соответствии с основными нормами и правилами, городского типа системы имеют показатель равный четырем. Определить какое же в действительности оно есть в системе, возможно, лишь используя специализированные приборы, что предназначены для таких целей. Относительно их показателей, она может быть в интервале от двух с половиной до семи с половиной.

По достижению шести — семи атмосфер, вполне возможны сбои системы, что связано с достаточно чувствительными составляющими такой системы. Почему при приобретении различного оборудования, агрегатов и материалов, следует подбирать исходя из показателей повышенных прочностных характеристик, что позволит выдерживать и оказывать сопротивление возможным гидроударам, давление резко повышается. Стандартно, все установленное оснащение должно выдерживать показатель равный шести, а при периодах ежегодного проведения опрессовки он будет равен десяти.

Общая классификация манометров

В зависимости от вида приборы делят на:

  • общетехнические;
  • технические;
  • электроконтактные;
  • специального назначения.

Учитывая востребованность прибора, их классифицируют и по назначению на:

  • судовые;
  • самопишущие;
  • виброустойчивые;
  • специализированные устройства.

Общетехнические приборы востребованы в различных отраслях производства, они универсальны и устойчивы к сильной вибрации. Их чаще других моделей применяют в газо- и теплоснабжении, на сложных технологических линиях, в различных машинах и механизмах.

Специальные манометры предназначены для определения степени давления газа (водорода, кислорода, ацетилена и других), причем для каждого газа необходим свой прибор.

Электроконтактные устройства способны воздействовать на измеряемую среду за счет особенностей своей конструкции. Они применяются для пара, газа и различных жидкостей.

Судовые манометры востребованы на морском и речном флоте.

В повседневной жизни чаще всего манометрами пользуются автовладельцы. Прибор необходим для измерения давления воздуха в шинах. Опытные водители хорошо знакомы с этим устройством, а начинающим автовладельцам следует обзавестись им в обязательном порядке, ведь от давления в шинах зависит безопасность эксплуатации любого транспортного средства.

Стандартные шкалы манометров

60 100 160 250 400

600 1000 1600 кгс/см 2

Подбор манометров по разрешенному

рабочему давлению

На шкале манометра должна быть нанесена красная черта, соответствующая разрешенному рабочему давлению.

Красная черта ставится на 2/3

image014.jpg

Рис. 2.5. Красная черта манометра

Если нужно подобрать манометр по разрешенному давлению Рразр, то image016.gif(2.8)

и подбирают ближайшее большее значение из манометрического ряда.

Пример

Подобрать шкалу манометра, если Рразр = 10 кгс/см 2

image018.gif

Такой шкалы нет, поэтому шкала выбирается от 0 до 16 кгс/см 2 .

Электроконтактные манометры

Они имеют электрическое контактное устройство, срабатывающее при достижении заданного давления и посылающее импульс в сигнальные устройства.

Манометр снабжен двумя контрольными стрелками с контактами. Контрольные стрелки устанавливают на «max» и «min» давления, а стрелка прибора, несущая контакты, перемещаясь, дает сигнал, если давление достигло значений, установленных контрольными стрелками.

ЭКМ — электроконтактный манометр (применяется для сигнализации параметров во взрывобезопасных помещениях);

ЭКВ — электроконтактный вакуумметр;

ВЭ-16рб- электроконтактный манометр, во взрывозащищённом исполнении.

Сильфонные манометры

МСС — манометр сильфонный самопишущий, предназначен для измерения давления и записи его на дисковой диаграммной бумаге.

Принцип действия МСС основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации сильфона.

Измеряемое давление поступает через штуцер в полость сильфонного механизма и вызывает перемещение дна сильфона, которое через передаточный механизм передается на перо прибора. Внутренняя полость сильфона связана с атмосферой.

image020.gif

Рис.2.6 Сильфонный манометр МСС

Предел измерения давления зависит от толщины стенок, размера и количества гофр сильфона, а также от металла, из которого он изготовлен.

Сильфонные приборы делятся на показывающие и самопишущие. Они могут быть с пневматическим выходным сигналом, с сигнальным устройством, с записью одного или 2-х давлений, с пневматическим регулирующим устройством.

Манометры МСС используются для непосредственного измерения давления и как вторичные приборы. Если МСС используют для непосредственного измерения давления, то их подключают прямо к трубопроводу или аппарату.

Они имеют следующие пределы измерения:

0 ¸ 0,25; 0 ¸ 0,4; 0 ¸ 0,6; 0 ¸ 1; 0 ¸ 1,6; 0 ¸ 2,5; 0 ¸ 4 кгс/см 2 .

Если МСС применяют, как вторичный прибор, то их подключают к аппарату или трубопроводу через первичный прибор.

В этом случае МСС имеют пределы измерения от 0,2 до 1 кгс/см 2 .

В самопишущих манометрах вращение диаграммы может осуществляться с помощью часового механизма или синхронного двигателя. Приборы с часовым механизмом используют во взрывоопасных помещениях.

На диаграмме нанесен отсчет времени, при помощи которого можно определить измеряемое давление относительно времени работы технологического оборудования. Дисковая диаграммная бумага совершает один оборот за сутки, затем ее заменяют новой.

Пример.

МСС записывает 40 % давления. Определить давление в кгс/см 2 , если верхний предел измерения равен 6 кгс/см 2 .

Чтобы определить давление, нужно составить пропорцию:

Источник

Классификация приборов

Типы манометров различаются по двум признакам: по виду измеряемого ими показателя и по принципу действия.

По первому признаку они подразделяются на:

  • Как пользоваться манометромприборы, предназначенные для измерения атмосферного давления, иначе они называются барометры;
  • приборы, измеряющие избыточное и абсолютное;
  • вакуумметры, призваны измерять разность атмосферного и абсолютного давлений;
  • напорометры, измеряют малое (до 40 кПа) избыточное давление;
  • тагометры, вид вакуумметра, которое измеряет избыточное давление верхнего предела 40 кПа;
  • дифференциальные манометры, измеряют разность давлений.

Они работают по принципу уравновешивания разницы давлений определенной силой. Поэтому устройство манометров разное, в зависимости от того, как именно происходит это уравновешивание.

По принципу действия они делятся на:

  • Правила выбора манометражидкостные, уравновешивание разницы давлений в таких приборах происходит за счет гидростатического давления столба жидкости, в устройстве используется принцип сообщающихся сосудов;
  • пружинные имеют простую конструкцию, и широко применяются для измерения давления среды в широких диапазонах;
  • мембранные, основаны на пневматической компенсации, уравновешивание давления происходит за счет силы упругости мембранной коробки;
  • электроконтактные, применяются в автоматических системах контроля и сигнализации, поскольку с их помощью можно регулировать измеряемую среду благодаря встроенному в корпус электроконтактному механизму;
  • дифференциальные используются для измерения уровня жидкостей под напором расхода жидкости, пара и газа с помощью диафрагм.

По назначению существуют такие виды манометров, как:

  • Как используется манометробщетехнические приборы применяются для измерения напора жидкостей, газов и паров, химически нейтральных к сплавам меди;
  • кислородные, они производятся в корпусах голубого цвета с указанием О2 на циферблате, применяются для измерения кислородного давления в баллонах или вакуумах;
  • ацетиленовые применяются для контроля избыточного давления ацетилена;
  • эталонные применяются в целях проверки других приборов, поскольку они обладают большой точностью;
  • судовые применяются в судах и морском транспорте;
  • железнодорожные используются на железнодорожном транспорте;
  • самопишущие имеют встроенный механизм, который позволяет воспроизводить на бумаге результат работы.

4. Перевод единиц давления манометров.

При покупке манометра часто возникает необходимость измерения давления в нестандартных единицах измерения. Наш опыт работы говорит, что если речь малом количестве приборов (менее 100 шт), то заводы ничего переделывать на своих шкалах не будут и прийдется переводить единицы измерения самостоятельно.

1кгс/см2=10.000кгс/м2=1бар=1атм=0.1Мпа=100кПа=100.000Па=10.000мм.вод.ст.=750мм. рт. ст.= 1000мБар

Особенности настройки манометра

Регулировка манометра давления выполняется с помощью эталонного пружинного измерителя. В системе меняют давление и соответственно выставляют стрелку на измерительной шкале, добиваясь точности результатов. Регулировка выполняется вращением маховика винтового пресса для изменения давления. С помощью винта и передвижения тяги регулируется положение стрелки. Начинается настройка с первоначального значения, а затем регулировку осуществляют по всей шкале.

Для контроля топливной системы автомобиля может использоваться регулятор давления топлива с манометром, имеющий ручную настройку. Его можно устанавливать вместо штатного регулятора на авто с инжектором. Благодаря устройству повышается производительность форсунок, что дает возможность закачать в цилиндры больше горючего. Таким образом, увеличивается мощность силового агрегата.

Маркировка по цвету

Где используется манометрМанометры, измеряющие давление газа, имеют цветные корпуса, их специально окрашивают в различные цвета. Существует несколько основных цветов, которые используются для окрашивания корпуса. Как, например, манометры, которые измеряют давление кислорода, имеют корпус голубого цвета с условным обозначением О2, аммиачные манометры имеют корпус, окрашенный в желтый цвет, ацетиленовые — белого цвета, водородные — темно-зеленого, хлорные — серого. Приборы, измеряющие давление горючих газов, окрашиваются в красный цвет, а негорючих —черный.

6. Как эксплуатировать манометры ?

При эксплуатации манометров необходимо соблюдать рекомендации и физические параметры (температура среды и допустимое давление), прописанные в паспорте прибора. Самым важным требованием к эксплуатации является плавная подача давления на манометр. Если прибор подобран правильно и эксплуатируется без нарушений, то проблем обычно не бывает.

Рассмотрим случаи, при которых не допускается эксплуатация манометра:

— при подаче давления на прибор стрелка не двигается

— приборное стекло повреждено или разбито

— стрелка прибора движется скачками

— после сброса давления с прибора стрелка не возвращается к нулевой отметке

— погрешность измерения превышает допустимое значение

Преимущества использования

В первую очередь, стоит отметить универсальность манометра, который заключается в возможности контролировать давление и поддерживать ее на определенном уровне. Во-вторых, устройство позволяет получить точные показатели нормы, так и отклонение от них. В-третьих, доступность практически любо человек может себе позволить приобрести данный прибор. В-четвертых, устройство способно работать стабильно и бесперебойно на протяжении длительного времени, и не требует специальных условий или навыков.

Использование таких устройств в таких областях, как медицина, химическая промышленность, машино- и автомобилестроение, морской транспорт и других требующих точного контроля давления, значительно облегчает работу.

7. Как осуществляется поверка манометров ?

Манометр является средством измерения давления и подлежит обязательной поверке. Поверку манометров можно условно разделить на два вида:

— первичная поверка — это поверка, которая производится заводом изготовителем перед продажей прибора и подтверждается наличием клейма поверителя на стекле или корпусе манометра, а так же соответствующей отметкой в паспорте прибора. Первичная поверка без каких-либо проблем признается контролирующими организациями и прибор можно эксплуатировать до окончания этого срока.

— переповерка манометра — это поверка прибора, которая производится после окончания срока первичной поверки манометра. Перед переповеркой манометра необходимо убедиться что прибор исправен т. к. в случае неисправности прибора Вы за деньги, сопоставимые со стоимостью прибора, получите красивое уведомление о том, что прибор не исправен и его нужно ремонтировать или выбрасывать. Переповерка манометра производится в ЦСМ (центр стандартизации и метрологии) своего города или в любой организации, у которой есть лицензия на поверку и необходимое оборудование.

Класс точности прибора

Особенности прибораМанометров очень много, и каждому виду присваивается определенный класс точности согласно предписаниям ГОСТ, под которым понимается допустимая погрешность, выражающаяся в процентном отношении к диапазону измерений.

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

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

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

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

Как читать показания манометра

После проведения подготовительных операций можно перейти к считыванию полученных манометром данных. Открытую поверхность жидкостного столба называют мениском. Существует два вида мениска. В тех приборах, где применяется вода мениск имеет вогнутую форму и соответственно давление замеряют по нижней точке. в тех приборах где применяют ртуть, мениск имеет выгнутую форму. В этом случае, давление измеряют по верхней точке, для чего на шкалу манометра теплопотребляющей установки наносится:

Другие механические версии

Менее распространены кольцевые, поплавковые и колокольные устройства измерения разности давлений. Хотя среди них встречаются относительно точные бесшкальные и самопишущие модели, а также приборы с контактными электрическими устройствами. Передача данных в них обеспечивается дистанционно опять же, посредством электрической связи или за счет пневматики. Для определения расходных показателей на основе переменных разностей также выпускают механические приборы с суммирующими и интегрирующими дополнениями.

Модели компании WIKA

Еще один российский производитель, предлагающий как стандартные исполнения диманометров, так и узкоспециализированные модели с дополнительными опциями и расширенными рабочими диапазонами. Например, помимо основной функции контроля разности давлений некоторые версии позволяют в той же обслуживаемой системе отслеживать состояние насосов, фильтров, вентиляционных установок и другого инженерного оборудования. Как и дифференциальные манометры Testo с цифровой индикацией, аппараты WIKA из линейки DELTA-plus поддерживают несколько вариантов представления данных. Доступны пользователю и различные инструменты обработки данных с широким спектром каналов операторского оповещения. Разрабатывает производитель и специальные версии для эксплуатации в суровых условиях. Это модели, выполненные из высококачественных стойких материалов, защищенные от повышенных температур, влажности и механических воздействий.

Источники:

  • Nastroy.net
  • StankiExpert.ru
  • FB.ru
  • ehto.ru
  • Монатека
  • meanders.ru
  • Gufo.me
  • Студопедия
  • НВПХ — nvph.ru
  • studopedia.su
Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...