Spiediena mērītāji gāzes spiediena mērīšanai: skaitītāju veidi, konstrukcijas iezīmes un darbība

Bieži vien ir nepieciešams izmērīt gāzes radīto spiedienu. Piemēram, balonos, gāzes vados, dažādos konteineros un traukos.Lai kontrolētu un uzraudzītu indikatorus, gāzes spiediena mērīšanai izmanto manometrus. Šīs ierīces kalpo dažādās dzīves sfērās, sākot no medicīnas līdz smagajai rūpniecībai.

Lai nodrošinātu, ka ierīces iegāde nav veltīga un iegādātais manometrs atbilst ražošanas procesu prasībām, ir vērts iepazīties ar klasifikāciju. Mēs jūs iepazīstināsim ar gāzes spiediena mērītāju veidiem. Parunāsim par to dizaina iezīmēm un darbības principiem.

Klasifikācija pēc izmērītā spiediena veida

Instrumenti, ko izmanto, lai iegūtu datus par gāzes spiediena parametriem gāzes tvertnēs, transporta līnijās utt. gāzes baloni un citas tvertnes, tiek klasificētas pēc vairākiem kritērijiem. Tie atšķiras pēc struktūras un darbības principa.

Spiediena mērīšanai izmantotās ierīces iedala klasēs pēc:

• izmērāmā spiediena veids;
• mērķis;
• darbības princips;
• precizitātes klase.

Pamatojoties uz izmērāmā spiediena veidu, instrumentus, kas paredzēti precīzu indikatoru noteikšanai, iedala manometros, vakuuma mērītājos, iegrimes mērītājos, manometros, barometros un citos.

Atkarībā no aizsardzības pakāpes pret ārējās vides ietekmi tiek ražotas šādas ierīces:

• standarts;
• aizsargāts no putekļiem;
• ūdensdrošs;
• aizsargāts no agresīvas vides;
• Sprādziendrošs.

Viens produkts var apvienot vairākus aizsardzības veidus.

Diagrammā parādīts mērīšanas ierīču sadalījums pēc darbības principa, spiediena veida, pielietojuma un displeja. Lai iegūtu datus par gāzes spiedienu, reti tiek izmantoti šķidrie un pilnā svara instrumenti

Spiediena mērītājs ir maza ierīce, ko izmanto spiediena vai spiediena starpības mērīšanai. Šī instrumenta darbības princips ir atkarīgs no tā iekšējās struktūras. Vienas klases ietvaros tās tālāk tiek sadalītas grupās atkarībā no precizitātes klases.

Lai izmērītu absolūto spiedienu, mērot no absolūtās nulles (vakuuma), tiek izmantoti absolūtā spiediena mērītāji. Pārspiedienu nosaka, izmantojot pārspiediena mērītāju. Kopumā visas šādu ierīču šķirnes sauc vienā vārdā: "spiediena mērītājs".

Lielākā daļa manometru veidu ir paredzēti pārspiediena vērtību mērīšanai. To īpatnība ir tāda, ka tie parāda spiedienu, kas atspoguļo atšķirību starp absolūto un atmosfēras spiedienu.

Vakuuma mērītāji ir ierīces, kas norāda retas gāzes spiediena vērtību. Izmantojot spiediena un vakuuma mērītājus, mēra pārspiedienu un retu gāzes spiedienu. Informācija tiek parādīta vienā mērogā.

Izmantojot spiediena mērītājus, tiek noteikti pārspiediena parametri ar vērtībām līdz 40 kPa. Vilces mērītāji, gluži pretēji, ļauj izmērīt retināšanu līdz – 40 kPa. Vilces spiediena mērītāji mēra retināšanu un pārspiedienu diapazonā no – 20 līdz + 20 kPa.

Spiediena mērītāji tiek izmantoti dažādās nozarēs. Darbs ar gāzi ir saistīts ar augstu risku, tāpēc ir svarīgi uzraudzīt visus sistēmas rādītājus.Informācija par spiedienu sniedz lietotājiem informāciju par mērītā objekta pašreizējo stāvokli

Diferenciālo spiediena mērītājus var izmantot, lai noteiktu spiediena starpību divos patvaļīgos pētāmajos punktos. Mikromanometrs ir diferenciālā spiediena mērītājs, kas ļauj izmērīt spiediena atšķirības 40 kPa robežās.

Klasifikācija pēc darbības principa

Gāzes manometrus atkarībā no rādījumu nolasīšanas mehānisma iedala:

• Deformācija;
• Elektriskie;
• Dedweight virzulis;
• Šķidrums.

Katram veidam ir savas raksturīgās iezīmes.

Spiediena mērītāju deformācijas veids

Deformācijas klases ierīču darbības princips un pamats ir tāds, ka spiediens iedarbojas uz ierīces jutīgo elementu, kas tiek deformēts. Spiediena līmeni nosaka deformācijas pakāpe.

Deformācijas manometrus ražo ar cauruļveida atsperu, silfonu vai membrānas darba komponentiem ar augstu jutību

Cauruļveida atsperu ierīču sensorie elementi ir cauruļveida atsperes. Šie izstrādājumi ir caurules, kas saliektas aplī ar šķērsvirziena ovālu sekciju. Gāze ietekmē caurules iekšējo virsmu. Šīs iedarbības laikā caurule tiek deformēta un maina savu formu, tuvojoties apaļumam.

Viens caurules gals ir noslēgts un to var pārvietot. Otrais ir atvērts un fiksēts ar turētājiem. Kad atsperes caurule ir saliekta, tiek ietekmēti arī gredzeni, kas pēc tam atliek atsperi. Atsperes noslēgtais gals kustas atbilstoši spiediena spēkam. Šī kustība tiek pārraidīta uz mērīšanas skalu.

Mērot spiedienu līdz 40 bāriem, tiek izmantotas apļveida atsperes.Pie lielāka spiediena tiek izmantotas spirālveida vai spirālveida atsperes, kas atrodas vienā plaknē. Rādījumu kļūda, mērot spiedienu, izmantojot šo metodi, svārstās no 1 līdz 4%.

Diafragmas un silfonu sensorie elementi ļauj efektīvi izmērīt nelielas pārpalikuma un vakuuma spiediena vērtības.

Plēšas izgatavotas pēc santehnikas plēšas šļūtenes principa. Tā ir plānsienu metāla caurule, kas izgatavota no kustīgiem šķērseniskiem gredzeniem. Atkarībā no materiāla un ražošanas parametriem plēšas var būt vairāk vai mazāk stingras.

Augstas temperatūras ietekmē laika gaitā uzkrājas plastiskās deformācijas, kas izjauc rādījumu precizitāti. Turklāt pie paaugstinātas temperatūras un spiediena pulsācijas statisko raksturlielumu izmaiņas paātrinās

Vislielākā daudzveidība ir jutīgiem membrānas elementiem. Šādu ierīču precizitātes klase nepārsniedz 1,5. Šādām ierīcēm ir aizsardzības sistēma. Pārslodzes gadījumā membrāna balstās pret īpašu aizsargierīci.

Membrānas kastes bieži tiek uzstādītas ierīcēs, kas mēra spiedienu un vakuumu. Manometrus, vilkmes mērītājus un manometrus ar membrānkārbām ražo ar 1,5 precizitātes klasēm; 2,5 un mērījumu robeža līdz 25 kPa.

Plakanajām diafragmām ir neliels darbības punkta nobīde, tāpēc tās visbiežāk izmanto spiediena pārvēršanai spēkā. Tie ir nestabili, bet labi aprēķināti.

Gofrētās membrānas kopā ar līdzīgām kastēm tiek izmantotas, lai uzlabotu statisko veiktspēju. Pirmie kustas labāk, bet tos ir grūti aprēķināt. Pēdējie tiek izmantoti daudz biežāk to samazinātās stingrības dēļ.

Lai mērītu nelielas spiediena vērtības, tiek izmantotas ierīces ar ļenganām membrānām.

Ierīcēm nepieciešama aizsardzība pret augstām temperatūrām, jo ​​tas negatīvi ietekmē galveno darba elementu elastību un jutīgumu.

Mehāniski indikācijas spiediena mērītāji

Daudzi cauruļu atsperu mērinstrumenti faktiski ir tiešas pārveidošanas ierīces. Tas nozīmē, ka spiediens tiek pārveidots par sensora elementa un ar to saskarē esošās mehāniskās ierīces nobīdi.

Diagrammā armatūra ir novietota radiāli, bet tiek ražoti arī manometri ar aksiālo veidgabalu

Spiediena ietekmē atsperes brīvais gals pārvietojas, vadītājs iedarbojas uz pārnesumu sektoru, un pārnesums un indikācijas bultiņa griežas.

Atsperu indikācijas spiediena mērītāji tiek ražoti ar mērījumu diapazonu no 0,1 līdz 103 MPa un tiem ir dažādas precizitātes klases. Paraugmodeļi tiek ražoti ar precizitātes klasēm 0,15; 0,25; 0.4. Paaugstinātas precizitātes darba kategorijas metri - 1 un 0,6. Vispārīgi tehniskie darbinieki - ar precizitātes klasēm 1,5; 2,5; 4.

Elektriskie kontaktspiediena mērītāji

Strukturāli tā ir indikācijas manometra modifikācija. Darba būtība ir tāda, ka tad, kad bultiņa sasniedz spiediena sliekšņa vērtību, tīkls aizveras.

Indikācijas manometra konstrukcijā papildus ir iebūvētas bultiņas ar presētiem elektriskiem kontaktiem, kas atrodas pretī signalizētajām vērtībām

Elektriskā ķēde tiek aizvērta un trauksme tiek aktivizēta, kad indikācijas bultiņa sasniedz vienu no bultiņām ar kontaktiem. Šādu manometru precizitātes klase ir 1,5. Mērījumu diapazons atbilst standarta vērtībām.

Signalizācijas nodrošināšanai vai pozīcijas kontrolei tiek izmantots spiediena slēdzis ar marķējumu RD. Tie mēra spiedienu diapazonā no 12 līdz 1600 kPa. Relejs ir noregulēts uz augšējo un apakšējo aktivizācijas robežu atbilstoši vadības ierīces rādījumiem, un tā pārrāvuma jauda ir 10 W.

Spiediena mērītāju reģistrēšanas modeļi

Nozare ražo manometrus ar iebūvētu indikatoru nolasīšanas sistēmu, kas ieraksta vērtības diska diagrammā, lai pēc tam varētu uzraudzīt indikatoru dinamiku. Vienu apgriezienu var veikt 8, 12, 24 stundās. Kustība notiek elektromotora vai pulksteņa mehānisma dēļ.

Manometra reģistratora darbība balstās uz signāla pārraidi ar liela diametra cauruļveida atsperi, kurai ir vilces spēks. Tas pārraida kustību no sensora elementa uz displeja sistēmu. Ierīces ar marķējumu MTS reģistrē pārspiediena vērtības.

Šādām ierīcēm nepieciešama operatora kontrole, un tām ir 1. precizitātes klase; 1,5; 2.5.

Pašreģistrējošos diferenciālā spiediena mērītājos tiek izmantoti silfonu jutīgie elementi, kurus papildus var aprīkot ar signalizācijas ierīci un pneimatisko devēju. Šādas ierīces mēra spiedienu diapazonā no 6,3 kPa līdz 0,16 MPa, un tām ir 1. precizitātes klase; 1.5.

Dedweight tipa spiediena mērītāji

Šādus manometrus bieži izmanto kā standartu, kalibrējot citus mērinstrumentus. To mērījumu diapazons ir ļoti plašs. Atkarībā no ierīces konstrukcijas tas var sākties ar nopietnām vakuuma vērtībām un beigties ar dublēšanu līdz 2500 MPa. Precizitātes klase sasniedz maksimālās vērtības līdz 0,0015.

Katru reizi, kad mērierīce tiek pakļauta slodzei, kas pārsniedz tās normālās robežas, tā zaudē savu kalpošanas laiku un mērījumu precizitāti.

Darbības princips ir noturēt cilindru virzulī noteiktā stāvoklī, kamēr vienā pusē tiek uzlikti kalibrēšanas atsvari, bet otrā pusē - izmērītais spiediens. Atkarībā no kravu svara tiek spriests par radītā spiediena lielumu.

Ierīces galvenais darba elements ir mērīšanas kolonna. Atkarībā no tā ražošanas kvalitātes, savienojumu precizitātes un tīrības, mainās arī kļūdas lielums.

PMG, kas darbojas ar gāzi, ir vismazākā mērījumu kļūda. Tomēr šādas ierīces maksā daudzkārt dārgāk, pateicoties to konstrukcijas īpatnībām un nepieciešamībai filtrēt gāzi no svešām daļiņām

Funkcionāli pilnā svara spiediena mērītājs sastāv no spiediena radīšanas ierīces, mērīšanas sistēmas un atsvariem. Ierīce ir aprīkota ar rotējošu mehānismu spiediena palielināšanai un samazināšanai, kā arī spiediena samazināšanas vārstu.

Plaši tiek izmantoti spiediena mērītāji ar nenoslēgtu virzuli. Viņiem ir atstarpe starp virzuli un cilindru. Tvertne zem virzuļa ir piepildīta ar eļļu, kas zem spiediena ielej spraugā un ieeļļo berzes virsmas.

Elektriskais gāzes skaitītājs

Šādus manometrus izmanto, lai tiešu vai netiešu gāzes spiedienu pārveidotu par elektrisko parametru. Visizplatītākie šāda veida spiediena mērītāji ir: tenzometra, kapacitātes un pretestības ierīces. Spiediens tiek mērīts diapazonā no 100 Pa līdz 1000 MPa. Ierīces tiek ražotas ar precizitātes klasēm no 0,1 līdz 2,5.

Manometru darbība, kas darbojas, pamatojoties uz tensorezistīvo efektu, ir mainīt vadītāja pretestības vērtību deformācijas dēļ. Izmēriet spiedienu diapazonā no 60 līdz 10⁸ Pa ar minimālu kļūdu.

Sensora atloka stiprinājums un īpašais ierīces dizains ļauj nolasīt spiediena datus īpaši agresīvā vidē ar temperatūru līdz 300 °C. Izmanto spiediena mērīšanai sistēmās ar ātri plūstošiem procesiem.

Pretestības spiediena mērītāju darbības diagramma ir balstīta uz vadītāja pretestības atkarību no spiediena. Parasti šāda veida ierīces izmanto īpaši augsta spiediena līmeņa mērīšanai virs 100 MPa

Jutīgais elements šādā ierīcē ir manganīna stieple, kuras pretestību viegli izmērīt ar līdzsvarotu tiltu.

Kapacitatīvo manometru darbības pamatā ir spiediena ietekme uz membrānu, kas ir kustīgs elektrods. Kad membrāna pārvietojas, seko devēja kapacitātes izmaiņas. Raksturojas ar ievērojamām temperatūras kļūdām.

Kapacitatīvos manometros membrānas novirzi nosaka elektriskā ķēde. Šādas ierīces izmanto sistēmās ar straujām spiediena izmaiņām.

Šķidruma mērīšanas instrumenti

Spiedienu šīs ierīces nosaka, līdzsvarojot konstatēto spiedienu ar šķidruma kolonnas radīto spiedienu. Tādā veidā var izmērīt nelielu pārspiedienu, atmosfēras spiedienu, vakuuma līmeni, spiediena starpību.

Šo grupu attēlo U formas spiediena mērītāji, kas sastāv no savstarpēji savienotiem traukiem, un spiedienu nosaka šķidruma līmeņi; kompensācijas mikromanometri; krūzes spiediena mērītāji, kas izmanto rezervuāru, nevis otru cauruli; pludiņa, zvana un gredzena diferenciālā spiediena mērītāji.

Divu cauruļu spiediena mērītāji ļauj izmērīt spiediena atšķirības. Šajā gadījumā katrai caurulei tiek piemērots spiediens, kas jāmēra

Šķidruma mērinstrumentos darba šķidrums ir jutīgā elementa analogs.

Diferenciālā spiediena mērītāji parasti ir aprīkoti ar trauksmes signāliem, plūsmas mērītājiem, regulatoriem un reģistrācijas ierīcēm. Mērīšanas diapazons no 10 līdz 10⁵ Pa. Atkarībā no šķidrumiem, kas piepilda ierīci, mainās mērījumu robeža.

Sadalījums pēc funkcionālā mērķa

Saskaņā ar paredzēto mērķi izšķir šādus manometru veidus, ko izmanto gāzes spiediena mērīšanai:

• vispārīgā tehniskā;
• atsauce;
• īpašs.

Apskatīsim katra veida iezīmes.

Spiediena mērītāji vispārējiem tehniskiem nolūkiem

Šāda veida manometrus ražo, lai mērītu vakuuma un pārspiediena vērtības vispārīgiem tehniskiem nolūkiem. Dažādas ierīču modifikācijas ļauj tās izmantot visdažādākajās vidēs. Tos izmanto spiediena mērīšanai ražošanā tieši tehnoloģisko procesu laikā.

Spiediens šādās ierīcēs iedarbojas uz cauruli no iekšpuses un liek vaļīgajam galam kustēties. Ar to mijiedarbojas mehānisms, kas pārvieto bultiņu

Šādi spiediena mērītāji var izmērīt gāzveida vielu spiedienu, kas nav agresīvs pret vara sakausējumiem darba temperatūrā līdz 150 °C.Parasti izstrādājuma korpuss ir izgatavots no tērauda, ​​un mehānisma daļas ir izgatavotas no misiņa sakausējuma.

Vispārējie tehniskie spiediena mērītāji zema vai augsta spiediena gāzei tiek ražoti tā, lai tie būtu izturīgi pret vibrācijām ar frekvenci diapazonā no 10 līdz 55 Hz, kā arī ar pārvietojuma amplitūdu maksimāli 0,15 milimetri. Viņiem ir vairākas precizitātes klases no 1 līdz 2,5.

Digitālie spiediena mērītāji ir maza izmēra, ko raksturo augsta mērījumu precizitāte un ilgs kalpošanas laiks. Turklāt šādas ierīces var kalibrēt

Popularitāti iegūst vispārējiem tehniskiem nolūkiem paredzēti gāzes spiediena mērītāji ar elektronisku tāfeli, uz kuras tiek attēloti mērījumu dati. Tie bieži ir aprīkoti ar pārveidotājiem, kas automatizē tehnoloģiskos procesus. Spiediena vērtības tiek parādītas elektroniskajā skalā.

Speciālo spiediena mērītāju grupa

Šādas ierīces tiek ražotas noteiktam gāzes veidam un tā radītajai videi. Sistēmām ar paaugstinātu spiedienu spiediena mērītāji ir izgatavoti augstspiediena gāzei. Dažas gāzes ir agresīvas pret noteiktiem sakausējumiem, tāpēc, strādājot ar tām, ir jāizmanto izturīgi materiāli.

Speciālie spiediena mērītāji tiek krāsoti dažādās krāsās atkarībā no gāzes veida.

Propāna spiediena mērītāji ir krāsoti sarkanā krāsā, tiem ir tērauda korpuss un tiem ir vispārīgo tehnisko manometru īpašības. Šādu ierīču darba spiediens ir no 0 līdz 0,6 MPa. Tas ir standarta propāna spiediens. Darbība iespējama temperatūras diapazonā no – 50 līdz + 60 °C. Darba vides temperatūra līdz + 150 °C. Bieži komplektā ar balonu reduktoriem.

Amonjaka spiediena mērītāji cilindros un citos konteineros ir dzeltenā krāsā.Iekārtas ar daudzpakāpju kompresiju ir aprīkotas ar temperatūras skalu. Manometra sastāvdaļas ir izgatavotas no materiāliem, kas ir izturīgi pret amonjaka tvaikiem.

Nopietnu dinamisku slodžu klātbūtnē manometrus piepilda ar glicerīnu vai silikonu

Acetilēna manometrs ir krāsots baltā krāsā. Ražots kā spiediena mērītājs drošības sistēmām no beztauku materiāliem. Izmanto pārspiediena mērīšanai dažādās acetilēna sadales un ģenerēšanas sistēmās. Korpuss ir izgatavots no tērauda, ​​iekšējās sastāvdaļas izgatavotas no misiņa sakausējuma. Pieļaujamā temperatūras diapazons ir no – 40 līdz + 70 °C.

Ūdeņraža spiediena mērītājs kļūst tumši zaļš. Citu uzliesmojošu gāzu manometrs ir nokrāsots sarkanā krāsā. Neuzliesmojošu maisījumu mērīšanas ierīce ir krāsota melnā krāsā. Skābekļa spiediena mērītājs ir nokrāsots zilā krāsā.

Atsauces ierīces spiediena mērīšanai

Šāda veida manometrs ir paredzēts citu instrumentu pārbaudei, kalibrēšanai un regulēšanai, lai nodrošinātu augstāko iespējamo mērījumu precizitāti. Šādas ierīces atšķiras ar augstāku precizitātes klasi salīdzinājumā ar vispārīgajām tehniskajām ierīcēm. Darba standarti ir sadalīti trīs kategorijās.

Kontroles manometrus, ko izmanto, lai uzraudzītu mērinstrumentu rādījumu ticamību uzstādīšanas vietā, sauc arī par augstas precizitātes manometriem. Darbības mērījumu diapazons ir no 0-0,6 līdz 0-1600 bāriem gāzveida vidē.

Spiediena mērītāji parastajiem un kompozītmateriālu gāzes baloni vismaz reizi gadā ir jāiziet verifikācijas procedūra, ja vien ierīces dokumentos nav norādīti citi periodi. Verificēšanu veic akreditētas metroloģiskās organizācijas, kurām ir juridiskas personas statuss.Pēc pārbaudes tiek izsniegts sertifikāts un uzlikts zīmogs.

Ierīce jāizņem no cilindra un jānogādā metroloģijas dienestā. Tur verificētāji un kalibratori, izmantojot standartu un palīginstrumentu kopumu, veiks verifikāciju aptuveni 10 dienas.

Transmisijas mehānismi atsauces manometros tiek apstrādāti ar augstāku pārnesumu frekvenci. Tiem ir raksturīga minimāla berze rādītāja mehānismā, kā arī augsta iekšējo elementu jutība.

Standarta manometriem ar precizitātes klasi 0,4 ir 250 vienību skala, ar precizitātes klasi 0,15 vai 0,25 tiem ir 400 vienību skala ar dalījuma vērtību 1 vienība. Ierīces darbība ir iespējama dažādās temperatūrās atkarībā no korpusa pildvielas. Ideālā darba temperatūra ir 20 °C.

Iepazīstinās ar gāzes balonu uzpildes specifiku nākamais raksts. To vajadzētu izlasīt visiem lauku īpašumu īpašniekiem, kas nav pieslēgti centralizētajai gāzes apgādei.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Atsperes manometra darbības princips:

Spiediena mērītāja raksturojums un pielietojuma joma:

Spiediena mērītāji tiek ražoti dažādu problēmu risināšanai. Populārākie ir vispārīgie tehniskie veidi, ko izmanto mazās nozarēs un dažādos uzņēmumos, strādājot ar gāzes iekārtām un sistēmām. Elektriskie kontaktspiediena mērītāji ir ierīces, kas signalizē, kad ir sasniegta kritiskā vērtība.

Spiediena mērītāju pārbaudei un regulēšanai izmanto standarta manometrus. Konkrētas gāzveida vides spiediena mērīšanai tiek ražoti speciāli manometri.Starp tiem ļoti populāri ir propāna spiediena mērītāji, kurus bieži uzstāda komplektā ar reduktori uz gāzes baloniem.

Vai vēlaties dalīties ar noderīgu informāciju par raksta tēmu, uzdot jautājumu vai ievietot fotoattēlu? Lūdzu, atstājiet komentārus zemāk esošajā formā. Kopīgojiet noderīgu informāciju un ieteikumus, kas var būt noderīgi vietnes apmeklētājiem.