Билет №5
Как правильно подобрать технический манометр.
Каждый сосуд или трубопровод должны быть снабжены манометрами. Манометр устанавливается на штуцере сосуда или трубопроводе между сосудом и запорной арматурой. Манометры должны иметь класс точности не ниже: 2,5 – при рабочем давлении сосуда до 2,5 МПА (25 кгс/см2), 1,5 – при рабочем давлении сосуда выше 2,5МПА (25 кгс/см2). Манометр должен выбираться с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы.На шкале манометра владельцем сосуда должна быть нанесена красная черта, указывающая рабочее давление в сосуде. Взамен красной черты разрешается прикреплять к корпусу манометра металлическую пластину, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра. Манометр должен быть установлен так, чтобы его показания были отчётливо видны обслуживающему персоналу. Диаметр корпуса манометров, устанавливаемых на высоте до 2-х метров от уровня площадки наблюдения за ними, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2-х до 3-х метров – не менее 160 мм. Установка манометров на высоте более 3 метров от уровня площадки не разрешается.
Краткий обзор некоторых моделей датчиков и их особенности
ТМ-510Р.05, ТМ-510Р.06
ТМ-510Р.05, ТМ-510Р.06 от производителя ЗАО «Росма» собираются на базе манометров ТМ-510, а после установки электроконтактной приставки становятся полноценными ЭКМ.
В данных моделях ЭКМ используются контакты с магнитным поджатием, которые позволяют коммутировать большие токи с большой разрывной мощностью контактов, по сравнению с приборами, имеющие скользящие контакты.
ЭКМ ТМ-510Р.05, ТМ-510Р.06 характеризуются надежным электрическим соединением при динамических нагрузках.
Основные характеристики:
- Двухконтактная электрическая схема;
- Максимально возможное напряжение ~380 В;
- Максимально возможный ток — 1 А;
- Максимально возможная разрывная мощность контактов — 30 Вт;
ЭКМ100Вм
ЭКМ100Вм – является электроконтактным манометром на микровыключателях, предназначен для замыкания или размыкания электрической цепи при достижении заданного предела давления. Обеспечивает визуальную индикацию контролируемого давления.
При необходимости может быть оснащен дополнительными опциями:
- Бобышки, отводы или импульсные трубки ;
- Краны и клапаны;
- Прокладки, переходники, демпферы и т.д.
Модель ЭКМ100Вм имеет следующие характеристики:
- Диапазон возможных измерений до 4 МПа;
- Класс точности 2.5;
- Диаметр корпуса 100 мм;
- электроконтактной группой V исполнения по ГОСТ 2405-88.
Технологии не стоят на месте, все совершенствуется, в том числе и конструкции измеряемых приборов.
Так, например, современные цифровые датчики ЭКМ-1005, ЭКМ-2005 от заводов-изготовителей Теплоклимат, Теплоконтроль и Элемер, совсем скоро вытеснят устаревшие стрелочные приборы. Это электронные показывающие современные интеллектуальные контактные манометры имеющим как дискретные, так и аналоговый выход (4-20 мА).
Они уже пользуются на рынке достаточно большим спросом
Поэтому не важно, какими характеристиками обладает прибор, рано или поздно появится новый, более удобный и полезный в работе
Принцип работы и схема подключения теплового реле
Что такое электромагнитное реле, их виды и принцип работы
Для чего нужен магнитный пускатель и как его подключить
Что такое импульсное реле — схема подключения для управления освещением
Что такое термостат и какой у него принцип работы
Что такое диодный мост, принцип его работы и схема подключения
Принципиальная схема сильфонного дифманометра
1 — сильфонный блок; 2 — плюсовый сильфон; 3 — рычаг; 4 — ось; 5 — дроссель; 6 — минусовый сильфон; 7 — сменные пружины; 8 — шток
Сильфонный блок состоит из сообщающихся между собой сильфонов, внутренние полости которых заполнены жидкостью. Жидкость состоит из 67% воды и 33% глицерина. Сильфоны связаны между собой штоком 8. В сильфон 2 подводится импульс до диафрагмы, а в сильфон 6 — после диафрагмы.
Под действием более высокого давления левый сильфон сжимается, вследствие чего жидкость, находящаяся в нем, через дроссель перетекает в правый сильфон. Шток, жестко соединяющий донышки сильфонов, перемещается вправо и через рычаг приводит во вращение ось, кинематически связанную со стрелкой и пером регистрирующего и показывающего прибора.
Дроссель регулирует скорость перетекания жидкости и тем самым снижает влияние пульсации давления на работу прибора.
Для соответствующего предела измерения применяют сменные пружины.
Счетчики газа. В качестве счетчиков могут использоваться ротационные или турбинные счетчики.
В связи с массовой газификацией промышленных предприятий и котельных, увеличением видов оборудования возникла необходимость в измерительных приборах с большой пропускной способностью и значительным диапазоном измерений при небольших габаритных размерах. Этим условиям в большей мере удовлетворяют ротационные счетчики, в которых в качестве преобразовательного элемента применяются 8-образные роторы.
Объемное измерение в этих счетчиках осуществляется вследствие вращения двух роторов за счет разности давлений газа на входе и на выходе, Необходимый для вращения роторов перепад давления в счетчике составляет до 300 Па, что позволяет использовать эти счетчики даже на низком давлении. Отечественная промышленность выпускает счетчики РГ-40-1, РГ-100-1, РГ-250-1, РГ-400-1, РГ-600-1 и РГ-1000-1 на номинальные расходы газа от 40 до 1000 м3/ч и давление не более 0,1 МПа (в системе единиц СИ расход 1 м3/ч = 2,78*10-4 м3/с). При необходимости можно применять параллельную установку счетчиков.
Ротационный счетчик РГ (рисунок ниже) состоит из корпуса, двух профилированных роторов, коробки зубчатых колес, редуктора, счетного механизма и дифференциального манометра. Газ через входной патрубок поступает в рабочую камеру. В пространстве рабочей камеры размещены роторы, которые под действием давления протекающего газа приводятся во вращение.
Как выглядит манометр
Современный цифровой манометр представляет собой дисплей в пластиковом или металлическом корпусе, снабженный кнопкой Вкл/Выкл (ON/OFF) и показывающий величину давления.
По результатам измерения на электронном дисплее загораются значения давления. На корпусе обязательно наносится заводская маркировка и дата производства устройства. Манометр состоит всего из нескольких деталей и рекомендуется к использованию в домашних условиях.
Пружинный манометр, который считается классическим вариантом устройства, представляет собой круглый циферблат в корпусе со стрелкой. Стрелка показывает на шкале результаты измерений.
В качестве чувствительного элемента применяется полая трубка с овальным или эллипсоидным сечением (трубка Бурдона). Когда на эту трубку действует давление, она деформируется (разгибается при увеличении давления и сгибается при его уменьшении).
С одной стороны трубка полностью запаяна, с другого конца размещается штуцер для измерения величины давления. Запаянный конец соединен с механизмом передачи. Эксперты утверждают, что этот вариант лучше всего, потому что он не зависит от электроники.
В конструкцию прибора входят 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 шестеренками стоит пружинка, она требуется для исключения мертвого хода. Узнать о том, какое давление показывает манометр, можно посмотрев на его измерительные деления шкалы. Обозначенные деления манометра соответствует силе давления газа или жидкости.
Шкала измерения показывает результат в паскалях (русское обозначение Па, международное Pa), барах или атмосферах. Это наиболее часто используемые единицы измерения давления
При этом неважно, где происходят измерения — в газообразной или жидкой среде
Обычно в современных магазинах можно выбрать и купить электронный прибор для измерения, но на производстве, иногда, до сих пор применяются механические модели, так как они более точные и работают без сбоев.
Манометры для измерения давления газа: типы, особенности конструкции и действия измерителей
Нередко появляется необходимость в измерении давления, создаваемого газом. Например, в баллонах, в газопроводах, в различных емкостях и сосудах. Для контроля и мониторинга показателей применяют манометры для измерения давления газа. Эти устройства служат в разных сферах жизнедеятельности, начиная от медицины, заканчивая тяжелой промышленностью.
Для того чтобы приобретение прибора оказалось не напрасным, а купленный манометр соответствовал требованиям производственных процессов, стоит ознакомиться с классификацией. Мы познакомим вас с разновидностями измерителей давления газа. Расскажем об их конструктивных особенностях и принципах действия.
Устройство манометра и принцип его работы
Принцип устройства манометра часто зависит от его типа и предназначения. При этом большинство приборов сходны тем, что состоят из корпуса, мерного механизма и шкалы. Мерный механизм бывает разным в зависимости от принципа функционирования: это может быть жидкостная колонна, пружина, мембрана либо другие элементы.
Назначение манометра заключается в том, чтобы измерять и контролировать давление газов и жидкостей в различных системах. Он обеспечивает безопасность, контролирует процессы и повышает эффективность работы оборудования.
Конструкция наиболее распространенных механических устройств включает в себя набор из нескольких основных элементов. Части манометра собраны в корпусе, который рассчитан на то, чтобы выдержать расчетное давление. В качестве чувствительного элемента выступает пружина или мембрана, на которую воздействует давление жидкости, пара или газовой среды.
Принцип работы манометра основан на законе Паскаля, который утверждает, что давление, создаваемое на жидкость или газ, распространяется равномерно во всех направлениях. Манометр определяет давление, измеряя силу, которую оказывает жидкость или газ на его измерительный элемент. Для правильной интерпретации показаний необходима расшифровка манометра.
Что делает манометр? Принцип действия манометра основан на способности различных физических тел изменять форму при изменении давления – под воздействием напора среды мембрана или пружина деформируются в определенных пределах. Через специальный механизм это отклонение передается на устройство, преобразующее линейное смещение передающего элемента в круговое движение стрелки на циферблате. Шкала циферблата может быть градуирована в соответствии с разными системами измерения давления, например, в Паскалях или в Барах.
Принцип работы манометров пьезоэлектрического типа несколько иной. В таких устройствах использован кристалл кварца, в котором при механическом воздействии, вызванном увеличением давления, формируется электрический заряд. Этот заряд фиксируется и прибором переводится в единицы, отображающие величину давления.
Есть также устройства других типов – принцип их работы и конструктивные особенности мы рассмотрим ниже.
Устройство и принцип работы
- Измерительный элемент – основной элемент, который определяет давление в системе. Обычно это мембрана или пружина, которая подвергается деформации при изменении давления.
- Шкала – графическое отображение значений давления. Размещается на манометре и позволяет определить текущее значение давления в выбранных единицах измерения.
- Указатель – стрелка или другой элемент, указывающий на текущее значение давления на шкале манометра.
- Корпус – оболочка, которая защищает внутренние элементы манометра от повреждений и внешних воздействий.
Принцип работы манометра заключается в измерении давления в системе с помощью мембраны или пружины. При повышении давления мембрана или пружина подвергаются деформации, что приводит к изменению положения указателя на шкале манометра. Таким образом, с помощью манометра можно определить текущее значение давления в измеряемой системе.
Манометры находят широкое применение в различных областях, где требуется контроль и измерение давления. Они используются в промышленности, автомобильной отрасли, воздушно-космической промышленности и во многих других областях.
Методика поверки манометров
Существует довольно большое количество различных технологий, которые позволяют определить состояние измерительного устройства. Поверка технических манометров должна проводится исключительно профессионалами, так как допущенные ошибки могут стать причиной снижения точности снимаемых показателей. Оказывать услуги должны исключительно специалисты, получившие соответствующее разрешение.
Выделяют несколько наиболее распространенных технологий поверки:
При применении гидравлического пресса. В этом случае измерительное устройство устанавливается между двумя элементами прибора. Стоит учитывать, что подобная технология проводимых измерений характеризуется низкой погрешностью. Существует довольно большое количество различных видов гидравлических прессов, все они характеризуются своими определенными особенностями. Подобная конструкция встречается исключительно в специализированных магазинах, для применения следует обладать определенными навыками и знаниями.
При применении метрологического стенда. В этом случае основные показатели снимаются с минимальной погрешностью в установленных контрольных точках. Подобный прибор создает требующееся давление в системе. Среди особенностей использования метрологического стенда отметим то, что погрешности в измерении довольно высокие. Однако конструктивные особенности позволяют существенно расширить область применения устройства, к примеру, в случае высокого давления в системе.
При использовании специального калибратора. Этот прибор можно сегодня приобрести в специализированном магазине для самостоятельной поверки устройства
При выборе калибратора уделяется внимание тому, в каком диапазоне показателей он может применяться. Большая часть моделей работает по одинаковой схеме
Устройство характеризуется высокой мобильностью и может применяться без особой подготовки.
Водяной манометр для измерения давления газа
Для измерения предельного и избыточного давления в газовых системах применяется U-образный манометр для газа. Устройство состоит из прозрачной трубки, имеющей форму латинской буквы «U». Стороны прибора одинаковой длины. Трубка установлена на основании из металла, имеет полистирольную шкалу с градуировкой в мм.
Атмосферное давление действует на один конец U-образной трубки манометра, частично заполненной жидкостью. Другой конец прибора присоединен к области измерения с помощью различных проводящих устройств.
Тип двухтрубных мановакуумметров определяется согласно метрологическим и техническим характеристикам в соответствии с ГОСТом. Мы реализуем продукцию известных производителей, предлагаем заказать прибор на выгодных условиях. В нашей компании вы можете купить U-образный мановакуумметр по приемлемой цене с доставкой манометра по вашему адресу.
U-образный манометр — устройство для измерения давления, которое состоит из прозрачной трубки, выполненной в форме латинской буквы «U». Стороны такого манометра имеют одинаковую длину.
В зависимости от того, измерение какого вида давления производится трубки U-образного манометра могут быть открыты, тогда жидкость будет подвержена атмосферному давлению. Так же трубки могут быть закрыты и подсоединены к источнику давления. Если оба конца трубки открыты, уровни жидкости в обоих столбах одинаковы, поскольку одинаково давление на них.
Что нужно учесть при выборе манометра?
Параметры, которые важно учитывать при покупке прибора. Эта информация необходима в том случае если у Вас нет точной марки прибора, или нужная Вам модель не доступна, и необходимо правильно подобрать аналог
Параметр диапазона измерения.
Это наиболее важный параметр. Стандартный ряд диапазонов давления манометров: 0-1, 0-1.6, 0-2.5, 0-4, 0-6, 0-10, 0-16, 0-25, 0-40, 0-60, 0-100, 0-160, 0-250, 0-400, 0-600, 0-1000 кгс/см2 1кгс/мс2=0,980665 бар=0,0980665 МПа=98,0665 кПа.
Стандартный ряд диапазонов давления мановакуумметров: -1..+0.6, -1..+1.5, -1..+3, -1..+5, -1..+9, -1..+15, -1..+24 кгс/см2=бар=атм=0.1Мпа=100кПа
Стандартный ряд диапазонов давления вакуумметров: -1..0 кгс/см2=бар=атм=0.1Мпа=100кПа.
Если Вы сомневаетесь, с какой шкалой прибор нужен для Ваших целей, при выборе диапазона главный фактор – попадание рабочего давления в диапазон от 1/3 до 2/3 шкалы измерения.
Выбирая диапазон шкалы, нужно знать, что рабочее давление должно попадать в диапазон от 1/3 до 2/3 шкалы измерения. Чтобы обеспечить стабильную работу, следует покупать прибор со шкалой 0-10 атм, т.к давление 5.5атм попадает в диапазон от 1/3 до 2/3 шкалы 3.3 атм и 6.6 атм соответственно. При условии, что давление менее 1/3 шкалы, значительно возрастает погрешность измерения давления. При условии, когда измеряемое давление более 2/3 шкалы, прибор работает в перегруженном режиме, что влечет за собой сокращение срока службы манометра.
Параметр класса точности
Показывает допустимый процент погрешности результатов измерения прибора от шкалы измерения.
Существует стандартный ряд классов точности для манометров: 4, 2.5, 1.5, 1, 0.6, 0.4, 0.25, 0.15. Можно рассчитать погрешность манометра самостоятельно. Например, если Ваш прибор на 10 атм и имеет класс точности 1.5, допустимая погрешность – 1.5% от шкалы измерения (0.15 атм). В случае, если погрешность Вашего манометра превышает это значение, прибор подлежит замене. Без специального оборудования установить, что прибор неисправен, невозможно. Установить несоответствие класса точности может только специализированная организация, которая имеет поверочную установку с манометром высокого класса точности, являющимся эталоном. Проблемный манометр и эталонный прибор подсоединяются к линии с давлением, после чего сравнивают показатели.
Параметр диаметра манометра
Этот параметр важен для приборов, имеющих круглый корпус. Стандартные диаметры: 40, 50, 63, 80, 100, 150, 160, 250 мм.
Расположение штуцера.
Возможны два варианта. Радиальное расположение – присоединительный штуцер выходит из манометра снизу. Торцевое – штуцер расположен сзади, с тыльной части прибора.
Присоединительная резьба
Для манометров наиболее характерны метрическая и трубная виды резьбы. Существует стандартный ряд видов резьбы: М10х1, М12х1.5, М20х1.5, G1/8,G1/4, G1/2. Для приборов импортного производителя характерна трубная резьба. Для отечественных манометров – метрическая.
Межповерочный интервал.
Срок, по истечению которого нужно производить поверку манометра называют межповерочным интервалом. Новые приборы имеют первичную заводскую поверку. Об этом свидетельствует клеймо поверителя, расположенное на циферблате или на крпусе манометра, и отметка в паспорте. Первичная поверка бывает на 1 или 2 года. Для манометров, которые используются в личных целях, поверка не критична, поэтому можно выбирать любой манометр. Для ведомственных объектов – заводов, топочных, тепловых пунктов и пр. по истечению срока первичной поверки, манометр подлежит переповерке в центре стандартизации и метрологии, или в специализированных организациях, имеющих лицензию на поверку, и соответствующее оборудование. Следует знать, что переповерка как правило, стоит дороже, чем покупка нового прибора, или равна ей. Кроме того, к сумме добавляется оплата за сдачу прибора. Если манометр не проходит повторную поверку, придется также заплатить за ремонт и за последующую поверку.
Стандартные шкалы манометров
60 100 160 250 400
600 1000 1600 кгс/см 2
Подбор манометров по разрешенному
рабочему давлению
На шкале манометра должна быть нанесена красная черта, соответствующая разрешенному рабочему давлению.
Красная черта ставится на 2/3
Рис. 2.5. Красная черта манометра
Если нужно подобрать манометр по разрешенному давлению Рразр, то
(2.8)
и подбирают ближайшее большее значение из манометрического ряда.
Пример
Подобрать шкалу манометра, если Рразр = 10 кгс/см 2
Такой шкалы нет, поэтому шкала выбирается от 0 до 16 кгс/см 2 .
Электроконтактные манометры
Они имеют электрическое контактное устройство, срабатывающее при достижении заданного давления и посылающее импульс в сигнальные устройства.
Манометр снабжен двумя контрольными стрелками с контактами. Контрольные стрелки устанавливают на «max» и «min» давления, а стрелка прибора, несущая контакты, перемещаясь, дает сигнал, если давление достигло значений, установленных контрольными стрелками.
ЭКМ — электроконтактный манометр (применяется для сигнализации параметров во взрывобезопасных помещениях);
ЭКВ — электроконтактный вакуумметр;
ВЭ-16рб- электроконтактный манометр, во взрывозащищённом исполнении.
Сильфонные манометры
МСС — манометр сильфонный самопишущий, предназначен для измерения давления и записи его на дисковой диаграммной бумаге.
Принцип действия МСС основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации сильфона.
Измеряемое давление поступает через штуцер в полость сильфонного механизма и вызывает перемещение дна сильфона, которое через передаточный механизм передается на перо прибора. Внутренняя полость сильфона связана с атмосферой.
Рис.2.6 Сильфонный манометр МСС
Предел измерения давления зависит от толщины стенок, размера и количества гофр сильфона, а также от металла, из которого он изготовлен.
Сильфонные приборы делятся на показывающие и самопишущие. Они могут быть с пневматическим выходным сигналом, с сигнальным устройством, с записью одного или 2-х давлений, с пневматическим регулирующим устройством.
Манометры МСС используются для непосредственного измерения давления и как вторичные приборы. Если МСС используют для непосредственного измерения давления, то их подключают прямо к трубопроводу или аппарату.
Они имеют следующие пределы измерения:
0 ¸ 0,25; 0 ¸ 0,4; 0 ¸ 0,6; 0 ¸ 1; 0 ¸ 1,6; 0 ¸ 2,5; 0 ¸ 4 кгс/см 2 .
Если МСС применяют, как вторичный прибор, то их подключают к аппарату или трубопроводу через первичный прибор.
В этом случае МСС имеют пределы измерения от 0,2 до 1 кгс/см 2 .
В самопишущих манометрах вращение диаграммы может осуществляться с помощью часового механизма или синхронного двигателя. Приборы с часовым механизмом используют во взрывоопасных помещениях.
На диаграмме нанесен отсчет времени, при помощи которого можно определить измеряемое давление относительно времени работы технологического оборудования. Дисковая диаграммная бумага совершает один оборот за сутки, затем ее заменяют новой.
Пример.
МСС записывает 40 % давления. Определить давление в кгс/см 2 , если верхний предел измерения равен 6 кгс/см 2 .
Чтобы определить давление, нужно составить пропорцию:
Источник
Манометр с одновитковой трубчатой пружиной
1 — шкала; 2 — стрелка; 3 — ось; 4 — зубчатое колесо; 5 — сектор; 6 — трубка; 7 — тяга; 8 — пружинный волосок; 9 — штуцер
Самопишущий манометр с многовитковой пружиной (рисунок ниже). Пружина выполнена в виде сплюснутой окружности диаметром 30 мм с шестью витками. Вследствие большой длины пружины ее свободный конец может перемещаться на 15 мм (у одновитковых манометров — только на 5-7 мм), угол раскручивания пружины достигает 50-60°. Такое конструктивное исполнение позволяет применять простейшие рычажные передаточные механизмы и осуществлять автоматическую запись показаний с дистанционной передачей. При подключении манометра к измеряемой среде свободный конец пружины рычага будет поворачивать ось, при этом перемещение рычагов и тяги будет передаваться оси. На оси закреплен мостик, который соединен со стрелкой. Изменение давления и перемещение пружины через рычажный механизм передаются стрелке, на конце которой установлено перо для записи измеряемой величины давления. Диаграмма вращается с помощью часового механизма.
Измеряемые величины
Абсолютное давление – это давление, измеряемое относительно абсолютного нуля давления, т.е. полного отсутствия давления. Такое давление обычно измеряется в единицах давления, например, в паскалях или атмосферах.
Избыточное давление – это разница между давлением в измеряемой среде и атмосферным давлением. Такое давление измеряется в единицах избыточного давления, например, в паскалях или барах.
Разница давлений – это разность между двумя давлениями в разных точках системы. Такое давление может быть измерено в единицах избыточного давления или абсолютного давления, в зависимости от выбранной точки отсчета.
