Манометр. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности. Что измеряет манометр?

Содержание
  1. Манометр
  2. Что такое манометр
  3. Для чего нужен манометр
  4. Жидкостный манометр
  5. Манометр. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности
  6. Сфера использования
  7. Давление, которое может измерить манометр
  8. Электроконтактные предназначены специально для контроля и предупреждения о достижении верхней отметки опасной нагрузки, способной разрушить систему. Такие приборы используются с различными средами, такими как жидкости, газы и пары. Данное оборудование имеет встроенный механизм управления электроцепями. При появлении избыточного давления манометр подает сигнал или механическим способом отключает снабжающее оборудование, нагнетающее давление. Также электроконтактные манометры могут включать специальный клапан, который сбрасывает давление до безопасного уровня. Такие приборы предотвращают аварии и взрывы на котельных.
  9. Разновидности манометров по механизму снятия показаний давления в среде
  10. Классификация приборов
  11. Устройство и принцип действия
  12. Маркировка по цвету
  13. Принцип работы манометра
  14. Как пользоваться манометром
  15. Как выглядит манометр
  16. Устройство и сфера использования
  17. Разновидности
  18. Поршневые
  19. Жидкостные
  20. Деформационные
  21. Критерии выбора
  22. Зачем нужен манометр
  23. Виды манометров
  24. Классификация по типу измеряемого давления
  25. Классификация по принципу работы
  26. Классификация по назначению
  27. Классификация по способу подключения
  28. Как устанавливать манометры
  29. Как эксплуатировать манометры
  30. Классификация по типу измеряемого давления
  31. Классификация по принципу работы
  32. Деформационный вид манометров
  33. Деление по функциональному назначению
  34. Манометры общетехнического назначения
  35. Группа специальных манометров

Существует 6 классов точности: 0,4, 0,6, 1, 1,5, 2,5, 4. Каждый тип манометра также имеет различные классы точности. Приведенный выше список относится к манометрам рабочего давления. Например, для пружинных приборов это 0,16, 0,25 и 0,4. Для манометров с поршнями — 0,05 и 0,2 и так далее.

Манометр

Почему давление называется высоким или низким, а не низким или высоким? Это первый измерительный прибор, который появился в 17 веке благодаря ученому Торричелли. Это была ртутная трубка, уровень которой уменьшался или увеличивался в зависимости от давления воздуха. Первый прибор для измерения давления в закрытой системе работал аналогичным образом. Давайте узнаем, как работают устройства для измерения давления в современном мире.

15 сентября 2021 года

— Обновлено 28 октября 2022 года

Что такое манометр

В своей основе термин «манометр» состоит из двух греческих слов: «измерять» и «расслаблять». Отсюда вытекает его назначение и основная функция — измерение в какой-либо сыпучей среде (жидкости и газы).

Манометр — это прибор для измерения искусственно созданного давления газа или жидкости в замкнутой системе.

Его не следует путать с барометром, который также показывает давление, но только атмосферное. С другой стороны, манометр измеряет, какое давление оказывает жидкость или газ на стенки герметично закрытого контейнера. В обычных терминах она указывает на плотность воздуха в замкнутом пространстве.

Единица измерения давления: паскаль (Па). Она отражает силу в 1 Н, равномерно приложенную к площади в 1 квадратный метр. Иногда давление также измеряется в барах, атмосферах, миллиметрах ртути или столбах воды.

Для чего нужен манометр

В зависимости от модификации манометры могут применяться в различных областях:

  • при накачивании автомобильных шин;
  • в обслуживании систем кондиционирования и отопления;
  • в гидравлических узлах для передвижения железнодорожной стрелки;
  • для контроля давления в пневматических агрегатах на производстве;
  • в нефтяной и газодобывающей промышленности;
  • для обслуживания двигателей на морских судах и т. д.

Основное назначение манометра — предупреждать вас об избыточном или недостаточном давлении воды, пара, газа или других рабочих сред. В промышленности также существуют сигнальные устройства, которые помогают предотвратить взрывы и техногенные катастрофы, вызванные взрывом контейнеров, содержащих опасные вещества (например, аммиак или перегретый пар).

Бесплатный урок для современных мам и пап от Екатерины Мурашовой. Зарегистрируйтесь и примите участие в розыгрыше 8 уроков.

Практикующий детский психолог Екатерина Мурашова

Жидкостный манометр

Этот тип счетчика впервые появился в 17 веке. Она восходит к экспериментам Торричелли, ученика Галилео Галилея.

Итальянский ученый погрузил трубку, запаянную с одного конца и наполненную ртутью, в контейнер. Определенное количество ртути вытекало из трубки, создавая вакуум в верхней части. При повышении атмосферного давления столбик ртути в трубке будет подниматься, а при понижении атмосферного давления — опускаться.

Опыт Торричелли

Принцип работы жидкостного манометра в целом схож с принципом работы системы Торричелли. Это устройство представляет собой систему сообщающихся сосудов — двух трубок, соединенных U-образно, наполовину заполненных жидкостью (обычно ртутью) так, чтобы уровень жидкости в обеих трубках был одинаковым, когда на них действует только атмосферное давление.

Если одна из трубок соединена с надувным устройством или закрытым сосудом, жидкость в нем заполняется с измеренным давлением (P1), в то время как жидкость во второй трубке подвергается только атмосферному давлению (P2Изменяя P1изменяется, уровень жидкости во второй трубке также изменяется.

Измерьте разницу в высоте колонн Δh = h1− h2чтобы узнать, насколько изменилось давление Δp = p.1− p2.

Принцип работы жидкостного манометра

Результат измерения, который измеряется в сантиметрах ртутного столба, переводится в паскали по следующей формуле

1 см ртутного столба (при 0°C) = 1333,22 Па.

Чтобы сразу получить результат в паскалях, можно воспользоваться формулой, определяющей давление воды на стенки резервуара:

P = pgh, где p — плотность жидкости, g — ускорение под действием силы тяжести, h — высота колонки.

Ускорение под действием силы тяжести ( g ) равно 9,8 H/кг.

Репутация изобретателя манометра восходит к Торричелли, но на самом деле он был изобретен на столетие раньше Леонардо да Винчи. Гениальный художник и ученый написал трактат по гидравлике, в котором описал способ измерения давления воды с помощью U-образной системы. Однако эта работа стала широко известна только в 19 веке.

Манометр. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Манометр. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Манометр — это компактное механическое устройство для измерения давления. В зависимости от модификации он может работать с воздухом, газом, паром или жидкостью. Существует множество различных типов манометров, каждый из которых имеет свое применение, основанное на принципе измерения давления в измеряемой среде.

Сфера использования

  • Котлах отопления.
  • Газопроводах.
  • Водопроводах.
  • Компрессорах.
  • Автоклавах.
  • Баллонах.
  • Баллонных пневматических винтовках и т.д.

Manometr foto

Внешне манометр выглядит как небольшой цилиндр разного диаметра, обычно 50 мм, состоящий из металлического корпуса со стеклянной крышкой. Внутри стеклянной части находится шкала с информацией в единицах давления (бар или Па). На боковой стороне корпуса находится трубка с внешней резьбой для ввинчивания в отверстие системы, в которой необходимо измерить давление.

Ustroistvo manometra

При подаче давления на измеряемую среду газ или жидкость, протекающие через трубку, давят на внутренний механизм манометра, в результате чего угол стрелки отклоняется и показывает шкалу. Чем больше создаваемое давление, тем больше отклоняется указатель. Число на шкале, на котором остановился указатель, соответствует давлению в измеряемой системе.

Давление, которое может измерить манометр

Манометры — это гибкие устройства, которые можно использовать для измерения различных величин:
  • Избытка давления.
  • Вакуумного давления.
  • Разницы давлений.
  • Атмосферного давления.

Использование этих устройств позволяет контролировать различные технические процессы и предотвращать аварийные ситуации. Манометры, предназначенные для работы в особых условиях, могут иметь дополнительные модификации корпуса. Они могут быть взрывобезопасными, коррозионностойкими или устойчивыми к сильным вибрациям.

Типы манометров

Манометры используются во многих системах, где необходимо поддерживать определенное давление. Использование устройства позволяет контролировать его, так как слишком низкое или слишком высокое давление может повредить различные технологические процессы. Более того, избыточное давление приводит к разрыву сосудов и труб. Поэтому существуют различные типы манометров, предназначенные для конкретных условий эксплуатации.

К ним относятся:
  • Образцовые.
  • Общетехнические.
  • Электроконтактные.
  • Специальные.
  • Самопишущие.
  • Судовые.
  • Железнодорожные.

Эталонный манометр используется для проверки других подобных манометров. Эти устройства определяют уровень избыточного давления в различных средах. Эти манометры оснащены высокоточным механизмом, который обеспечивает минимальные погрешности. Их класс точности составляет от 0,05 до 0,2.

Manometr obraztsovyi

Манометры общего назначения используются для общих сред, которые не замерзают в лед. Эти устройства имеют класс точности от 1,0 до 2,5. Они устойчивы к вибрациям и поэтому могут использоваться в транспортных и отопительных системах.

Электроконтактные предназначены специально для контроля и предупреждения о достижении верхней отметки опасной нагрузки, способной разрушить систему. Такие приборы используются с различными средами, такими как жидкости, газы и пары. Данное оборудование имеет встроенный механизм управления электроцепями. При появлении избыточного давления манометр подает сигнал или механическим способом отключает снабжающее оборудование, нагнетающее давление. Также электроконтактные манометры могут включать специальный клапан, который сбрасывает давление до безопасного уровня. Такие приборы предотвращают аварии и взрывы на котельных.

Manometry elektrokontaktnye

Специальные манометры предназначены для использования с конкретным газом. Такие счетчики обычно имеют цветные корпуса вместо обычных черных корпусов. Цвет соответствует газу, с которым может работать счетчик. На шкале также используется специальная разметка. Например, аммиачные манометры, которые обычно устанавливаются в промышленных холодильных установках, имеют желтый цвет. Классы точности этих манометров варьируются от 1,0 до 2,5.

Manometr spetsialnyi

Самопишущие манометры используются в тех случаях, когда давление в системе необходимо не только визуально контролировать, но и регистрировать. Они создают график, показывающий развитие давления за любой период времени. Такие устройства можно встретить в лабораториях, а также на теплоэлектростанциях, консервных заводах и других предприятиях пищевой промышленности.

Manometr samopishushchii

Манометры на судах включают в себя широкий спектр манометров с погодоустойчивыми корпусами. Они могут работать с жидкостью, газом или паром. Их названия можно найти на внешних газовых коллекторах.

Manometr sudovoi

Железнодорожные манометры используются для контроля избыточного давления в механизмах, питающих электрический рельсовый транспорт. В частности, они используются в гидравлических системах, которые перемещают рельсы при выдвижении стрелы. Эти устройства обладают повышенной устойчивостью к вибрации. Они не только устойчивы к вибрации, но и дисплей шкалы не реагирует на механическое воздействие на корпус и точно показывает уровень давления в системе.

Читать еще:  Вентиляция в бане своими руками: схемы и на какие моменты нужно обратить внимание. Вентиляция в бане как сделать правильно своими руками?

Manometr zheleznodorozhnyi

Разновидности манометров по механизму снятия показаний давления в среде

Манометры также различаются по внутреннему механизму, который вызывает измерение давления в системе, к которой они подключены. Существуют различные типы в зависимости от устройства:
  • Жидкостные.
  • Пружинные.
  • Мембранные.
  • Электроконтактные.
  • Дифференциальные.

Классификация приборов

Манометры различаются по двум признакам: по типу измеряемых показаний и по принципу действия.

В соответствии с первым критерием они делятся на:

Как пользоваться манометром

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

Они работают по принципу уравновешивания разницы давления определенной силой. Поэтому манометры строятся по-разному в зависимости от того, насколько точно происходит это выравнивание.

В зависимости от принципа действия они делятся на:

Правила выбора манометра

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

В зависимости от предназначения существуют различные типы манометров, такие как:

Как используется манометр

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

Устройство и принцип действия

Жидкостный манометр

Конструкция манометра может варьироваться в зависимости от типа и назначения. Например, устройство, измеряющее давление воды, имеет довольно простую и понятную конструкцию. Он состоит из корпуса и шкалы с циферблатом, показывающим значение. В корпусе находится трубчатая пружина или мембрана с основанием, исполнительным устройством и упругим элементом. Устройство работает по принципу выравнивания давления за счет силы изменения формы (деформации) мембраны или пружины. Деформация, в свою очередь, вызывает срабатывание чувствительного элемента, действие которого обозначено на шкале стрелкой.

Жидкостные манометры состоят из длинной трубки, заполненной жидкостью. Внутри заполненной жидкостью трубки находится подвижная пробка, на которую воздействует жидкая среда; сила напора измеряется в зависимости от перемещения уровня жидкости. Для измерения разницы можно использовать манометры, состоящие из двух трубок.

Поршневые манометры состоят из цилиндра и поршня внутри него. Среда, в которой измеряется давление, действует на поршень и уравновешивается грузом определенного размера. При изменении указателя поршень перемещается и активирует стрелку, указывающую значение давления.

Теплопроводники состоят из нити, которая нагревается при прохождении через нее электрического разряда. Принцип действия этих устройств основан на уменьшении теплопроводности газа с ростом давления.

Жидкостной манометр для измерения давления

Манометр Пирани назван в честь Марчелло Пирани, который впервые разработал этот прибор. В отличие от измерителей теплопроводности, он состоит из металлической проволоки, которая также нагревается при прохождении через нее тока и охлаждается рабочей средой, т.е. газом. Когда давление газа снижается, эффект охлаждения уменьшается, и температура проводов повышается. Значение измеряется путем измерения напряжения на кабеле при подаче на него напряжения.

Ионизационные приборы являются наиболее чувствительными устройствами, используемыми для расчета малых давлений. Как следует из названия прибора, принцип его работы основан на измерении ионов, образующихся под действием электронов в газе. Количество ионов зависит от плотности газа. Однако ионы очень нестабильны по своей природе и напрямую зависят от рабочей среды, газа или пара. По этой причине для уточнения используется другой тип счетчика Маклеода. Уточнение производится путем сравнения показаний ионизационного измерителя с показаниями измерителя Маклеода.

Существует два типа ионизационных счетчиков: Приборы с горячим катодом и холодным катодом.

Первый тип был разработан Байярдом Аллертом и состоит из электродов, работающих в триодном режиме с нитью накаливания в качестве катода. Наиболее распространенным типом горячего катода является иономер, в конструкцию которого помимо коллектора, нити накала и сетки встроен небольшой коллектор ионов. Эти измерительные приборы очень хрупкие и могут легко потерять калибровку в зависимости от условий эксплуатации. Поэтому показания этих приборов всегда логарифмические.

Маркировка по цвету

Где используется манометр

Манометры для измерения давления газа имеют цветные корпуса и специально окрашиваются в разные цвета. Существует несколько основных цветов для окраски корпуса. Например, кислородные манометры имеют синий корпус с надписью O2, аммиачные манометры имеют желтый корпус, ацетиленовые манометры имеют белый корпус, водородные манометры имеют темно-зеленый корпус, а хлорные манометры имеют серый корпус. Манометры для горючих газов должны быть красного цвета, а манометры для невоспламеняющихся газов — черного.

Прежде всего, следует подчеркнуть гибкость манометра, которая заключается в его способности контролировать давление и поддерживать его на определенном уровне. Во-вторых, прибор позволяет точно считать как стандарт, так и отклонение от него. В-третьих, доступная цена — практически каждый может позволить себе приобрести это устройство. В-четвертых, устройство способно стабильно и бесперебойно работать в течение длительного времени и не требует особых предпосылок или навыков.

Использование таких устройств в таких областях, как медицина, химическая промышленность, автомобилестроение, судостроение и других областях, где требуется точный контроль давления, значительно облегчает работу.

Принцип работы манометра

Все типы устройств для измерения давления работают по одному и тому же принципу. Принцип действия любого манометра основан на равенстве между деформирующей силой пружины (иногда мембраны) и измеряемым давлением. Эти устройства уже давно используются в быту и в промышленности, но их конструкция практически не изменилась.

Манометры общего назначения измеряют давление газов и жидкостей в неагрессивной среде и могут быть двух типов: осевые и радиальные. Их можно использовать только в том случае, если измеряемая жидкость или газ не вступают в химическую реакцию с медными сплавами. В противном случае результат измерения будет ненадежным из-за химической реакции во время использования. В сочетании с медью образуется новое вещество, которое также обладает новыми свойствами.

Электроконтактный манометр

Электроконтактное устройство имеет два электрических контакта для измерения давления. Один соответствует максимально возможному давлению, другой — минимально возможному. Пользователь должен установить максимальный и минимальный пределы для обоих контактов. В зависимости от измеряемой среды и ее физических свойств эти значения могут сильно различаться.

Принцип работы этого манометра заключается в следующем. Когда давление падает до минимального значения, цепь размыкается. То же самое происходит, когда давление достигает максимального предела. При желании можно убедиться, что контакты счетчика не замкнуты и не разомкнуты.

Чтобы использовать этот параметр замера, необходимо:

  • Установить минимум на отметку нуль;
  • Поставить вторую отметку на предельный максимум;
  • Начать измерение.

Электроконтактное устройство проще в использовании, чем другие варианты. Поэтому многие считают его лучше других типов манометров именно потому, что он так прост в использовании.

Как пользоваться манометром

Многие люди знают, что такое манометр, но не знают, как использовать его на практике. Манометр измеряет давление газов и жидкостей в замкнутом пространстве в быту и в промышленности.

В домашних условиях этот прибор чаще всего используется для измерения давления воздуха в автомобильных шинах. Поэтому манометр очень популярен среди автолюбителей. Его можно приобрести практически во всех хозяйственных магазинах. Он лучше всего подходит для таких простых функций. Для обеспечения правильных показаний необходим манометр:

  • Регулярно контролировать давление в шинах, как минимум раз в месяц. Но, если колеса изношены, лучше делать это еженедельно;
  • Если шины нестандартные, надо доводить давление в колесах до уровня, рекомендуемого производителем. Этот уровень может варьироваться, в зависимости от марки машины;
  • Чтобы правильно измерить давление, нужно, чтобы машина была без груза. Потому что, если автомобиль сильно загружен, то давление будет значительно отличаться от правильного, из-за искажения результатов давления, ввиду того, что возникает дополнительное давление от груза на колеса;
  • Чтобы получить минимальную погрешность измерения, надо дождаться, чтобы колеса полностью остыли и их температура стала равной температуре окружающей среды. Когда они еще нагреты от движения, результат будет на 15% выше истинного, а зимой — на десять процентов меньше из-за действия низких температур. Лучше всего проводить измерения спустя три часа после полной остановки автомобиля;
  • Если прибор электронный, то он будет выдавать результат в тот момент, когда пользователь отсоединяет манометр от ниппеля. Поэтому самым точным результатом будет последний.

Автомобильный манометр

Манометр для измерения давления в шинах — это необходимый технический инструмент для водителя, поскольку слишком высокое или слишком низкое давление в шинах представляет опасность во время движения автомобиля. Недокачка — это когда колесо по какой-то причине потеряло воздух в дороге; перекачка — это когда колеса были перекачаны кем-то (например, автосервисом или самим владельцем автомобиля). Его часто используют в автомобильных мастерских, поскольку он компактный и легкий.

Читать еще:  Баня по чёрному в чем польза и вред: мифы и реальность. Баня по черному что это такое?

Как выглядит манометр

Современный цифровой манометр представляет собой дисплей в пластиковом или металлическом корпусе с кнопкой включения/выключения и показывает значение давления.

Цифровой манометр

Значение давления отображается на электронном дисплее вместе с результатами измерения. Заводская маркировка и дата изготовления нанесены на корпус. Манометр состоит всего из нескольких компонентов и рекомендуется для бытового использования.

Пружинный манометр, который считается классическим вариантом прибора, имеет круглую шкалу в стреловидном корпусе. Стрелка указывает на результаты измерения на шкале.

Пружинный манометр с трубкой Бурдона

В качестве датчика используется полая трубка овального или эллиптического сечения (трубка Бурдона), которая деформируется при приложении давления (сгибается при повышении давления и разгибается при понижении давления).

Трубка полностью закрыта с одного конца, а на другом конце имеется фитинг для измерения давления. Закрытый конец соединен с передаточным механизмом. Эксперты считают этот вариант лучшим, поскольку он не зависит от электроники.

Конструкция устройства включает следующие элементы:

  • Пластиковый или металлический корпус;
  • Шкала с делениями, которые показывают величину давления газа или жидкости;
  • Подвижная стрелка, наподобие часовой;
  • Шестеренки;
  • Зубчатый сектор.

Между зубчатым сектором и шестернями находится пружина, необходимая для предотвращения блокировки. Манометр показывает давление, глядя на градуировку. Отмеченная шкала на манометре показывает давление газа или жидкости.

Шкала показывает результат в паскалях (русский: Па, международный: Па), барах или атмосферах. Это наиболее часто используемые единицы измерения давления. Не имеет значения, в какой среде производится измерение — газообразной или жидкой.

Электронный манометр обычно можно выбрать и купить в современных магазинах, но механические модели иногда все еще используются на производстве, поскольку они более точны и работают более плавно.

Устройство и сфера использования

Манометр — это простой, но эффективный и точный прибор для измерения давления воды, пара и других рабочих жидкостей. Также используется для измерения избыточного давления, т.е. искусственно созданного давления. Чтобы упростить объяснение, вам нужен манометр, который показывает, на сколько давление воды в трубе превышает атмосферное давление. Устройства различаются: в домашних хозяйствах, в коммунальных службах, на промышленных предприятиях чаще встречаются устройства с пружинной трубкой овального сечения. Это изобретение связано с именем Бурдона, который его запатентовал. Это очень простые и недорогие конструкции.

Как распознать манометр: он круглый и окружен металлическим или пластиковым корпусом. За оргстеклом находится циферблат со шкалой, изготовленный из поликарбоната или металлического акрилового материала.

Такое устройство должно быть установлено для подачи воды и контролировать состояние системы. Однако его необходимо контролировать, чтобы давление в трубопроводе не превышало порогового значения. Манометр необходим в насосных станциях, напорных линиях, котельных, фильтрующих системах, на транспорте и т.д. Конечно, вы можете купить манометр для измерения давления воды и для личного пользования: например, чтобы проверить, сколько воды вытекает из крана в доме.

Как работает такое устройство: В пружинном устройстве вода находится в специальной изогнутой трубке из медного сплава. Давление воды деформирует трубку, которая закреплена шарнирным механизмом, заставляя индикатор двигаться. Манометры с одной спиральной пружиной работают при давлении до 100 атмосфер. Существуют устройства с мембраной вместо пружины, которые хорошо подходят для мутных и загрязненных растворов и могут выдерживать сильные вибрации (но очень чувствительны к температурным шокам).

Разновидности

Наиболее распространенные манометры — это устройства общего назначения, используемые в обычных условиях, которые не замерзают при отрицательных температурах.

Поршневые

В этих устройствах измеряемое давление определяется величиной нагрузки, приложенной к поршню данной площади. Точность этих датчиков очень высока, а область применения широка. Эти приборы появились на рынке позже, чем жидкостные приборы, и сейчас они необходимы для проверки и тестирования оборудования в широком диапазоне давлений.

Они также все чаще используются в качестве официальных национальных стандартов давления.

Жидкостные

Их предком уже был Леонардо да Винчи. Они по-прежнему востребованы, например, в микрометрии, метеорологии и барометрии. Примером такого устройства является U-образное устройство, которое на рисунке имеет трубку с жидкостью и подвижную пробку. С помощью такого прибора можно увидеть, как жидкость прижимается к пробке и как меняется уровень жидкости в трубке. Стрела приводится в движение.

Деформационные

В этих приборах измеряемая физическая величина компенсируется упругими силами, которые компенсируют любые элементы датчика, искажение которых пропорционально измеряемому показателю. И это искажение через рычаги поступает на прибор (указатель или его штифт). При снижении давления сенсорный элемент втягивается в исходное положение за счет упругой деформации.

Критерии выбора

Кстати, манометр часто путают с датчиком. Манометр измеряет давление в любой нужный момент времени. Его можно оснастить датчиками, термометрами и другими добавками. Таким образом, манометр является лишь частью системы предупреждения. Когда давление достигает определенного порога, датчик сообщает об этом.

На что следует обратить внимание при выборе манометра?

  • Диапазон возможных измерений. Есть так называемый стандарт-ряд давлений (соответствует ГОСТ 2405-88). Диапазон избыточного давления от 0 до 100% (либо 25-75%) выборки данных. Если будет куплен агрегат на чрезмерно высокое давление, и данные будут сниматься от 0 до 25% шкалы, увы, вырастет измерительная погрешность. А если он будет функционировать с 75% до 100%, устройство будет перманентно перегружено и быстро сломается.
  • Единицы измерения. Согласно МСИ давление определяется в паскалях. И в силу этой общепринятости потребителям манометров рекомендовано измерять давление в них. То есть измеренное выше 10 атм переводится в Мпа, а то, что ниже – в кПа. Если есть запрос на измерение в не столь стандартных величинах, производитель может его принять. И четко по заказу сделает манометр, определяющий показатель в барах, мм ртутного столба, а еще в метрах водяного столба и т. д.
  • Класс точности. Здесь все просто: он говорит о погрешности измерений, и это диапазон от 0,4 до 4,0.
  • Диаметр корпуса. И в этом смысле тоже имеется стандартная размерная линейка – от 40 мм до 250 мм, с большой выборкой. Если манометр будет установлен так, что посмотреть его показания можно с расстояния ближе 2 м, можно выбирать прибор среднего диаметра, то есть где-то 100 мм. Но если подойти к устройству близко нельзя, и расстояние до него от 2 до 5 м, потребуется агрегат побольше – от 160 мм в диаметре.
  • Локализация штуцера. Он может быть радиальным (внизу выход) и осевым (сзади, с «изнанки»). Так вот, те манометры, у которых штуцер осевой, имеют присоединение тыльное, оно может быть или по центру, или со смещением.
  • Вид резьбы. Она может быть трубной, конической, а также метрической. Последняя свойственна отечественным продуктам, первые две – импортным. Можно использовать переходники.
  • Вид измеряемой среды. Измерять можно жидкость, пар, газ. Например, если работать нужно в агрессивной среде, потребуется манометр из нержавейки (то есть стойкий с точки зрения коррозии). В вязкой, грязной водопроводной (и не только) среде нужен прибор с мембранным разделителем. Если температура среды высокая, выше 60 градусов, нужен прибор с отводом-охладителем и т. д.
  • Контекст использования. Например, если использование предполагает вибрацию как условия, нужен прибор, который защищает себя от нее, то есть виброустойчивый. Технические параметры, год изготовления, отметка о проверке, паспорт и инструкция, сертификат – все это также необходимо проверить перед приобретением.

Конечно, совет эксперта не будет лишним. Особенно если нет опыта обслуживания систем водоснабжения.

Зачем нужен манометр

Осевые или радиальные манометры используются для постоянного контроля среднего давления в трубах отопления, горячего водоснабжения и ГВС. Устройства используются в системах отопления, охлаждения, кондиционирования и вентиляции.

Манометр со шкалой до 16 атмосфер может использоваться, например, в системах отопления частных домов, а также в сетях централизованного теплоснабжения. Манометр с диапазоном измерения до 10 атмосфер лучше всего устанавливать в системе, где давление не превышает указанный предел. Другими словами, его можно использовать только для индивидуального отопления.

В системах центрального отопления они устанавливаются для проверки давления, воды и теплоносителя в трубах от поставщика к потребителю на входе в дом, до и после грязевого фильтра. Устройство используется для определения засоренности фильтра. Если это так, то это свидетельствует о большой разнице давления. С его помощью можно определить причину засорения системы и адекватность отопления в вашем доме.

Виды манометров

Классификация устройств подразделяется в зависимости от измеряемого давления, принципа действия, назначения и типа подключения.

Классификация по типу измеряемого давления

Основная функция манометров — измерение давления. Они имеют широкий спектр вариантов. Типы подразделяются на:

  • Манометры для контроля давления.
  • Термоманометры – комбинированные приборы.
  • Вакуумметры – для работы в вакуумной среде.
  • Мановакуумметры – универсальные приборы, могут измерять и вакуум, и давление.
  • Тягомеры или напоромеры – приборы для контроля малого вакуумметрического давления от -40 до +40 кПа.
  • Барометры – измеряют атмосферное давление.
  • Манометры дифференциальные – измерение разности давлений.

Классификация по принципу работы

Типология, основанная на функциональном принципе, базируется на разнообразии измерительного элемента.

  • Жидкостные
  • Пружинные
  • Мембранные
  • Электроконтактные
  • Дифференциальные

Классификация по назначению

Они делятся на различные типы в зависимости от области применения:

  • Технические – контроль давления жидкостей, паров и газа. Применяются в системах отопления, ГВС и ХВС и т. д.
  • Электроконтактные – используются в качестве управляющего органа и служат для отключения и включения насосных агрегатов, запуска котловых установок.
  • Виброустойчивые – применяются в местах, где действует агрессивная рабочая среда и при наличии внешних колебаний. Например, котельные, машинные залы.
  • Взрывозащищенные – все типы, но в корпусе с повышенной защитой для работы во взрывопожароопасной среде.
  • Самопишущие – приборы с фиксацией действия манометра, записью уровней давления.
  • Узконаправленные – для работы в определенных областях для специальных задач: для судов, нефтяных скважин, поездов, аммиачные (для работы в агрессивной среде), для сверхвысоких давлений.
Читать еще:  Как правильно резать керамогранит. Чем резать керамогранит?

Классификация по способу подключения

  • Манометры аксиальные с указанием предела
  • Радиальные приборы с осевым или радиальным патрубком

Как устанавливать манометры

Манометр устанавливается с помощью резьбовой части, расположенной в нижней части корпуса или сбоку. Фитинг навинчивается на трехходовой шаровой кран или на клапан, предназначенный для данного устройства. Фитинг должен обеспечивать доступ к устройству, чтобы снять его для калибровки или замены. Диаметр нити должен составлять 15 мм или полдюйма. Манометр может быть подключен через редуктор давления.

При установке устройства необходимо соблюдать некоторые важные правила:

  • Для уплотнения места соединения используйте прокладку на штуцере прибора.
  • Затяжку производите рожковым ключом.

Зачем затягивать за корпус, раз это запрещено! На устройство нельзя оказывать любое механическое воздействие.На что в первую очередь обращает внимание инспектирующий контролер в процессе опрессовки теплосистемы дома:

  1. Диаметр корпуса должен соответствовать 100 мм.
  2. Стрелка прибора должна быть выставлена на ноль.
  3. Класс точности должен был достаточным и не менее 1,5.
  4. Дата поверки не просрочена.

Как эксплуатировать манометры

Самое важное правило эксплуатации заключается в том, что устройство не должно использоваться в условиях, когда технические параметры превышают значения, указанные в техническом паспорте.

Вторым, не менее важным правилом является необходимость своевременной проверки техником-измерителем.

Классификация по типу измеряемого давления

Измерительные приборы, используемые для измерения давления газа в резервуарах для хранения газа, магистральных трубопроводах, газовых баллонах и других емкостях, классифицируются различными способами. Они различаются по конструкции и принципу работы.

Устройства, используемые для измерения давления, делятся на классы давления:

  • виду измеряемого давления;
  • назначению;
  • принципу действия;
  • классу точности.

В зависимости от типа измеряемого давления манометры делятся на манометры, вакуумметры, вакуумные манометры, манометрические манометры, барометры и другие.

В зависимости от степени защиты от внешних воздействий производятся следующие устройства:

  • стандартные;
  • защищенные от попадания пыли;
  • водонепроницаемые;
  • защищенные от агрессивных сред;
  • взрывоустойчивые.

Один продукт может сочетать в себе несколько видов защиты.

Классификация манометров

На диаграмме показана классификация счетчиков по функциональному принципу, типу давления, применению и дисплею. Жидкостные и дедвейтные тестеры редко используются для измерения давления газа.

Манометр — это небольшой прибор для измерения давления или разности давлений. Принцип работы манометра зависит от его внутренней конструкции. В рамках одной категории они далее делятся на группы в соответствии с классом точности.

Манометры абсолютного давления используются для измерения абсолютного давления, значения которого измеряются от абсолютного нуля (вакуума). Избыточное давление определяется с помощью манометра с манометром избыточного давления. Как правило, все варианты этих устройств обозначаются одним словом: «манометр».

Большинство типов манометров предназначены для измерения избыточного давления. Их особенность заключается в том, что они указывают давление, которое является разницей между абсолютным и атмосферным давлением.

Вакуумметры — это устройства, которые показывают значение давления разбавленного газа. Манометры измеряют манометрическое давление и давление разбавленного газа. Информация отображается на одной шкале.

Манометры измеряют давление со значениями до 40 кПа. В отличие от них, тарные манометры могут измерять вакуум д о-40 кПа. Манометры измеряют вакуум и избыточное давление в диапазоне от — 20 до + 20 кПа.

Манометр в торговой упаковке

Манометры используются в самых разных отраслях промышленности. Работа с газом связана с высоким уровнем риска, поэтому важно контролировать все показания системы. Информация о давлении сообщает пользователю о текущем состоянии измеряемого объекта.

Дифференциальные манометры могут использоваться для определения разности давлений между любыми двумя точками измерения. Микроманометр — это дифференциальный манометр, позволяющий измерять разность давлений в диапазоне 40 кПа.

Классификация по принципу работы

Газовые манометры делятся в зависимости от механизма считывания:

  • Деформационные;
  • Электрические;
  • Грузопоршневые;
  • Жидкостные.

Каждый тип имеет свои характерные особенности.

Деформационный вид манометров

Принцип и основа работы устройств класса деформации заключается в том, что к чувствительному элементу устройства, подвергающемуся деформации, прикладывается давление. Величина давления определяется степенью деформации.

Виды чувствительных элементов

Деформационные манометры выпускаются с компонентами для измерения давления с высокочувствительной спиральной пружиной, сильфоном или мембраной.

Приемными элементами в устройствах с трубками Бурдона являются трубки Бурдона. Эти изделия представляют собой трубы с овальным сечением, согнутые в круглую форму. Газ оказывает действие на внутреннюю часть трубки. Во время этого процесса трубка деформируется и изменяет свою форму так, что приближается к круглой форме.

Один конец трубки запечатан и может двигаться. Другая открыта и закреплена скобами. Когда трубка пружины сгибается, она также воздействует на втулки, которые затем сгибают пружину в открытом состоянии. Уплотненный конец пружины перемещается под действием сжимающей силы. Это движение передается на измерительную шкалу.

Круглые пружины используются для измерения давления до 40 бар. Для более высоких давлений используются спиральные или винтовые пружины, лежащие в одной плоскости. Точность измерения давления этим методом составляет от 1 до 4 %.

Сенсорные элементы с мембраной и пузырьком обеспечивают эффективное измерение малых давлений и отрицательных давлений.

Сильфон изготовлен по принципу санитарного сильфона. Он состоит из тонкостенной металлической трубки, состоящей из подвижных поперечных колец. Сильфон может быть более или менее жестким в зависимости от материала и параметров конструкции.

Воздействие температуры

С течением времени под воздействием высоких температур происходит пластическая деформация, в результате чего измеренные значения перестают быть корректными. Кроме того, статическая характеристика изменяется быстрее при более высоких импульсах температуры и давления.

Чувствительные мембранные кольца предлагают самый широкий спектр чувствительных элементов. Класс точности этих приборов не превышает 1,5. Эти приборы оснащены системой безопасности. В случае перегрузки мембрана поддерживается специальным защитным устройством.

Мембранные коробки часто используются в манометрах давления и вакуума. Манометры, манометры и вакуумметры с мембранными корпусами выпускаются с классами точности 1,5, 2,5 и до 25 кПа.

Плоские мембраны имеют небольшой сдвиг рабочей точки, поэтому они чаще всего используются для преобразования давления в силу. Они нестабильны, но хорошо рассчитываются.

Волноводные пластины и подобные коробки используются для улучшения статических характеристик. Первые лучше двигаются, но плохо рассчитывают. Последние используются гораздо чаще из-за их меньшей жесткости.

Деление по функциональному назначению

В зависимости от назначения существуют следующие типы манометров для измерения давления газа:

  • общетехнические;
  • эталонные;
  • специальные.

Давайте рассмотрим характеристики каждого типа.

Манометры общетехнического назначения

Манометры этого типа изготавливаются для измерения вакуума и давления в общетехнических целях. Различные модификации устройств позволяют использовать их в широком диапазоне сред. Они используются для измерения давления на производстве непосредственно в технологических процессах.

Устройство манометра

Давление в этих устройствах действует на трубку изнутри и вызывает смещение свободного конца. Это активируется механизмом, который перемещает индикатор.

Эти манометры могут использоваться для измерения давления газообразных сред, неагрессивных к медным сплавам, при рабочей температуре до 150 °C. Корпус обычно изготавливается из стали, а детали измерительного механизма — из латунного сплава.

Манометры общего назначения для низкого или высокого давления газа должны быть устойчивы к вибрациям с частотой от 10 до 55 Гц и амплитудой смещения не более 0,15 мм. Они доступны в различных классах точности от 1 до 2,5.

Цифровой манометр

Цифровые манометры имеют небольшие размеры, высокую точность и длительный срок службы. Их также можно калибровать.

Газовые манометры общего назначения с электронным дисплеем, отображающим измеренные значения, становятся все более популярными. Они часто оснащены передатчиками, которые автоматизируют процессы. Значения давления отображаются на электронной шкале.

Группа специальных манометров

Эти приборы рассчитаны на тип газа и создаваемую им среду. Для систем с более высоким давлением предлагаются манометры для газов высокого давления. Некоторые газы агрессивны по отношению к определенным сплавам и поэтому требуют использования стойких материалов.

Специальные манометры окрашиваются в разные цвета в зависимости от типа газа.

Манометры для пропана имеют красный цвет, стальной корпус и характеристики манометров общего назначения. Рабочее давление этих манометров находится в диапазоне от 0 до 0,6 МПа. Это стандартное давление пропана. Эксплуатация возможна в диапазоне температур от — 50 до + 60 °C. Рабочая температура окружающей среды до + 150 °C. Часто поставляются с редукторами давления в баллонах.

Манометры аммиака в бутылках и других емкостях окрашены в желтый цвет. Агрегаты с многоступенчатым сжатием оснащены температурной шкалой. Компоненты манометра должны быть изготовлены из материалов, устойчивых к воздействию паров аммиака.

Заливка манометра

В случае больших динамических нагрузок манометры должны быть заполнены глицерином или силиконом.

Ацетиленовый манометр имеет белый цвет. Изготавливается как безопасный манометр из обезжиренных материалов. Он используется для измерения избыточного давления в различных системах распределения и производства ацетилена. Корпус изготовлен из стали, внутренние детали — из латунного сплава. Температурный диапазон о т-40°C до +70°C.

Оцените статью