+7 495 665 08 52

+7 495 508 19 83

Что измеряет манометр


какое давление показывает манометр, устройство манометра и как им измерять

Ни одно современное здание не обходится без отопительной системы. А для ее стабильной и безопасной эксплуатации требуется точный контроль давления теплоносителя. Если давление в пределах гидравлического графика стабильное, то отопительная система работает нормально. Однако при ее повышении появляется риск разрыва трубопровода.

Понижение давления также может привести к таким негативным последствиям, как, например, образование кавитации, то есть в трубопроводе образуются пузырьки воздуха, которые, в свою очередь, могут вызвать коррозию. Поэтому поддерживать нормальное давление крайне необходимо, и благодаря манометру это становиться возможным. Помимо отопительных систем такие приборы применяются в самых различных областях.

Описание и назначение манометра

Манометр представляет собой прибор, измеряющий уровень давления. Существуют такие виды манометров, которые применяются в самых разных отраслях, и, разумеется, для каждой из них предназначен свой манометр. Для примера можно взять барометр — прибор, предназначенный для измерения давления атмосферы. Они широко применяются в машиностроении, в сельском хозяйстве, в строительстве, в промышленности и в других сферах.

Эти приборы измеряют давление, и это понятие растяжимое, по крайней мере, и у этой величины также есть свои разновидности. Чтобы ответить на вопрос о том, какое давление показывает манометр, стоит рассмотреть этот показатель в целом. Это величина, определяющая отношение силы, действующей на единицу площади поверхности, перпендикулярно этой поверхности. Практически любой технологический процесс сопровождается этой величиной.

Виды давления:

  • атмосферное — давление атмосферы земли, которое создается массой воздушного столба;
  • абсолютное давление —это показатель, отсчет которого с учетом атмосферного, начинается с нуля;
  • избыточное — под избыточным подразумевают разность двух показателей атмосферного и абсолютного;
  • вакуум или, другими словами, разряженное — наоборот, представляет собой разницу абсолютного и атмосферной или барометрической величины;
  • дифференциальное — это разность между двумя измеряемыми показателями, которые не имеют отношения к природным показателям.

Для измерения каждого из перечисленных выше видов показателей существуют определенные типы манометров.

Классификация приборов

Типы манометров различаются по двум признакам: по виду измеряемого ими показателя и по принципу действия.

По первому признаку они подразделяются на:

  • 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 давлений определенной силой. Поэтому устройство манометров разное, в зависимости от того, как именно происходит это уравновешивание.

По принципу действия они делятся на:

  • 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.

По назначению существуют такие виды манометров, как:

  • 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

Устройство манометра может иметь различную конструкцию в зависимости от вида и предназначения. Так, например, устройство, измеряющее напор воды, имеет довольно простую и понятную конструкцию. Она состоит из корпуса и шкалы с циферблатом, которая отображает значение. В корпусе имеется встроенная пружина трубчатая либо мембрана с держателем, трипко-секторным механизмом и упругий элемент. Прибор функционирует по принципу уравнивания давления за счет силы изменения формы (деформации) мембраны либо пружины. А деформация, в свою очередь, приводит в движение чувствительный упругий элемент, действие которого отображается на шкале с помощью стрелки.

Жидкостные манометры состоят из длинной трубки, которую наполняют жидкостью. В трубке с жидкостью находится подвижная пробка, на которую влияет рабочая среда, измерять силу напора следует в зависимости от перемещения уровня жидкости. Манометры могут предназначаться для измерения разницы, такие устройства состоят из двух трубок.

Поршневые — состоят из цилиндра и поршня, расположенного внутри. Рабочая среда, в которой измеряется давление воздействует на поршень и уравновешивается грузом некоторой величины. Когда показатель изменяется, поршень перемешается и приводит в действие стрелку, которая показывает значение давления.

Термопроводные состоят из нити накаливания, которые нагреваются, когда через них пропускается электрический разряд. Принцип работы таких приборов основан на снижении теплопроводности газа с давлением.

Манометр Пирани назван так в честь Марчелло Пирани, который впервые сконструировал устройство. В отличие от термопроводных, состоит из металлической проводки, которая также нагревается во время прохождения через нее тока и охлаждается под воздействием рабочей среды, а именно газа. При уменьшении давления газа снижается и эффект охлаждения, а температура проводки возрастает. Величина измеряется посредством измерения напряжения в проводе во время прохождения через нее тока.

Ионизационные являются самыми чувствительными устройствами, которые используются для вычисления малых давлений. Как следует из названия устройства, его принцип работы основывается на измерении ионов, которые образуются под воздействием электронов на газ. Количество ионов зависит от плотности газа. Однако ионы имеют очень нестабильную природу, которая напрямую зависит от рабочей среды газа или пара. Поэтому для уточнения применяются другой вид манометра Мак Леода. Уточнение происходит за счет сравнения показателей ионизационного манометра, с показаниями прибора Мак Леода.

Существует два вида ионизационных устройств: с горячим и холодным катодом.

Первый вид был сконструирован Баярдом Аллертом, состоит из электродов, которые работают в режиме триода, а в качестве катода выступает нить накала. Самый распространённый вид горячего катода — ионный манометр, в конструкции которого помимо коллектора, нити и сетки встроен небольшой ионный коллектор. Такие приборы очень уязвимы, они могут легко потерять калибровку, в зависимости от условий работы. Поэтому показания этих приборов всегда логарифмичны.

Холодный катод также имеет свои разновидности: интегрированный магнетрон и манометр Пеннинга. Их главное отличие заключается в положении анода и катода. В конструкции этих приборов нет нити накалывания, поэтому им для работы им требуется напряжение до 0,4 кВт. Использовать такие устройства не эффективно при низком уровне давления. Поскольку они могут просто не заработать и не включиться. Принцип их работы основан на выработке тока, что невозможно при полном отсутствии газа, особенно для манометра Пеннинга. Так как устройство работает только в определенном магнитном поле. Оно необходимо для создания нужной траектории движения ионов.

Маркировка по цвету

Манометры, измеряющие давление газа, имеют цветные корпуса, их специально окрашивают в различные цвета. Существует несколько основных цветов, которые используются для окрашивания корпуса. Как, например, манометры, которые измеряют давление кислорода, имеют корпус голубого цвета с условным обозначением О2, аммиачные манометры имеют корпус, окрашенный в желтый цвет, ацетиленовые — белого цвета, водородные — темно-зеленого, хлорные — серого. Приборы, измеряющие давление горючих газов, окрашиваются в красный цвет, а негорючих —черный.

Преимущества использования

В первую очередь, стоит отметить универсальность манометра, который заключается в возможности контролировать давление и поддерживать ее на определенном уровне. Во-вторых, устройство позволяет получить точные показатели нормы, так и отклонение от них. В-третьих, доступность практически любо человек может себе позволить приобрести данный прибор. В-четвертых, устройство способно работать стабильно и бесперебойно на протяжении длительного времени, и не требует специальных условий или навыков.

Использование таких устройств в таких областях, как медицина, химическая промышленность, машино- и автомобилестроение, морской транспорт и других требующих точного контроля давления, значительно облегчает работу.

Класс точности прибора

Манометров очень много, и каждому виду присваивается определенный класс точности согласно предписаниям ГОСТ, под которым понимается допустимая погрешность, выражающаяся в процентном отношении к диапазону измерений.

Существует 6 классов точности: 0,4; 0,6; 1; 1,5; 2,5; 4. У каждого типа манометра они также различаются. Приведенный выше список относится к рабочим манометрам. Для пружинных устройств, к примеру, соответствуют следующие показатели 0,16; 0,25 и 0,4. Для поршневых — 0,05 и 0,2 и так далее.

Класс точности имеет обратно пропорциональную зависимость от диаметра шкалы прибора и от типа прибора. То есть, если диаметр шкалы больше, то точность и погрешность манометра уменьшается. Класс точности условно принято обозначать следующими латинскими буквами KL также можно встретить и CL, которая указывается на шкале прибора.

Значение погрешности можно вычислить. Для этого используется два показателя: класс точности или KL и диапазон измерений. Если класс точности (KL) равен 4, то диапазон измерений составит 2,5 МПа (Мегапаскаль), а погрешность будет равна 0,1 МПа. Вычисляется по формуле произведение класса точности и диапазона измерений, деленное на 100. Поскольку погрешность выражается в процентах, результат нужно переводить в проценты путем деления на 100.

Помимо основного вида, существует и дополнительная погрешность. Если для вычисления первого вида используются идеальные условия или натуральные величины, влияющие на особенности конструкции прибора, то второй вид напрямую зависит от условий. Например, от температуры и вибрации или других условий.

Что такое манометр?

Манометр - это прибор для измерения интенсивности жидкости. Манометры необходимы для настройки и настройки гидравлических машин, и они необходимы для их устранения. Без манометров гидравлические системы питания были бы как непредсказуемыми, так и ненадежными. Манометры помогают обеспечить отсутствие утечек или изменений давления, которые могут повлиять на рабочее состояние гидравлической системы.

Гидравлическая система рассчитана на работу в заданном диапазоне давлений, поэтому датчик должен быть рассчитан на этот диапазон.Гидравлические манометры доступны для измерения до 10000 фунтов на квадратный дюйм, хотя максимальное гидравлическое давление обычно находится в диапазоне от 3000 до 5000 фунтов на квадратный дюйм. Гидравлические манометры часто устанавливаются в или около отверстия давления насоса для индикации давления в системе, но могут быть установлены в любом месте машины, где необходимо контролировать давление, особенно если подсистемы работают с расходом, отличным от давления насоса, таким как после редукционного клапана. Часто редукционные клапаны имеют порт для манометра, позволяющий напрямую контролировать настройку давления на выходе.

Манометры использовались в жидкостных энергетических системах более ста лет, поэтому может показаться удивительным, что конструкции манометров продолжают развиваться. Развитие манометров для гидравлических приложений, как правило, привело к увеличению специфических особенностей применения. Например, манометры теперь более спроектированы с гидравлически дружественными соединениями давления (такими как SAE / метрические прямые резьбы), чтобы предотвратить утечки системы. Аналоговые датчики с пользовательскими шкалами являются более распространенными, а цифровые манометры с настраиваемым встроенным программным обеспечением позволяют измерять утечки на основе давления или другие параметры, такие как крутящий момент, нагрузка, сила и твердость.

Пневматические системы и системы сжатого воздуха также изобилуют манометрами, поскольку давление также измеряется во многих местах всей системы. Давление измеряется на приемнике (ах), а также на каждом FRL или автономном регуляторе в системе. Иногда давление измеряется и на пневматических приводах. Как правило, пневматические манометры рассчитаны на не более 300 фунтов на квадратный дюйм, хотя типичные системы работают около 100 фунтов на квадратный дюйм.

Давление измеряется тремя способами: абсолютным, манометрическим и вакуумным.Абсолютное давление - это мера фактического давления, включая атмосферный воздух, который имеет нулевую привязку при идеальном вакууме, но может достигать 14,7 фунтов на квадратный дюйм на уровне моря. Показания абсолютного давления учитываются в приложениях, взаимодействующих с окружающим воздухом, таких как расчет степени сжатия для требований потока (куб. Футов в минуту). Манометрическое давление равно нулю относительно давления окружающей среды и используется в большинстве приложений, работающих с атмосферным воздухом, но не с ним, например, в жидкостных энергетических системах. Отключенный от оборудования, манометрическое давление будет показывать ноль.Наконец, «давление» вакуума выражается в Торре или сравнивается с давлением окружающей среды, как в единицах «дюймы ртутного столба» (дюймы ртутного столба), которые измеряют давление ниже температуры окружающей среды.

Гидравлический манометр может выдерживать различные диапазоны давления в зависимости от типа манометра и материала, из которого он изготовлен. Из-за этого стиль манометра и материал составляют два наиболее важных критерия выбора манометров.

Это много типов манометров, наиболее распространенными из которых являются трубки Бурдона и сильфоны.Трубы Бурдона работают, принимая давление и преобразуя его в механическую энергию. Эта энергия перемещает циферблат в манометре, отображая текущее количество давления в системе. Манометры с трубкой Бурдона в настоящее время являются одними из наиболее распространенных и имеют различные конфигурации, такие как изогнутые, спиральные и спиральные. Различный стиль трубопровода, размер трубки и материал, из которого она изготовлена, зависят от диапазона давления. Одна важная характеристика, которую следует отметить, - это поперечное сечение трубки, которое изменяется с увеличением давления.Как правило, с увеличением рабочего давления манометра форма поперечного сечения конструкции трубки будет постепенно меняться от овальной формы до круглой.

Работа трубки Бурдона проста. Они состоят из полукруглой и плоской металлической трубки, закрепленной на одном конце и прикрепленной к чувствительному рычажному механизму на другом. При увеличении давления внутри трубки сила жидкости пытается выпрямить изогнутую трубку. Затем трубка отрывается от рычага, который соединяется с иглой на дисплее, показывает давление в отверстии для жидкости.

Хотя сильфонные датчики работают аналогично трубкам Бурдона, они отличаются тем, что используют пружину для определения количества энергии, нажимаемой на циферблат. Пружина расширяется и сжимается давлением в трубах, и энергия, создаваемая этим движением, передается в шестерни, которые перемещают регулятор давления.

Диапазон давления, при котором будет работать манометр, является основным фактором выбора для типа материала, используемого для манометра. Манометры, работающие при более высоких давлениях, как правило, изготовлены из таких материалов, как сталь; при работе при более низких давлениях они, как правило, сделаны из бронзы.

Большинство манометров в Северной Америке имеют 1⁄4 дюйма. NPT мужчина, но SAE нить набирает популярность. Использование адаптеров контрольных точек в различных местах гидравлической системы позволяет проводить измерения во время поиска неисправностей, не покупая десятки манометров. Фитинг контрольной точки крепится к манометру, который может быть привинчен к контрольным точкам по всей цепи, позволяя подключаться под давлением для измерения в различных точках системы. Большинство датчиков 21⁄2 дюймав диаметре, и могут быть как для монтажа сверху, так и для монтажа на панели, но датчики доступны во всех возможных размерах, материалах и конструкциях.

Используемый для тестирования оборудования или работающего оборудования, правильный манометр помогает сократить дорогостоящие простои. В применениях механических манометров для гидравлических систем распространенными угрозами надежности манометров являются вибрация, пульсация и скачки давления. Поэтому лучше всего искать датчики, разработанные специально для гидравлических систем.Эти функции включают в себя: кованый латунный корпус для предотвращения разрушения внутренних компонентов резонансными частотами; заполненный жидкостью корпус для защиты датчика от циклов вибрации и экстремального давления; и ограничитель для предотвращения повреждения датчика от скачков давления. Хотя жидкость, используемая в приборе, варьируется от приложения к приложению, глицерин обычно используется и хорошо работает во многих условиях. Чем выше вязкость жидкости, тем больше она гасит вибрации. При выборе между сухим манометром, заполненным водой или глицерином, также важно учитывать следующее: температурный диапазон, требуемое время срабатывания иглы, изменения давления и уровень вибрации, ожидаемый от применения.

Наконец, в зависимости от требований применения, для предотвращения преждевременного выхода из строя датчика могут потребоваться дополнительные принадлежности, такие как специальные ограничители, демпферы поршня или даже мембранные уплотнения.

,

Манометр | инструмент | Britannica

Манометр , прибор для измерения состояния жидкости (жидкости или газа), который определяется силой, которую жидкость будет оказывать в состоянии покоя на единицу площади, например, фунтов на квадратный дюйм или ньютон за квадратный сантиметр.

Давление U-образный ртутный манометр для измерения давления. Ханнес Гроб

Британика Викторина

Гаджеты и технологии: факты или вымысел?

Клавиатура компьютера - древнее устройство.

Показание манометра, которое представляет собой разницу между двумя давлениями, называется манометрическим давлением. Если нижнее из давлений - это давление атмосферы, то полное или абсолютное давление - это сумма манометрического и атмосферного давлений.

Простейшим прибором для измерения статического давления примерно до 90 фунтов на квадратный дюйм (62 ньютона на квадратный см) является манометр с U-образной трубкой (показанный на рисунке), в котором один столб жидкости в трубке открыт для область высокого давления, а другой столбец - область низкого давления.Перепад давления указывается разницей в уровне между двумя столбиками жидкости, и он рассчитывается как разность уровней, умноженная на плотность жидкости. В качестве жидкости для манометров чаще всего используются ртуть, масло, спирт и вода.

Два типа манометра (слева) Манометр с U-образной трубкой, в котором перепад давления измеряется как разница ч между показаниями высокого давления и показаниями низкого давления, умноженными на плотность жидкости в труба.(Справа) Датчик с трубкой Бурдона, в котором спиральная трубка, сплющенная в показанном поперечном сечении и прикрепленная к неподвижному блоку, открыта для жидкости под давлением. Трубка слегка выпрямляется под давлением до степени, измеряемой указателем. Encyclopædia Britannica, Inc.

Манометр с трубкой Бурдона, изобретенный около 1850 года, до сих пор является одним из наиболее широко используемых приборов для измерения давления жидкостей и газов всех видов, включая пар, воду и воздух, до давления 100 000 фунтов на квадратный дюйм (70000 ньютонов на квадратный см).Устройство (также показано на рисунке) состоит из сплюснутой круглой трубы, намотанной на дугу окружности. Один конец припаян к центральному блоку и открыт для жидкости, давление которой должно измеряться; другой конец загерметизирован и соединен с указателем шпинделя. Когда давление внутри трубки превышает внешнее давление, трубка стремится выпрямиться, поворачивая таким образом указатель. Давление показывается по круговой шкале.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской.Подпишитесь сегодня

Металлические сильфоны и диафрагмы также используются в качестве чувствительных элементов давления. Из-за больших отклонений при небольших изменениях давления сильфонные инструменты особенно подходят для давления ниже атмосферного. Две гофрированные диафрагмы, запечатанные по краям для образования капсулы, которая откачивается, используются в анероидных барометрах для измерения атмосферного давления ( см. альтиметра).

В этих приборах используются механические связи, и поэтому они в первую очередь полезны для измерения статического давления или давления, которое изменяется медленно.Для быстро меняющихся давлений больше подходят электрические преобразователи давления, которые преобразуют давление в электрический сигнал. К ним относятся тензодатчики; подвижные контактные элементы сопротивления; индуктивные, реактивные, емкостные и пьезоэлектрические устройства. Электромеханические преобразователи, которые используются в гидравлических контроллерах, где требуются скорость и мощность, преобразуют изменения давления жидкости в электрические сигналы.

Абсолютное давление и манометрическое давление

Обновлено 14 сентября 2017 г.

Давление - это мера силы, приложенной перпендикулярно к поверхности. Давление, оказываемое жидкостью или газом, является результатом движения отдельных молекул и их столкновения со стенками контейнера или с другими молекулами в системе. Общими единицами измерения давления являются Паскаль (Па) и фунты на квадратный дюйм (фунты на квадратный дюйм). Наиболее распространенными системами измерения давления являются абсолютное давление и манометрическое давление.Эта статья поможет вам узнать разницу между ними.

Определения

Абсолютное и манометрическое давление

Абсолютное давление - это мера давления относительно идеального вакуума. Идеальный вакуум определяется как абсолютный ноль в шкале абсолютного давления. В этом масштабе в любой точке системы отсутствует молекулярное движение, и на поверхность контейнера не оказывается никакого давления. Следовательно, давление не может быть ниже абсолютного нуля; нет отрицательного абсолютного давления.Абсолютное давление подразумевает, что измеренное давление будет одинаковым независимо от условий окружающей среды.

Единицы абсолютного давления иногда снабжаются буквой «а»; например, «кПа» для абсолютного давления в килопаскалях или «фунтов на квадратный дюйм» для абсолютного давления в фунтах на квадратный дюйм.

Манометр

Манометр - это мера давления относительно атмосферного давления окружающей среды. Это разница между абсолютным давлением и атмосферным давлением.Следовательно, нулевое значение на шкале манометрического давления означает, что абсолютное давление в системе равно абсолютному давлению, создаваемому окружающей атмосферой. Манометр - это инструмент, используемый для измерения давления. Измерительный прибор всегда нуждается в контрольной точке, поскольку показание выполняется с отклонением в манометре, вызванным разницей в давлении. Обычно датчик вентилируется, то есть он использует давление воздуха в качестве эталона. Вот почему это называется манометрическим давлением.

Поскольку манометрическое давление измеряется относительно давления окружающей среды, изменения погоды приводят к различным показаниям манометрического давления.При более низком атмосферном давлении ваши шины будут иметь более высокое манометрическое давление, тогда как на самом деле они будут иметь одинаковое абсолютное давление. Положительное манометрическое давление относится к измерению давления, которое превышает давление окружающей среды. Отрицательное манометрическое давление относится к давлению ниже давления окружающей среды и иногда называется «вакуумным давлением».

Единицы измерения давления иногда используют букву «g» в качестве суффикса, например «kPag» или «psig». Некоторые датчики герметизированы, поэтому эталонное давление может отличаться от давления окружающего воздуха.Опорное давление может быть даже нормальное атмосферное давлением (1 атмосфера), которая представляет собой давление на уровне моря при стандартной температуре. Герметичные датчики позволят измерять давление независимо от текущего фактического состояния окружающей среды и могут использоваться для отображения абсолютного давления.

Абсолютное давление и манометрическое давление

Какая разница между манометрическим и абсолютным давлением? Абсолютное давление не может быть ниже абсолютного нуля, так как это его нулевая точка.С другой стороны, манометрическое давление использует атмосферное давление в качестве нулевой точки. Даже при различном атмосферном давлении абсолютное давление всегда определенно. Между тем, из-за изменяющегося атмосферного давления измерение манометрического давления не является точным. К единицам абсолютного давления иногда добавляется буква «а», тогда как единицы измерения манометрического давления используют суффикс «g».

Сравнительная таблица

Абсолютное давление Манометрическое давление
Используется абсолютный ноль в качестве нулевой точки Используется атмосферное давление в качестве нулевой точки
Измерение всегда определено Измерение не является точным
Буква «а» иногда используется в качестве суффикса для единиц Буква «г» иногда используется в качестве суффикса для единиц
,

Смотрите также