Slėgis yra tolygiai paskirstyta jėga, veikianti statmenai ploto vienetui. Jis gali būti atmosferinis (artimos Žemės atmosferos slėgis), perteklius (viršijantis atmosferinį) ir absoliutus (atmosferos ir pertekliaus suma). Absoliutus slėgis žemiau atmosferos yra vadinamas retinimo, o gilus retėjimas vadinamas vakuumu.
Tarptautinėje vienetų sistemoje (SI) slėgio vienetas yra paskalis (Pa). Vienas Paskalis yra slėgis, kurį vieno Niutono jėga daro vieno plote kvadratinis metras. Kadangi šis vienetas labai mažas, naudojami ir jo kartotiniai: kilopaskalis (kPa) = Pa; megapaskalis (MPa) \u003d Pa ir tt Dėl sudėtingos užduoties pereiti nuo anksčiau naudotų slėgio vienetų prie Pascal vienetų, laikinai leidžiama naudoti šiuos vienetus: kilogramo jėga kvadratiniam centimetrui (kgf / cm) = 980665 Pa; kilogramo jėga kvadratiniam metrui (kgf / m) arba milimetru vandens stulpelio (mm vandens stulpelio) = 9,80665 Pa; gyvsidabrio milimetras (mm Hg) = 133,332 Pa.
Slėgio reguliavimo prietaisai klasifikuojami atsižvelgiant į juose naudojamą matavimo metodą, taip pat išmatuojamos vertės pobūdį.
Pagal matavimo metodą, kuris lemia veikimo principą, šie prietaisai skirstomi į šias grupes:
Skystis, kuriame slėgis matuojamas subalansuojant jį su skysčio stulpeliu, kurio aukštis lemia slėgio dydį;
Spyruoklė (deformacija), kurioje slėgio reikšmė matuojama nustatant tamprių elementų deformacijos matą;
Krovinys-stūmoklis, pagrįstas jėgų, kurias sukuria, viena vertus, išmatuotas slėgis, ir, kita vertus, kalibruotų apkrovų, veikiančių cilindre esantį stūmoklį, subalansavimu.
Elektrinis, kuriame slėgis matuojamas paverčiant jo vertę į elektrinį dydį ir matuojant medžiagos elektrines savybes, priklausomai nuo slėgio dydžio.
Pagal išmatuoto slėgio tipą prietaisai skirstomi į:
Slėgio matuokliai, skirti matuoti perteklinį slėgį;
Vakuuminiai matuokliai, naudojami retėjimui (vakuumui) matuoti;
Slėgio ir vakuumo matuokliai, matuojantys perteklinį slėgį ir vakuumą;
Slėgio matuokliai, naudojami mažam viršslėgiui matuoti;
Traukos matuokliai, naudojami mažam retėjimui matuoti;
Traukos slėgio matuokliai, skirti matuoti žemą slėgį ir retėjimą;
Diferencialiniai slėgio matuokliai (diferencialiniai slėgio matuokliai), matuojantys slėgio skirtumą;
Barometrai naudojami barometriniam slėgiui matuoti.
Dažniausiai naudojami spyruokliniai arba deformaciniai matuokliai. Pagrindiniai šių įrenginių jautrių elementų tipai parodyti fig. vienas.
Ryžiai. 1. Deformacinių manometrų jautrių elementų tipai
a) - su vieno apsisukimo vamzdine spyruokle (Bourdon vamzdis)
b) - su kelių apsisukimų vamzdine spyruokle
c) - su elastinėmis membranomis
d) – dumplės.
Prietaisai su vamzdinėmis spyruoklėmis.
Šių prietaisų veikimo principas pagrįstas ne apskrito skerspjūvio lenkto vamzdžio (vamzdinės spyruoklės) savybe pakeisti jo kreivumą, pasikeitus slėgiui vamzdžio viduje.
Priklausomai nuo spyruoklės formos, skiriamos vieno apsisukimo spyruoklės (1a pav.) ir daugiasukės spyruoklės (1b pav.). Daugiasukių vamzdinių spyruoklių privalumas yra tas, kad laisvojo galo judėjimas yra didesnis nei vieno apsisukimo, kai įėjimo slėgis pasikeičia. Trūkumas yra dideli prietaisų su tokiomis spyruoklėmis matmenys.
Slėgio matuokliai su vieno apsisukimo vamzdine spyruokle yra vienas iš labiausiai paplitusių spyruoklinių instrumentų tipų. Tokių prietaisų jautrus elementas yra elipsės arba ovalo formos vamzdis 1 (2 pav.), išlenktas išilgai apskritimo lanko, užsandarintas viename gale. Atviras vamzdžio galas per laikiklį 2 ir spenelį 3 yra prijungtas prie išmatuoto slėgio šaltinio. Laisvas (sandarintas) vamzdžio 4 galas per perdavimo mechanizmą yra prijungtas prie rodyklės ašies, judančios išilgai įrenginio skalės.
Manometriniai vamzdeliai, skirti slėgiui iki 50 kg/cm2, gaminami iš vario, o didesniam slėgiui skirti – iš plieno.
Neapvalaus skerspjūvio lenkto vamzdžio savybė pakeisti lenkimo dydį, pasikeitus slėgiui jo ertmėje, yra pjūvio formos pasikeitimo pasekmė. Vamzdžio viduje veikiant slėgiui, elipsinė arba plokščia-ovali pjūvis, deformuojantis, artėja prie apskritimo (mažoji elipsės arba ovalo ašis didėja, o didžioji mažėja).
Laisvo vamzdžio galo judėjimas jo deformacijos metu tam tikrose ribose yra proporcingas išmatuotam slėgiui. Esant slėgiui už nurodytos ribos, vamzdyje susidaro liekamosios deformacijos, todėl jis netinkamas matuoti. Todėl maksimaliai darbinis slėgis Manometras turi būti mažesnis už proporcingą ribą su tam tikra saugos riba.
Ryžiai. 2. Spyruoklinis matuoklis
Laisvo vamzdžio galo judėjimas veikiant slėgiui yra labai mažas, todėl, siekiant padidinti prietaiso rodmenų tikslumą ir aiškumą, įvedamas perdavimo mechanizmas, kuris padidina vamzdžio galo judėjimo mastą. . Jį sudaro (2 pav.) iš dantyto sektoriaus 6, krumpliaračio 7, kuris susijungia su sektoriumi, ir sraigtinės spyruoklės (plaukelio) 8. Manometro 9 rodyklė yra pritvirtinta prie krumpliaračio 7 ašies. spyruoklė 8 viename gale yra pritvirtinta prie krumpliaračio ašies, o kitas - prie fiksuoto mechanizmo plokštės taško. Spyruoklės paskirtis – panaikinti rodyklės atstumą, parenkant tarpelius mechanizmo krumpliaračio ir vyrių jungtyse.
Membraniniai slėgio matuokliai.
Jautrus diafragminių slėgio matuoklių elementas gali būti standi (elastinga) arba suglebusi diafragma.
Elastinės membranos – tai variniai arba žalvariniai diskai su bangelėmis. Gofruotės padidina membranos standumą ir jos gebėjimą deformuotis. Iš tokių membranų gaminamos membraninės dėžės (žr. 1c pav.), o iš dėžių – blokeliai.
Suglebusios membranos yra pagamintos iš gumos audinio pagrindu vieno atvarto diskų pavidalu. Jie naudojami mažiems viršslėgiams ir vakuumams matuoti.
Diafragminiai slėgio matuokliai ir gali būti su vietinėmis indikacijomis, su elektriniu arba pneumatiniu rodmenų perdavimu į antrinius įrenginius.
Pavyzdžiui, panagrinėkime DM tipo diafragminį diferencinio slėgio matuoklį, kuris yra bekalės membranos tipo jutiklis (3 pav.) su diferencialo-transformatoriaus sistema, skirta išmatuotos vertės reikšmei perduoti į antrinį KSD tipo įrenginį. .
Ryžiai. 3 Diafragminis diferencinio slėgio matuoklis, tipas DM
Jautrus diferencinio slėgio matuoklio elementas yra membraninis blokas, susidedantis iš dviejų membraninių dėžių 1 ir 3, užpildytų organiniu silicio skysčiu, esančiose dviejose atskirose kamerose, atskirtose pertvara 2.
Diferencialinio transformatoriaus keitiklio 5 geležinė šerdis 4 pritvirtinta prie viršutinės membranos centro.
Didesnis (teigiamas) išmatuotas slėgis tiekiamas į apatinę kamerą, mažesnis (minusinis) slėgis tiekiamas į viršutinę. Išmatuoto slėgio kritimo jėga yra subalansuota kitomis jėgomis, atsirandančiomis dėl 1 ir 3 membraninių dėžių deformacijos.
Padidėjus slėgio kritimui, membraninė dėžė 3 susitraukia, skystis iš jos patenka į dėžę 1, kuri plečiasi ir judina diferencialinio transformatoriaus šerdį 4. Sumažėjus slėgio kritimui, membraninė dėžė 1 suspaudžiama ir skystis iš jos išstumiamas į dėžę 3. Šerdis 4 juda žemyn. Taigi šerdies padėtis, t.y. diferencialinio transformatoriaus grandinės išėjimo įtampa vienareikšmiškai priklauso nuo diferencinio slėgio vertės.
Dirbti valdymo sistemose, reguliuoti ir valdyti technologinius procesus, nuolat paverčiant terpės slėgį į standartinį srovės išėjimo signalą, perduodant jį į antrinius įrenginius ar pavaras, naudojami „Safyro“ tipo keitikliai.
Šio tipo slėgio keitikliai tarnauja: absoliučiam slėgiui matuoti ("Sapphire-22DA"), pertekliniam slėgiui ("Sapphire-22DI"), vakuumui ("Sapphire-22DV"), slėgiui - vakuumui matuoti ("Sapphire-22DI"). -22DIV"), hidrostatinis slėgis ("Sapphire-22DG").
Konverterio "SAPPHIR-22DG" įtaisas parodytas pav. 4. Jie naudojami neutralių ir agresyvių terpių hidrostatiniam slėgiui (lygiui) matuoti esant temperatūrai nuo -50 iki 120 °C. Viršutinė matavimo riba yra 4 MPa.
Ryžiai. 4 Keitiklis "SAPPHIRE -22DG"
Membraninio svirties tipo deformacijos matuoklis 4 yra pagrindo 8 viduje uždaroje ertmėje 10, užpildytoje organiniu silicio skysčiu, ir yra atskirtas nuo matuojamos terpės metalinėmis gofruotomis membranomis 7. Deformacijos matuoklio jutikliniai elementai yra silicio plėvelė. deformacijos matuokliai 11, dedami ant safyro plokštės 10.
Membranos 7 yra suvirintos išilgai išorinio kontūro prie pagrindo 8 ir yra tarpusavyje sujungtos centriniu strypu 6, kuris yra sujungtas su įtempio matuoklio keitiklio svirties 4 galu strypu 5. Flanšai 9 yra sandarinami tarpikliais 3 Teigiamas flanšas su atvira membrana naudojamas keitikliui montuoti tiesiai ant proceso indo. Išmatuoto slėgio poveikis sukelia membranų 7 įlinkį, deformacijos matuoklio membranos 4 lenkimą ir deformacijų matuoklių atsparumo pasikeitimą. Elektrinis signalas iš tenometro perduodamas iš matavimo įrenginio laidais per slėgio sandariklį 2 į elektroninį įrenginį 1, kuris paverčia deformacijų matuoklių varžos pokytį į srovės išėjimo signalo pasikeitimą viename iš diapazonų ( 0-5) mA, (0-20) mA, (4-20) ma.
Matavimo agregatas be sunaikinimo atlaiko vienpusės perkrovos poveikį su darbiniu viršslėgiu. Tai užtikrina tai, kad esant tokiai perkrovai, viena iš membranų 7 remiasi į profiliuotą pagrindo 8 paviršių.
Aukščiau pateiktos „Sapphire-22“ keitiklių modifikacijos turi panašų įrenginį.
Hidrostatinio ir absoliutaus slėgio matavimo keitikliai "Sapphire-22K-DG" ir "Sapphire-22K-DA" taip pat turi išėjimo srovės signalą (0-5) mA arba (0-20) mA arba (4-20) mA. kaip elektros kodo signalas, pagrįstas RS-485 sąsaja.
jutimo elementas silfoniniai slėgio matuokliai ir diferencinio slėgio matuokliai yra dumplės – harmoninės membranos (metalas gofruoti vamzdžiai). Išmatuotas slėgis sukelia tamprią silfono deformaciją. Slėgio matas gali būti arba laisvojo silfono galo poslinkis, arba jėga, atsirandanti deformacijos metu.
grandinės schema DS tipo dumplių diferencinio slėgio matuoklis parodytas 5 pav. Jautrus tokio prietaiso elementas yra viena ar dvi dumplės. Silfonai 1 ir 2 viename gale tvirtinami ant nejudančio pagrindo, o kitame gale sujungiami per judantį strypą 3. Silfonų vidinės ertmės užpildomos skysčiu (vandens-glicerino mišiniu, organiniu silicio skysčiu) ir yra sujungtos su vienas kitą. Keičiantis slėgio perkryčiui, vienas iš silfonų susispaudžia, priversdamas skystį į kitą silfoną ir judindamas silfono mazgo kotą. Stiebo judėjimas paverčiamas rašiklio, rodyklės, integratoriaus modelio arba nuotolinio perdavimo signalo judėjimu, proporcingu išmatuotam slėgio skirtumui.
Vardinį slėgio skirtumą nustato sraigtinių spyruoklių blokas 4.
Kai slėgis nukrenta virš nominalios vertės, kaušeliai 5 blokuoja kanalą 6, sustabdydami skysčio tekėjimą ir taip apsaugodami nuo dumplių sunaikinimo.
Ryžiai. 5 Silfoninio diferencinio slėgio matuoklio schema
Norint gauti patikimą informaciją apie bet kurio parametro reikšmę, būtina tiksliai žinoti matavimo prietaiso paklaidą. Įrenginio pagrindinės paklaidos nustatymas įvairiuose skalės taškuose tam tikrais intervalais atliekamas jį tikrinant, t.y. palyginkite bandomojo prietaiso rodmenis su tikslesnio, pavyzdinio prietaiso rodmenimis. Paprastai prietaisų kalibravimas pirmiausia atliekamas didėjant išmatuotos vertės reikšmei (eiga į priekį), o po to - mažėjančia reikšme (atbulinė eiga).
Slėgio matuokliai tikrinami trimis būdais: nuliniu tašku, darbo tašku ir visišku kalibravimu. Šiuo atveju pirmieji du patikrinimai atliekami tiesiogiai darbo vietoje naudojant trijų krypčių vožtuvą (6 pav.).
Darbinis taškas patikrinamas prie darbinio manometro pritvirtinus kontrolinį manometrą ir palyginus jų rodmenis.
Pilnas manometrų patikrinimas atliekamas laboratorijoje ant kalibravimo preso arba stūmoklio manometro, išėmus manometrą iš darbo vietos.
Slėgio matuoklių tikrinimo įrenginio veikimo principas pagrįstas jėgų, sukurtų, viena vertus, išmatuoto slėgio ir, kita vertus, apkrovų, veikiančių cilindre esantį stūmoklį, subalansavimu.
Ryžiai. 6. Slėgio matuoklio nulio ir darbo taškų tikrinimo naudojant trijų krypčių vožtuvą schemos.
Trijų krypčių vožtuvų padėtys: 1 - darbinė; 2 - nulinio taško patikrinimas; 3 - veikimo taško patikra; 4 - impulsinės linijos valymas.
Prietaisai viršslėgiui matuoti vadinami manometrais, vakuuminiai (slėgis žemiau atmosferos) – vakuumo matuokliai, viršslėgio ir vakuumo – manometrai, slėgio skirtumai (diferencialiniai) – diferencialiniai slėgio matuokliai.
Pagrindiniai parduodami slėgio matavimo prietaisai pagal veikimo principą skirstomi į šias grupes:
Skystis - išmatuotas slėgis yra subalansuotas skysčio kolonėlės slėgiu;
Spyruoklė - išmatuotas slėgis yra subalansuotas vamzdinės spyruoklės, membranos, dumplių ir kt. tamprios deformacijos jėga;
Stūmoklis - išmatuotas slėgis yra subalansuotas jėgos, veikiančios tam tikros sekcijos stūmoklį.
Priklausomai nuo naudojimo sąlygų ir paskirties, pramonė gamina šių tipų slėgio matavimo prietaisus:
Techniniai - bendrosios paskirties įrenginiai įrenginių eksploatavimui;
Kontrolė – techninių prietaisų patikrai jų įrengimo vietoje;
Pavyzdinis – didesnio tikslumo reikalaujančių valdymo ir techninių prietaisų bei matavimų patikrai.
Spyruokliniai slėgio matuokliai
Tikslas. Pertekliniam slėgiui matuoti plačiai naudojami manometrai, kurių veikimas pagrįstas elastingo jautraus elemento deformacija, kuri atsiranda veikiant išmatuotam slėgiui. Šios deformacijos reikšmė perduodama į matavimo priemonės skaitymo įrenginį, sugraduota slėgio vienetais.
Kaip jautrus manometro elementas, dažniausiai naudojama vieno apsisukimo vamzdinė spyruoklė (Bourdon vamzdis). Kiti jautrių elementų tipai yra: daugiapakopė vamzdinė spyruoklė, plokščia gofruotoji membrana, harmoniką primenanti membrana – dumplės.
Įrenginys. Slėgio matuokliai su vieno apsisukimo vamzdine spyruokle plačiai naudojami pertekliniam slėgiui matuoti nuo 0,6 iki 1600 kgf / cm². Tokių manometrų darbinis korpusas yra elipsės arba ovalo formos tuščiaviduris vamzdis, išlenktas aplink perimetrą 270°.
Manometro su vieno apsisukimo vamzdine spyruokle įtaisas parodytas 2.64 pav. Vamzdinė spyruoklė - 2 atviras galas yra standžiai prijungtas prie laikiklio - 6, pritvirtintas korpuse - 1 manometras. Laikiklis praeina per jungtį - 7 su sriegiu, naudojamu prijungti prie dujotiekio, kuriame matuojamas slėgis. Laisvas spyruoklės galas uždaromas kamščiu su kaiščiu ir užsandarinamas. Pavadėliu - 5, jis yra prijungtas prie transmisijos mechanizmo, susidedančio iš krumpliaračio sektoriaus - 4, sujungto su krumpliaračiu - 10, nejudančio ant ašies kartu su rodyklės rodykle - 3. Šalia krumpliaračio yra plokščias spiralinė spyruoklė (plaukai) - 9, kurių vienas galas prijungtas prie krumpliaračio, o kitas nejudėdamas pritvirtintas prie stovo. Plaukai nuolat spaudžia vamzdelį prie vienos sektoriaus dantų pusės, taip pašalindami krumpliaračio atstumą (atsparumą) ir užtikrindami rodyklės glotnumą.
Ryžiai. 2.64. Rodomas manometras su vienos ritės vamzdine spyruokle
Elektrokontaktiniai slėgio matuokliai
Paskyrimas. EKM EKV, EKMV ir VE-16rb elektrokontaktiniai manometrai, vakuumo matuokliai ir vakuumo matuokliai yra skirti dujų ir skysčių, kurie yra neutralūs žalvario ir plieno atžvilgiu, matuoti, signalizuoti arba išjungti slėgį (išleidimą). . VE-16rb tipo matavimo prietaisai gaminami sprogimui atspariame korpuse ir gali būti montuojami gaisrui ir sprogimui pavojingose patalpose. Elektrokontaktinių įrenginių darbinė įtampa yra iki 380V arba iki 220V DC.
Įrenginys.Elektrokontaktinių manometrų įtaisas panašus į spyruoklinių, tik tuo, kad manometro korpusas turi didelius geometrinius matmenis dėl kontaktinių grupių įrengimo. Įrenginys ir pagrindinių elektrokontaktinių manometrų elementų sąrašas parodytas fig. 2.65..
Pavyzdiniai matuokliai.
Paskyrimas. MO ir VO tipų pavyzdiniai manometrai ir vakuumo matuokliai yra skirti manometrams, vakuuminiams ir kombinuotiems slėgio bei vakuumo matuokliai, skirti laboratorinėmis sąlygomis matuoti slėgį ir neagresyvių skysčių bei dujų retėjimą.
MKO tipo manometrai ir VKO tipo vakuuminiai matuokliai yra skirti patikrinti darbinių manometrų tinkamumą jų įrengimo vietoje ir kontroliuoti viršslėgį bei vakuumą.
Ryžiai. 2.65. Elektrokontaktiniai manometrai: a - EKM tipo; ECMW; EQ;
B - tipo VE - 16 Rb pagrindinės dalys: vamzdinė spyruoklė; skalė; mobilusis
Mechanizmas; judančių kontaktų grupė; įleidimo armatūra
Elektriniai slėgio matuokliai
Tikslas. MED tipo elektriniai manometrai skirti nuolatiniam perteklinio arba vakuuminio slėgio konvertavimui į vieningą išėjimo signalą kintamoji srovė. Šie įrenginiai naudojami dirbti kartu su antriniais diferencialiniais transformatoriais, centralizuoto valdymo aparatais ir kitais informacijos imtuvais, galinčiais priimti standartinį signalą abipusio induktyvumo forma.
Įrenginys ir veikimo principas. Prietaiso, kaip ir manometrų su vieno apsisukimo vamzdine spyruokle, veikimo principas pagrįstas elastingo jautraus elemento deformacijos panaudojimu, kai jam taikomas išmatuotas slėgis. MED tipo elektrinio manometro įtaisas parodytas fig. 2.65.(b). Tamprus jautrus prietaiso elementas yra vamzdinė spyruoklė - 1, kuri montuojama į laikiklį - 5. Prie laikiklio prisukama strypas - 6, ant kurio pritvirtinama diferencialinio transformatoriaus ritė - 7. Taip pat ant laikiklio sumontuotos fiksuotos ir kintamos varžos. Ritė padengta ekranu. Išmatuotas slėgis tiekiamas į laikiklį. Laikiklis tvirtinamas prie korpuso - 2 varžtais - 4. Aliuminio lydinio korpusas uždaromas dangteliu, ant kurio tvirtinama kištuko jungtis - 3. Diferencialinio transformatoriaus šerdis - 8 prijungta prie kilnojamojo vamzdelio galo spyruoklė su specialiu varžtu - 9. Paspaudus prietaisą, vamzdinė spyruoklė deformuojasi, o tai proporcingai išmatuotam slėgiui sukelia judamojo spyruoklės galo ir su juo susieto diferencialo transformatoriaus šerdies judėjimą.
Slėgio matuoklių veikimo reikalavimai techninė paskirtis:
· montuojant manometrą, ciferblato pakrypimas nuo vertikalės neturi viršyti 15°;
Nedarbinėje padėtyje matavimo prietaiso rodyklė turi būti įjungta nulinė padėtis;
· manometras buvo patikrintas ir turi prekės ženklą bei plombą, kurioje nurodyta patikros data;
· nėra manometro korpuso, srieginės armatūros dalies ir kt. mechaninių pažeidimų;
· skaitmeninės svarstyklės gerai matomos aptarnaujančiam personalui;
Matuojant drėgnos dujinės terpės (dujų, oro) slėgį, vamzdelis priešais manometrą yra pagamintas kilpos pavidalu, kuriame kondensuojasi drėgmė;
· Matuojamo slėgio matavimo vietoje (prieš manometrą) turi būti įrengtas čiaupas arba vožtuvas;
· Slėgio matuoklio jungiamosios detalės prijungimo vietai sandarinti reikia naudoti tarpiklius iš odos, švino, atkaitinto raudonojo vario, fluoroplasto. Naudoti kuodą ir minią neleidžiama.
Slėgio matavimo prietaisai naudojami daugelyje pramonės šakų ir, atsižvelgiant į jų paskirtį, klasifikuojami taip:
Barometrai – matuoja atmosferos slėgį.
· Vakuuminiai matuokliai – matuoja vakuuminį slėgį.
Manometrai – matuoja perteklinį slėgį.
· Vakuuminiai matuokliai – matuoja vakuumą ir manometrinį slėgį.
Barovacuummeters – matuoja absoliutų slėgį.
· Diferencialiniai slėgio matuokliai – matuoja slėgio skirtumą.
Pagal veikimo principą slėgio matavimo prietaisai gali būti šių tipų:
Prietaisas yra skystas (slėgis subalansuotas pagal skysčio kolonėlės svorį).
· Stūmokliniai instrumentai (išmatuotas slėgis subalansuojamas kalibruotų svarmenų sukuriamos jėgos).
Prietaisai su nuotoliniu indikacijų perdavimu (įvairių pokyčių elektrines charakteristikas išmatuoto slėgio veikiamos medžiagos).
· Prietaisas yra spyruoklė (išmatuotas slėgis subalansuotas spyruoklės tamprumo jėgomis, kurios deformacija tarnauja kaip slėgio matas).
Dėl slėgio matavimams naudojami įvairūs prietaisai , kurias galima suskirstyti į dvi pagrindines grupes: skystąsias ir mechanines.
Paprasčiausias įrenginys yra pjezometras,
matuoja slėgį skystyje pagal to paties skysčio stulpelio aukštį. Tai viename gale atviras stiklinis vamzdis (vamzdis 14a pav.). Pjezometras yra labai jautrus ir tikslus prietaisas, tačiau jis naudingas tik matuojant mažus slėgius, kitu atveju vamzdis yra labai ilgas, o tai apsunkina jo naudojimą. 
Norint sumažinti matavimo vamzdelio ilgį, naudojami prietaisai su didesnio tankio skysčiu (pavyzdžiui, gyvsidabriu). gyvsidabrio manometras yra U formos vamzdelis, kurio lenkta alkūnė užpildyta gyvsidabriu (14b pav.). Veikiant slėgiui inde, gyvsidabrio lygis kairiajame manometro kelyje mažėja, o dešiniajame pakyla.
Diferencialinis slėgio matuoklis naudojamas tais atvejais, kai reikia matuoti ne slėgį inde, o slėgių skirtumą dviejuose induose arba dviejuose vieno indo taškuose (14 pav. c).
Skystų prietaisų naudojimas apsiriboja santykinai žemo slėgio sritimi. Jei reikia matuoti aukštą slėgį, naudojami antrojo tipo prietaisai - mechaniniai.
Spyruoklinis matuoklis yra labiausiai paplitęs mechaniniai prietaisai. Jį sudaro (15a pav.) tuščiaviduris plonasienis lenktas žalvarinis arba plieninis vamzdis (spyruoklė) 1, kurio vienas galas yra sandarus ir pavaros įtaisu 2 sujungtas su pavaros mechanizmu 3. Ant ašies yra rodyklė 4 Antrasis vamzdžio galas yra atviras ir prijungtas prie indo, kuriame matuojamas slėgis. Veikiant slėgiui, spyruoklė deformuojasi (ištiesinama) ir per pavaros įtaisą įjungia rodyklę, pagal kurios nuokrypį slėgio vertė nustatoma 5 balų skalėje.
Diafragmos slėgio matuokliai taip pat nurodyti mechaninius (15b pav.). Juose vietoj spyruoklės sumontuota plona plokštelinė membrana 1 (metalinė arba gumuota medžiaga). Membranos deformacija pavaros įtaisu perduodama į slėgio vertę rodančią rodyklę.
Mechaniniai manometrai turi tam tikrų pranašumų, palyginti su skysčių slėgio matuokliais: nešiojamumas, universalumas, konstrukcijos ir eksploatavimo paprastumas bei platus išmatuojamų slėgių diapazonas.
Mažesniam nei atmosferiniam slėgiui matuoti naudojami skysčių ir mechaniniai vakuuminiai matuokliai, kurių veikimo principas toks pat kaip ir manometrų.
Laivų susisiekimo principas .
Bendraujantys laivai
Bendraujant 
vadinami indais, tarp kurių yra kanalas, užpildytas skysčiu. Stebėjimai rodo, kad bet kokios formos susisiekiančiuose induose vienalytis skystis visada nustatomas tame pačiame lygyje.
Skirtingi skysčiai elgiasi skirtingai net susisiekiančiuose tos pačios formos ir dydžio induose. Paimkime du vienodo skersmens cilindrinius susisiekiančius indus (51 pav.), ant jų dugno užpilkite gyvsidabrio sluoksnį (tamsuotą), o ant jo į cilindrus supilkite skirtingo tankio skystį, pvz., r 2 h 1 ).
Protiškai pasirinkite vamzdžio, jungiančio susisiekiančius indus ir užpildyto gyvsidabriu, viduje plotą S, statmeną horizontaliam paviršiui. Kadangi skysčiai yra ramybės būsenoje, slėgis šioje srityje iš kairės ir dešinės yra vienodas, t.y. p1=p2. Pagal (5.2) formulę hidrostatinis slėgis p 1 = 1 gh 1 ir p 2 = 2 gh 2. Sulyginę šias išraiškas, gauname r 1 h 1 = r 2 h 2, iš kur
h 1 / h 2 \u003d r 2 / r 1. (5.4)
Vadinasi , skirtingi skysčiai ramybės būsenoje įrengiami susisiekiančiuose induose taip, kad jų stulpelių aukščiai būtų atvirkščiai proporcingi šių skysčių tankiams.
Jei r 1 =r 2 , tai formulė (5.4) reiškia, kad h 1 =h 2, t.y. vienarūšiai skysčiai įrengiami susisiekiančiuose induose tame pačiame lygyje.
Arbatinukas ir jo snapelis yra susisiekiantys indai: vanduo juose yra tame pačiame lygyje. Taigi arbatinuko snapelis turėtų 
Santechnikos prietaisas.
Ant bokšto įrengtas didelis vandens rezervuaras (vandens bokštas). Iš rezervuaro į namus įvedami vamzdžiai su daugybe šakų. Vamzdžių galai uždaromi kranais. Prie čiaupo vandens, užpildančio vamzdžius, slėgis yra lygus vandens stulpelio slėgiui, kurio aukštis lygus aukščių skirtumui tarp čiaupo ir laisvo vandens paviršiaus rezervuare. Kadangi bakas sumontuotas dešimčių metrų aukštyje, slėgis čiaupe gali siekti kelias atmosferas. Akivaizdu, kad vandens slėgis viršutiniuose aukštuose yra mažesnis nei slėgis apatiniuose aukštuose.
Vanduo į vandens bokšto rezervuarą tiekiamas siurbliais
Vandens vamzdis.
Indų susisiekimo principu yra įrengti vandens matavimo vamzdžiai vandens rezervuarams. Pavyzdžiui, tokių vamzdžių yra ant geležinkelio vagonų cisternų. Atvirame stikliniame vamzdelyje, pritvirtintame prie rezervuaro, vanduo visada yra tame pačiame lygyje kaip ir pačiame rezervuare. Jeigu ant garo katilo sumontuotas vandens matavimo vamzdelis, tai viršutinis vamzdelio galas jungiamas prie viršutinės katilo dalies, užpildytos garais.
Tai daroma taip, kad slėgiai virš laisvo vandens paviršiaus katile ir vamzdyje būtų vienodi.
Peterhofas yra nuostabus parkų, rūmų ir fontanų ansamblis. Tai vienintelis ansamblis pasaulyje, kurio fontanai veikia be siurblių ir sudėtingų vandens konstrukcijų. Šiuose fontanuose naudojamas laivų susisiekimo principas – atsižvelgiama į fontanų ir saugyklų tvenkinių lygius.
Slėgio charakteristika yra jėga, kuri tolygiai veikia kūno paviršiaus ploto vienetą. Ši jėga įtakoja įvairius technologinius procesus. Slėgis matuojamas paskaliais. Vienas paskalis yra lygus vieno niutono jėgos slėgiui 1 m 2 paviršiaus plote.
Slėgio tipai
Atmosferos.
Vakuuminis.
Perteklius.
Absoliutus.
atmosferos slėgį sukuria žemės atmosfera.
Vakuuminis Slėgis yra mažesnis už atmosferos slėgį.
perteklius Slėgis yra slėgio dydis, kuris yra didesnis už atmosferos slėgį.
Absoliutus slėgis nustatomas pagal absoliutaus nulio (vakuumo) reikšmę.
Tipai ir darbas
Prietaisai, matuojantys slėgį, vadinami manometrais. Inžinerijoje dažniausiai reikia nustatyti perteklinį slėgį. Didelis išmatuotų slėgio verčių diapazonas, specialios jų matavimo sąlygos įvairiuose technologiniuose procesuose sąlygoja įvairius manometrų tipus, kurie turi savo konstrukcinių savybių ir veikimo principo skirtumus. Apsvarstykite pagrindinius naudojamus tipus.
barometrai
Barometras yra prietaisas, matuojantis oro slėgį atmosferoje. Yra keletas barometrų tipų.
Merkurijus Barometras veikia pagal gyvsidabrio judėjimą vamzdyje tam tikra skale.
Skystis Barometras veikia skysčio ir atmosferos slėgio balansavimo principu.
Aneroidinis barometras veikia keičiant metalinės sandarios dėžės, kurios viduje yra vakuumas, matmenis, veikiant atmosferos slėgiui.
Elektroninė Barometras yra modernesnis prietaisas. Jis konvertuoja įprasto aneroido parametrus į skaitmeninį signalą, rodomą skystųjų kristalų ekrane.
Skysčių manometrai
Šiuose prietaisų modeliuose slėgis nustatomas pagal skysčio kolonėlės aukštį, kuris išlygina šį slėgį. Skystieji prietaisai dažniausiai gaminami iš 2 tarpusavyje sujungtų stiklinių indų, į kuriuos pilamas skystis (vanduo, gyvsidabris, alkoholis).
1 pav
Vienas konteinerio galas yra prijungtas prie išmatuotos terpės, o kitas yra atviras. Esant terpės slėgiui, skystis teka iš vieno indo į kitą, kol slėgis išsilygins. Skysčių lygių skirtumas lemia perteklinį slėgį. Tokie prietaisai matuoja slėgio ir vakuumo skirtumą.
1a paveiksle parodytas 2 vamzdžių manometras, matuojantis vakuumą, manometrą ir atmosferos slėgį. Trūkumas yra didelė klaida matuojant slėgį pulsuojant. Tokiais atvejais naudojami 1 vamzdžio manometrai (1b pav.). Jie turi vieną didesnio indo kraštą. Puodelis sujungtas su išmatuojama ertme, kurios slėgis perkelia skystį į siaurą indo dalį.
Matuojant atsižvelgiama tik į skysčio aukštį siauroje alkūnėje, nes skysčio lygis puodelyje keičiasi nežymiai ir į tai nepaisoma. Mažiems viršslėgiams matuoti naudojami 1 vamzdelio mikromanometrai, kurių vamzdis pasviręs kampu (1c pav.). Kuo didesnis vamzdelio pokrypis, tuo tikslesni prietaiso rodmenys dėl pailgėjusio skysčio lygio.
Slėgio matavimo prietaisai laikomi specialia grupe, kurioje skysčio judėjimas talpykloje veikia jautrų elementą – plūdę (1) 2a pav., žiedą (3) (2c pav.) arba varpą (2) (Pav. 2b), kurios yra susijusios su rodykle, kuri yra slėgio indikatorius.
2 pav
Tokių prietaisų pranašumai yra nuotolinis perdavimas ir jų vertybių registravimas.
Deformacijos slėgio matuokliai
Techninėje srityje išpopuliarėjo deformaciniai slėgio matavimo prietaisai. Jų veikimo principas – jautraus elemento deformacija. Ši deformacija atsiranda veikiant slėgiui. Elastinis komponentas yra prijungtas prie skaitymo įrenginio, kurio skalė sugraduota slėgio vienetais. Deformacijos manometrai skirstomi į:
- Pavasaris.
- Dumplės.
- Membrana.
3 pav
Spyruokliniai matuokliai
Šiuose įrenginiuose jautrus elementas yra spyruoklė, sujungta su rodykle perdavimo mechanizmu. Slėgis veikia vamzdžio viduje, sekcija bando paimti apvali forma, spyruoklė (1) bando išsivynioti, todėl rodyklė juda išilgai skalės (3a pav.).
Diafragmos slėgio matuokliai
Šiuose įrenginiuose elastingas komponentas yra membrana (2). Jis lankstosi veikiamas slėgio ir veikia rodyklę pavaros mechanizmo pagalba. Membrana pagaminta pagal dėžutės tipą (3). Tai padidina prietaiso tikslumą ir jautrumą dėl didesnio įlinkio esant vienodam slėgiui (3b pav.).
Silfoniniai slėgio matuokliai
Silfono tipo įrenginiuose (3c pav.) elastingas elementas yra silfonas (4), pagamintas iš gofruoto plonasienio vamzdžio. Šis vamzdis yra suslėgtas. Tokiu atveju silfonas pailgėja ir pavaros mechanizmo pagalba judina manometro adatą.
Silfoniniai ir diafragminiai slėgio matuokliai naudojami nedideliam viršslėgiui ir vakuumui matuoti, nes elastinis komponentas yra mažai tvirtas. Kai tokie prietaisai naudojami vakuumui matuoti, jie vadinami grimzlės matuokliai. Slėgio matavimo prietaisas yra slėgio matuoklis , naudojami viršslėgiui ir vakuumui matuoti traukos matuokliai .
Deformacijos tipo manometrai turi pranašumą prieš skystus modelius. Jie leidžia nuotoliniu būdu perduoti rodmenis ir juos įrašyti automatiškai.
Taip yra dėl tampriojo komponento deformacijos transformacijos į elektros srovės išėjimo signalą. Signalas registruojamas matavimo prietaisais, kurie kalibruojami slėgio vienetais. Tokie prietaisai vadinami deformaciniais-elektriniais manometrais. Tenzometriniai, diferencialiniai transformatoriai ir magnetomoduliaciniai keitikliai buvo plačiai naudojami.
Diferencialinis transformatoriaus keitiklis
4 pav
Tokio keitiklio veikimo principas yra indukcinės srovės stiprumo pokytis priklausomai nuo slėgio dydžio.
Įrenginiai, kuriuose yra toks keitiklis, turi vamzdinę spyruoklę (1), kuri judina plieninę transformatoriaus šerdį (2), o ne rodyklę. Dėl to kinta per stiprintuvą (4) į matavimo prietaisą (3) tiekiamos indukcinės srovės stipris.
Magnetinės moduliacijos slėgio matavimo prietaisai
Tokiuose įrenginiuose jėga paverčiama elektros srovės signalu dėl magneto judėjimo, susieto su elastine sudedamąja dalimi. Judant magnetas veikia magnetomoduliacijos keitiklį.
Elektrinis signalas sustiprinamas puslaidininkiniame stiprintuve ir tiekiamas į antrinius elektros matavimo prietaisus.
Įtempimo matuokliai
Keitikliai, pagrįsti deformacijos matuokliu, veikia pagal deformacijos matuoklio elektrinės varžos priklausomybę nuo deformacijos dydžio.
5 pav
Apkrovos elementai (1) (5 pav.) yra pritvirtinti prie elastinio prietaiso elemento. Elektrinis signalas išėjime atsiranda dėl deformacijos matuoklio varžos pasikeitimo ir yra fiksuojamas antriniais matavimo prietaisais.
Elektrokontaktiniai slėgio matuokliai
6 pav
Elastingas prietaiso komponentas yra vamzdinė vieno apsisukimo spyruoklė. Kontaktai (1) ir (2) daromi bet kokioms prietaiso mastelio žymėms, sukant varžtą galvutėje (3), esančią ant lauke stiklo.
Sumažėjus slėgiui ir pasiekus apatinę jo ribą, rodyklė (4) kontakto (5) pagalba įjungs atitinkamos spalvos lempos grandinę. Kai slėgis pakyla iki viršutinės ribos, kuri nustatoma kontaktu (2), rodyklė uždaro raudonos lempos grandinę su kontaktu (5).
Tikslumo klasės
Slėgio matuokliai skirstomi į dvi klases:
pavyzdingas.
Darbininkai.
Pavyzdiniai prietaisai nustato darbo technologijoje dalyvaujančių darbo instrumentų rodmenų paklaidą.
Tikslumo klasė yra susijusi su leistina paklaida, kuri yra manometro nuokrypis nuo faktinių verčių. Prietaiso tikslumas nustatomas pagal didžiausios leistinos paklaidos procentą nuo vardinės vertės. Kuo didesnis procentas, tuo mažesnis prietaiso tikslumas.
Etaloninių manometrų tikslumas yra daug didesnis nei darbiniai modeliai, nes jie padeda įvertinti prietaisų darbo modelių rodmenų atitiktį. Etaloniniai manometrai daugiausia naudojami laboratorijoje, todėl gaminami be jų papildoma apsauga nuo išorinės aplinkos.
Spyruokliniai manometrai turi 3 tikslumo klases: 0,16, 0,25 ir 0,4. Darbiniai manometrų modeliai turi tokias tikslumo klases nuo 0,5 iki 4.
Slėgio matuoklių taikymas
Slėgio matavimo prietaisai yra populiariausi instrumentai įvairiose pramonės šakose dirbant su skystomis ar dujinėmis žaliavomis.
Mes išvardijame pagrindines tokių įrenginių naudojimo vietas:
- Dujų ir naftos pramonėje.
- Šilumos inžinerijoje kontroliuoti energijos nešiklio slėgį vamzdynuose.
- Aviacijos pramonėje, automobilių pramonėje, aptarnavimas po pardavimo lėktuvai ir automobiliai.
- Mašinų gamybos pramonėje naudojant hidromechaninius ir hidrodinaminius mazgus.
- Medicinos prietaisuose ir prietaisuose.
- Geležinkelio įrangoje ir transporte.
- Chemijos pramonėje medžiagų slėgiui technologiniuose procesuose nustatyti.
- Vietose, kuriose naudojami pneumatiniai mechanizmai ir mazgai.
Pilno teksto paieška.
Skysčio (vamzdžio) slėgio matuokliai veikia indų susisiekimo principu – užfiksuotą slėgį subalansuojant pagal užpildo skysčio svorį: skysčio stulpelis pasislenka į aukštį, proporcingą taikomai apkrovai.
Hidrostatiniu metodu atlikti matavimai patrauklūs dėl savo paprastumo, patikimumo, ekonomiškumo ir didelio tikslumo derinio. Skysčiu užpildytas manometras idealiai tinka matuoti slėgių skirtumą iki 7 kPa (specialios versijos iki 500 kPa).
Įrenginių tipai ir tipai
Laboratoriniams matavimams arba pramoniniams tikslams naudojami įvairių tipų vamzdžių manometrai. Labiausiai paklausūs yra šių tipų įrenginiai:
- U formos. Konstrukcija paremta susisiekiančiais indais, kuriuose slėgis nustatomas vienu ar keliais skysčio lygiais vienu metu. Viena vamzdžio dalis yra prijungta prie vamzdynų sistemos, kad būtų galima atlikti matavimus. Tuo pačiu metu kitas galas gali būti hermetiškai uždarytas arba turėti laisvą ryšį su atmosfera.
- Taurė. Vieno vamzdžio skysčio manometras daugeliu atžvilgių primena klasikinių U formos instrumentų dizainą, tačiau vietoj antrojo vamzdžio čia naudojamas platus bakas, kurio plotas yra 500–700 kartų didesnis už skersinį. pagrindinio vamzdžio pjūvio plotas.
- Žiedas. Šio tipo įrenginiuose skysčio kolonėlė yra uždaryta žiediniame kanale. Pasikeitus slėgiui, svorio centras pasislenka, o tai savo ruožtu lemia rodyklės rodyklės judėjimą. Taigi slėgio matavimo prietaisas fiksuoja žiedinio kanalo ašies pasvirimo kampą. Šie manometrai pritraukia dideliu tikslumu rezultatus, kurie nepriklauso nuo skysčio ir jame esančios dujinės terpės tankio. Tuo pačiu metu tokių gaminių apimtį riboja didelė jų kaina ir priežiūros sudėtingumas.
- Skystis-stūmoklis. Išmatuotas slėgis išstumia trečiosios šalies strypą ir subalansuoja jo padėtį su kalibruotais svoriais. Pasirinkus optimalius strypo masės parametrus su svareliais, galima užtikrinti jo išmetimą dydžiu, proporcingu išmatuotam slėgiui, todėl patogu valdyti.
Kas yra skysčio manometras?
Skysčio manometro įtaisas matomas nuotraukoje:
Skysčio matuoklio taikymas
Hidrostatiniu metodu atliekamų matavimų paprastumas ir patikimumas paaiškina plačiai paplitusį skysčiu užpildyto prietaiso naudojimą. Tokie manometrai yra nepamainomi atliekant laboratorinius tyrimus ar sprendžiant įvairias problemas. technines užduotis. Visų pirma, prietaisai naudojami šių tipų matavimams:
- Mažas perteklinis slėgis.
- Slėgio skirtumas.
- Atmosferos slėgis.
- Nepakankamas slėgis.
Svarbi vamzdžių manometrų su skystu užpildu taikymo sritis yra prietaisų tikrinimas: traukos matuokliai, manometrai, vakuumo matuokliai, barometrai, diferencinio slėgio matuokliai ir kai kurių tipų manometrai.
Skysčio slėgio matuoklis: veikimo principas
Labiausiai paplitęs instrumento dizainas yra U formos vamzdis. Manometro veikimo principas parodytas paveikslėlyje:
U formos skysčio manometro diagrama Vienas vamzdžio galas turi ryšį su atmosfera – jį veikia atmosferos slėgis Patm. Kitas vamzdžio galas prijungiamas prie tikslinio vamzdyno įvadinių įrenginių pagalba – jį veikia matuojamos terpės Rabs slėgis. Jei Rabs indeksas yra didesnis nei Patm, skystis išstumiamas į vamzdelį, kuris bendrauja su atmosfera.
Skaičiavimo instrukcija
Skysčių lygių aukščio skirtumas apskaičiuojamas pagal formulę:
h \u003d (Rabs – Ratm) / ((rzh – ratm)g)
kur:
Rabs yra absoliutus išmatuotas slėgis.
Ratm yra atmosferos slėgis.
rzh – tankis darbinis skystis.
ratm yra supančios atmosferos tankis.
g – laisvo kritimo pagreitis (9,8 m/s2)
Darbinio skysčio H aukščio indikatorius yra 2 komponentų suma:
1. h1 - stulpelio nuleidimas, palyginti su pradine verte.
2. h2 – stulpelio padidėjimas kitoje vamzdelio dalyje, lyginant su pradiniu lygiu.
Skaičiuojant dažnai neatsižvelgiama į indikatorių ratm, nes rl >> ratm. Taigi, priklausomybę galima pavaizduoti taip:
h \u003d Pizb / (rzh g)
kur:
Risb yra matuojamos terpės perteklinis slėgis.
Remiantis aukščiau pateikta formule, Rizb = hrzh g.
Jei reikia matuoti išretintų dujų slėgį, naudojami matavimo prietaisai, kurių vienas galas yra hermetiškai užsandarintas, o vakuuminis slėgis prijungiamas prie kito tiekimo prietaisų pagalba. Dizainas parodytas diagramoje:
Skysčio vakuuminio absoliutaus slėgio matuoklio diagrama Tokiems įrenginiams naudojama formulė:
h \u003d (Ratm - Rabs) / (rzh g).
Slėgis sandariame vamzdžio gale yra lygus nuliui. Jei jame yra oro, vakuuminio matuoklio viršslėgio skaičiavimai atliekami taip:
Ratm – Rabs \u003d Rizb – hrzh g.
Jei oras sandariame gale pašalinamas ir priešslėgis Patm = 0, tada:
Rabs = hrzh g.
Konstrukcijos, kuriose oras sandariame gale pašalinamas ir pašalinamas prieš užpildant, tinka naudoti kaip barometrus. Stulpelio aukščio skirtumo fiksavimas sandarioje dalyje leidžia tiksliai apskaičiuoti barometrinį slėgį.
Privalumai ir trūkumai
Skysčių manometrai turi tiek stiprų, tiek trūkumai. Jas naudojant galima optimizuoti kapitalo ir veiklos sąnaudas kontrolės ir matavimo veiklai. Tuo pačiu metu reikėtų žinoti apie galimą tokių struktūrų riziką ir pažeidžiamumą.
Tarp Pagrindiniai privalumai Reikėtų atkreipti dėmesį į matavimo priemones su skysčio užpildu:
- Didelis matavimo tikslumas. Prietaisai su žemas lygis klaidos gali būti naudojamos kaip pavyzdys tikrinant įvairią valdymo ir matavimo įrangą.
- Naudojimo paprastumas. Prietaiso naudojimo instrukcijos yra labai paprastos ir neapima jokių sudėtingų ar konkrečių veiksmų.
- Žema kaina. Skysčių slėgio matuoklių kaina yra žymiai mažesnė lyginant su kitų tipų įranga.
- Greitas montavimas. Prijungimas prie tikslinių vamzdynų atliekamas tiekimo įtaisų pagalba. Montavimui / išmontavimui nereikia specialios įrangos.
Naudojant skysčiu užpildytus manometrinius prietaisus, reikia atsižvelgti į kai kuriuos tokių konstrukcijų trūkumus:
- Staigus slėgio padidėjimas gali sukelti darbinio skysčio išsiskyrimą.
- Automatinio matavimo rezultatų registravimo ir perdavimo galimybė nenumatyta.
- Skysčių manometrų vidinė struktūra lemia padidėjusį jų trapumą
- Prietaisai pasižymi gana siauru matavimo diapazonu.
- Matavimų teisingumą gali pažeisti nekokybiškas vamzdžių vidinių paviršių valymas.
Manometras yra kompaktiškas mechaninis prietaisas slėgiui matuoti. Priklausomai nuo modifikacijos, jis gali dirbti su oru, dujomis, garais ar skysčiu. Pagal slėgio matavimo principą matuojamoje terpėje yra daugybė manometrų, kurių kiekvienas turi savo pritaikymą.
Naudojimo sritis
Slėgio matuokliai yra vienas iš labiausiai paplitusių prietaisų, kuriuos galima rasti įvairiose sistemose:
- Šildymo katilai.
- Dujotiekiai.
- Santechnika.
- kompresoriai.
- Autoklavai.
- Cilindrai.
- Oro balioniniai šautuvai ir kt.
Iš išorės manometras primena žemą cilindrą skirtingo skersmens, dažniausiai 50 mm, kurį sudaro metalinis korpusas su stikliniu dangteliu. Pro stiklinę dalį matosi skalė su žymėmis slėgio vienetais (Bar arba Pa). Korpuso šone yra vamzdelis su išoriniu sriegiu, skirtas įsukti į sistemos angą, kurioje reikia išmatuoti slėgį.
Esant slėgiui matuojamoje terpėje, dujos arba skystis per vamzdelį spaudžia vidinį manometro mechanizmą, dėl ko nukrypsta rodyklės kampas, rodantis skalę. Kuo didesnis sukuriamas slėgis, tuo labiau adata nukrypsta. Skaičius skalėje, kur rodyklė sustos ir atitiks slėgį išmatuotoje sistemoje.
Slėgis, kurį gali išmatuoti manometras
Slėgio matuokliai yra universalūs mechanizmai, kuriais galima matuoti įvairias vertes:
- Perteklinis slėgis.
- vakuuminis slėgis.
- slėgio skirtumai.
- Atmosferos slėgis.
Šių prietaisų naudojimas leidžia valdyti įvairius technologinius procesus ir užkirsti kelią avarinėms situacijoms. Slėgio matuokliai, skirti veikti ypatingomis sąlygomis, gali turėti papildomų korpuso modifikacijų. Jis gali būti atsparus sprogimui, atsparus korozijai arba padidintas vibracijas.
Slėgio matuoklių veislės
Slėgio matuokliai naudojami daugelyje sistemų, kuriose yra slėgis, kuris turi būti aiškiai apibrėžto lygio. Prietaiso naudojimas leidžia jį valdyti, nes nepakankamas ar per didelis poveikis gali pakenkti įvairiems technologiniai procesai. Be to, perteklinis slėgis yra rezervuarų ir vamzdžių plyšimo priežastis. Šiuo atžvilgiu buvo sukurtos kelios manometrų rūšys, skirtos tam tikroms darbo sąlygoms.
Jie yra:
- pavyzdingas.
- Bendra techninė.
- Elektrokontaktas.
- Specialusis.
- Diktofonai.
- Laivas.
- Geležinkelis.
Pavyzdingas manometras skirta kitai panašiai matavimo įrangai tikrinti. Tokie prietaisai nustato viršslėgio lygį įvairiose terpėse. Tokiuose įrenginiuose sumontuotas ypač tikslus mechanizmas, suteikiantis minimalią paklaidą. Jų tikslumo klasė yra nuo 0,05 iki 0,2.
Bendra techninė taikyti bendroje aplinkoje, kuri neužšąla į ledą. Tokių prietaisų tikslumo klasė nuo 1,0 iki 2,5. Jie yra atsparūs vibracijai, todėl gali būti montuojami ant transporto ir šildymo sistemų.
Elektrokontaktas sukurtas specialiai stebėti ir įspėti, kad pasiekiama viršutinė pavojingos apkrovos riba, kuri gali sunaikinti sistemą. Tokie instrumentai naudojami su įvairiomis terpėmis, tokiomis kaip skysčiai, dujos ir garai. Ši įranga turi įmontuotą elektros grandinės valdymo mechanizmą. Atsiradus viršslėgiui, manometras duoda signalą arba mechaniškai išjungia tiekimo įrangą, kuri didina slėgį. Be to, elektrokontaktiniuose manometruose gali būti specialus vožtuvas, kuris sumažina slėgį iki saugaus lygio. Tokie įrenginiai apsaugo nuo nelaimingų atsitikimų ir sprogimų katilinėse.
Specialusis manometrai skirti dirbti su tam tikromis dujomis. Tokie prietaisai dažniausiai turi spalvotus dėklus, o ne klasikinius juodus. Spalva atitinka dujas, kurias gali valdyti instrumentas. Ant svarstyklių taip pat yra specialus žymėjimas. Pavyzdžiui, amoniako slėgio matuokliai, kurie dažniausiai montuojami pramoniniuose šaldymo įrenginiuose, yra geltonos spalvos. Tokios įrangos tikslumo klasė nuo 1,0 iki 2,5.
Diktofonai naudojami tose srityse, kur reikia ne tik vizualiai stebėti sistemos slėgį, bet ir registruoti rodiklius. Jie parašo diagramą, pagal kurią galite peržiūrėti slėgio dinamiką bet kuriuo laikotarpiu. Panašių prietaisų galima rasti laboratorijose, taip pat šiluminėse elektrinėse, konservų gamyklose ir kitose maisto įmonėse.
Laivas apima platų rikiuotė slėgio matuokliai, kurie turi atsparų oro sąlygoms korpusą. Jie gali dirbti su skysčiu, dujomis ar garais. Jų pavadinimus galima rasti ant gatvių dujų platintojų.
Geležinkelis slėgio matuokliai skirti valdyti viršslėgį mechanizmuose, kurie aptarnauja geležinkelių elektrinį transportą. Visų pirma, jie naudojami hidraulinėse sistemose, kurios perkelia bėgius, kai strėlė ištiesta. Tokie prietaisai padidino atsparumą vibracijai. Jie ne tik ištveria drebėjimą, bet tuo pačiu ir svarstyklių rodyklė nereaguoja į mechaninį poveikį kūnui, tiksliai parodydama slėgio lygį sistemoje.
Slėgio matuoklių veislės pagal slėgio terpėje matavimo mechanizmą
Slėgio matuokliai taip pat skiriasi vidiniu mechanizmu, dėl kurio pašalinami slėgio rodmenys sistemoje, prie kurios jie yra prijungti. Priklausomai nuo įrenginio, jie yra:
- Skystis.
- Pavasaris.
- Membrana.
- Elektrokontaktas.
- Diferencialinis.
Skystis Manometras skirtas skysčio kolonėlės slėgiui matuoti. Tokie įrenginiai veikia fiziniu indų ryšio principu. Daugumoje prietaisų yra matomas skysčio lygis, iš kurio jie matuoja. Šie įrenginiai yra vieni iš retai naudojamų. Dėl sąlyčio su skysčiu vidinė dalis susitepa, todėl po truputį prarandamas skaidrumas, tampa sunku vizualiai nustatyti rodmenis. Skysčių manometrai buvo vienas iš pirmųjų išradimų, tačiau vis dar randami.
Pavasaris matuokliai yra labiausiai paplitę. Jie turi paprastas dizainas tinkamas remontui. Jų matavimo ribos dažniausiai yra nuo 0,1 iki 4000 barų. Jautrus tokio mechanizmo elementas yra ovalus vamzdis, kuris suspaudžiamas veikiant slėgiui. Jėga, spaudžianti vamzdelį, per specialų mechanizmą perduodama rodyklei, kuri sukasi tam tikru kampu, nukreipdama į skalę su žymenimis.
Membrana Manometras veikia fiziniu pneumatinio kompensavimo principu. Prietaiso viduje yra speciali membrana, kurios įlinkio lygis priklauso nuo smūgio sukurtas spaudimu. Paprastai naudojamos dvi membranos, sulituotos kartu sudarant dėžutę. Keičiantis dėžutės tūriui, jautrus mechanizmas nukreipia rodyklę.
Elektrokontaktas slėgio matuoklius galima rasti sistemose, kurios automatiškai stebi slėgį ir jį reguliuoja arba signalizuoja, kad pasiektas kritinis lygis. Įrenginyje yra dvi rodyklės, kurias galima perkelti. Vienas yra nustatytas į minimalų slėgį, o antrasis - į maksimalų. Įrenginio viduje sumontuoti elektros grandinės kontaktai. Kai slėgis pasiekia vieną iš kritinių lygių, elektros grandinė užsidaro. Dėl to į valdymo skydelį generuojamas signalas arba suveikia automatinis avarinio atstatymo mechanizmas.
Diferencialinis slėgio matuokliai yra vieni iš sudėtingiausių mechanizmų. Jie veikia specialių blokų viduje esančios deformacijos matavimo principu. Šie manometro elementai yra jautrūs slėgiui. Kadangi blokas deformuojasi, specialus mechanizmas perduoda pokyčius į rodyklę, nukreiptą į skalę. Rodyklė juda tol, kol sistemos kritimai sustoja ir sustoja tam tikrame lygyje.
Tikslumo klasė ir matavimo diapazonas
Bet kuris manometras turi techninį pasą, kuriame nurodyta jo tikslumo klasė. Rodiklis turi skaitinę išraišką. Kuo mažesnis skaičius, tuo tikslesnis įrenginys. Daugumos instrumentų tikslumo klasė nuo 1,0 iki 2,5 yra norma. Jie naudojami tais atvejais, kai mažas nukrypimas iš tikrųjų neturi reikšmės. Didžiausią paklaidą dažniausiai duoda prietaisai, kuriais vairuotojai matuoja oro slėgį padangose. Jų klasė dažnai nukrenta iki 4,0. Geriausia klasė tikslumo turi pavyzdinius manometrus, pažangiausi iš jų dirba su 0,05 paklaida.
Kiekvienas manometras skirtas veikti tam tikrame slėgio diapazone. Per galingi masyvūs modeliai nesugebės ištaisyti minimalių svyravimų. Labai jautrūs įrenginiai sugenda arba sugenda veikiami per didelio slėgio, todėl sistemoje sumažėja slėgis. Šiuo atžvilgiu, renkantis manometrą, turėtumėte atkreipti dėmesį į šį rodiklį. Paprastai rinkoje galite rasti modelių, galinčių fiksuoti slėgio kritimus nuo 0,06 iki 1000 mPa. Taip pat yra specialių modifikacijų, vadinamųjų grimzlės matuoklių, kurie skirti matuoti vakuumo slėgį iki -40 kPa lygio.
Slėgiui matuoti naudojami slėgio matuokliai ir barometrai. Atmosferos slėgiui matuoti naudojami barometrai. Kitiems matavimams naudojami manometrai. Žodis manometras kilęs iš du graikiški žodžiai: manos – laisvas, metreo – matuoju.
Vamzdinis metalinis manometras
Egzistuoja skirtingi tipai slėgio matuokliai. Pažvelkime į du iš jų atidžiau. Toliau pateiktame paveikslėlyje parodytas vamzdinis metalinis manometras.
Jį 1848 metais išrado prancūzas E. Bourdonas. Toliau pateiktame paveikslėlyje parodytas jo dizainas.
Pagrindiniai komponentai yra: tuščiaviduris vamzdis, išlenktas į lanką (1), rodyklė (2), krumpliaratis (3), čiaupas (4), svirtis (5).
Vamzdinio manometro veikimo principas
Vienas vamzdžio galas užsandarinamas. Kitame vamzdžio gale čiaupo pagalba jis prijungiamas prie indo, kuriame reikia išmatuoti slėgį. Jei slėgis pradeda didėti, vamzdis atsilenks, veikdamas svirtį. Svirtis yra prijungta prie rodyklės per krumpliaratį, todėl padidėjus slėgiui, rodyklė pasislinks ir parodys slėgį.
Jei slėgis sumažės, vamzdis sulenks, o rodyklė pasisuks priešinga kryptimi.
Skysčio slėgio matuoklis
Dabar apsvarstykite kitą slėgio matuoklio tipą. Toliau pateiktame paveikslėlyje parodytas skysčio manometras. Jis yra U formos.
Jį sudaro U formos stiklinis vamzdelis, į kurį pilamas skystis. Vienas iš vamzdžio galų guminiu vamzdeliu sujungtas su apvalia plokščia dėžute, kuri uždengta gumine plėvele.
Skysčio manometro veikimo principas
Pradinėje padėtyje vanduo vamzdeliuose bus tame pačiame lygyje. Jei ant guminės plėvelės bus daromas slėgis, skysčio lygis viename manometro kelyje sumažės, o kitame - padidės.
Tai parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje. Pirštu paspaudžiame plėvelę.
Kai paspaudžiame plėvelę, padidėja oro, esančio dėžutėje, slėgis. Slėgis perduodamas per vamzdelį ir pasiekia skystį, jį išstumdamas. Kai lygis šioje alkūnėje mažėja, skysčio lygis kitoje vamzdžio alkūnėje padidės.
Pagal skysčių lygių skirtumą bus galima spręsti apie atmosferos slėgio ir slėgio, kuris veikiamas ant plėvelės, skirtumą.
Toliau pateiktoje iliustracijoje parodyta, kaip naudoti skysčio manometrą slėgiui įvairiame gylyje matuoti.
PRIEKAMARINIS DEGIMAS
Prieškamerinis degiklis - įrenginys, susidedantis iš dujų kolektoriaus su angomis dujų išėjimui, monobloko su kanalais ir keraminės ugniai atsparios kameros, esančios virš kolektoriaus, kurioje dujos sumaišomos su oru ir deginamas dujų-oro mišinys. Prieškamerinis degiklis skirtas deginti gamtines dujas sekcijinių ketaus katilų, džiovyklų ir kitų šiluminių įrenginių, veikiančių 10-30 Pa vakuumu, krosnyse. Prieškameriniai degikliai yra ant krosnies židinio, o tai sudaro geras sąlygas tolygiai paskirstyti šilumos srautus per visą krosnies ilgį. Prieškameriniai degikliai gali veikti esant žemam ir vidutiniam dujų slėgiui. Prieškamerinis degiklis susideda iš dujų kolektoriaus ( Plieninis vamzdis) su viena eile dujų išleidimo angų. Priklausomai nuo šiluminės galios, degiklis gali turėti 1, 2 arba 3 kolektorius. Virš dujų kolektoriaus ant plieninio rėmo sumontuotas keraminis monoblokas, suformuojant kanalų (maišytuvų) seriją. Kiekviena dujų išleidimo anga turi savo keraminį maišytuvą. Dujų srovė, ištekėjusi iš kolektoriaus angų, išstumia 50-70% degimui reikalingo oro, likusi dalis oro patenka dėl retėjimo krosnyje. Dėl išstūmimo suintensyvėja mišinio susidarymas. Kanaluose mišinys kaitinamas, o išėjęs pradeda degti. Iš kanalų degantis mišinys patenka į prieškambarį, kuriame sudega 90-95% dujų. Kamera pagaminta iš šamotinės plytos; atrodo kaip plyšys. Dujų deginimas vyksta krosnyje. Liepsnos aukštis - 0,6-0,9 m, oro pertekliaus koeficientas a - 1,1...1,15.
Kompensatoriai skirti sušvelninti (kompensuoti) dujotiekių temperatūrinius pailgėjimus, išvengti vamzdžių plyšimo, palengvinti jungiamųjų detalių (flanšinių, sklendžių) montavimą ir išmontavimą.
Vidutinio skersmens 1 km ilgio dujotiekis, kaitinamas 1 °C, pailgėja 12 mm.
Kompensatoriai yra:
· Objektyvas;
· U formos;
· Lyros formos.
Objektyvo kompensatoriusturi banguotą paviršių, kuris keičia savo ilgį, priklausomai nuo dujotiekio temperatūros. Lęšių kompensatorius pagamintas iš štampuotų puslęšių suvirinimo būdu.
Siekiant sumažinti hidraulinį pasipriešinimą ir išvengti užsikimšimo, kompensatoriaus viduje įtaisytas kreipiamasis vamzdis, privirintas prie vidinio kompensatoriaus paviršiaus iš dujų įvado pusės.
Apatinė puslęšių dalis užpildyta bitumu, kad nesikauptų vanduo.
Montuojant kompensatorių žiemos laikas, jį reikia šiek tiek ištempti, ir į vasaros laikas– priešingai, suspauskite sukabinimo veržlėmis.
 |
U formos Lyros formos
kompensatorius.kompensatorius.
Dujotiekį supančios terpės temperatūros pokyčiai lemia dujotiekio ilgio pokyčius. Tiesioje 100 m ilgio plieninio dujotiekio atkarpoje pailgėjimas arba sutrumpėjimas, kai temperatūra keičiasi 1 °, yra apie 1,2 mm. Todėl visuose dujotiekiuose po sklendžių, skaičiuojant pagal dujų srautą, turi būti sumontuoti lęšių kompensatoriai (3 pav.). Be to, eksploatacijos metu objektyvo kompensatorius palengvina sklendžių montavimą ir išmontavimą.
Projektuodami ir tiesdami dujotiekius, stengiamasi sumažinti įrengtų kompensacinių siūlių skaičių maksimaliai išnaudojant grubią savikompensaciją – keičiant trasos kryptį tiek plane, tiek profiliu.
Ryžiai. 3. Objektyvo kompensatorius 1 - flanšas; 2 vamzdžių; 3 - marškiniai; 4 - pusė objektyvo; 5 - letena; 6 - šonkaulis; 7 - trauka; 8 - veržlė
Skysčio manometro veikimo principas
Pradinėje padėtyje vanduo vamzdeliuose bus tame pačiame lygyje. Jei ant guminės plėvelės bus daromas slėgis, skysčio lygis viename manometro kelyje sumažės, o kitame - padidės.
Tai parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje. Pirštu paspaudžiame plėvelę.
Kai paspaudžiame plėvelę, padidėja oro, esančio dėžutėje, slėgis. Slėgis perduodamas per vamzdelį ir pasiekia skystį, jį išstumdamas. Kai lygis šioje alkūnėje mažėja, skysčio lygis kitoje vamzdžio alkūnėje padidės.
Pagal skysčių lygių skirtumą bus galima spręsti apie atmosferos slėgio ir slėgio, kuris veikiamas ant plėvelės, skirtumą.
Toliau pateiktoje iliustracijoje parodyta, kaip naudoti skysčio manometrą slėgiui įvairiame gylyje matuoti.
Diafragmos slėgio matuoklis
Membraniniame manometre elastinis elementas yra membrana, kuri yra gofruotoji metalinė plokštė. Plokštės įlinkis, esant skysčio slėgiui, perduodamas per perdavimo mechanizmą į instrumento rodyklę, slysdamas išilgai skalės. Membraniniai prietaisai naudojami matuoti slėgį iki 2,5 MPa, taip pat matuoti vakuumą. Kartais naudojami prietaisai su elektros išėjimu, kuriuose yra išėjimas elektrinis signalas proporcingas slėgiui manometro įleidimo angoje.
