Manómetros líquidos y manómetros diferenciales. Dispositivo, principio de funcionamiento, tipos y tipos de manómetros.

La presión es una fuerza distribuida uniformemente que actúa perpendicularmente por unidad de área. Puede ser atmosférica (la presión de la atmósfera cercana a la Tierra), en exceso (superior a la atmosférica) y absoluta (la suma de la atmosférica y el exceso). La presión absoluta por debajo de la atmosférica se denomina enrarecimiento y el enrarecimiento profundo se denomina vacío.

La unidad de presión en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es Pascal (Pa). Un Pascal es la presión que ejerce una fuerza de un Newton sobre un área de un metro cuadrado. Como esta unidad es muy pequeña, también se utilizan múltiplos de la misma: kilopascal (kPa) = Pa; megapascal (MPa) \u003d Pa, etc. Debido a la complejidad de la tarea de cambiar de las unidades de presión utilizadas anteriormente a la unidad Pascal, se permite el uso temporal de las siguientes unidades: kilogramo-fuerza por centímetro cuadrado (kgf / cm) = 980665 Pa; kilogramo-fuerza por metro cuadrado (kgf / m) o milímetro de columna de agua (mm columna de agua) \u003d 9.80665 Pa; milímetro de mercurio (mm Hg) = 133.332 Pa.

Los dispositivos de control de presión se clasifican según el método de medición utilizado en ellos, así como la naturaleza del valor medido.

Según el método de medición que determina el principio de funcionamiento, estos dispositivos se dividen en los siguientes grupos:

Líquido, en el que la medida de la presión se produce equilibrándola con una columna de líquido, cuya altura determina la magnitud de la presión;

Resorte (deformación), en el que el valor de la presión se mide determinando la medida de deformación de los elementos elásticos;

Cargo-pistón, basado en equilibrar las fuerzas creadas por un lado por la presión medida, y por otro lado por las cargas calibradas que actúan sobre el pistón colocado en el cilindro.

Eléctrico, en el que la medida de la presión se realiza convirtiendo su valor en una cantidad eléctrica, y midiendo las propiedades eléctricas del material, en función de la magnitud de la presión.

Según el tipo de presión medida, los dispositivos se dividen en los siguientes:

Manómetros diseñados para medir el exceso de presión;

Vacuómetros utilizados para medir la rarefacción (vacío);

Manómetros y vacuómetros que miden el exceso de presión y el vacío;

Manómetros utilizados para medir pequeñas sobrepresiones;

Medidores de empuje utilizados para medir baja rarefacción;

Medidores de presión de empuje diseñados para medir bajas presiones y rarefacción;

Manómetros de presión diferencial (manómetros de presión diferencial), que miden la diferencia de presión;

Barómetros utilizados para medir la presión barométrica.

Las galgas extensométricas o de resorte son las más utilizadas. Los principales tipos de elementos sensibles de estos dispositivos se muestran en la fig. uno.

Arroz. 1. Tipos de elementos sensibles de los manómetros de deformación.

a) - con resorte tubular de una sola vuelta (tubo de Bourdon)

b) - con un resorte tubular de múltiples vueltas

c) - con membranas elásticas

d) - fuelles.

Dispositivos con resortes tubulares.

El principio de funcionamiento de estos dispositivos se basa en la propiedad de un tubo curvo (muelle tubular) de sección transversal no circular de cambiar su curvatura con un cambio de presión dentro del tubo.

Dependiendo de la forma del resorte, se distinguen resortes de una sola vuelta (Fig. 1a) y resortes de múltiples vueltas (Fig. 1b). La ventaja de los resortes tubulares multivueltas es que el movimiento del extremo libre es mayor que el de los de una sola vuelta con el mismo cambio en la presión de entrada. La desventaja son las dimensiones significativas de los dispositivos con tales resortes.

Los manómetros con resorte tubular de una sola vuelta son uno de los tipos más comunes de instrumentos de resorte. El elemento sensible de tales dispositivos es un tubo 1 (Fig. 2) de sección elíptica u ovalada, doblado a lo largo de un arco de círculo, sellado en un extremo. El extremo abierto del tubo a través del soporte 2 y la boquilla 3 está conectado a la fuente de presión medida. El extremo libre (sellado) del tubo 4 a través del mecanismo de transmisión está conectado al eje de la flecha que se mueve a lo largo de la escala del instrumento.

Los tubos de manómetro diseñados para presiones de hasta 50 kg/cm2 están hechos de cobre y los tubos de manómetro diseñados para presiones más altas están hechos de acero.

La propiedad de un tubo curvo de sección transversal no circular de cambiar la magnitud de la curvatura con un cambio de presión en su cavidad es consecuencia de un cambio en la forma de la sección. Bajo la acción de la presión en el interior del tubo, una sección elíptica u oval plana, deformándose, se aproxima a una sección circular (el eje menor de la elipse u óvalo crece, y el mayor decrece).

El movimiento del extremo libre del tubo durante su deformación dentro de ciertos límites es proporcional a la presión medida. A presiones fuera del límite especificado, se producen deformaciones residuales en el tubo, que lo hacen inadecuado para la medición. Por lo tanto, el máximo presión operacional manómetro debe estar por debajo del límite proporcional con cierto margen de seguridad.

Arroz. 2. Calibre de resorte

El movimiento del extremo libre del tubo bajo la acción de la presión es muy pequeño, por lo tanto, para aumentar la precisión y claridad de las lecturas del dispositivo, se introduce un mecanismo de transmisión que aumenta la escala de movimiento del extremo del tubo. . Consiste (Fig. 2) en un sector dentado 6, un engranaje 7 que engrana con el sector y un resorte helicoidal (cabello) 8. La flecha que apunta del manómetro 9 está fijada en el eje del engranaje 7. El el resorte 8 está unido por un extremo al eje del engranaje y por el otro al punto fijo del tablero del mecanismo. El propósito del resorte es eliminar la holgura de la flecha eligiendo los espacios en las juntas de engranaje y bisagra del mecanismo.

Manómetros de membrana.

El elemento sensible de los manómetros de diafragma puede ser un diafragma rígido (elástico) o flácido.

Las membranas elásticas son discos de cobre o latón con corrugaciones. Las ondulaciones aumentan la rigidez de la membrana y su capacidad de deformación. Las cajas de membrana están hechas de tales membranas (ver Fig. 1c), y los bloques están hechos de cajas.

Las membranas flácidas están hechas de caucho sobre una base de tela en forma de discos de una sola aleta. Se utilizan para medir pequeñas sobrepresiones y vacíos.

Manómetros de membrana y pueden ser con indicaciones locales, con transmisión eléctrica o neumática de lecturas a dispositivos secundarios.

Por ejemplo, consideremos un manómetro diferencial de tipo diafragma DM, que es un sensor de tipo membrana sin escala (Fig. 3) con un sistema de transformador diferencial para transmitir el valor del valor medido a un dispositivo secundario del tipo KSD.

Arroz. 3 Manómetro diferencial de membrana tipo DM

El elemento sensible del manómetro diferencial es una unidad de membrana que consta de dos cajas de membrana 1 y 3 llenas de líquido de organosilicio, ubicadas en dos cámaras separadas por un tabique 2.

El núcleo de hierro 4 del convertidor transformador diferencial 5 está unido al centro de la membrana superior.

La presión medida más alta (positiva) se suministra a la cámara inferior, la presión más baja (negativa) se suministra a la cámara superior. La fuerza de la caída de presión medida se equilibra con otras fuerzas que surgen de la deformación de las cajas de membrana 1 y 3.

Con un aumento en la caída de presión, la caja de membrana 3 se contrae, el líquido fluye hacia la caja 1, que se expande y mueve el núcleo 4 del transformador diferencial. Cuando la caída de presión disminuye, la caja de membrana 1 se comprime y el líquido es expulsado hacia la caja 3. El núcleo 4 se mueve hacia abajo. Así, la posición del núcleo, i.e. la tensión de salida del circuito del transformador diferencial depende únicamente del valor de la presión diferencial.

Para trabajar en sistemas de control, regulación y control de procesos tecnológicos mediante la conversión continua de la presión del medio en una señal de salida de corriente estándar con su transferencia a dispositivos secundarios o actuadores, se utilizan transductores del tipo “Zafiro”.

Los transductores de presión de este tipo sirven: para medir la presión absoluta ("Zafiro-22DA"), para medir el exceso de presión ("Zafiro-22DI"), para medir el vacío ("Zafiro-22DV"), para medir la presión - vacío ("Zafiro -22DIV") , presión hidrostática ("Zafiro-22DG").

El dispositivo del convertidor "SAPPHIR-22DG" se muestra en la fig. 4. Se utilizan para medir la presión hidrostática (nivel) de medios neutros y agresivos a temperaturas de -50 a 120 °C. El límite superior de medición es de 4 MPa.

Arroz. 4 Dispositivo convertidor "SAPPHIRE -22DG"

La galga extensiométrica 4 del tipo de palanca de membrana se coloca dentro de la base 8 en una cavidad cerrada 10 llena con un líquido de organosilicio y está separada del medio medido por membranas de metal corrugado 7. Los elementos sensores de la galga extensiométrica son una película de silicio. galgas extensiométricas 11 colocadas sobre una placa de zafiro 10.

Las membranas 7 están soldadas a lo largo del contorno exterior a la base 8 y están interconectadas por una varilla central 6, que está conectada al extremo de la palanca del transductor de galgas extensométricas 4 por medio de una varilla 5. Las bridas 9 están selladas con juntas 3 La brida positiva con membrana abierta se utiliza para montar el transductor directamente en el recipiente del proceso. El impacto de la presión medida provoca la desviación de las membranas 7, la flexión de la membrana 4 de la galga extensométrica y el cambio en la resistencia de las galgas extensométricas. La señal eléctrica de la galga extensométrica se transmite desde la unidad de medición a través de cables a través del sello de presión 2 al dispositivo electrónico 1, que convierte el cambio en la resistencia de las galgas extensométricas en un cambio en la señal de salida actual en uno de los rangos ( 0-5) ma, (0-20) ma, (4-20) ma.

La unidad de medición resiste sin destrucción el impacto de una sobrecarga unilateral con sobrepresión de funcionamiento. Esto está asegurado por el hecho de que con tal sobrecarga, una de las membranas 7 descansa sobre la superficie perfilada de la base 8.

Las modificaciones anteriores de los convertidores Sapphire-22 tienen un dispositivo similar.

Los transductores de medida de presión hidrostática y absoluta "Sapphire-22K-DG" y "Sapphire-22K-DA" tienen una señal de corriente de salida (0-5) mA o (0-20) mA o (4-20) mA, así como como una señal de código eléctrico basada en la interfaz RS-485.

elemento sensor manómetros de fuelle y manómetros de presión diferencial son fuelles - membranas armónicas (metal tubos corrugados). La presión medida provoca una deformación elástica del fuelle. La medida de la presión puede ser el desplazamiento del extremo libre del fuelle o la fuerza que se produce durante la deformación.

diagrama de circuito El indicador de presión diferencial de fuelle tipo DS se muestra en la Fig.5. El elemento sensible de tal dispositivo es uno o dos fuelles. Los fuelles 1 y 2 están fijados en un extremo sobre una base fija y en el otro están conectados a través de una varilla móvil 3. Las cavidades internas de los fuelles están llenas de líquido (mezcla de agua y glicerina, líquido de organosilicio) y están conectadas a entre sí. A medida que cambia la presión diferencial, uno de los fuelles se comprime, empujando fluido hacia los otros fuelles y moviendo el vástago del conjunto de fuelles. El movimiento del vástago se convierte en movimiento de una aguja, puntero, patrón integrador o señal de transmisión remota proporcional a la presión diferencial medida.

La presión diferencial nominal está determinada por el bloque de resortes helicoidales 4.

Con caídas de presión por encima del valor nominal, las copas 5 bloquean el canal 6, deteniendo el flujo de líquido y evitando así la destrucción del fuelle.

Arroz. 5 Diagrama esquemático de un manómetro diferencial de fuelle

Para obtener información confiable sobre el valor de cualquier parámetro, es necesario conocer exactamente el error del dispositivo de medición. La determinación del error básico del dispositivo en varios puntos de la escala en ciertos intervalos se lleva a cabo comprobándolo, es decir. compare las lecturas del dispositivo bajo prueba con las lecturas de un dispositivo ejemplar más preciso. Como regla general, la calibración de los instrumentos se lleva a cabo primero con un valor creciente del valor medido (carrera hacia adelante) y luego con un valor decreciente (carrera hacia atrás).

Los manómetros se verifican de las tres formas siguientes: punto cero, punto de trabajo y calibración completa. En este caso, las dos primeras comprobaciones se realizan directamente en el puesto de trabajo mediante una válvula de tres vías (Fig. 6).

El punto de trabajo se verifica conectando un manómetro de control al manómetro de trabajo y comparando sus lecturas.

La verificación completa de los manómetros se lleva a cabo en el laboratorio en una prensa de calibración o un manómetro de pistón, después de retirar el manómetro del lugar de trabajo.

El principio de funcionamiento de una instalación de peso muerto para el control de manómetros se basa en equilibrar las fuerzas creadas por un lado por la presión medida y por otro lado por las cargas que actúan sobre el pistón colocado en el cilindro.

Arroz. 6. Esquemas para verificar los puntos cero y de trabajo del manómetro utilizando una válvula de tres vías.

Posiciones de la válvula de tres vías: 1 - trabajando; 2 - verificación del punto cero; 3 - verificación del punto de funcionamiento; 4 - purga de la línea de impulsión.

Los dispositivos para medir la sobrepresión se denominan manómetros, vacío (presión por debajo de la atmosférica) - manómetros, sobrepresión y vacío - manómetros, diferencias de presión (diferencial) - manómetros diferenciales.

Los principales dispositivos disponibles comercialmente para medir la presión se dividen en los siguientes grupos según el principio de funcionamiento:

Líquido: la presión medida se equilibra con la presión de la columna de líquido;

Resorte: la presión medida se equilibra con la fuerza de deformación elástica del resorte tubular, la membrana, el fuelle, etc.;

Pistón: la presión medida se equilibra con la fuerza que actúa sobre el pistón de una determinada sección.

Dependiendo de las condiciones de uso y propósito, la industria produce los siguientes tipos de instrumentos de medición de presión:

Técnico - dispositivos de propósito general para la operación de equipos;

Control: para la verificación de dispositivos técnicos en el lugar de su instalación;

Ejemplar: para la verificación de instrumentos y mediciones de control y técnicos que requieren una mayor precisión.

manómetros de resorte

Objetivo. Para medir el exceso de presión, se utilizan ampliamente los manómetros, cuyo funcionamiento se basa en el uso de la deformación de un elemento sensible elástico que se produce bajo la acción de la presión medida. El valor de esta deformación se transmite al dispositivo de lectura del instrumento de medida, graduado en unidades de presión.

Como elemento sensible del manómetro, se usa con mayor frecuencia un resorte tubular de una sola vuelta (tubo de Bourdon). Otros tipos de elementos sensibles son: resorte tubular de múltiples vueltas, membrana corrugada plana, membrana tipo armónico - fuelle.

Dispositivo. Los manómetros con resorte tubular de una sola vuelta se utilizan ampliamente para medir el exceso de presión en el rango de 0,6 - 1600 kgf / cm². El cuerpo de trabajo de tales manómetros es un tubo hueco de sección elíptica u ovalada, doblado alrededor de la circunferencia en 270°.

El dispositivo de un manómetro con un resorte tubular de una sola vuelta se muestra en la Figura 2.64. Resorte tubular - 2 extremo abierto está rígidamente conectado al soporte - 6, fijo en la carcasa - 1 manómetro. El soporte pasa a través del accesorio - 7 con un hilo utilizado para conectarse a la tubería de gas en la que se mide la presión. El extremo libre del resorte se cierra con un tapón con un pasador de pivote y se sella. Por medio de una correa - 5, está conectado a un mecanismo de transmisión que consiste en un sector de engranajes - 4, acoplado con un engranaje - 10, sentado inmóvil en el eje junto con una flecha de índice - 3. Junto al engranaje hay un plano resorte espiral (cabello) - 9, un extremo del cual está conectado al engranaje, y el otro está fijo inmóvil en el estante. El cabello presiona constantemente el tubo contra un lado de los dientes del sector, eliminando así el contragolpe (contragolpe) en el engranaje y asegura la suavidad de la flecha.

Arroz. 2.64. Manómetro indicador con resorte tubular de una sola bobina

Manómetros de electrocontacto

Cita. Los manómetros, vacuómetros y vacuómetros de electrocontacto de los tipos EKM EKV, EKMV y VE-16rb están diseñados para la medida, señalización o control on-off de presión (descarga) de gases y líquidos neutros respecto al latón y al acero . Los instrumentos de medición tipo VE-16rb están fabricados en una carcasa a prueba de explosiones y pueden instalarse en salas con riesgo de incendio y explosión. La tensión de funcionamiento de los dispositivos de electrocontacto es de hasta 380 V o hasta 220 V CC.

Dispositivo.El dispositivo de los manómetros de electrocontacto es similar a los de resorte, con la única diferencia de que el cuerpo del manómetro tiene grandes dimensiones geométricas debido a la instalación de grupos de contacto. El dispositivo y la lista de los elementos principales de los manómetros de contacto eléctrico se muestran en la fig. 2.65..

Calibres ejemplares.

Cita. Los manómetros y vacuómetros ejemplares de los tipos MO y VO están diseñados para probar manómetros, vacuómetros y manómetros y vacuómetros combinados para medir la presión y la rarefacción de líquidos y gases no agresivos en condiciones de laboratorio.

Los manómetros del tipo MKO y los vacuómetros del tipo VKO están diseñados para verificar la capacidad de servicio de los manómetros de trabajo en el lugar de su instalación y para controlar las mediciones de sobrepresión y vacío.

Arroz. 2.65. Manómetros de electrocontacto: a - tipo EKM; ECMW; ecualizador;

B - tipo VE - 16 Rb partes principales: resorte tubular; escala; móvil

Mecanismo; grupo de contactos móviles; accesorio de entrada

Manómetros eléctricos

Objetivo. Los manómetros eléctricos del tipo MED están diseñados para la conversión continua de exceso de presión o vacío en una señal de salida unificada corriente alterna. Estos dispositivos se utilizan para trabajar en conjunto con dispositivos transformadores diferenciales secundarios, máquinas de control centralizado y otros receptores de información capaces de recibir una señal estándar en forma de inductancia mutua.

Dispositivo y principio de funcionamiento.. El principio de funcionamiento del dispositivo, como el de los manómetros con resorte tubular de una sola vuelta, se basa en el uso de la deformación de un elemento sensible elástico cuando se le aplica una presión medida. El dispositivo de un manómetro eléctrico del tipo MED se muestra en la fig. 2.65.(b). El elemento sensible elástico del dispositivo es un resorte tubular - 1, que está montado en el soporte - 5. Una barra - 6 está atornillada al soporte, en la que se fija la bobina - 7 del transformador diferencial. En el soporte también se montan resistencias fijas y variables. La bobina está cubierta con una pantalla. La presión medida se suministra al soporte. El soporte está unido a la caja - con 2 tornillos - 4. La caja de aleación de aluminio está cerrada con una tapa en la que se fija el conector del enchufe - 3. El núcleo - 8 del transformador diferencial está conectado al extremo móvil del tubular resorte con un tornillo especial - 9. Cuando se aplica presión al dispositivo, el resorte tubular se deforma , lo que provoca proporcionalmente a la presión medida, el movimiento del extremo móvil del resorte y el núcleo del transformador diferencial asociado a él.

Requisitos de rendimiento para manómetros propósito técnico:

· al instalar el manómetro, la inclinación del dial desde la vertical no debe exceder los 15°;

En la posición de no trabajo, el puntero del dispositivo de medición debe estar en posición cero;

· el manómetro ha sido verificado y tiene una marca y un sello que indica la fecha de verificación;

· no hay daños mecánicos en el cuerpo del manómetro, parte roscada del racor, etc.;

· la balanza digital es bien visible para el personal de servicio;

Al medir la presión de un medio gaseoso húmedo (gas, aire), el tubo frente al manómetro tiene la forma de un bucle en el que se condensa la humedad;

· Se debe instalar un grifo o válvula en el lugar donde se toma la presión medida (antes del manómetro);

· Se deben utilizar juntas de cuero, plomo, cobre rojo recocido, fluoroplasto para sellar el punto de conexión del racor del manómetro. No se permite el uso de remolque y minio.

Los instrumentos de medición de presión se utilizan en muchas industrias y se clasifican, según su propósito, de la siguiente manera:

Barómetros: miden la presión atmosférica.

· Vacuómetros - miden la presión de vacío.

Manómetros: miden el exceso de presión.

· Manómetros de vacío: miden el vacío y la presión manométrica.

Barovacuummeters - miden la presión absoluta.

· Manómetros de presión diferencial - miden la diferencia de presión.

Según el principio de funcionamiento, los dispositivos de medición de presión pueden ser de los siguientes tipos:

El dispositivo es líquido (la presión se equilibra con el peso de la columna de líquido).

· Instrumentos de pistón (la presión medida se equilibra con la fuerza creada por pesos calibrados).

Instrumentos con transmisión remota de indicaciones (cambios de varios Características electricas sustancias bajo la influencia de la presión medida).

· El dispositivo es un resorte (la presión medida se equilibra con las fuerzas elásticas del resorte, cuya deformación sirve como medida de presión).

Para las mediciones de presión utilizan varios instrumentos , los cuales se pueden dividir en dos grupos principales: líquidos y mecánicos.

El dispositivo más simple es piezómetro, mide la presión en un líquido por la altura de una columna del mismo líquido. Es un tubo de vidrio abierto por un extremo (el tubo de la figura 14a). Un piezómetro es un dispositivo muy sensible y preciso, pero solo es útil cuando se miden pequeñas presiones, de lo contrario el tubo es muy largo, lo que complica su uso.

Para reducir la longitud del tubo de medición, se utilizan dispositivos con un líquido de mayor densidad (por ejemplo, mercurio). manómetro de mercurio es un tubo en forma de U, cuyo codo curvo está lleno de mercurio (Fig. 14b). Bajo la acción de la presión en el recipiente, el nivel de mercurio en la rodilla izquierda del manómetro disminuye y en la derecha aumenta.

Manómetro de presión diferencial se utiliza en los casos en que es necesario medir no la presión en el recipiente, sino la diferencia de presión en dos recipientes o en dos puntos de un recipiente (Fig. 14 c).

El uso de dispositivos líquidos se limita al área de presiones relativamente bajas. Si es necesario medir altas presiones, se utilizan dispositivos del segundo tipo: mecánicos.

Calibre de resorte es el más común de aparatos mecanicos. Consiste (Fig. 15a) en un tubo hueco de latón o acero curvado de paredes delgadas (resorte) 1, un extremo del cual está sellado y conectado por un dispositivo de accionamiento 2 a un mecanismo de engranaje 3. Una flecha 4 está ubicada en el eje del mecanismo de engranajes El segundo extremo del tubo está abierto y conectado al recipiente en el que se mide la presión. Bajo la acción de la presión, el resorte se deforma (endereza) y, a través del dispositivo de accionamiento, acciona una flecha, por cuya desviación se determina el valor de la presión en una escala de 5.

Manómetros de diafragma también se refieren a los mecánicos (Fig. 15b). En ellos, en lugar de un resorte, se instala una membrana de placa delgada 1 (metal o material de goma). La deformación de la membrana se transmite mediante un dispositivo de accionamiento a una flecha que indica el valor de la presión.

Los manómetros mecánicos tienen algunas ventajas sobre los manómetros de líquido: portabilidad, versatilidad, facilidad de construcción y operación, y una amplia gama de presiones medidas.

Para medir presiones inferiores a la atmosférica, se utilizan vacuómetros líquidos y mecánicos, cuyo principio de funcionamiento es el mismo que el de los manómetros.

El principio de los vasos comunicantes. .

Vasos comunicantes

Comunicado Se denominan vasos a los que tienen un canal lleno de líquido entre ellos. Las observaciones muestran que en los vasos comunicantes de cualquier forma, un líquido homogéneo siempre se encuentra al mismo nivel.

Líquidos diferentes se comportan de manera diferente incluso en vasos comunicantes de la misma forma y tamaño. Tomemos dos vasos comunicantes cilíndricos del mismo diámetro (Fig. 51), vierta una capa de mercurio en su parte inferior (sombreada) y, encima, vierta líquido con diferentes densidades en los cilindros, por ejemplo, r 2 h 1 ).

Seleccione mentalmente dentro del tubo que conecta los vasos comunicantes y lleno de mercurio, un área del área S, perpendicular a la superficie horizontal. Dado que los líquidos están en reposo, la presión sobre esta área desde la izquierda y la derecha es la misma, es decir p1=p2. Según la fórmula (5.2), la presión hidrostática p 1 = 1 gh 1 y p 2 = 2 gh 2. Igualando estas expresiones, obtenemos r 1 h 1 = r 2 h 2, de donde

h 1 / h 2 \u003d r 2 / r 1. (5.4)

Por lo tanto , líquidos disímiles en reposo se instalan en vasos comunicantes de tal manera que las alturas de sus columnas son inversamente proporcionales a las densidades de estos líquidos.

Si r 1 =r 2 , entonces la fórmula (5.4) implica que h 1 =h 2 , es decir Los líquidos homogéneos se instalan en vasos comunicantes al mismo nivel.

La tetera y su pitorro son vasos comunicantes: en ellos el agua está al mismo nivel. Así que el pico de la tetera debe

Dispositivo de plomería.

Se instala un gran tanque de agua (torre de agua) en la torre. Desde el tanque hay tuberías con una serie de ramas que se introducen en las casas. Los extremos de las tuberías se cierran con grifos. En el grifo, la presión del agua que llena las tuberías es igual a la presión de la columna de agua, que tiene una altura igual a la diferencia de altura entre el grifo y la superficie libre del agua en el depósito. Dado que el depósito está instalado a una altura de decenas de metros, la presión en el grifo puede alcanzar varias atmósferas. Obviamente, la presión del agua en los pisos superiores es menor que la presión en los pisos inferiores.

El agua se suministra al tanque de la torre de agua mediante bombas.

Tubería de agua.

Según el principio de los vasos comunicantes, se disponen tubos de medición de agua para tanques de agua. Dichos tubos, por ejemplo, se encuentran en tanques en vagones de ferrocarril. En un tubo de vidrio abierto unido al tanque, el agua está siempre al mismo nivel que en el tanque mismo. Si se instala un tubo de medidor de agua en una caldera de vapor, entonces el extremo superior del tubo se conecta a la parte superior de la caldera llena de vapor.

Esto se hace para que las presiones sobre la superficie libre del agua en la caldera y en el tubo sean las mismas.

Peterhof es un magnífico conjunto de parques, palacios y fuentes. Este es el único conjunto en el mundo cuyas fuentes funcionan sin bombas y estructuras de agua complejas. Estas fuentes utilizan el principio de los vasos comunicantes: se tienen en cuenta los niveles de las fuentes y los estanques de almacenamiento.

Una característica de la presión es una fuerza que actúa uniformemente sobre una unidad de superficie de un cuerpo. Esta fuerza influye en varios procesos tecnológicos. La presión se mide en pascales. Un pascal es igual a la presión de una fuerza de un newton sobre una superficie de 1 m 2 .

tipos de presion

Atmosférico.
Vacío.
Exceso.
Absoluto.

atmosférico La presión es generada por la atmósfera terrestre.

Vacío La presión es una presión menor que la presión atmosférica.

exceso La presión es la cantidad de presión que es mayor que la presión atmosférica.

Absoluto la presión se determina a partir del valor del cero absoluto (vacío).

tipos y trabajo

Los instrumentos que miden la presión se llaman manómetros. En ingeniería, lo más frecuente es que sea necesario determinar el exceso de presión. Un rango significativo de valores de presión medidos, las condiciones especiales para medirlos en varios procesos tecnológicos provocan una variedad de tipos de manómetros, que tienen sus propias diferencias en las características de diseño y en el principio de funcionamiento. Considere los principales tipos utilizados.

barómetros

Un barómetro es un dispositivo que mide la presión del aire en la atmósfera. Hay varios tipos de barómetros.

Mercurio El barómetro opera sobre la base del movimiento del mercurio en un tubo a lo largo de una determinada escala.

Líquido El barómetro funciona según el principio de equilibrar un líquido con la presión de la atmósfera.

Barómetro aneroide trabaja en cambiar las dimensiones de una caja sellada de metal con un vacío en el interior, bajo la influencia de la presión atmosférica.

Electrónico El barómetro es un instrumento más moderno. Convierte los parámetros de un aneroide convencional en una señal digital que se muestra en una pantalla de cristal líquido.

manómetros líquidos

En estos modelos de dispositivos, la presión está determinada por la altura de la columna de líquido, que iguala esta presión. Los dispositivos líquidos se fabrican con mayor frecuencia en forma de 2 recipientes de vidrio conectados entre sí, en los que se vierte líquido (agua, mercurio, alcohol).

Figura 1

Un extremo del contenedor está conectado al medio medido y el otro está abierto. Bajo la presión del medio, el líquido fluye de un recipiente a otro hasta que la presión se iguala. La diferencia en los niveles de líquido determina el exceso de presión. Dichos dispositivos miden la diferencia de presión y vacío.

La figura 1a muestra un manómetro de 2 tubos que mide el vacío, la presión manométrica y la atmosférica. La desventaja es un error significativo en la medición de presiones con pulsación. Para tales casos, se utilizan manómetros de 1 tubería (Figura 1b). Tienen un borde de un vaso más grande. La copa está conectada a una cavidad medible, cuya presión mueve el líquido hacia la parte estrecha del recipiente.

Al medir, solo se tiene en cuenta la altura del líquido en el codo estrecho, ya que el líquido cambia su nivel en la copa de manera insignificante, y esto se desprecia. Para medir pequeñas sobrepresiones se utilizan micromanómetros de 1 tubo con un tubo inclinado en ángulo (Figura 1c). Cuanto mayor sea la inclinación del tubo, más precisas serán las lecturas del instrumento, debido al aumento de la longitud del nivel del líquido.

Los dispositivos de medición de presión se consideran un grupo especial, en el que el movimiento del líquido en un recipiente actúa sobre un elemento sensible: un flotador (1) en la Figura 2a, un anillo (3) (Figura 2c) o una campana (2) (Figura 2b), que están asociadas a una flecha, que es un indicador de presión.

Figura 2

Las ventajas de tales dispositivos son transmisión remota y su registro de valores.

Manómetros de deformación

En el campo técnico, los dispositivos de deformación para medir la presión han ganado popularidad. Su principio de funcionamiento es deformar el elemento sensible. Esta deformación aparece bajo la influencia de la presión. El componente elástico está conectado a un dispositivo de lectura que tiene una escala graduada en unidades de presión. Los manómetros de deformación se dividen en:

Primavera.
Fuelle.
Membrana.

Fig. 3

Calibres de resorte

En estos dispositivos, el elemento sensible es un resorte conectado a la flecha por un mecanismo de transmisión. La presión actúa dentro del tubo, la sección trata de tomar forma redonda, el resorte (1) trata de desenrollarse, como resultado, el puntero se mueve a lo largo de la escala (Figura 3a).

Manómetros de diafragma

En estos dispositivos, el componente elástico es la membrana (2). Se flexiona bajo presión y actúa sobre la flecha con la ayuda de un mecanismo de transmisión. La membrana se fabrica según el tipo de caja (3). Esto aumenta la precisión y la sensibilidad del dispositivo debido a la mayor desviación a igual presión (Figura 3b).

Manómetros de fuelle

En los dispositivos de tipo fuelle (Figura 3c), el elemento elástico es el fuelle (4), el cual está fabricado en forma de tubo corrugado de paredes delgadas. Este tubo está presurizado. En este caso, el fuelle aumenta de longitud y, con la ayuda del mecanismo de transmisión, mueve la aguja del manómetro.

Los manómetros de tipo fuelle y diafragma se utilizan para medir ligeras sobrepresiones y vacíos, ya que el componente elástico tiene poca rigidez. Cuando estos dispositivos se utilizan para medir el vacío, se denominan calibres de calado. El dispositivo de medición de presión es medidor de presion , se utilizan para medir la sobrepresión y el vacío medidores de empuje .

Los manómetros de tipo deformación tienen una ventaja sobre los modelos líquidos. Le permiten transmitir lecturas de forma remota y registrarlas automáticamente.

Esto se debe a la transformación de la deformación del componente elástico en la señal de salida de la corriente eléctrica. La señal se registra mediante instrumentos de medición que están calibrados en unidades de presión. Dichos dispositivos se denominan manómetros eléctricos de deformación. Los convertidores tensométricos, de transformador diferencial y de magnetomodulación han encontrado un amplio uso.

Convertidor de transformador diferencial

Fig-4

El principio de funcionamiento de dicho convertidor es el cambio en la fuerza de la corriente de inducción según la magnitud de la presión.

Los dispositivos con la presencia de dicho convertidor tienen un resorte tubular (1), que mueve el núcleo de acero (2) del transformador, y no la flecha. Como resultado, cambia la fuerza de la corriente de inducción suministrada a través del amplificador (4) al dispositivo de medición (3).

Dispositivos de medición de presión de modulación magnética

En tales dispositivos, la fuerza se convierte en una señal de corriente eléctrica debido al movimiento del imán asociado con el componente elástico. Al moverse, el imán actúa sobre el transductor de magnetomodulación.

La señal eléctrica se amplifica en un amplificador de semiconductores y se alimenta a dispositivos de medición eléctricos secundarios.

Medidores de deformación

Los transductores basados en una galga extensométrica funcionan en base a la dependencia de la resistencia eléctrica de la galga extensométrica de la magnitud de la deformación.

higo-5

Las celdas de carga (1) (Figura 5) están fijadas en el elemento elástico del dispositivo. La señal eléctrica en la salida surge debido a un cambio en la resistencia de la galga extensiométrica y es fijada por dispositivos de medición secundarios.

Manómetros de electrocontacto

higo-6

El componente elástico del dispositivo es un resorte tubular de una sola vuelta. Los contactos (1) y (2) se realizan para cualquier marca de escala del dispositivo girando el tornillo en la cabeza (3), que se encuentra en fuera Copa.

Cuando la presión disminuye y se alcanza su límite inferior, la flecha (4) con la ayuda del contacto (5) encenderá el circuito de la lámpara del color correspondiente. Cuando la presión sube al límite superior, que se establece mediante el contacto (2), la flecha cierra el circuito de la lámpara roja con el contacto (5).

Clases de precisión

Los manómetros de medición se dividen en dos clases:

ejemplar.
Trabajadores.

Los instrumentos ejemplares determinan el error en las lecturas de los instrumentos de trabajo que están involucrados en la tecnología de producción.

La clase de precisión está relacionada con el error permisible, que es la desviación del manómetro de los valores reales. La precisión del dispositivo está determinada por el porcentaje del error máximo permitido al valor nominal. Cuanto mayor sea el porcentaje, menor será la precisión del instrumento.

Los manómetros de referencia tienen una precisión mucho mayor que los modelos de trabajo, ya que sirven para evaluar la conformidad de las lecturas de los modelos de trabajo de los dispositivos. Los manómetros de referencia se utilizan principalmente en el laboratorio, por lo que se fabrican sin protección adicional del ambiente externo.

Los manómetros de resorte tienen 3 clases de precisión: 0,16, 0,25 y 0,4. Los modelos de trabajo de los manómetros tienen tales clases de precisión de 0,5 a 4.

Aplicación de manómetros

Los instrumentos de medición de presión son los instrumentos más populares en varias industrias cuando se trabaja con materias primas líquidas o gaseosas.

Enumeramos los principales lugares de uso de dichos dispositivos:

En la industria del gas y del petróleo.
En ingeniería térmica para controlar la presión del portador de energía en tuberías.
En la industria de la aviación, la industria automotriz, servicio postventa aviones y coches.
En la industria de construcción de maquinaria cuando se utilizan unidades hidromecánicas e hidrodinámicas.
En dispositivos y dispositivos médicos.
En material y transporte ferroviario.
En la industria química para determinar la presión de sustancias en procesos tecnológicos.
En lugares con el uso de mecanismos y unidades neumáticas.

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Los manómetros de líquido (tubería) funcionan según el principio de los vasos comunicantes: equilibran la presión registrada con el peso del líquido de relleno: la columna de líquido se desplaza a una altura que es proporcional a la carga aplicada.

Las mediciones basadas en el método hidrostático son atractivas debido a su combinación de simplicidad, confiabilidad, economía y alta precisión. El manómetro con líquido en el interior es ideal para medir presiones diferenciales de hasta 7 kPa (en versiones especiales de hasta 500 kPa).

Tipos y tipos de dispositivos.

Para mediciones de laboratorio o aplicaciones industriales, se utilizan varios tipos de manómetros con diseño de tubo. Los siguientes tipos de dispositivos son los más demandados:

en forma de U. El diseño se basa en vasos comunicantes, en los que la presión está determinada por uno o varios niveles de líquido a la vez. Una parte del tubo se conecta al sistema de tuberías para realizar la medición. Al mismo tiempo, el otro extremo puede estar sellado herméticamente o tener libre comunicación con la atmósfera.
Taza. Un manómetro de líquido de un solo tubo se asemeja en muchos aspectos al diseño de los instrumentos clásicos en forma de U, pero en lugar de un segundo tubo, aquí se usa un tanque ancho, cuyo área es 500-700 veces la cruz. área de sección del tubo principal.
Anillo. En dispositivos de este tipo, la columna de líquido está encerrada en un canal anular. Cuando cambia la presión, el centro de gravedad se mueve, lo que a su vez conduce al movimiento de la flecha del puntero. Así, el dispositivo de medición de presión fija el ángulo de inclinación del eje del canal anular. Estos manómetros atraen con alta precisión de resultados, que no dependen de la densidad del líquido y el medio gaseoso en él. Al mismo tiempo, el alcance de dichos productos está limitado por su alto costo y complejidad de mantenimiento.
Líquido-pistón. La presión medida desplaza la varilla de terceros y equilibra su posición con pesos calibrados. Seleccionando los parámetros óptimos para la masa de la barra con pesos, es posible asegurar su expulsión por un valor proporcional a la presión medida y, por lo tanto, conveniente para el control.

¿Qué es un manómetro de líquido?

El dispositivo del manómetro líquido se puede ver en la foto:

Aplicación de indicador de líquido

La simplicidad y confiabilidad de las mediciones basadas en el método hidrostático explican el uso generalizado del instrumento lleno de líquido. Dichos manómetros son indispensables cuando se realizan investigaciones de laboratorio o se resuelven diversos problemas. tareas tecnicas. En particular, los instrumentos se utilizan para los siguientes tipos de mediciones:

Pequeño exceso de presión.
Diferencia de presión.
Presión atmosférica.
Bajo presión.

Un área importante de aplicación de los manómetros de tubería con relleno líquido es la verificación de la instrumentación: manómetros, manómetros, vacuómetros, barómetros, manómetros diferenciales y algunos tipos de manómetros.

Manómetro de líquido: principio de funcionamiento.

El diseño de instrumento más común es el tubo en U. El principio de funcionamiento del manómetro se muestra en la figura:

Diagrama de un manómetro de líquido en forma de U

Un extremo del tubo tiene una conexión con la atmósfera: se ve afectado por la presión atmosférica Patm. El otro extremo del tubo se conecta a la tubería de destino con la ayuda de dispositivos de entrada; se ve afectado por la presión del medio Rabs medido. Si el índice de Rabs es mayor que Patm, entonces el líquido se desplaza hacia un tubo que se comunica con la atmósfera.

Instrucción de cálculo

La diferencia de altura entre los niveles de líquido se calcula mediante la fórmula:

h \u003d (Rabs - Ratm) / ((rzh - ratm)g)
donde:
Rabs es la presión absoluta medida.
Ratm es la presión atmosférica.
rzh – densidad trabajando fluidamente.
ratm es la densidad de la atmósfera circundante.
g - aceleración de caída libre (9,8 m/s2)
El indicador de altura del fluido de trabajo H es la suma de 2 componentes:
1. h1 - bajando la columna en comparación con el valor original.
2. h2: un aumento en la columna en otra parte del tubo en comparación con el nivel inicial.
El indicador ratm a menudo no se tiene en cuenta en los cálculos, ya que rl >> ratm. Por lo tanto, la dependencia se puede representar como:
h \u003d Pizb / (rzhg)
donde:
Risb es el exceso de presión del medio que se está midiendo.
Basado en la fórmula anterior, Rizb = hrzh g.

Si es necesario medir la presión de los gases enrarecidos, se utilizan instrumentos de medición en los que uno de los extremos está sellado herméticamente y la presión de vacío se conecta al otro mediante dispositivos de suministro. El diseño se muestra en el diagrama:

Diagrama de un manómetro de presión absoluta de vacío líquido

Para tales dispositivos, se utiliza la fórmula:
h \u003d (Ratm - Rabs) / (rzh g).

La presión en el extremo sellado del tubo es cero. En presencia de aire en el mismo, los cálculos de la sobrepresión del vacuómetro se realizan como:
Ratm - Rabs \u003d Rizb - hrzh g.

Si se evacua el aire en el extremo sellado y la contrapresión Patm = 0, entonces:
Rabs = hrzh g.

Los diseños en los que se evacúa el aire en el extremo sellado y se evacúa antes del llenado son adecuados para su uso como barómetros. La fijación de la diferencia en la altura de la columna en la parte sellada le permite realizar cálculos precisos de la presión barométrica.

Ventajas y desventajas

Los manómetros de líquido tienen fuertes y lados débiles. Al usarlos, es posible optimizar los costos de capital y operativos para las actividades de control y medición. Al mismo tiempo, se debe ser consciente de los posibles riesgos y vulnerabilidades de tales estructuras.

Entre beneficios clave Los instrumentos de medición con relleno de líquido deben tenerse en cuenta:

Alta precisión de medición. Dispositivos con nivel bajo los errores se pueden utilizar como ejemplo para la verificación de varios equipos de control y medición.
Facilidad de uso. Las instrucciones para usar el dispositivo son extremadamente simples y no contienen acciones complejas o específicas.
Bajo costo. El precio de los manómetros para líquidos es significativamente más bajo en comparación con otro tipo de equipos.
Instalación rápida. La conexión a las tuberías de destino se realiza con la ayuda de dispositivos de suministro. La instalación / desmontaje no requiere equipo especial.

Al utilizar dispositivos manométricos llenos de líquido, se deben tener en cuenta algunas debilidades de tales diseños:

Un aumento repentino de la presión puede provocar la liberación de fluido de trabajo.
No se proporciona la posibilidad de registro automático y transmisión de resultados de medición.
La estructura interna de los manómetros líquidos determina su mayor fragilidad
Los instrumentos se caracterizan por un rango de medición bastante estrecho.
La exactitud de las mediciones puede verse violada por una limpieza de mala calidad de las superficies internas de los tubos.

Un manómetro es un dispositivo mecánico compacto para medir la presión. Dependiendo de la modificación, puede funcionar con aire, gas, vapor o líquido. Hay muchas variedades de manómetros, según el principio de tomar lecturas de presión en el medio que se mide, cada uno de los cuales tiene su propia aplicación.

Ámbito de uso

Los manómetros son uno de los instrumentos más comunes que se pueden encontrar en varios sistemas:

Calderas de calefacción.
Gasoductos.
Plomería.
compresores
Autoclaves.
Cilindros.
Carabinas de globo, etc.

Exteriormente, el manómetro se parece a un cilindro bajo diámetro diferente, más comúnmente de 50 mm, que consta de un cuerpo de metal con una tapa de vidrio. Una escala con marcas en unidades de presión (Bar o Pa) es visible a través de la parte de vidrio. En el lateral de la carcasa hay un tubo con rosca exterior para enroscar en la abertura del sistema en el que es necesario medir la presión.

Cuando se presuriza en el medio que se mide, el gas o líquido presiona el mecanismo interno del manómetro a través del tubo, lo que conduce a la desviación del ángulo de la flecha, que indica la escala. Cuanto mayor sea la presión generada, más se desvía la aguja. El número en la escala donde se detendrá el puntero y corresponderá a la presión en el sistema medido.

La presión que puede medir un manómetro

Los manómetros son mecanismos universales que se pueden utilizar para medir varios valores:

Exceso de presión.
presión de vacío.
diferencias de presión
Presión atmosférica.

El uso de estos dispositivos le permite controlar varios procesos tecnológicos y prevenir emergencias. Los manómetros diseñados para operar en condiciones especiales pueden tener modificaciones adicionales en el cuerpo. Puede ser a prueba de explosiones, resistente a la corrosión o con mayor vibración.

Variedades de manómetros.

Los manómetros se utilizan en muchos sistemas donde hay presión, que debe estar en un nivel claramente definido. El uso del dispositivo le permite controlarlo, ya que una exposición insuficiente o excesiva puede dañar varios procesos tecnológicos. Además, el exceso de presión es causa de ruptura de tanques y tuberías. En este sentido, se han creado varias variedades de manómetros diseñados para determinadas condiciones de trabajo.

Ellos son:

ejemplar.
técnicos generales.
Electrocontacto.
Especial.
grabadoras
Barco.
Ferrocarril.

Ejemplar manómetro diseñado para la verificación de otros equipos de medición similares. Dichos dispositivos determinan el nivel de sobrepresión en varios medios. Dichos dispositivos están equipados con un mecanismo particularmente preciso que genera un error mínimo. Su clase de precisión es de 0,05 a 0,2.

Técnico general aplicar en ambientes generales que no se congelen en hielo. Dichos dispositivos tienen una clase de precisión de 1.0 a 2.5. Son resistentes a las vibraciones, por lo que pueden instalarse en sistemas de transporte y calefacción.

Electrocontacto diseñado específicamente para monitorear y advertir de alcanzar el límite superior de una carga peligrosa que puede destruir el sistema. Dichos instrumentos se utilizan con diversos medios, como líquidos, gases y vapores. este equipo tiene un mecanismo de control de circuito eléctrico incorporado. Cuando ocurre una sobrepresión, el manómetro da una señal o apaga mecánicamente el equipo de suministro que acumula presión. Además, los manómetros de contacto eléctrico pueden incluir una válvula especial que alivia la presión hasta un nivel seguro. Dichos dispositivos evitan accidentes y explosiones en las salas de calderas.

Especial Los manómetros están diseñados para trabajar con un gas específico. Dichos dispositivos suelen tener carcasas de colores, en lugar de las clásicas negras. El color corresponde al gas que el instrumento puede manejar. También hay una marca especial en la escala. Por ejemplo, los manómetros de amoníaco, que se instalan comúnmente en las plantas de refrigeración industrial, son de color amarillo. Dicho equipo tiene una clase de precisión de 1.0 a 2.5.

grabadoras se utilizan en áreas donde se requiere no solo monitorear visualmente la presión del sistema, sino también registrar indicadores. Escriben un gráfico mediante el cual puede ver la dinámica de la presión en cualquier período de tiempo. Se pueden encontrar dispositivos similares en laboratorios, así como en centrales térmicas, fábricas de conservas y otras empresas alimentarias.

Barco incluir ancho la alineación manómetros, que tienen una carcasa resistente a la intemperie. Pueden trabajar con líquido, gas o vapor. Sus nombres se pueden encontrar en los distribuidores de gas de la calle.

Ferrocarril Los manómetros están diseñados para controlar la sobrepresión en los mecanismos que dan servicio al transporte eléctrico ferroviario. En particular, se utilizan en sistemas hidráulicos que mueven los rieles cuando se extiende la pluma. Dichos dispositivos tienen una mayor resistencia a la vibración. No solo soportan sacudidas, sino que, al mismo tiempo, el indicador de la escala no reacciona al impacto mecánico en el cuerpo, lo que muestra con precisión el nivel de presión en el sistema.

Variedades de manómetros según el mecanismo para tomar lecturas de presión en el medio.

Los manómetros también difieren en el mecanismo interno que conduce a la eliminación de las lecturas de presión en el sistema al que están conectados. Según el dispositivo, son:

Líquido.
Primavera.
Membrana.
Electrocontacto.
Diferencial.

Líquido El manómetro está diseñado para medir la presión de una columna de líquido. Dichos dispositivos funcionan según el principio físico de los vasos comunicantes. La mayoría de los dispositivos tienen un nivel de líquido visible desde el cual toman lecturas. Estos dispositivos son uno de los que rara vez se utilizan. Por contacto con líquido. parte interna se ensucia, por lo que la transparencia se pierde gradualmente y se vuelve difícil determinar visualmente las lecturas. Los manómetros líquidos fueron uno de los primeros inventos, pero todavía se encuentran.

Primavera Los calibres son los más comunes. Ellos tienen diseño simple apto para reparar. Los límites de su medida suelen ser de 0,1 a 4000 bar. El elemento sensible de tal mecanismo en sí mismo es un tubo ovalado, que se comprime bajo presión. La fuerza que presiona el tubo se transmite a través de un mecanismo especial a la flecha, que gira en un cierto ángulo, apuntando a la escala con marcas.

Membrana El manómetro funciona según el principio físico de la compensación neumática. Dentro del dispositivo hay una membrana especial, cuyo nivel de desviación depende del impacto. creado por la presión. Por lo general, se utilizan dos membranas soldadas entre sí formando una caja. A medida que cambia el volumen de la caja, el mecanismo sensible desvía la flecha.

Electrocontacto Los manómetros se pueden encontrar en sistemas que monitorean automáticamente la presión y la ajustan o señalan que se ha alcanzado un nivel crítico. El dispositivo tiene dos flechas que se pueden mover. Uno está ajustado a la presión mínima y el segundo a la máxima. Los contactos del circuito eléctrico están montados dentro del dispositivo. Cuando la presión alcanza uno de los niveles críticos, el circuito eléctrico se cierra. Como resultado, se genera una señal en el panel de control o se activa un mecanismo automático de reinicio de emergencia.

Diferencial Los manómetros se encuentran entre los mecanismos más complejos. Funcionan según el principio de medir la deformación dentro de bloques especiales. Estos elementos del manómetro son sensibles a la presión. A medida que se deforma el bloque, un mecanismo especial transmite los cambios a la flecha que apunta a la escala. El puntero se mueve hasta que las gotas en el sistema se detienen y se detienen en un cierto nivel.

Clase de precisión y rango de medición

Cualquier manómetro tiene un pasaporte técnico, que indica su clase de precisión. El indicador tiene una expresión numérica. Cuanto menor sea el número, más preciso será el dispositivo. Para la mayoría de los instrumentos, la norma es una clase de precisión de 1,0 a 2,5. Se utilizan en casos en los que una pequeña desviación realmente no importa. El mayor error lo suelen dar los dispositivos que utilizan los automovilistas para medir la presión de los neumáticos. Su clase a menudo cae a 4.0. mejor clase precisión tienen manómetros ejemplares, los más avanzados funcionan con un error de 0,05.

Cada manómetro está diseñado para operar dentro de un rango de presión específico. Los modelos masivos demasiado potentes no podrán corregir las fluctuaciones mínimas. Los dispositivos muy sensibles fallan o se destruyen cuando se exponen en exceso, lo que lleva a la despresurización del sistema. En este sentido, al elegir un manómetro, debe prestar atención a este indicador. Por lo general, en el mercado puede encontrar modelos que pueden registrar caídas de presión en el rango de 0.06 a 1000 mPa. También hay modificaciones especiales, los llamados manómetros, que están diseñados para medir la presión de vacío a un nivel de -40 kPa.

Los manómetros y barómetros se utilizan para medir la presión. Los barómetros se utilizan para medir la presión atmosférica. Para otras medidas se utilizan manómetros. La palabra manómetro viene de dos palabras griegas: manos - suelto, metreo - mido.

Manómetro tubular metálico

Existir Varios tipos manómetros. Echemos un vistazo más de cerca a dos de ellos. La siguiente figura muestra un manómetro metálico tubular.

Fue inventado en 1848 por el francés E. Bourdon. La siguiente figura muestra su diseño.

Los componentes principales son: un tubo hueco doblado en arco (1), una flecha (2), un engranaje (3), un grifo (4), una palanca (5).

El principio de funcionamiento del manómetro tubular.

Un extremo del tubo está sellado. En el otro extremo del tubo, con la ayuda de un grifo, se conecta al recipiente en el que se debe medir la presión. Si la presión comienza a aumentar, el tubo se desdoblará, actuando sobre la palanca. La palanca está conectada al puntero a través de un engranaje, por lo que a medida que aumenta la presión, el puntero se desviará para indicar la presión.

Si la presión disminuye, el tubo se doblará y la flecha se moverá en la dirección opuesta.

Manómetro de líquido

Ahora considere otro tipo de manómetro. La siguiente figura muestra un manómetro de líquido. Tiene forma de U.

Consiste en un tubo de vidrio en forma de U. El líquido se vierte en este tubo. Uno de los extremos del tubo está conectado con un tubo de goma a una caja plana redonda, que está cubierta con una película de goma.

El principio de funcionamiento de un manómetro líquido.

En la posición inicial, el agua en los tubos estará al mismo nivel. Si se aplica presión a la película de goma, el nivel de líquido en una rodilla del manómetro disminuirá y, por lo tanto, aumentará en la otra.

Esto se muestra en la imagen de arriba. Presionamos la película con el dedo.

Cuando presionamos sobre la película, la presión del aire que está en la caja aumenta. La presión se transmite a través del tubo y llega al líquido, desplazándolo. Cuando el nivel en este codo disminuya, el nivel de líquido en el otro codo del tubo aumentará.

Por la diferencia en los niveles de líquido, será posible juzgar la diferencia en la presión atmosférica y la presión que se ejerce sobre la película.

La siguiente ilustración muestra cómo usar un manómetro de líquido para medir la presión en un líquido a varias profundidades.

QUEMADOR DE PRECÁMARA

Quemador de precámara: dispositivo que consiste en un colector de gas con orificios para la salida del gas, un monobloque con canales y una precámara refractaria de cerámica, colocada sobre el colector, en la que se mezcla el gas con el aire y se quema la mezcla gas-aire. El quemador de precámara está diseñado para la combustión de gas natural en los hornos de calderas seccionales de fundición, secadores y otras instalaciones térmicas que funcionan con un vacío de 10-30 Pa. Los quemadores de precámara están ubicados en el hogar del horno, lo que crea buenas condiciones para una distribución uniforme de los flujos de calor a lo largo del horno. Los quemadores de precámara pueden funcionar a baja y media presión de gas. El quemador de precámara consta de un colector de gas ( tubo de acero) con una fila de salidas de gas. Según la potencia térmica, el quemador puede tener 1,2 o 3 colectores. Sobre el colector de gas se instala un monobloque cerámico sobre un marco de acero, formando una serie de canales (mezcladores). Cada salida de gas tiene su propio mezclador cerámico. El chorro de gas, que sale de los orificios colectores, expulsa del 50 al 70% del aire necesario para la combustión, el resto del aire entra debido a la rarefacción en el horno. Como resultado de la eyección, se intensifica la formación de la mezcla. En los canales, la mezcla se calienta y cuando sale, comienza a arder. Desde los canales, la mezcla de combustión ingresa a la antecámara, en la que se quema el 90-95% del gas. La cámara está hecha de ladrillos de arcilla refractaria; parece una hendidura. La poscombustión del gas tiene lugar en el horno. Altura de la llama - 0,6-0,9 m, coeficiente de exceso de aire a - 1,1...1,15.

Los compensadores están diseñados para suavizar (compensar) los alargamientos de temperatura de las tuberías de gas, para evitar la ruptura de la tubería, para facilitar la instalación y el desmontaje de los accesorios (bridas, válvulas de compuerta).

Un gasoducto con una longitud de 1 km de diámetro promedio, cuando se calienta 1 ° C, se alarga 12 mm.

Los compensadores son:

· Lente;

· en forma de U;

· En forma de lira.

Compensador de lentetiene una superficie ondulada, que cambia su longitud, dependiendo de la temperatura del gasoducto. El compensador de lentes está hecho de semilentes estampados mediante soldadura.

Para reducir la resistencia hidráulica y evitar obstrucciones, se instala un tubo guía dentro del compensador, soldado a la superficie interna del compensador desde el lado de entrada de gas.

La parte inferior de las semilentes está rellena de betún para evitar la acumulación de agua.

Al instalar el compensador en horario de invierno, necesita ser estirado un poco, y en Hora de verano– por el contrario, comprimir con tuercas de unión.

en forma de Uen forma de lira

compensador compensador

Los cambios en la temperatura del medio que rodea el gasoducto provocan cambios en la longitud del gasoducto. Para una sección recta de un gasoducto de acero de 100 m de largo, el alargamiento o acortamiento con un cambio de temperatura de 1 ° es de aproximadamente 1,2 mm. Por lo tanto, en todos los gasoductos después de las válvulas, contando con el flujo de gas, se deben instalar compensadores de lente (Fig. 3). Además, durante el funcionamiento, la presencia de un compensador de lentes facilita la instalación y el desmontaje de las válvulas de compuerta.

En el diseño y construcción de gasoductos, se esfuerzan por reducir el número de juntas de dilatación instaladas maximizando el uso de la autocompensación bruta, cambiando la dirección de la ruta tanto en planta como en perfil.

Arroz. 3. Compensador de lente 1 - brida; 2 tubos; 3 - camisa; 4 - media lente; 5 - pata; 6 - costilla; 7 - empuje; 8 - tuerca

El principio de funcionamiento de un manómetro líquido.

Esto se muestra en la imagen de arriba. Presionamos la película con el dedo.

Por la diferencia en los niveles de líquido, será posible juzgar la diferencia en la presión atmosférica y la presión que se ejerce sobre la película.

La siguiente ilustración muestra cómo usar un manómetro de líquido para medir la presión en un líquido a varias profundidades.

Manómetro de diafragma

En un manómetro de membrana, el elemento elástico es una membrana, que es una placa de metal corrugado. La desviación de la placa bajo la presión del líquido se transmite a través del mecanismo de transmisión al puntero del instrumento, deslizándose a lo largo de la escala. Los dispositivos de membrana se utilizan para medir la presión hasta 2,5 MPa, así como para medir el vacío. A veces se utilizan dispositivos con salida eléctrica, en los que la salida es señal eléctrica proporcional a la presión en la entrada del manómetro.