Manometre pentru măsurarea presiunii gazului: tipuri, caracteristici de proiectare și funcționare a contoarelor

Adesea este nevoie să se măsoare presiunea creată de un gaz. De exemplu, în butelii, în conducte de gaz, în diverse containere și vase.Pentru a controla și monitoriza indicatorii, manometrele sunt utilizate pentru a măsura presiunea gazului. Aceste dispozitive servesc în diverse sfere ale vieții, de la medicină la industria grea.

Pentru a vă asigura că achiziția dispozitivului nu este în zadar și că manometrul achiziționat îndeplinește cerințele proceselor de producție, merită să vă familiarizați cu clasificarea. Vă vom prezenta tipurile de contoare de presiune a gazului. Să vorbim despre caracteristicile lor de proiectare și despre principiile de funcționare.

Clasificarea după tipul de presiune măsurată

Instrumente utilizate pentru obținerea datelor privind parametrii presiunii gazului în rezervoare de gaz, linii de transport etc. butelii de gaz și alte rezervoare, sunt clasificate după mai multe criterii. Ele diferă prin structura și principiul de funcționare.

Dispozitivele utilizate pentru măsurarea presiunii sunt împărțite în clase în funcție de:

• tipul de presiune care se măsoară;
• scop;
• principiul de funcționare;
• clasa de precizie.

În funcție de tipul de presiune măsurată, instrumentele concepute pentru a determina indicatorii precisi sunt împărțite în manometre, manometre, manometre, manometre, barometre și altele.

În funcție de gradul de protecție împotriva influenței mediului extern, sunt produse următoarele dispozitive:

• standard;
• protejat de praf;
• impermeabil;
• protejat de mediile agresive;
• rezistent la explozie.

Un produs poate combina mai multe tipuri de protecție.

Diagrama prezintă împărțirea dispozitivelor de măsurare în funcție de principiul de funcționare, tipul de presiune, aplicație și afișaj. Instrumentele lichide și cu greutate redusă sunt rareori utilizate pentru a obține date despre presiunea gazului

Un manometru este un dispozitiv mic care este utilizat pentru a măsura presiunea sau diferența de presiune. Principiul de funcționare al acestui instrument depinde de structura sa internă. În cadrul unei clase, acestea sunt împărțite în continuare în grupuri, în funcție de clasa de precizie.

Pentru a măsura presiunea absolută, măsurată de la zero absolut (vid), se folosesc manometre de presiune absolută. Excesul de presiune este determinat cu ajutorul unui manometru. În general, toate tipurile de astfel de dispozitive sunt numite într-un singur cuvânt: „manometru”.

Majoritatea tipurilor de manometre sunt concepute pentru a măsura valorile de exces de presiune. Particularitatea lor este că prezintă presiune, reprezentând diferența dintre absolut și atmosferic.

Vacuometrele sunt dispozitive care indică valoarea presiunii unui gaz rarefiat. Folosind manometre și vacuum, se măsoară presiunea în exces și presiunea gazului rarefiat. Informațiile sunt afișate pe o singură scară.

Folosind contoare de presiune, parametrii de exces de presiune sunt determinați cu valori de până la 40 kPa. Contoarele de tracțiune, dimpotrivă, fac posibilă măsurarea rarefării până la – 40 kPa. Contoarele de presiune de tracțiune măsoară rarefacția și excesul de presiune în intervalul de la – 20 la + 20 kPa.

Manometrele sunt utilizate într-o mare varietate de industrii. Lucrul cu gaz presupune un risc ridicat, de aceea este important să monitorizați toți indicatorii sistemului.Informațiile despre presiune oferă utilizatorilor informații despre starea curentă a obiectului măsurat

Manometrele diferenţiale pot fi utilizate pentru a determina diferenţa de presiune în două puncte arbitrare care urmează să fie studiate. Un micromanometru este un manometru de presiune diferențială care vă permite să măsurați diferențele de presiune în limita a 40 kPa.

Clasificare după principiul de funcționare

Manometrele de gaz, în funcție de mecanismul de citire a citirilor, sunt împărțite în:

• Deformare;
• Electric;
• Piston cu greutate mare;
• Lichid.

Fiecare tip are propriile sale caracteristici.

Tipul de deformare al manometrelor

Principiul și baza de funcționare a dispozitivelor din clasa de deformare este că presiunea acționează asupra elementului sensibil al dispozitivului, care este deformat. Nivelul presiunii este determinat de gradul de deformare.

Manometrele de deformare sunt produse cu componente de lucru cu arc tubular, burduf sau membrane cu sensibilitate ridicată

Elementele senzoriale din dispozitivele cu arc tubular sunt arcuri tubulare. Aceste produse sunt tuburi îndoite într-un cerc cu o secțiune ovală transversală. Gazul afectează suprafața interioară a tubului. În timpul acestei expuneri, tubul este deformat și își schimbă forma, apropiindu-se de rotunjime.

Un capăt al tubului este sigilat și poate fi mutat. Al doilea este deschis și fixat cu suporturi. Când tubul arcului este îndoit, sunt afectate și inelele, care apoi desfac arcul. Capătul etanșat al arcului se mișcă în funcție de forța de presiune. Această mișcare este transmisă scalei de măsurare.

Când se măsoară presiuni de până la 40 bar, se folosesc arcuri circulare.La presiuni mai mari se folosesc arcuri elicoidale sau spiralate situate in acelasi plan. Eroarea citirilor la măsurarea presiunii folosind această metodă variază de la 1 la 4%.

Elementele senzoriale cu diafragmă și burduf vă permit să măsurați eficient valori mici ale presiunii în exces și a vidului.

Burduful este realizat dupa principiul unui furtun de burduf pentru instalatii sanitare. Este un tub metalic cu pereți subțiri, format din inele transversale mobile. In functie de material si parametrii de fabricatie, burduful poate fi mai mult sau mai putin rigid.

Sub influența temperaturii ridicate, deformațiile plastice se acumulează în timp, ceea ce perturbă acuratețea citirilor. În plus, la temperaturi ridicate și pulsații de presiune, schimbarea caracteristicilor statice se accelerează

Elementele membranare sensibile au cea mai mare varietate. Clasa de precizie a unor astfel de dispozitive nu depășește 1,5. Astfel de dispozitive au un sistem de protecție. În caz de suprasarcină, membrana se sprijină pe un dispozitiv special de protecție.

Cutiile cu membrană sunt adesea instalate în dispozitive care măsoară presiunea și vidul. Manometrele, manometrele de tiraj și manometrele cu cutii cu membrană sunt produse cu clase de precizie 1,5; 2,5 și limita de măsurare până la 25 kPa.

Diafragmele plate au o mică deplasare a punctului de funcționare, așa că sunt cel mai adesea folosite pentru a converti presiunea în forță. Sunt instabile, dar bine calculate.

Membranele ondulate, împreună cu cutii similare, sunt folosite pentru a îmbunătăți performanța statică. Primii se mișcă mai bine, dar sunt greu de calculat. Acestea din urmă sunt folosite mult mai des datorită rigidității lor reduse.

Pentru măsurarea unor valori mici de presiune se folosesc aparate cu membrane flasce.

Dispozitivele au nevoie de protecție împotriva temperaturilor ridicate, deoarece afectează negativ elasticitatea și sensibilitatea principalelor elemente de lucru.

Manometre mecanice indicatoare de presiune

Multe manometre cu arc sunt de fapt dispozitive de conversie directă. Aceasta înseamnă că presiunea este transformată în deplasarea elementului senzor și a dispozitivului mecanic în contact cu acesta.

În diagramă, fitingul este amplasat radial, dar sunt produse și manometre cu fiting axial

Sub influența presiunii, capătul liber al arcului se mișcă, șoferul acționează asupra sectorului angrenajului, iar angrenajul și săgeata indicatoare se rotesc.

Manometrele indicatoare cu arc sunt fabricate cu un interval de măsurare de la 0,1 la 103 MPa și au diferite clase de precizie. Modelele exemplare sunt produse cu clase de precizie de 0,15; 0,25; 0,4. Contoare din categoria de lucru cu precizie crescută - 1 și 0,6. Muncitori tehnici generali - cu clase de precizie 1,5; 2,5; 4.

Manometre electrice de contact

Din punct de vedere structural, este o modificare a manometrului indicator. Esența lucrării este că atunci când săgeata atinge o valoare de prag de presiune, rețeaua se închide.

Designul manometrului indicator are în plus săgeți încorporate cu contacte electrice presate, care sunt situate vizavi de valorile semnalizate

Circuitul electric este închis și alarma se declanșează atunci când săgeata indicatoare atinge una dintre săgețile cu contacte. Clasa de precizie a unor astfel de manometre este 1,5. Domeniul de măsurare corespunde valorilor standard.

Pentru a furniza semnalizare sau în scopul controlului poziției, se utilizează un presostat marcat RD. Măsoară presiuni în intervalul de la 12 la 1600 kPa. Releul este reglat la limitele superioare și inferioare de activare în funcție de citirile dispozitivului de control și are o putere de rupere de 10 W.

Înregistrarea modelelor de manometre

Industria produce manometre cu un sistem de citire a indicatorilor încorporat, care înregistrează valorile pe o diagramă de disc, astfel încât dinamica indicatorilor să poată fi apoi monitorizată. O revoluție poate fi finalizată în 8, 12, 24 de ore. Mișcarea are loc datorită unui motor electric sau mecanism de ceas.

Funcționarea unui înregistrator manometru se bazează pe transmiterea unui semnal de către un arc tubular cu diametru mare, care are o forță de tracțiune. Transmite mișcarea de la elementul de detectare la sistemul de afișare. Dispozitivele marcate MTS înregistrează valori de exces de presiune.

Astfel de dispozitive necesită controlul operatorului și au clasa de precizie 1; 1,5; 2.5.

Elementele sensibile la burduf sunt utilizate în manometrele de presiune diferențială cu auto-înregistrare, care pot fi echipate suplimentar cu un dispozitiv de alarmă și un traductor pneumatic. Astfel de dispozitive măsoară presiunea în intervalul de la 6,3 kPa la 0,16 MPa și au clasa de precizie 1; 1.5.

Manometre de tip deadweight

Astfel de manometre sunt adesea folosite ca standard la calibrarea altor instrumente de măsurare. Gama lor de măsurare este foarte largă. În funcție de designul dispozitivului, acesta poate începe cu valori serioase de vid și se poate termina cu redundanță de până la 2500 MPa. Clasa de precizie atinge valori maxime de până la 0,0015.

De fiecare dată când un dispozitiv de măsurare este expus la o sarcină peste limitele sale normale, își pierde durata de viață și precizia măsurării.

Principiul de funcționare este de a menține cilindrul în piston într-o stare specifică în timp ce greutățile de calibrare sunt aplicate pe o parte și presiunea măsurată este aplicată pe cealaltă. În funcție de greutatea sarcinilor, se apreciază cantitatea de presiune creată.

Principalul element de lucru al dispozitivului este coloana de măsurare. În funcție de calitatea producției sale, de acuratețea și puritatea compușilor, amploarea erorii se modifică și ea.

PMG-urile care funcționează pe gaz au cea mai mică eroare de măsurare. Cu toate acestea, astfel de dispozitive costă de multe ori mai mult datorită caracteristicilor lor de proiectare și a necesității de a filtra gazul din particulele străine

Din punct de vedere funcțional, un manometru de greutate mare constă dintr-un dispozitiv de creare a presiunii, un sistem de măsurare și greutăți. Aparatul este echipat cu un mecanism rotativ pentru creșterea și scăderea presiunii, precum și o supapă de limitare a presiunii.

Manometrele cu piston neetanșat sunt utilizate pe scară largă. Au un spațiu între piston și cilindru. Recipientul de sub piston este umplut cu ulei, care este turnat în gol sub presiune și lubrifiază suprafețele de frecare.

Contor electric de gaz

Astfel de manometre sunt utilizate pentru a converti presiunea directă sau indirectă a gazului într-un parametru electric. Cele mai obișnuite manometre de acest tip sunt: ​​tensometre, dispozitive de capacitate și rezistență. Presiunea este măsurată în intervalul de la 100 Pa la 1000 MPa. Dispozitivele sunt fabricate cu clase de precizie de la 0,1 la 2,5.

Funcționarea manometrelor care funcționează pe baza efectului tensorrezistiv este modificarea valorii rezistenței conductorului din cauza deformării. Măsurați presiunea în intervalul de la 60 la 10⁸ Pa cu o eroare minimă.

Montarea cu flanșă a senzorului și designul special al dispozitivului vă permit să citiți datele de presiune în medii deosebit de agresive, cu temperaturi de până la 300 °C. Folosit pentru măsurarea presiunii în sisteme cu procese cu curgere rapidă.

Schema de funcționare a manometrelor de rezistență se bazează pe dependența rezistenței conductorului de presiune. De obicei, acest tip de dispozitiv este utilizat pentru a măsura niveluri deosebit de ridicate de presiune peste 100 MPa

Elementul sensibil dintr-un astfel de dispozitiv este un fir de manganină, a cărui rezistență este ușor de măsurat printr-o punte echilibrată.

Funcționarea manometrelor capacitive se bazează pe efectul presiunii asupra unei membrane, care este un electrod mobil. Când membrana se mișcă, urmează o modificare a capacității traductorului. Caracterizat prin erori semnificative de temperatură.

În manometre capacitive, deformarea membranei este determinată de un circuit electric. Astfel de dispozitive sunt utilizate în sistemele cu schimbări rapide de presiune.

Instrumente de măsurare a lichidelor

Presiunea este determinată de aceste dispozitive prin echilibrarea presiunii detectate cu presiunea formată de coloana de lichid. În acest fel, puteți măsura un mic exces de presiune, presiunea atmosferică, nivelul de vid, diferența de presiune.

Această grupă este reprezentată de manometre în formă de U, care constau din vase comunicante, iar presiunea este determinată de nivelurile lichidului; micromanometre de compensare; manometre de ceașcă, care folosesc un rezervor în loc de un al doilea tub; manometre diferenţiale cu flotor, clopot şi inel.

Manometrele cu două conducte vă permit să măsurați diferențele de presiune. În acest caz, presiunile care trebuie măsurate sunt aplicate fiecărui tub

În instrumentele de măsurare a lichidelor, fluidul de lucru este un analog al elementului sensibil.

Manometrele de presiune diferențială sunt de obicei echipate cu alarme, debitmetre, regulatoare și dispozitive de înregistrare. Interval de măsurare de la 10 la 10⁵ Pa. În funcție de lichidele care umple dispozitivul, limita de măsurare se modifică.

Împărțirea după scop funcțional

În funcție de scopul propus, se disting următoarele tipuri de manometre utilizate pentru măsurarea presiunii gazului:

• tehnică generală;
• referinţă;
• special.

Să ne uităm la caracteristicile fiecărui tip.

Manometre pentru scopuri tehnice generale

Acest tip de manometre este produs în scopul măsurării valorilor de vid și exces de presiune în scopuri tehnice generale. Diverse modificări ale dispozitivelor le permit să fie utilizate într-o mare varietate de medii. Sunt folosite pentru a măsura presiunea în producție direct în timpul proceselor tehnologice.

Presiunea din astfel de dispozitive acționează asupra tubului din interior și face ca capătul liber să se miște. Cu el interacționează un mecanism care mișcă săgeata

Astfel de manometre pot măsura presiunea mediilor gazoase care nu sunt agresive față de aliajele de cupru la temperaturi de funcționare de până la 150 °C.De obicei, corpul produsului este realizat din oțel, iar piesele mecanismului sunt din aliaj de alamă.

Manometrele tehnice generale pentru gaz de joasă sau înaltă presiune sunt fabricate pentru a fi rezistente la vibrații cu o frecvență în intervalul de la 10 la 55 Hz, precum și o amplitudine de deplasare de maximum 0,15 milimetri. Au mai multe clase de precizie de la 1 la 2,5.

Manometrele digitale au dimensiuni mici, caracterizate printr-o precizie ridicată de măsurare și o durată lungă de viață. Mai mult, astfel de dispozitive pot fi calibrate

Manometrele de gaz pentru scopuri tehnice generale cu o placă electronică pe care sunt afișate datele de măsurare câștigă popularitate. Acestea sunt adesea echipate cu convertoare, care automatizează procesele tehnologice. Valorile presiunii sunt afișate pe un cadran electronic.

Grup de manometre speciale

Astfel de dispozitive sunt fabricate pentru un anumit tip de gaz și mediul pe care îl creează. Pentru sistemele cu presiune crescută, manometrele sunt realizate pentru gaz de înaltă presiune. Unele gaze sunt agresive față de anumite aliaje, așa că este necesar să folosiți materiale rezistente atunci când lucrați cu ele.

Manometrele speciale sunt vopsite în culori diferite în funcție de tipul de gaz.

Manometrele pentru propan sunt vopsite în roșu, au corp din oțel și au caracteristicile manometrelor tehnice generale. Presiunea de funcționare a unor astfel de dispozitive este de la 0 la 0,6 MPa. Aceasta este presiunea standard de propan. Funcționarea este posibilă în intervalul de temperatură de la – 50 la + 60 °C. Temperatura mediului de lucru până la + 150 °C. Adesea inclus cu reductoarele de baloane.

Contoarele de presiune pentru amoniac din cilindri și alte recipiente sunt colorate în galben.Unitățile cu compresie în mai multe etape sunt echipate cu o scală de temperatură. Componentele manometrului sunt realizate din materiale rezistente la vaporii de amoniac.

În prezența unor sarcini dinamice grave, manometrele sunt umplute cu glicerină sau silicon

Manometrul de acetilenă este vopsit în alb. Fabricat ca manometru pentru sisteme de securitate din materiale fără grăsimi. Folosit pentru a măsura excesul de presiune în diverse sisteme de distribuție și generare a acetilenei. Corpul este din otel, componentele interne sunt din aliaj de alama. Intervalul de temperatură admisibil este de la – 40 la + 70 °C.

Manometrul de hidrogen devine verde închis. Manometrul pentru alte gaze inflamabile este vopsit în roșu. Aparatul de măsurare pentru amestecuri neinflamabile este vopsit în negru. Manometrul de oxigen este vopsit în albastru.

Dispozitive de referință pentru măsurarea presiunii

Acest tip de manometru este conceput pentru a testa, calibra și regla alte instrumente pentru a asigura cea mai mare precizie posibilă a măsurătorilor. Astfel de dispozitive se disting printr-o clasă de precizie mai mare în comparație cu cele tehnice generale. Standardele de lucru sunt împărțite în trei categorii.

Manometrele de control, utilizate pentru a monitoriza fiabilitatea citirilor instrumentelor de măsurare la locul de instalare, sunt denumite și manometre de înaltă precizie. Intervalul de măsurare de funcționare este de la 0-0,6 la 0-1600 bar pentru medii gazoase.

Manometre pentru convenționale și butelii de gaz compozit trebuie să treacă printr-o procedură de verificare cel puțin o dată pe an, cu excepția cazului în care în documentele dispozitivului sunt indicate alte perioade. Verificarea se efectuează de către organizații metrologice acreditate care au statutul de persoane juridice.După verificare, se eliberează un certificat și se pune ștampila.

Aparatul trebuie scos din cilindru si dus la serviciul metrologic. Acolo, verificatorii și calibratorii, folosind un set de standarde și instrumente auxiliare, vor efectua verificarea timp de aproximativ 10 zile

Mecanismele de transmisie din manometrele de referință sunt prelucrate la o frecvență mai mare de angrenare. Ele se caracterizează prin frecare minimă în mecanismul indicatorului, precum și prin sensibilitatea ridicată a elementelor interne.

Manometrele standard cu o clasă de precizie de 0,4 au o scară de 250 de unități, cu o clasă de precizie de 0,15 sau 0,25 au o scară de 400 de unități cu o valoare a diviziunii de 1 unitate. Funcționarea dispozitivului este posibilă la temperaturi diferite în funcție de umplerea carcasei. Temperatura ideală de funcționare este de 20 °C.

Vă va familiariza cu specificul reumplerii buteliilor de gaz articolul urmator. Toți proprietarii de proprietăți de țară care nu sunt conectate la o alimentare centralizată cu gaz ar trebui să o citească.

Concluzii și video util pe această temă

Principiul de funcționare al manometrului cu arc:

Caracteristicile și domeniul de aplicare al manometrului:

Manometrele sunt produse pentru a rezolva diverse probleme. Cele mai populare sunt tipurile tehnice generale utilizate în industriile mici și de diverse companii atunci când lucrează cu echipamente și sisteme de gaz. Manometrele electrice de contact sunt dispozitive care semnalizează când a fost atinsă o valoare critică.

Pentru verificarea și reglarea manometrelor se folosesc manometre standard. Sunt produse manometre speciale pentru a măsura presiunea unui anumit mediu gazos.Printre acestea, sunt foarte populare manometrele de propan, care sunt adesea instalate complet cu un reductor pe buteliile de gaz.

Doriți să împărtășiți informații utile despre subiectul articolului, să puneți o întrebare sau să publicați o fotografie? Vă rugăm să lăsați comentarii în formularul de mai jos. Partajați informații și recomandări utile care pot fi utile vizitatorilor site-ului.