Spiediens ir vienmērīgi sadalīts spēks, kas darbojas perpendikulāri uz laukuma vienību. Tas var būt atmosfērisks (zemei tuvās atmosfēras spiediens), pārpalikums (pārsniedz atmosfēras spiedienu) un absolūts (atmosfēras un pārpalikuma summa). Absolūto spiedienu, kas ir zemāks par atmosfēras līmeni, sauc par retinātu, un dziļu retināšanu sauc par vakuumu.
Spiediena mērvienība Starptautiskajā vienību sistēmā (SI) ir Paskāls (Pa). Viens Paskāls ir spiediens, ko rada viena ņūtona spēks uz vienu laukumu kvadrātmetru. Tā kā šī vienība ir ļoti maza, tiek izmantoti arī tās daudzkārtņi: kilopaskāls (kPa) = Pa; megapaskāls (MPa) \u003d Pa utt. Sakarā ar to, ka ir sarežģīts uzdevums pārslēgties no iepriekš izmantotajām spiediena mērvienībām uz Pascal vienībām, uz laiku ir atļauts izmantot šādas mērvienības: kilograms-spēks uz kvadrātcentimetru (kgf / cm) = 980665 Pa; kilogramu spēks uz kvadrātmetru (kgf / m) vai ūdens staba milimetru (mm ūdens stabs) \u003d 9,80665 Pa; dzīvsudraba staba milimetrs (mm Hg) = 133,332 Pa.
Spiediena kontroles ierīces tiek klasificētas atkarībā no tajās izmantotās mērīšanas metodes, kā arī izmērītās vērtības rakstura.
Saskaņā ar mērīšanas metodi, kas nosaka darbības principu, šīs ierīces iedala šādās grupās:
Šķidrums, kurā spiediena mērīšana notiek, balansējot to ar šķidruma kolonnu, kuras augstums nosaka spiediena lielumu;
Atspere (deformācija), kurā spiediena vērtību mēra, nosakot elastīgo elementu deformācijas mēru;
Kravas virzulis, kura pamatā ir spēku līdzsvarošana, ko rada, no vienas puses, izmērītais spiediens un, no otras puses, kalibrētas slodzes, kas iedarbojas uz cilindrā ievietoto virzuli.
Elektriskais, kurā spiediena mērīšanu veic, pārvēršot tā vērtību elektriskajā daudzumā un izmērot materiāla elektriskās īpašības atkarībā no spiediena lieluma.
Atbilstoši izmērītā spiediena veidam ierīces tiek iedalītas:
Spiediena mērītāji, kas paredzēti pārspiediena mērīšanai;
Vakuuma mērītāji, ko izmanto retināšanas (vakuuma) mērīšanai;
Spiediena un vakuuma mērītāji pārspiediena un vakuuma mērīšanai;
Spiediena mērītāji, ko izmanto neliela pārspiediena mērīšanai;
Vilces mērītāji, ko izmanto, lai mērītu zemu retināšanu;
Vilces spiediena mērītāji, kas paredzēti zema spiediena un retināšanas mērīšanai;
Diferenciālie spiediena mērītāji (diferenciālie spiediena mērītāji), kas mēra spiediena starpību;
Barometri, ko izmanto barometriskā spiediena mērīšanai.
Visbiežāk tiek izmantoti atsperes vai deformācijas mērītāji. Galvenie šo ierīču jutīgo elementu veidi ir parādīti attēlā. viens.
Rīsi. 1. Deformācijas manometru jutīgo elementu veidi
a) - ar viena pagrieziena cauruļveida atsperi (Bourdon caurule)
b) - ar daudzpagriezienu cauruļveida atsperi
c) - ar elastīgām membrānām
d) - plēšas.
Ierīces ar cauruļveida atsperēm.
Šo ierīču darbības princips ir balstīts uz izliektas caurules (cauruļveida atsperes) ar neapaļo šķērsgriezumu īpašību mainīt tās izliekumu, mainoties spiedienam caurules iekšpusē.
Atkarībā no atsperes formas izšķir viena pagrieziena atsperes (1.a att.) un daudzpagriezienu atsperes (1.b att.). Daudzpagriezienu cauruļveida atsperu priekšrocība ir tāda, ka brīvā gala kustība ir lielāka nekā viena pagrieziena atsperu kustība ar vienādām ieejas spiediena izmaiņām. Trūkums ir ievērojamie ierīču izmēri ar šādām atsperēm.
Spiediena mērītāji ar viena pagrieziena cauruļveida atsperi ir viens no visizplatītākajiem atsperu instrumentu veidiem. Šādu ierīču jutīgais elements ir eliptiska vai ovāla sekcijas caurule 1 (2. att.), kas izliekta pa apļa loku un vienā galā noslēgta. Caurules atvērtais gals caur turētāju 2 un nipeli 3 ir savienots ar izmērītā spiediena avotu. Caurules 4 brīvais (noblīvētais) gals caur transmisijas mehānismu ir savienots ar bultiņas asi, kas pārvietojas pa ierīces skalu.
Manometra caurules, kas paredzētas spiedienam līdz 50 kg/cm2, ir izgatavotas no vara, un manometra caurules, kas paredzētas lielākam spiedienam, ir izgatavotas no tērauda.
Neapaļa šķērsgriezuma izliektas caurules īpašība mainīt izliekuma lielumu, mainoties spiedienam tās dobumā, ir sekcijas formas maiņas sekas. Spiediena iedarbībā caurules iekšpusē elipsveida vai plakaniski ovāla daļa, deformējoties, tuvojas apļveida griezumam (elipses vai ovāla mazākā ass palielinās, bet lielākā samazinās).
Caurules brīvā gala kustība tās deformācijas laikā noteiktās robežās ir proporcionāla izmērītajam spiedienam. Pie spiediena, kas ir ārpus noteiktās robežas, caurulē rodas atlikušās deformācijas, kas padara to nederīgu mērīšanai. Tāpēc maksimāli darba spiediens manometram jābūt zem proporcionālās robežas ar zināmu drošības rezervi.
Rīsi. 2. Atsperes mērītājs
Caurules brīvā gala kustība spiediena ietekmē ir ļoti maza, tāpēc, lai palielinātu ierīces rādījumu precizitāti un skaidrību, tiek ieviests transmisijas mehānisms, kas palielina caurules gala kustības mērogu. . Tas sastāv (2. att.) no zoba sektora 6, zobrata 7, kas savienojas ar sektoru, un spirālveida atsperes (matiņa) 8. Spiediena mērītāja 9 virzošā bultiņa ir fiksēta uz zobrata 7 ass. atspere 8 vienā galā ir piestiprināta pie zobrata ass, bet otrs pie mehānisma plāksnes fiksētā punkta. Atsperes mērķis ir novērst bultas pretdarbību, izvēloties spraugas mehānisma zobratu un eņģu savienojumos.
Membrānas spiediena mērītāji.
Diafragmas spiediena mērītāju jutīgais elements var būt stingra (elastīga) vai ļengana diafragma.
Elastīgās membrānas ir vara vai misiņa diski ar rievojumu. Gofrēšana palielina membrānas stingrību un tās spēju deformēties. No šādām membrānām tiek izgatavotas membrānas kastes (skat. 1.c att.), un no kastēm tiek izgatavoti bloki.
Plūstās membrānas ir izgatavotas no gumijas uz auduma pamata viena atloka disku veidā. Tos izmanto nelielu pārspiedienu un vakuuma mērīšanai.
Diafragmas spiediena mērītāji un var būt ar lokālām indikācijām, ar elektrisku vai pneimatisko rādījumu pārraidi uz sekundārajām ierīcēm.
Piemēram, aplūkosim DM tipa diafragmas diferenciālā spiediena mērītāju, kas ir bezsmēra membrānas tipa sensors (3. att.) ar diferenciāltransformatora sistēmu izmērītās vērtības pārsūtīšanai uz KSD tipa sekundāro ierīci. .
Rīsi. 3 Diafragmas diferenciālā spiediena mērītājs, tips DM
Diferenciālā spiediena mērītāja jutīgais elements ir membrānas bloks, kas sastāv no divām membrānas kastēm 1 un 3, kas piepildītas ar silīcija organisko šķidrumu, kas atrodas divās atsevišķās kamerās, kuras atdala starpsiena 2.
Diferenciālā transformatora pārveidotāja 5 dzelzs serde 4 ir pievienota augšējās membrānas centram.
Augstāks (pozitīvs) izmērītais spiediens tiek piegādāts apakšējai kamerai, zemāks (mīnus) spiediens tiek piegādāts augšējai kamerai. Izmērītā spiediena krituma spēku līdzsvaro citi spēki, kas rodas membrānas kārbu 1 un 3 deformācijas rezultātā.
Palielinoties spiediena kritumam, membrānas kārba 3 saraujas, šķidrums no tā ieplūst kastē 1, kas izplešas un pārvieto diferenciālā transformatora serdi 4. Kad spiediena kritums samazinās, membrānas kaste 1 tiek saspiesta un šķidrums tiek izspiests no tās kastē 3. Kodols 4 pārvietojas uz leju. Tādējādi kodola novietojums, t.i. diferenciālā transformatora ķēdes izejas spriegums ir unikāli atkarīgs no diferenciālā spiediena vērtības.
Lai strādātu vadības sistēmās, tehnoloģisko procesu regulēšanā un kontrolē, nepārtraukti pārveidojot barotnes spiedienu standarta strāvas izejas signālā ar tā nodošanu uz sekundārajām ierīcēm vai izpildmehānismiem, tiek izmantoti "Sapphire" tipa devēji.
Šāda veida spiediena devēji kalpo: absolūtā spiediena mērīšanai ("Sapphire-22DA"), pārspiediena mērīšanai ("Sapphire-22DI"), vakuuma mērīšanai ("Sapphire-22DV"), spiediena mērīšanai - vakuuma ("Sapphire"). -22DIV"), hidrostatiskais spiediens ("Sapphire-22DG").
Pārveidotāja "SAPPHIR-22DG" ierīce ir parādīta attēlā. 4. Tos izmanto neitrālas un agresīvas vides hidrostatiskā spiediena (līmeņa) mērīšanai temperatūrā no -50 līdz 120 °C. Mērījumu augšējā robeža ir 4 MPa.
Rīsi. 4 Pārveidotāja ierīce "SAPPHIRE -22DG"
Membrānas-sviras tipa deformācijas mērītājs 4 ir novietots pamatnes 8 iekšpusē slēgtā dobumā 10, kas piepildīts ar organisko silīcija šķidrumu, un ir atdalīts no mērītās vides ar metāla gofrētām membrānām 7. Tenzijas mērītāja sensori ir silīcija plēve. deformācijas mērītāji 11, kas novietoti uz safīra plāksnes 10.
Membrānas 7 ir metinātas gar ārējo kontūru līdz pamatnei 8 un ir savstarpēji savienotas ar centrālo stieni 6, kas ar stieņa 5 palīdzību ir savienots ar tenzometra devēja sviras 4 galu. Atloki 9 ir noslēgti ar blīvēm 3 Pozitīvo atloku ar atvērtu membrānu izmanto devēja uzstādīšanai tieši uz apstrādes tvertnes. Izmērītā spiediena ietekme izraisa membrānu 7 novirzi, deformācijas mērinstrumenta membrānas 4 izliekšanos un deformācijas mērītāju pretestības izmaiņas. Elektriskais signāls no tenzometra tiek pārraidīts no mērierīces pa vadiem caur spiediena blīvējumu 2 uz elektronisko ierīci 1, kas pārveido deformācijas mērītāju pretestības izmaiņas strāvas izejas signāla izmaiņās vienā no diapazoniem ( 0-5) mA, (0-20) mA, (4-20) ma.
Mērvienība bez bojājumiem iztur vienpusējas pārslodzes ietekmi ar darba pārspiedienu. To nodrošina fakts, ka pie šādas pārslodzes viena no membrānām 7 balstās uz pamatnes 8 profilēto virsmu.
Iepriekš minētajām Sapphire-22 pārveidotāju modifikācijām ir līdzīga ierīce.
Hidrostatiskā un absolūtā spiediena mērīšanas devējiem "Sapphire-22K-DG" un "Sapphire-22K-DA" ir arī izejas strāvas signāls (0-5) mA vai (0-20) mA vai (4-20) mA. kā elektriskā koda signāls, kas balstīts uz RS-485 interfeisu.
sensora elements silfonu spiediena mērītāji un diferenciālā spiediena mērītāji ir silfonas - harmoniskas membrānas (metāls gofrētas caurules). Izmērītais spiediens izraisa silfona elastīgo deformāciju. Spiediena mērs var būt vai nu silfona brīvā gala nobīde, vai spēks, kas rodas deformācijas laikā.
ķēdes shēma DS tipa plēšas diferenciālā spiediena mērītājs ir parādīts 5. att. Šādas ierīces jutīgais elements ir viens vai divi silfoni. Silfoni 1 un 2 ir piestiprināti vienā galā uz fiksētas pamatnes, bet otrā galā ir savienoti caur kustīgu stieni 3. Silfonu iekšējie dobumi ir piepildīti ar šķidrumu (ūdens-glicerīna maisījums, silīcija organiskais šķidrums) un ir savienoti ar viens otru. Mainoties diferenciālajam spiedienam, viens no silfoniem saspiežas, iespiežot šķidrumu otrā silfonā un pārvietojot silfona mezgla kātu. Kāta kustība tiek pārveidota par irbuļa, rādītāja, integratora raksta vai attālās pārraides signāla kustībām, kas ir proporcionālas izmērītajam diferenciālajam spiedienam.
Nominālo diferenciālo spiedienu nosaka spirālveida spoles atsperu bloks 4.
Spiedienam pazeminoties virs nominālvērtības, kausi 5 bloķē kanālu 6, apturot šķidruma plūsmu un tādējādi novēršot plēšas no iznīcināšanas.
Rīsi. 5 Silfona diferenciālā spiediena mērītāja shematiskā diagramma
Lai iegūtu ticamu informāciju par jebkura parametra vērtību, ir precīzi jāzina mērīšanas ierīces kļūda. Ierīces pamatkļūdas noteikšana dažādos skalas punktos noteiktos intervālos tiek veikta, to pārbaudot, t.i. salīdzināt pārbaudāmās ierīces rādījumus ar precīzākas, paraugierīces rādījumiem. Parasti instrumentu kalibrēšanu veic vispirms ar pieaugošu izmērītās vērtības vērtību (gājiens uz priekšu), bet pēc tam ar samazinošu vērtību (reversais gājiens).
Spiediena mērītājus pārbauda trīs veidos: nulles punkts, darba punkts un pilna kalibrēšana. Šajā gadījumā pirmās divas pārbaudes tiek veiktas tieši darba vietā, izmantojot trīsceļu vārstu (6. att.).
Darba punktu pārbauda, darba manometram pievienojot kontroles manometru un salīdzinot to rādījumus.
Pilna manometru pārbaude tiek veikta laboratorijā uz kalibrēšanas preses vai virzuļa manometra, pēc manometra noņemšanas no darba vietas.
Spiediena mērītāju pārbaudei paredzētās kravnesības iekārtas darbības princips ir balstīts uz to spēku līdzsvarošanu, ko rada, no vienas puses, izmērītais spiediens un, no otras puses, slodzes, kas iedarbojas uz cilindrā ievietoto virzuli.
Rīsi. 6. Shēmas manometra nulles un darba punktu pārbaudei, izmantojot trīsceļu vārstu.
Trīsceļu vārstu pozīcijas: 1 - darba; 2 - nulles punkta pārbaude; 3 - darbības punkta pārbaude; 4 - impulsa līnijas attīrīšana.
Ierīces pārspiediena mērīšanai sauc par manometriem, vakuumu (spiedienu zem atmosfēras) - vakuuma mērītājiem, pārspiedienu un vakuumu - manometriem, spiediena starpības (diferenciālo) - diferenciālo spiediena mērītāju.
Galvenās komerciāli pieejamās spiediena mērīšanas ierīces pēc darbības principa ir sadalītas šādās grupās:
Šķidrums - izmērīto spiedienu līdzsvaro šķidruma kolonnas spiediens;
Atspere - izmērīto spiedienu līdzsvaro cauruļveida atsperes, membrānas, silfonu uc elastīgās deformācijas spēks;
Virzulis - izmērīto spiedienu līdzsvaro spēks, kas iedarbojas uz noteiktas sekcijas virzuli.
Atkarībā no lietošanas apstākļiem un mērķa nozare ražo šādus spiediena mērīšanas instrumentu veidus:
Tehniskās - vispārējas nozīmes ierīces iekārtu ekspluatācijai;
Kontrole - tehnisko ierīču pārbaudei to uzstādīšanas vietā;
Paraugs - kontroles un tehnisko instrumentu un mērījumu pārbaudei, kam nepieciešama paaugstināta precizitāte.
Atsperu spiediena mērītāji
Mērķis. Pārspiediena mērīšanai plaši tiek izmantoti manometri, kuru darbības pamatā ir elastīga jutīga elementa deformācijas izmantošana, kas rodas izmērītā spiediena ietekmē. Šīs deformācijas vērtība tiek pārsūtīta uz mērinstrumenta nolasīšanas ierīci, graduēta spiediena vienībās.
Kā jutīgs manometra elements visbiežāk tiek izmantota viena pagrieziena cauruļveida atspere (Bourdon caurule). Cita veida jutīgie elementi ir: daudzpagriezienu cauruļveida atspere, plakana gofrēta membrāna, harmoniku līdzīga membrāna - plēšas.
Ierīce. Spiediena mērītāji ar viena pagrieziena cauruļveida atsperi tiek plaši izmantoti, lai mērītu pārmērīgu spiedienu diapazonā no 0,6 līdz 1600 kgf / cm². Šādu manometru darba korpuss ir eliptiska vai ovāla sekcijas doba caurule, kas ir saliekta ap apkārtmēru par 270°.
Manometra ierīce ar viena pagrieziena cauruļveida atsperi parādīta 2.64. attēlā. Cauruļveida atspere - 2 atvērtais gals ir stingri savienots ar turētāju - 6, fiksēts korpusā - 1 manometrs. Turētājs iziet cauri veidgabalam - 7 ar vītni, ko izmanto savienošanai ar gāzes vadu, kurā mēra spiedienu. Atsperes brīvais gals ir aizvērts ar aizbāzni ar šarnīra tapu un noslēgts. Ar pavadas palīdzību - 5, tas ir savienots ar transmisijas mehānismu, kas sastāv no zobratu sektora - 4, savienots ar zobratu - 10, kas nekustīgi sēž uz ass kopā ar indeksa bultiņu - 3. Blakus zobratam ir plakans spirālveida atspere (mati) - 9, kuras viens gals ir savienots ar zobratu, bet otrs ir nekustīgi fiksēts uz bagāžnieka. Mati pastāvīgi nospiež cauruli pret vienu sektora zobu pusi, tādējādi novēršot zobratu pretsparu un nodrošina bultas gludumu.
Rīsi. 2.64. Indikācijas manometrs ar vienas spoles cauruļveida atsperi
Elektrokontakta spiediena mērītāji
Pieraksts. EKM EKV, EKMV un VE-16rb elektrokontakta spiediena mērītāji, vakuuma mērītāji un spiediena vakuuma mērītāji ir paredzēti gāzu un šķidrumu spiediena (izplūdes) mērīšanai, signalizācijai vai izslēgšanas regulēšanai, kas ir neitrāli attiecībā pret misiņu un tēraudu. . VE-16rb tipa mērinstrumenti ir izgatavoti sprādziendrošā korpusā un ir uzstādāmi uguns un sprādzienbīstamās telpās. Elektrokontaktu ierīču darba spriegums ir līdz 380V vai līdz 220V DC.
Ierīce.Elektrokontakta manometru ierīce ir līdzīga atsperu manometriem, ar vienīgo atšķirību, ka manometra korpusam ir lieli ģeometriskie izmēri, pateicoties kontaktgrupu uzstādīšanai. Ierīce un elektrokontakta spiediena mērītāju galveno elementu saraksts ir parādīts att. 2.65..
Priekšzīmīgi mērinstrumenti.
Pieraksts. Modeļi MO un VO tipa manometri un vakuuma mērītāji ir paredzēti manometru, vakuuma mērītāju un kombinēto spiediena un vakuuma mērītāju pārbaudei neagresīvu šķidrumu un gāzu spiediena un retināšanas mērīšanai laboratorijas apstākļos.
MKO tipa manometri un VKO tipa vakuuma mērītāji ir paredzēti, lai pārbaudītu darba manometru darbības derīgumu to uzstādīšanas vietā un veiktu pārspiediena un vakuuma kontroles mērījumus.
Rīsi. 2.65. Elektrokontakta manometri: a - EKM tips; ECMW; EQ;
B - tips VE - 16 Rb galvenās daļas: cauruļveida atspere; mērogs; mobilais
Mehānisms; kustīgu kontaktu grupa; ieplūdes armatūra
Elektriskie spiediena mērītāji
Mērķis. MED tipa elektriskie spiediena mērītāji ir paredzēti nepārtrauktai pārpalikuma vai vakuuma spiediena pārvēršanai vienotā izejas signālā maiņstrāva. Šīs ierīces izmanto darbam kopā ar sekundārajām diferenciālo transformatoru ierīcēm, centralizētām vadības iekārtām un citiem informācijas uztvērējiem, kas spēj uztvert standarta signālu savstarpējas induktivitātes veidā.
Ierīce un darbības princips. Ierīces darbības princips, tāpat kā manometriem ar viena pagrieziena cauruļveida atsperi, ir balstīts uz elastīga jutīga elementa deformācijas izmantošanu, kad tam tiek piemērots izmērīts spiediens. MED tipa elektriskā manometra ierīce ir parādīta attēlā. 2.65.(b). Ierīces elastīgais jutīgais elements ir cauruļveida atspere - 1, kas ir uzstādīta turētājā - 5. Pie turētāja ir pieskrūvēts stienis - 6, uz kura ir piestiprināta diferenciālā transformatora spole - 7. Uz turētāja ir uzstādītas arī fiksētās un mainīgās pretestības. Spole ir pārklāta ar sietu. Izmērītais spiediens tiek piegādāts turētājā. Turētājs ir piestiprināts pie korpusa - ar 2 skrūvēm - 4. Alumīnija sakausējuma korpuss ir aizvērts ar vāku, uz kura ir nostiprināts spraudsavienotājs - 3. Diferenciāļa transformatora serde - 8 ir savienota ar cauruļveida kustīgo galu atspere ar speciālu skrūvi - 9. Piespiežot ierīci, cauruļveida atspere tiek deformēta, kas proporcionāli izmērītajam spiedienam izraisa atsperes kustīgā gala un ar to saistītā diferenciālā transformatora serdes kustību.
Spiediena mērītāju veiktspējas prasības tehniskais mērķis:
· uzstādot manometru, skalas slīpums no vertikāles nedrīkst pārsniegt 15°;
Nedarba stāvoklī mērierīces rādītājam jābūt iekšā nulles pozīcija;
· manometrs ir verificēts un tam ir zīmols un zīmogs, kas norāda verifikācijas datumu;
· nav mehānisku bojājumu manometra korpusam, armatūras vītņotajai daļai utt.;
· digitālie svari ir labi redzami apkalpojošajam personālam;
Mērot mitras gāzveida vides (gāzes, gaisa) spiedienu, caurule manometra priekšā ir izgatavota cilpas veidā, kurā kondensējas mitrums;
· Mērītā spiediena mērīšanas vietā (pirms manometra) jāuzstāda krāns vai vārsts;
· manometra armatūras savienojuma vietas blīvēšanai jāizmanto blīves, kas izgatavotas no ādas, svina, atlaidināta sarkanā vara, fluoroplasta. Tauvas un minia izmantošana nav atļauta.
Spiediena mērinstrumentus izmanto daudzās nozarēs un atkarībā no to mērķa klasificē šādi:
Barometri - mēra atmosfēras spiedienu.
· Vakuuma mērītāji – mēra vakuuma spiedienu.
Manometri - mēra lieko spiedienu.
· Vakuuma mērītāji – mēra vakuumu un mēra spiedienu.
Barovakummetri - mēra absolūto spiedienu.
· Diferenciālie spiediena mērītāji – mēra spiediena starpību.
Saskaņā ar darbības principu spiediena mērīšanas ierīces var būt šāda veida:
Ierīce ir šķidra (spiedienu līdzsvaro šķidruma kolonnas svars).
· Virzuļa instrumenti (izmērītais spiediens tiek līdzsvarots ar spēku, ko rada kalibrēti atsvari).
Instrumenti ar attālinātu indikāciju pārraidi (dažādu izmaiņas Elektriskās īpašības vielas mērītā spiediena ietekmē).
· Ierīce ir atspere (mērītais spiediens tiek līdzsvarots ar atsperes elastīgajiem spēkiem, kuru deformācija kalpo kā spiediena mērs).
Priekš spiediena mērīšanai tiek izmantoti dažādi instrumenti , kuras var iedalīt divās galvenajās grupās: šķidrā un mehāniskā.
Vienkāršākā ierīce ir pjezometrs,
mēra spiedienu šķidrumā pēc tā paša šķidruma kolonnas augstuma. Tā ir vienā galā atvērta stikla caurule (caurule 14.a attēlā). Pjezometrs ir ļoti jutīga un precīza ierīce, taču noder tikai nelielu spiedienu mērīšanai, pretējā gadījumā caurule ir ļoti gara, kas apgrūtina tā lietošanu. 
Lai samazinātu mērcaurules garumu, tiek izmantotas ierīces ar lielāka blīvuma šķidrumu (piemēram, dzīvsudrabu). dzīvsudraba manometrs ir U veida caurule, kuras izliektais elkonis ir piepildīts ar dzīvsudrabu (14.b att.). Spiediena ietekmē traukā dzīvsudraba līmenis manometra kreisajā ceļgalā samazinās, bet labajā - paaugstinās.
Diferenciālais spiediena mērītājs izmanto gadījumos, kad nepieciešams mērīt nevis spiedienu traukā, bet gan spiediena starpību divos traukos vai viena trauka divos punktos (14. att. c).
Šķidrumu ierīču izmantošana ir ierobežota relatīvi zema spiediena zonā. Ja nepieciešams mērīt augstu spiedienu, tiek izmantotas otrā tipa ierīces - mehāniskās.
Atsperes mērītājs ir visizplatītākais no mehāniskās ierīces. Tas sastāv (15.a att.) no dobas plānsienu izliektas misiņa vai tērauda caurules (atsperes) 1, kuras viens gals ir noslēgts un ar piedziņas ierīci 2 savienots ar zobratu mehānismu 3. Uz ass atrodas bultiņa 4 Otrais caurules gals ir atvērts un savienots ar trauku, kurā mēra spiedienu. Spiediena iedarbībā atspere tiek deformēta (iztaisnota) un caur piedziņas ierīci iedarbina bultiņu, pēc kuras novirzes spiediena vērtību nosaka skalā no 5.
Diafragmas spiediena mērītāji attiecas arī uz mehāniskajiem (15.b att.). Tajos atsperes vietā ir uzstādīta plāna plākšņu membrāna 1 (metāls vai gumijots materiāls). Membrānas deformācija ar piedziņas ierīci tiek pārnesta uz bultiņu, kas norāda spiediena vērtību.
Mehāniskajiem spiediena mērītājiem ir dažas priekšrocības salīdzinājumā ar šķidruma spiediena mērītājiem: pārnesamība, daudzpusība, viegla konstrukcija un darbība, kā arī plašs izmērīto spiedienu diapazons.
Lai mērītu spiedienu, kas ir mazāks par atmosfēras spiedienu, tiek izmantoti šķidruma un mehāniskie vakuuma mērītāji, kuru darbības princips ir tāds pats kā manometriem.
Kuģu saziņas princips .
Saziņas kuģi
Sazinoties 
sauc par kuģiem, starp kuriem ir kanāls, kas piepildīts ar šķidrumu. Novērojumi liecina, ka jebkuras formas saziņas traukos viendabīgs šķidrums vienmēr ir iestatīts vienā līmenī.
Atšķirīgi šķidrumi uzvedas atšķirīgi pat vienādas formas un izmēra saziņas traukos. Ņemsim divus cilindriskus vienāda diametra savienojošos traukus (51. att.), uzlejam to dibenā dzīvsudraba kārtu (aizēnotu), un tam virsū cilindros ielejam dažādu blīvumu šķidrumu, piemēram, r 2 h 1 ).
Garīgi izvēlieties caurules iekšpusē, kas savieno savienojošos traukus un piepildīta ar dzīvsudrabu, apgabalu S, kas ir perpendikulārs horizontālajai virsmai. Tā kā šķidrumi atrodas miera stāvoklī, spiediens uz šo zonu no kreisās un labās puses ir vienāds, t.i. p1=p2. Saskaņā ar formulu (5.2.) hidrostatiskais spiediens p 1 = 1 gh 1 un p 2 = 2 gh 2. Pielīdzinot šīs izteiksmes, mēs iegūstam r 1 h 1 = r 2 h 2, no kurienes
h 1 / h 2 \u003d r 2 / r 1. (5.4)
Līdz ar to , atšķirīgi šķidrumi miera stāvoklī ir uzstādīti savienojošos traukos tā, ka to kolonnu augstums ir apgriezti proporcionāls šo šķidrumu blīvumam.
Ja r 1 \u003d r 2, tad no formulas (5.4.) izriet, ka h 1 \u003d h 2, t.i. viendabīgi šķidrumi tiek uzstādīti savienojošos traukos vienā līmenī.
Tējkanna un tās snīpis ir savstarpēji savienoti trauki: ūdens tajos atrodas vienā līmenī. Tātad tējkannas snīpim vajadzētu 
Santehnikas ierīce.
Uz torņa ir uzstādīta liela ūdens tvertne (ūdenstornis). No tvertnes mājā ir ievestas caurules ar vairākiem zariem. Cauruļu galus aizver ar krāniem. Pie krāna ūdens, kas piepilda caurules, ir vienāds ar spiedienu ūdens stabā, kura augstums ir vienāds ar augstuma starpību starp krānu un ūdens brīvo virsmu tvertnē. Tā kā tvertne ir uzstādīta desmitiem metru augstumā, spiediens pie krāna var sasniegt vairākas atmosfēras. Acīmredzot ūdens spiediens augšējos stāvos ir mazāks nekā spiediens apakšējos stāvos.
Ūdens uz ūdenstorņa tvertni tiek piegādāts ar sūkņiem
Ūdensvads.
Pēc kuģu savienošanas principa ir sakārtotas ūdens mērīšanas caurules ūdens tvertnēm. Šādas caurules, piemēram, atrodas uz dzelzceļa vagonu cisternām. Atvērtā stikla caurulē, kas piestiprināta pie tvertnes, ūdens vienmēr ir tādā pašā līmenī kā pašā tvertnē. Ja uz tvaika katla ir uzstādīta ūdens mērīšanas caurule, tad caurules augšējais gals ir savienots ar katla augšējo daļu, kas piepildīta ar tvaiku.
Tas tiek darīts tā, lai spiedieni virs ūdens brīvās virsmas katlā un caurulē būtu vienādi.
Pēterhofa ir lielisks parku, piļu un strūklaku ansamblis. Šis ir vienīgais ansamblis pasaulē, kura strūklakas darbojas bez sūkņiem un sarežģītām ūdens konstrukcijām. Šajās strūklakās tiek izmantots kuģu savienošanas princips - tiek ņemti vērā strūklaku un uzglabāšanas dīķu līmeņi.
Spiediena īpašība ir spēks, kas vienmērīgi iedarbojas uz ķermeņa virsmas laukuma vienību. Šis spēks ietekmē dažādus tehnoloģiskos procesus. Spiedienu mēra paskalos. Viens paskāls ir vienāds ar viena ņūtona spēka spiedienu uz virsmas laukumu 1 m 2 .
Spiediena veidi
Atmosfērisks.
Vakuums.
Pārmērīgs.
Absolūti.
atmosfēras spiedienu rada zemes atmosfēra.
Vakuums Spiediens ir spiediens, kas ir mazāks par atmosfēras spiedienu.
lieko Spiediens ir spiediena daudzums, kas ir lielāks par atmosfēras spiedienu.
Absolūti spiedienu nosaka pēc absolūtās nulles vērtības (vakuums).
Veidi un darbs
Instrumentus, kas mēra spiedienu, sauc par manometriem. Inženierzinātnēs visbiežāk nepieciešams noteikt pārspiedienu. Ievērojams izmērīto spiediena vērtību diapazons, īpašie nosacījumi to mērīšanai dažādos tehnoloģiskos procesos izraisa dažāda veida manometrus, kuriem ir savas atšķirības konstrukcijas īpatnībās un darbības principā. Apsveriet galvenos izmantotos veidus.
barometri
Barometrs ir ierīce, kas mēra gaisa spiedienu atmosfērā. Ir vairāki barometru veidi.
Merkurs Barometrs darbojas, pamatojoties uz dzīvsudraba kustību caurulē noteiktā mērogā.
Šķidrums Barometrs darbojas pēc principa līdzsvarot šķidrumu ar atmosfēras spiedienu.
Aneroid barometrs strādā pie metāla noslēgtas kastes izmēru maiņas ar vakuumu iekšā, atmosfēras spiediena ietekmē.
Elektroniskā Barometrs ir modernāks instruments. Tas pārveido parastā aneroīda parametrus digitālā signālā, kas tiek parādīts šķidro kristālu displejā.
Šķidruma manometri
Šajos ierīču modeļos spiedienu nosaka šķidruma kolonnas augstums, kas šo spiedienu izlīdzina. Šķidrās ierīces visbiežāk izgatavo 2 savstarpēji savienotu stikla trauku veidā, kuros ielej šķidrumu (ūdeni, dzīvsudrabu, spirtu).
1. att
Viens konteinera gals ir savienots ar izmērīto vidi, bet otrs ir atvērts. Zem barotnes spiediena šķidrums plūst no viena trauka uz otru, līdz spiediens izlīdzinās. Šķidruma līmeņu atšķirība nosaka pārspiedienu. Šādas ierīces mēra spiediena un vakuuma starpību.
1.a attēlā parādīts 2 cauruļu manometrs, kas mēra vakuumu, mērinstrumentu un atmosfēras spiedienu. Trūkums ir būtiska kļūda spiediena mērīšanā ar pulsāciju. Šādos gadījumos tiek izmantoti 1 caurules manometri (1.b attēls). Viņiem ir viena lielāka trauka mala. Krūze ir savienota ar izmērāmu dobumu, kura spiediens pārvieto šķidrumu šaurajā trauka daļā.
Mērot tiek ņemts vērā tikai šķidruma augstums šaurā elkoņā, jo šķidrums nenozīmīgi maina tā līmeni krūzē, un tas tiek ignorēts. Lai mērītu nelielu pārspiedienu, tiek izmantoti 1 caurules mikromanometri ar slīpi slīpu cauruli (1.c attēls). Jo lielāks ir caurules slīpums, jo precīzāki ir instrumenta rādījumi, jo palielinās šķidruma līmenis.
Spiediena mērīšanas ierīces tiek uzskatītas par īpašu grupu, kurā šķidruma kustība traukā iedarbojas uz jutīgu elementu - pludiņu (1) 2.a attēlā, gredzenu (3) (2.c attēls) vai zvanu (2) (attēls). 2b), kas ir saistīti ar bultiņu, kas ir spiediena indikators.
2. att
Šādu ierīču priekšrocības ir attālā pārraide un to vērtību reģistrācija.
Deformācijas spiediena mērītāji
Tehniskajā jomā popularitāti ir ieguvušas deformācijas ierīces spiediena mērīšanai. To darbības princips ir jutīgā elementa deformācija. Šī deformācija parādās spiediena ietekmē. Elastīgā sastāvdaļa ir savienota ar nolasīšanas ierīci, kuras skala ir graduēta spiediena vienībās. Deformācijas manometri ir sadalīti:
- Pavasaris.
- Plēšas.
- Membrāna.
3. att
Pavasara mērinstrumenti
Šajās ierīcēs jutīgais elements ir atspere, kas ar transmisijas mehānismu savienota ar bultiņu. Spiediens darbojas caurules iekšpusē, sekcija mēģina uzņemties apaļa forma, atspere (1) mēģina atritināties, kā rezultātā rādītājs pārvietojas pa skalu (3.a attēls).
Diafragmas spiediena mērītāji
Šajās ierīcēs elastīgā sastāvdaļa ir membrāna (2). Tas saliecas zem spiediena un iedarbojas uz bultiņu ar transmisijas mehānisma palīdzību. Membrāna ir izgatavota atbilstoši kastes tipam (3). Tas palielina ierīces precizitāti un jutību, jo ir lielāka novirze pie vienāda spiediena (3.b attēls).
Silfona spiediena mērītāji
Silfona tipa ierīcēs (3.c attēls) elastīgais elements ir plēšas (4), kas izgatavotas gofrētas plānsienu caurules veidā. Šī caurule ir zem spiediena. Šajā gadījumā silfons palielinās garumā un ar transmisijas mehānisma palīdzību pārvieto manometra adatu.
Silfona un diafragmas tipa spiediena mērītāji tiek izmantoti neliela pārspiediena un vakuuma mērīšanai, jo elastīgajai sastāvdaļai ir maza stingrība. Ja šādas ierīces izmanto vakuuma mērīšanai, tās sauc iegrimes mērinstrumenti. Spiediena mērīšanas ierīce ir spiediena mērītājs , tiek izmantoti pārspiediena un vakuuma mērīšanai vilces mērītāji .
Deformācijas tipa manometriem ir priekšrocības salīdzinājumā ar šķidrajiem modeļiem. Tie ļauj attālināti pārsūtīt rādījumus un ierakstīt tos automātiski.
Tas ir saistīts ar elastīgās sastāvdaļas deformācijas transformāciju elektriskās strāvas izejas signālā. Signālu reģistrē ar mērinstrumentiem, kas ir kalibrēti spiediena mērvienībās. Šādas ierīces sauc par deformācijas-elektriskiem manometriem. Tenzometriskie, diferenciālie transformatori un magnetomodulācijas pārveidotāji ir plaši izmantoti.
Diferenciālā transformatora pārveidotājs
4. att
Šāda pārveidotāja darbības princips ir indukcijas strāvas stipruma izmaiņas atkarībā no spiediena lieluma.
Ierīcēm ar šāda pārveidotāja klātbūtni ir cauruļveida atspere (1), kas pārvieto transformatora tērauda serdi (2), nevis bultiņu. Tā rezultātā mainās indukcijas strāvas stiprums, kas tiek piegādāts caur pastiprinātāju (4) uz mērierīci (3).
Magnētiskās modulācijas spiediena mērīšanas ierīces
Šādās ierīcēs spēks tiek pārveidots par elektriskās strāvas signālu, pateicoties magnēta kustībai, kas saistīta ar elastīgo komponentu. Kustības laikā magnēts iedarbojas uz magnetomodulācijas devēju.
Elektrisko signālu pastiprina pusvadītāju pastiprinātājā un padod sekundārajām elektriskām mērierīcēm.
Deformācijas mērītāji
Pārveidotāji, kuru pamatā ir deformācijas mērītājs, darbojas, pamatojoties uz tenzometra elektriskās pretestības atkarību no deformācijas lieluma.
5. att
Slodzes elementi (1) (5. attēls) ir piestiprināti pie ierīces elastīgā elementa. Elektriskais signāls izejā rodas deformācijas mērītāja pretestības izmaiņu dēļ un tiek fiksēts ar sekundārajām mērierīcēm.
Elektrokontakta spiediena mērītāji
6. att
Ierīces elastīgā sastāvdaļa ir cauruļveida viena pagrieziena atspere. Kontakti (1) un (2) tiek izveidoti jebkurai ierīces mēroga atzīmei, pagriežot skrūvi galvā (3), kas atrodas uz ārpusē stikls.
Kad spiediens samazinās un tiek sasniegta tā apakšējā robeža, bultiņa (4) ar kontakta (5) palīdzību ieslēgs atbilstošās krāsas lampas ķēdi. Kad spiediens paaugstinās līdz augšējai robežai, kas tiek iestatīta ar kontaktu (2), bultiņa aizver sarkanās lampas ķēdi ar kontaktu (5).
Precizitātes klases
Mērīšanas manometrus iedala divās klasēs:
priekšzīmīgs.
Strādnieki.
Parauginstrumenti nosaka kļūdu to darba instrumentu rādījumos, kuri ir iesaistīti ražošanas tehnoloģijā.
Precizitātes klase ir saistīta ar pieļaujamo kļūdu, kas ir manometra novirze no faktiskajām vērtībām. Ierīces precizitāti nosaka procentos no maksimāli pieļaujamās kļūdas līdz nominālvērtībai. Jo augstāks procents, jo zemāka ir ierīces precizitāte.
References spiediena mērītājiem ir daudz augstāka precizitāte nekā darba modeļiem, jo tie kalpo, lai novērtētu ierīču darba modeļu rādījumu atbilstību. References manometrus izmanto galvenokārt laboratorijā, tāpēc tos izgatavo bez papildu aizsardzība no ārējās vides.
Atsperu spiediena mērītājiem ir 3 precizitātes klases: 0,16, 0,25 un 0,4. Spiediena mērītāju darba modeļiem ir šādas precizitātes klases no 0,5 līdz 4.
Spiediena mērītāju pielietojums
Spiediena mērīšanas instrumenti ir vispopulārākie instrumenti dažādās nozarēs, strādājot ar šķidrām vai gāzveida izejvielām.
Mēs uzskaitām galvenās šādu ierīču lietošanas vietas:
- Gāzes un naftas rūpniecībā.
- Siltumtehnikā, lai kontrolētu enerģijas nesēja spiedienu cauruļvados.
- Aviācijas nozarē, automobiļu rūpniecībā, pēcpārdošanas serviss lidmašīnas un automašīnas.
- Mašīnbūves nozarē, izmantojot hidromehāniskos un hidrodinamiskos mezglus.
- Medicīnas ierīcēs un instrumentos.
- Dzelzceļa iekārtās un transportā.
- Ķīmiskajā rūpniecībā vielu spiediena noteikšanai tehnoloģiskajos procesos.
- Vietās ar pneimatisko mehānismu un agregātu izmantošanu.
Pilna teksta meklēšana.
Šķidruma (caurules) spiediena mērītāji darbojas pēc tvertņu saziņas principa - līdzsvarojot reģistrēto spiedienu ar pildvielas šķidruma svaru: šķidruma kolonna nobīdās uz augstumu, kas ir proporcionāls pieliktajai slodzei.
Mērījumi, kuru pamatā ir hidrostatiskā metode, ir pievilcīgi, pateicoties to vienkāršības, uzticamības, ekonomiskuma un augstas precizitātes kombinācijai. Manometrs ar šķidrumu iekšpusē ir ideāli piemērots diferenciālā spiediena mērīšanai līdz 7 kPa (speciālajās versijās līdz 500 kPa).
Ierīču veidi un veidi
Laboratorijas mērījumiem vai rūpnieciskiem lietojumiem tiek izmantoti dažāda veida spiediena mērītāji ar caurules dizainu. Vispieprasītākie ir šādi ierīču veidi:
- U-veida. Konstrukcija ir balstīta uz savienojošiem traukiem, kuros spiedienu nosaka viens vai vairāki šķidruma līmeņi vienlaikus. Viena caurules daļa ir savienota ar cauruļvadu sistēmu, lai veiktu mērījumus. Tajā pašā laikā otrs gals var būt hermētiski noslēgts vai brīvi sazināties ar atmosfēru.
- Kauss. Viencaurules šķidruma manometrs daudzējādā ziņā atgādina klasisko U formas instrumentu dizainu, taču otrās caurules vietā šeit tiek izmantota plaša tvertne, kuras laukums ir 500-700 reizes lielāks par šķērsgriezumu. galvenās caurules šķērsgriezuma laukums.
- Gredzens. Šāda veida ierīcēs šķidruma kolonna ir noslēgta gredzenveida kanālā. Mainoties spiedienam, smaguma centrs pārvietojas, kas savukārt noved pie rādītāja bultiņas kustības. Tādējādi spiediena mērīšanas ierīce fiksē gredzenveida kanāla ass slīpuma leņķi. Šie manometri piesaista ar augstu rezultātu precizitāti, kas nav atkarīga no šķidruma un uz tā esošās gāzveida vides blīvuma. Tajā pašā laikā šādu produktu klāstu ierobežo to augstās izmaksas un apkopes sarežģītība.
- Šķidrums-virzulis. Izmērītais spiediens izspiež trešās puses stieni un līdzsvaro tā pozīciju ar kalibrētiem svariem. Izvēloties optimālos parametrus stieņa masai ar atsvariem, ir iespējams nodrošināt tā izgrūšanu par vērtību, kas ir proporcionāla izmērītajam spiedienam un līdz ar to ērti kontrolējama.
Kas ir šķidruma manometrs?
Šķidruma manometra ierīci var redzēt fotoattēlā:
Šķidruma mērītāja pielietojums
Ar šķidrumu pildītā instrumenta plašo izmantošanu izskaidro ar hidrostatisko metodi balstīto mērījumu vienkāršība un ticamība. Šādi spiediena mērītāji ir neaizstājami, veicot laboratorijas pētījumus vai risinot dažādas problēmas. tehniskie uzdevumi. Jo īpaši instrumentus izmanto šāda veida mērījumiem:
- Neliels pārspiediens.
- Spiediena starpība.
- Atmosfēras spiediens.
- Zem spiediena.
Svarīga cauruļu spiediena mērītāju ar šķidro pildvielu pielietojuma joma ir instrumentu pārbaude: iegrimes mērītāji, manometri, vakuuma mērītāji, barometri, diferenciālā spiediena mērītāji un daži manometru veidi.
Šķidruma spiediena mērītājs: darbības princips
Visizplatītākā instrumenta konstrukcija ir U veida caurule. Manometra darbības princips ir parādīts attēlā:
U veida šķidruma manometra diagramma Vienam caurules galam ir savienojums ar atmosfēru - to ietekmē atmosfēras spiediens Patm. Otrs caurules gals ir savienots ar mērķa cauruļvadu ar ieplūdes ierīču palīdzību - to ietekmē mērītās vides Rabs spiediens. Ja Rabs indekss ir augstāks par Patm, tad šķidrums tiek pārvietots caurulē, kas sazinās ar atmosfēru.
Aprēķinu instrukcija
Augstuma starpību starp šķidruma līmeņiem aprēķina pēc formulas:
h \u003d (Rabs — Ratm) / ((rzh — ratm)g)
kur:
Rabs ir absolūtais izmērītais spiediens.
Ratm ir atmosfēras spiediens.
rzh – blīvums darba šķidrums.
ratm ir apkārtējās atmosfēras blīvums.
g — brīvā kritiena paātrinājums (9,8 m/s2)
Darba šķidruma augstuma indikators H ir 2 komponentu summa:
1. h1 - kolonnas pazemināšana salīdzinājumā ar sākotnējo vērtību.
2. h2 - kolonnas palielināšanās citā caurules daļā salīdzinājumā ar sākotnējo līmeni.
Rādītājs ratm bieži netiek ņemts vērā aprēķinos, jo rl >> ratm. Tādējādi atkarību var attēlot šādi:
h \u003d Pizb / (rzh g)
kur:
Risb ir mērītās vides pārspiediens.
Pamatojoties uz iepriekš minēto formulu, Rizb = hrzh g.
Ja nepieciešams izmērīt retināto gāzu spiedienu, tiek izmantoti mērinstrumenti, kuru viens no galiem ir hermētiski noslēgts, bet ar otru tiek pieslēgts vakuuma spiediens, izmantojot padeves ierīces. Dizains ir parādīts diagrammā:
Šķidruma vakuuma absolūtā spiediena mērītāja diagramma Šādām ierīcēm tiek izmantota formula:
h \u003d (Ratm - Rabs) / (rzh g).
Spiediens caurules noslēgtajā galā ir nulle. Gaisa klātbūtnē vakuuma mērītāja pārspiediena aprēķini tiek veikti šādi:
Ratm — Rabs \u003d Rizb — hrzh g.
Ja gaiss noslēgtajā galā tiek evakuēts un pretspiediens Patm = 0, tad:
Rabs = hrzh g.
Konstrukcijas, kurās gaiss noslēgtajā galā tiek evakuēts un evakuēts pirms iepildīšanas, ir piemēroti izmantošanai kā barometri. Kolonnas augstuma starpības fiksēšana noslēgtajā daļā ļauj veikt precīzus barometriskā spiediena aprēķinus.
Priekšrocības un trūkumi
Šķidruma manometriem ir gan spēcīgi, gan vājās puses. Izmantojot tos, ir iespējams optimizēt kapitāla un ekspluatācijas izmaksas kontroles un mērīšanas darbībām. Tajā pašā laikā ir jāapzinās šādu struktūru iespējamie riski un ievainojamība.
Starp galvenās priekšrocības Jāievēro mērinstrumenti ar šķidruma pildījumu:
- Augsta mērījumu precizitāte. Ierīces ar zems līmenis kļūdas var izmantot kā paraugu dažādu vadības un mērīšanas iekārtu verificēšanai.
- Lietošanas ērtums. Ierīces lietošanas instrukcijas ir ārkārtīgi vienkāršas un nesatur nekādas sarežģītas vai specifiskas darbības.
- Lēts. Šķidruma spiediena mērītāju cena ir ievērojami zemāka salīdzinājumā ar cita veida iekārtām.
- Ātra uzstādīšana. Savienojums ar mērķa cauruļvadiem tiek veikts ar padeves ierīču palīdzību. Uzstādīšanai / demontāžai nav nepieciešams īpašs aprīkojums.
Izmantojot ar šķidrumu pildītas manometriskās ierīces, jāņem vērā daži šādu konstrukciju trūkumi:
- Pēkšņs spiediena pieaugums var izraisīt darba šķidruma izdalīšanos.
- Mērījumu rezultātu automātiskas reģistrēšanas un pārsūtīšanas iespēja netiek nodrošināta.
- Šķidruma manometru iekšējā struktūra nosaka to paaugstināto trauslumu
- Instrumentiem ir raksturīgs diezgan šaurs mērījumu diapazons.
- Mērījumu pareizību var pārkāpt nekvalitatīva cauruļu iekšējo virsmu tīrīšana.
Manometrs ir kompakta mehāniska ierīce spiediena mērīšanai. Atkarībā no modifikācijas tas var darboties ar gaisu, gāzi, tvaiku vai šķidrumu. Ir daudz dažādu manometru veidu, saskaņā ar principu par spiediena rādījumu ņemšanu mērītajā vidē, un katram no tiem ir savs pielietojums.
Lietošanas joma
Spiediena mērītāji ir viens no visizplatītākajiem instrumentiem, ko var atrast dažādās sistēmās:
- Apkures katli.
- Gāzes vadi.
- Santehnika.
- kompresori.
- Autoklāvi.
- Cilindri.
- Gaisa balonu gaisa šautenes utt.
Ārēji manometrs atgādina zemu cilindru atšķirīgs diametrs, visbiežāk 50 mm, kas sastāv no metāla korpusa ar stikla vāku. Caur stikla daļu ir redzama skala ar atzīmēm spiediena mērvienībās (Bar vai Pa). Korpusa sānos ir caurule ar ārējo vītni ieskrūvēšanai sistēmas atverē, kurā nepieciešams izmērīt spiedienu.
Kad spiediens mēra vidē, gāze vai šķidrums caur cauruli izspiež manometra iekšējo mehānismu, kas noved pie bultiņas leņķa novirzes, kas norāda skalu. Jo lielāks spiediens rodas, jo vairāk adata novirzās. Skaitlis uz skalas, kur rādītājs apstāsies un atbildīs spiedienam izmērītajā sistēmā.
Spiediens, ko var izmērīt ar manometru
Spiediena mērītāji ir universāli mehānismi, ko var izmantot dažādu vērtību mērīšanai:
- Pārmērīgs spiediens.
- vakuuma spiediens.
- spiediena atšķirības.
- Atmosfēras spiediens.
Šo ierīču izmantošana ļauj kontrolēt dažādus tehnoloģiskos procesus un novērst ārkārtas situācijas. Spiediena mērītājiem, kas paredzēti darbībai īpašos apstākļos, var būt papildu korpusa modifikācijas. Tas var būt sprādziendrošs, izturīgs pret koroziju vai paaugstinātu vibrāciju.
Spiediena mērītāju šķirnes
Spiediena mērītājus izmanto daudzās sistēmās, kur ir spiediens, kam jābūt skaidri noteiktā līmenī. Ierīces lietošana ļauj to kontrolēt, jo nepietiekama vai pārmērīga iedarbība var kaitēt dažādiem tehnoloģiskie procesi. Turklāt pārmērīgs spiediens ir tvertņu un cauruļu plīsuma cēlonis. Šajā sakarā ir izveidotas vairākas spiediena mērītāju šķirnes, kas paredzētas noteiktiem darba apstākļiem.
Viņi ir:
- priekšzīmīgs.
- Vispārējā tehniskā.
- Elektrokontakts.
- Īpašs.
- Ierakstītāji.
- Kuģis.
- Dzelzceļš.
Priekšzīmīga manometrs paredzēts citu līdzīgu mērīšanas iekārtu verificēšanai. Šādas ierīces nosaka pārspiediena līmeni dažādos medijos. Šādas ierīces ir aprīkotas ar īpaši precīzu mehānismu, kas nodrošina minimālu kļūdu. To precizitātes klase ir no 0,05 līdz 0,2.
Vispārējā tehniskā izmantot vispārējā vidē, kas nesasalst ledū. Šādām ierīcēm ir precizitātes klase no 1,0 līdz 2,5. Tie ir izturīgi pret vibrāciju, tāpēc tos var uzstādīt uz transporta un apkures sistēmām.
Elektrokontaktsīpaši izstrādāts, lai uzraudzītu un brīdinātu par tādas bīstamas slodzes augšējās robežas sasniegšanu, kas var iznīcināt sistēmu. Šādus instrumentus izmanto ar dažādiem līdzekļiem, piemēram, šķidrumiem, gāzēm un tvaikiem. Šis aprīkojums ir iebūvēts elektriskās ķēdes vadības mehānisms. Kad rodas pārspiediens, manometrs dod signālu vai mehāniski izslēdz padeves iekārtu, kas rada spiedienu. Arī elektrokontakta spiediena mērītāji var ietvert īpašu vārstu, kas samazina spiedienu līdz drošam līmenim. Šādas ierīces novērš negadījumus un sprādzienus katlu telpās.
Īpašs spiediena mērītāji ir paredzēti darbam ar noteiktu gāzi. Šādām ierīcēm parasti ir krāsaini korpusi, nevis klasiski melni. Krāsa atbilst gāzei, ko instruments spēj apstrādāt. Uz skalas ir arī īpašs marķējums. Piemēram, amonjaka spiediena mērītāji, kurus parasti uzstāda rūpnieciskajās saldēšanas iekārtās, ir dzeltenā krāsā. Šādam aprīkojumam ir precizitātes klase no 1,0 līdz 2,5.
Ierakstītāji tiek izmantoti vietās, kur nepieciešams ne tikai vizuāli uzraudzīt sistēmas spiedienu, bet arī reģistrēt rādītājus. Viņi uzraksta diagrammu, pēc kuras jūs varat apskatīt spiediena dinamiku jebkurā laika periodā. Līdzīgas ierīces var atrast laboratorijās, kā arī termoelektrostacijās, konservu rūpnīcās un citos pārtikas uzņēmumos.
Kuģis ietver plašu sastāvs spiediena mērītāji, kuriem ir laikapstākļiem izturīgs korpuss. Tie var strādāt ar šķidrumu, gāzi vai tvaiku. Viņu vārdus var atrast uz ielu gāzes izplatītājiem.
Dzelzceļš spiediena mērītāji ir paredzēti, lai kontrolētu pārspiedienu mehānismos, kas apkalpo dzelzceļa elektrisko transportu. Jo īpaši tos izmanto hidrauliskajās sistēmās, kas pārvieto sliedes, kad izlice ir izbīdīta. Šādām ierīcēm ir paaugstināta izturība pret vibrācijām. Tie ne tikai iztur kratīšanu, bet tajā pašā laikā skalas rādītājs nereaģē uz mehānisku ietekmi uz ķermeni, precīzi parādot spiediena līmeni sistēmā.
Spiediena mērītāju šķirnes atbilstoši barotnes spiediena nolasīšanas mehānismam
Spiediena mērītāji atšķiras arī ar iekšējo mehānismu, kas noved pie spiediena rādījumu noņemšanas sistēmā, kurai tie ir pievienoti. Atkarībā no ierīces tie ir:
- Šķidrums.
- Pavasaris.
- Membrāna.
- Elektrokontakts.
- Diferenciāls.
Šķidrums Spiediena mērītājs ir paredzēts šķidruma kolonnas spiediena mērīšanai. Šādas ierīces darbojas pēc kuģu saziņas fiziskā principa. Lielākajai daļai ierīču ir redzams šķidruma līmenis, no kura tās ņem rādījumus. Šīs ierīces ir vienas no retāk izmantotajām. Sakarā ar saskari ar šķidrumu iekšējā daļa sasmērējas, tāpēc pamazām zūd caurspīdīgums, kļūst grūti vizuāli noteikt rādījumus. Šķidruma manometri bija viens no agrākajiem izgudrojumiem, bet joprojām tiek atrasti.
Pavasaris mērinstrumenti ir visizplatītākie. Viņiem ir vienkāršs dizains piemērots remontam. To mērījumu robežas parasti ir no 0,1 līdz 4000 bāriem. Pats šāda mehānisma jutīgais elements ir ovāla caurule, kas tiek saspiesta zem spiediena. Spēks, kas nospiež cauruli, caur īpašu mehānismu tiek pārnests uz bultiņu, kas griežas noteiktā leņķī, norādot uz skalu ar marķējumu.
Membrāna Spiediena mērītājs darbojas pēc pneimatiskās kompensācijas fiziskā principa. Ierīces iekšpusē ir īpaša membrāna, kuras novirzes līmenis ir atkarīgs no trieciena radīts spiediena ietekmē. Parasti tiek izmantotas divas membrānas, kas ir pielodētas kopā, veidojot kastīti. Mainoties kastes tilpumam, jutīgais mehānisms novirza bultiņu.
Elektrokontakts manometrus var atrast sistēmās, kas automātiski uzrauga spiedienu un regulē to vai signalizē, ka ir sasniegts kritiskais līmenis. Ierīcei ir divas bultiņas, kuras var pārvietot. Viens ir iestatīts uz minimālo spiedienu, bet otrs uz maksimālo. Elektriskās ķēdes kontakti ir uzstādīti ierīces iekšpusē. Kad spiediens sasniedz vienu no kritiskajiem līmeņiem, elektriskā ķēde tiek aizvērta. Rezultātā tiek ģenerēts signāls uz vadības paneli vai tiek iedarbināts automātisks avārijas atiestatīšanas mehānisms.
Diferenciāls spiediena mērītāji ir vieni no sarežģītākajiem mehānismiem. Tie darbojas pēc deformācijas mērīšanas principa īpašos blokos. Šie manometra elementi ir jutīgi pret spiedienu. Tā kā bloks tiek deformēts, īpašs mehānisms pārraida izmaiņas uz bultiņu, kas norāda uz skalu. Rādītājs kustas, līdz kritumi sistēmā apstājas un apstājas noteiktā līmenī.
Precizitātes klase un mērīšanas diapazons
Jebkuram manometram ir tehniskā pase, kas norāda tā precizitātes klasi. Indikatoram ir skaitliska izteiksme. Jo mazāks skaitlis, jo precīzāka ierīce. Lielākajai daļai instrumentu precizitātes klase no 1,0 līdz 2,5 ir norma. Tos izmanto gadījumos, kad nelielai novirzei īsti nav nozīmes. Lielāko kļūdu parasti dod ierīces, ar kurām autobraucēji mēra gaisa spiedienu riepās. Viņu klase bieži nokrītas līdz 4,0. Labākā klase ar precizitāti ir priekšzīmīgi manometri, vismodernākie no tiem strādā ar kļūdu 0,05.
Katrs manometrs ir paredzēts darbam noteiktā spiediena diapazonā. Pārāk jaudīgi masīvie modeļi nespēs fiksēt minimālās svārstības. Ļoti jutīgas ierīces sabojājas vai tiek iznīcinātas, ja tiek pakļautas pārmērīgam spiedienam, izraisot sistēmas spiediena samazināšanos. Šajā sakarā, izvēloties manometru, jums vajadzētu pievērst uzmanību šim indikatoram. Parasti tirgū var atrast modeļus, kas spēj reģistrēt spiediena kritumus diapazonā no 0,06 līdz 1000 mPa. Ir arī īpašas modifikācijas, tā sauktie vilkmes mērītāji, kas paredzēti vakuuma spiediena mērīšanai līdz -40 kPa līmenim.
Spiediena mērīšanai izmanto manometrus un barometrus. Atmosfēras spiediena mērīšanai izmanto barometrus. Citiem mērījumiem tiek izmantoti manometri. Vārds manometrs cēlies no divi grieķu vārdi: manos — vaļīgs, metreo — mēru.
Cauruļveida metāla manometrs
Pastāv dažādi veidi spiediena mērītāji. Apskatīsim tuvāk divus no tiem. Nākamajā attēlā parādīts cauruļveida metāla manometrs.
To 1848. gadā izgudroja francūzis E. Burdons. Nākamajā attēlā parādīts tā dizains.
Galvenās sastāvdaļas ir: lokā izliekta doba caurule (1), bulta (2), zobrats (3), krāns (4), svira (5).
Cauruļveida manometra darbības princips
Viens caurules gals ir noslēgts. Caurules otrā galā ar krāna palīdzību to savieno ar trauku, kurā nepieciešams izmērīt spiedienu. Ja spiediens sāk palielināties, caurule atlocīsies, vienlaikus iedarbojoties uz sviru. Svira ir savienota ar rādītāju, izmantojot pārnesumu, tāpēc, palielinoties spiedienam, rādītājs novirzīsies, norādot uz spiedienu.
Ja spiediens samazinās, caurule salieksies un bultiņa pārvietosies pretējā virzienā.
Šķidruma spiediena mērītājs
Tagad apsveriet cita veida spiediena mērītāju. Nākamajā attēlā parādīts šķidruma manometrs. Tas ir veidots kā U.
Tas sastāv no U veida stikla caurules, kurā ielej šķidrumu. Viens no caurules galiem ir savienots ar gumijas cauruli ar apaļu plakanu kastīti, kas ir pārklāta ar gumijas plēvi.
Šķidruma manometra darbības princips
Sākotnējā stāvoklī ūdens caurulēs būs vienā līmenī. Ja uz gumijas plēvi tiek izdarīts spiediens, šķidruma līmenis vienā manometra ceļgalā samazināsies, bet otrā - palielināsies.
Tas ir parādīts attēlā iepriekš. Uzspiežam uz plēves ar pirkstu.
Kad mēs nospiežam uz plēves, gaisa spiediens, kas atrodas kastē, palielinās. Spiediens tiek pārnests caur cauruli un sasniedz šķidrumu, vienlaikus to izspiežot. Kad līmenis šajā elkoņā samazinās, šķidruma līmenis otrā caurules elkoņā palielināsies.
Pēc šķidruma līmeņu atšķirības būs iespējams spriest par atmosfēras spiediena un spiediena atšķirību, kas tiek iedarbināta uz plēvi.
Nākamajā attēlā parādīts, kā izmantot šķidruma spiediena mērītāju, lai mērītu spiedienu šķidrumā dažādos dziļumos.
PIRMSKAMERAS DEGLIS
Priekškameru deglis - iekārta, kas sastāv no gāzes kolektora ar atverēm gāzes izvadam, monobloka ar kanāliem un keramikas ugunsizturīgas priekškameras, kas novietota virs kolektora, kurā gāzi sajauc ar gaisu un sadedzina gāzes-gaisa maisījumu. Priekškameru deglis ir paredzēts dabasgāzes sadedzināšanai sekciju čuguna katlu, žāvētāju un citu siltumiekārtu kurtuvēs, kas darbojas ar 10-30 Pa vakuumu. Uz kurtuves kurtuves atrodas priekškameru degļi, kas rada labus apstākļus vienmērīgai siltuma plūsmu sadalei visā krāsns garumā. Pirmskameru degļi var darboties ar zemu un vidēju gāzes spiedienu. Priekškameru deglis sastāv no gāzes kolektora ( tērauda caurule) ar vienu gāzes izvadu rindu. Atkarībā no siltuma jaudas deglim var būt 1,2 vai 3 kolektori. Virs gāzes kolektora uz tērauda rāmja ir uzstādīts keramikas monobloks, kas veido kanālu (maisītāju) sēriju. Katrai gāzes izvadam ir savs keramiskais maisītājs. Gāzes strūkla, izplūstot no kolektora urbumiem, izspiež 50-70% no sadegšanai nepieciešamā gaisa, pārējais gaiss ieplūst krāsnī retināšanas dēļ. Izgrūšanas rezultātā pastiprinās maisījuma veidošanās. Kanālos maisījums tiek uzkarsēts, un, kad tas iziet, tas sāk degt. No kanāliem degmaisījums nonāk priekškamerā, kurā tiek sadedzināti 90-95% gāzes. Kamera ir izgatavota no šamota ķieģeļi; tas izskatās pēc spraugas. Gāzes pēcsadedzināšana notiek krāsnī. Liesmas augstums - 0,6-0,9 m, liekā gaisa koeficients a - 1,1...1,15.
Kompensatori paredzēti, lai mīkstinātu (kompensētu) gāzes vadu temperatūras pagarinājumus, lai izvairītos no cauruļu plīsumiem, atvieglotu armatūras (atloku, aizbīdņu) uzstādīšanu un demontāžu.
Gāzes vads, kura garums ir 1 km ar vidējo diametru, sildot par 1 ° C, pagarinās par 12 mm.
Kompensatori ir:
· Objektīvs;
· U-veida;
· Liras formas.
Lēcu kompensatorsir viļņota virsma, kas maina savu garumu atkarībā no gāzes vada temperatūras. Lēcu kompensators ir izgatavots no apzīmogotām puslēcām, metinot.
Lai samazinātu hidraulisko pretestību un novērstu aizsērēšanu, kompensatora iekšpusē ir uzstādīta virzošā caurule, kas piemetināta pie kompensatora iekšējās virsmas no gāzes ieplūdes puses.
Puslēcu apakšējā daļa ir piepildīta ar bitumenu, lai novērstu ūdens uzkrāšanos.
Uzstādot kompensatoru iekšā ziemas laiks, to vajag nedaudz izstiept, un iekšā vasaras laiks– gluži pretēji, saspiediet ar sakabes uzgriežņiem.
 |
U-veida Līras formas
kompensators.kompensators.
Gāzesvada apkārtējās vides temperatūras izmaiņas izraisa izmaiņas gāzesvada garumā. Tērauda gāzesvada taisnai daļai, kura garums ir 100 m, pagarinājums vai saīsinājums ar temperatūras izmaiņām 1 ° ir aptuveni 1,2 mm. Tāpēc uz visiem gāzes vadiem aiz vārstiem, skaitot pa gāzes plūsmu, jāuzstāda lēcu kompensatori (3. att.). Turklāt darbības laikā lēcu kompensatora klātbūtne atvieglo aizbīdņu uzstādīšanu un demontāžu.
Gāzes vadu projektēšanā un būvniecībā cenšas samazināt uzstādīto izplešanās šuvju skaitu, maksimāli izmantojot aptuveno paškompensāciju - mainot trases virzienu gan plānā, gan profilā.
Rīsi. 3. Lēcas kompensators 1 - atloka; 2-caurules; 3 - krekls; 4 - puslēca; 5 - ķepa; 6 - riba; 7 - vilce; 8 - uzgrieznis
Šķidruma manometra darbības princips
Sākotnējā stāvoklī ūdens caurulēs būs vienā līmenī. Ja uz gumijas plēvi tiek izdarīts spiediens, šķidruma līmenis vienā manometra ceļgalā samazināsies, bet otrā - palielināsies.
Tas ir parādīts attēlā iepriekš. Uzspiežam uz plēves ar pirkstu.
Kad mēs nospiežam uz plēves, gaisa spiediens, kas atrodas kastē, palielinās. Spiediens tiek pārnests caur cauruli un sasniedz šķidrumu, vienlaikus to izspiežot. Kad līmenis šajā elkoņā samazinās, šķidruma līmenis otrā caurules elkoņā palielināsies.
Pēc šķidruma līmeņu atšķirības būs iespējams spriest par atmosfēras spiediena un spiediena atšķirību, kas tiek iedarbināta uz plēvi.
Nākamajā attēlā parādīts, kā izmantot šķidruma spiediena mērītāju, lai mērītu spiedienu šķidrumā dažādos dziļumos.
Diafragmas spiediena mērītājs
Membrānas manometrā elastīgais elements ir membrāna, kas ir gofrēta metāla plāksne. Plāksnes novirze zem šķidruma spiediena tiek pārnesta caur transmisijas mehānismu uz instrumenta rādītāju, slīdot pa skalu. Membrānas ierīces izmanto spiediena mērīšanai līdz 2,5 MPa, kā arī vakuuma mērīšanai. Dažreiz tiek izmantotas ierīces ar elektrisko izvadi, kurā ir izeja elektriskais signāls proporcionāls spiedienam pie manometra ieejas.
