Slėgio matuokliai dujų slėgiui matuoti: tipai, konstrukcijos ypatybės ir skaitiklių veikimas

Dažnai reikia išmatuoti dujų sukuriamą slėgį. Pavyzdžiui, balionuose, dujotiekiuose, įvairiuose konteineriuose ir induose.Indikatorių valdymui ir stebėjimui dujų slėgiui matuoti naudojami manometrai. Šie prietaisai tarnauja įvairiose gyvenimo srityse – nuo ​​medicinos iki sunkiosios pramonės.

Norint užtikrinti, kad prietaisas nenusipirktų veltui, o įsigytas manometras atitiktų gamybos procesų reikalavimus, verta susipažinti su klasifikacija. Supažindinsime su dujų slėgio matuoklių rūšimis. Pakalbėkime apie jų dizaino ypatybes ir veikimo principus.

Klasifikavimas pagal išmatuoto slėgio tipą

Prietaisai, naudojami duomenims apie dujų slėgio parametrus gauti dujų talpyklose, transportavimo linijose ir kt. dujų balionai ir kitos talpyklos, klasifikuojamos pagal kelis kriterijus. Jie skiriasi savo struktūra ir veikimo principu.

Slėgiui matuoti naudojami prietaisai skirstomi į klases pagal:

• matuojamo slėgio tipas;
• tikslas;
• veikimo principas;
• tikslumo klasė.

Pagal matuojamo slėgio tipą prietaisai, skirti nustatyti tikslius rodiklius, skirstomi į manometrus, vakuumo matuoklius, traukos matuoklius, slėgio matuoklius, barometrus ir kt.

Atsižvelgiant į apsaugos nuo išorinės aplinkos poveikio laipsnį, gaminami šie įrenginiai:

• standartinis;
• apsaugotas nuo dulkių;
• atsparus vandeniui;
• apsaugotas nuo agresyvios aplinkos;
• atsparus sprogimui.

Viename gaminyje galima derinti kelias apsaugos rūšis.

Diagramoje parodytas matavimo prietaisų skirstymas pagal veikimo principą, slėgio tipą, pritaikymą ir rodymą. Dujų slėgio duomenims gauti retai naudojami skysčių ir dedveito prietaisai

Manometras yra mažas prietaisas, naudojamas slėgiui ar slėgio skirtumui matuoti. Šio instrumento veikimo principas priklauso nuo jo vidinės struktūros. Vienoje klasėje jie toliau skirstomi į grupes, priklausomai nuo tikslumo klasės.

Norint išmatuoti absoliutų slėgį, matuojant nuo absoliutaus nulio (vakuumo), naudojami absoliutaus slėgio matuokliai. Perteklinis slėgis nustatomas naudojant perteklinio slėgio matuoklį. Apskritai visos tokių prietaisų rūšys vadinamos vienu žodžiu: "slėgio matuoklis".

Dauguma manometrų tipų yra skirti matuoti perteklinio slėgio vertes. Jų ypatumas yra tas, kad jie rodo slėgį, atspindintį skirtumą tarp absoliutaus ir atmosferinio.

Vakuuminiai matuokliai yra prietaisai, rodantys išretintų dujų slėgio vertę. Naudojant slėgio ir vakuumo matuoklius, matuojamas perteklinis slėgis ir sumažintų dujų slėgis. Informacija rodoma vienoje skalėje.

Naudojant slėgio matuoklius, perteklinio slėgio parametrai nustatomi iki 40 kPa. Traukos matuokliai, priešingai, leidžia išmatuoti retėjimą iki – 40 kPa. Traukos slėgio matuokliai matuoja retėjimą ir perteklinį slėgį diapazone nuo –20 iki +20 kPa.

Slėgio matuokliai naudojami įvairiose pramonės šakose. Darbas su dujomis susijęs su didele rizika, todėl svarbu stebėti visus sistemos rodiklius.Slėgio informacija suteikia vartotojams informaciją apie esamą matuojamo objekto būseną

Slėgio skirtumo matuokliai gali būti naudojami slėgio skirtumui dviejuose savavališkai tirti taškuose nustatyti. Mikromanometras yra diferencinio slėgio matuoklis, leidžiantis išmatuoti slėgio skirtumus 40 kPa ribose.

Klasifikavimas pagal veikimo principą

Dujų slėgio matuokliai, priklausomai nuo rodmenų skaitymo mechanizmo, skirstomi į:

• Deformacija;
• Elektriniai;
• Dedweight stūmoklis;
• Skystis.

Kiekviena rūšis turi savo būdingų savybių.

Slėgio matuoklių deformacijos tipas

Deformacijos klasės prietaisų veikimo principas ir pagrindas – slėgis veikia jautrų įrenginio elementą, kuris deformuojasi. Slėgio lygis nustatomas pagal deformacijos laipsnį.

Deformacijos slėgio matuokliai gaminami su vamzdiniais spyruokliniais, silfoniniais arba membraniniais darbiniais komponentais, turinčiais didelį jautrumą

Vamzdinių spyruoklių įtaisų jutimo elementai yra vamzdinės spyruoklės. Šie gaminiai yra vamzdeliai, sulenkti apskritimu su skersine ovalia dalimi. Dujos veikia vidinį vamzdžio paviršių. Tokio poveikio metu vamzdelis deformuojasi ir keičia savo formą, artėja prie apvalumo.

Vienas vamzdžio galas yra sandarus ir gali būti perkeltas. Antrasis yra atviras ir pritvirtintas laikikliais. Sulenkus spyruoklės vamzdelį, paveikiami ir žiedai, kurie vėliau atlenkia spyruoklę. Užsandarintas spyruoklės galas juda pagal slėgio jėgą. Šis judėjimas perduodamas į matavimo skalę.

Matuojant slėgį iki 40 bar, naudojamos apskritos spyruoklės.Esant didesniam slėgiui, naudojamos spiralinės arba spiralinės spyruoklės, esančios toje pačioje plokštumoje. Rodmenų paklaida matuojant slėgį šiuo metodu svyruoja nuo 1 iki 4%.

Diafragmos ir dumplių jutimo elementai leidžia efektyviai išmatuoti mažas perteklinio ir vakuuminio slėgio vertes.

Silfonas pagamintas pagal santechnikos silfoninės žarnos principą. Tai plonasienis metalinis vamzdis, pagamintas iš judančių skersinių žiedų. Priklausomai nuo medžiagos ir gamybos parametrų, silfonai gali būti daugiau ar mažiau standūs.

Veikiant aukštai temperatūrai laikui bėgant kaupiasi plastinės deformacijos, kurios sutrikdo rodmenų tikslumą. Be to, esant aukštesnei temperatūrai ir slėgio pulsavimui, statinių charakteristikų pokytis pagreitėja

Jautrūs membraniniai elementai turi didžiausią įvairovę. Tokių prietaisų tikslumo klasė neviršija 1,5. Tokie prietaisai turi apsauginę sistemą. Perkrovos atveju membrana remiasi į specialų apsauginį įtaisą.

Membraninės dėžutės dažnai įrengiamos įrenginiuose, kurie matuoja slėgį ir vakuumą. Slėgio matuokliai, traukos matuokliai ir manometrai su membraninėmis dėžėmis gaminami 1,5 tikslumo klasėmis; 2,5 ir matavimo riba iki 25 kPa.

Plokščiosios diafragmos turi nedidelį veikimo taško poslinkį, todėl dažniausiai jos naudojamos slėgiui paversti jėga. Jie yra nestabilūs, bet gerai apskaičiuoti.

Gofruotos membranos kartu su panašiomis dėžėmis naudojamos statiniam našumui pagerinti. Pirmieji juda geriau, bet juos sunku apskaičiuoti. Pastarieji naudojami daug dažniau dėl sumažėjusio standumo.

Mažoms slėgio vertėms matuoti naudojami prietaisai su suglebusiomis membranomis.

Prietaisus reikia apsaugoti nuo aukštos temperatūros, nes tai neigiamai veikia pagrindinių darbo elementų elastingumą ir jautrumą.

Mechaniniai slėgio matuokliai

Daugelis vamzdžių spyruoklinių matuoklių iš tikrųjų yra tiesioginio konvertavimo įtaisai. Tai reiškia, kad slėgis paverčiamas jutiklio elemento ir su juo besiliečiančio mechaninio įtaiso poslinkiu.

Diagramoje armatūra dedama radialiai, tačiau gaminami ir manometrai su ašine jungtimi

Veikiant slėgiui, laisvasis spyruoklės galas juda, pavara veikia pavarų sektorių, pavara ir rodyklė sukasi.

Spyruokliniai manometrai gaminami matavimo diapazonu nuo 0,1 iki 103 MPa ir turi skirtingas tikslumo klases. Gaminami pavyzdiniai modeliai, kurių tikslumo klasės yra 0,15; 0,25; 0.4. Padidinto tikslumo darbinės kategorijos metrai - 1 ir 0,6. Bendrieji techniniai darbuotojai - su 1,5 tikslumo klasėmis; 2,5; 4.

Elektriniai kontaktiniai slėgio matuokliai

Struktūriškai tai yra rodomojo manometro modifikacija. Darbo esmė ta, kad rodyklei pasiekus slenkstinę slėgio vertę, tinklas užsidaro.

Rodomojo manometro konstrukcijoje papildomai yra įmontuotos rodyklės su presuotais elektriniais kontaktais, kurios yra priešais signalizuojamas vertes

Elektros grandinė uždaroma ir pavojaus signalas suveikia, kai rodyklė pasiekia vieną iš rodyklių su kontaktais. Tokių manometrų tikslumo klasė yra 1,5. Matavimo diapazonas atitinka standartines vertes.

Signalizavimui arba padėties valdymui naudojamas slėgio jungiklis, pažymėtas RD. Jie matuoja slėgį nuo 12 iki 1600 kPa. Relė pagal valdymo prietaiso rodmenis sureguliuota į viršutinę ir apatinę įjungimo ribas, jos pertraukimo galia siekia 10 W.

Slėgio matuoklių registravimo modeliai

Pramonė gamina manometrus su įmontuota indikatoriaus skaitymo sistema, kuri įrašo reikšmes į diskinę diagramą, kad būtų galima stebėti rodiklių dinamiką. Vieną apsisukimą galima atlikti per 8, 12, 24 valandas. Judėjimas vyksta dėl elektros variklio arba laikrodžio mechanizmo.

Manometro registratoriaus veikimas pagrįstas signalo perdavimu didelio skersmens vamzdine spyruokle, kuri turi traukos jėgą. Jis perduoda judesį iš jutimo elemento į ekrano sistemą. Prietaisai, pažymėti MTS, registruoja perteklinio slėgio vertes.

Tokie prietaisai reikalauja operatoriaus valdymo ir turi 1 tikslumo klasę; 1,5; 2.5.

Silfonams jautrūs elementai naudojami savaime registruojančiuose diferencinio slėgio matuokliuose, kuriuose papildomai gali būti įrengtas signalizatorius ir pneumatinis keitiklis. Tokie prietaisai matuoja slėgį nuo 6,3 kPa iki 0,16 MPa ir turi 1 tikslumo klasę; 1.5.

Dedweight tipo slėgio matuokliai

Tokie manometrai dažnai naudojami kaip standartas kalibruojant kitas matavimo priemones. Jų matavimo diapazonas yra labai platus. Priklausomai nuo įrenginio konstrukcijos, jis gali prasidėti nuo rimtų vakuumo verčių ir baigtis iki 2500 MPa dubliavimu. Tikslumo klasė pasiekia maksimalias vertes iki 0,0015.

Kiekvieną kartą, kai matavimo prietaisas yra veikiamas apkrovos, viršijančios jam įprastas ribas, jis praranda savo tarnavimo laiką ir matavimo tikslumą.

Veikimo principas yra išlaikyti cilindrą stūmoklyje tam tikroje būsenoje, o kalibravimo svarmenys yra naudojami vienoje pusėje, o išmatuotas slėgis - kitoje. Priklausomai nuo krovinių svorio, sprendžiamas sukuriamo slėgio dydis.

Pagrindinis prietaiso darbinis elementas yra matavimo kolonėlė. Priklausomai nuo jo gamybos kokybės, junginių tikslumo ir grynumo, kinta ir paklaidos dydis.

Dujomis veikiantys PMG turi mažiausią matavimo paklaidą. Tačiau tokie įrenginiai kainuoja daug kartų brangiau dėl savo konstrukcijos ypatumų ir poreikio filtruoti dujas nuo pašalinių dalelių

Funkciškai dedveito manometrą sudaro slėgio generavimo įtaisas, matavimo sistema ir svoriai. Įrenginyje yra sukamasis mechanizmas slėgiui didinti ir mažinti, taip pat slėgio mažinimo vožtuvas.

Plačiai naudojami slėgio matuokliai su neužsandarintu stūmokliu. Jie turi tarpą tarp stūmoklio ir cilindro. Talpykla po stūmokliu užpildoma alyva, kuri spaudžiama pilama į tarpą ir sutepa besitrinančius paviršius.

Elektrinis dujų skaitiklis

Tokie manometrai naudojami tiesioginiam arba netiesioginiam dujų slėgiui paversti elektriniu parametru. Labiausiai paplitę tokio tipo manometrai yra: įtempio matuoklis, talpos ir varžos įtaisai. Slėgis matuojamas nuo 100 Pa iki 1000 MPa. Prietaisai gaminami nuo 0,1 iki 2,5 tikslumo klasėmis.

Slėgio matuokliai, veikiantys tensorezistinio efekto pagrindu, yra pakeisti laidininko varžos vertę dėl deformacijos. Išmatuokite slėgį diapazone nuo 60 iki 10⁸ Pa su minimalia klaida.

Jutiklio tvirtinimas flanšiniu būdu ir speciali įrenginio konstrukcija leidžia nuskaityti slėgio duomenis ypač agresyvioje aplinkoje, kurios temperatūra siekia iki 300 °C. Naudojamas slėgiui matuoti sistemose, kuriose vyksta greiti procesai.

Atsparumo manometrų veikimo schema pagrįsta laidininko varžos priklausomybe nuo slėgio. Paprastai tokio tipo prietaisai naudojami ypač aukštam, viršijančiam 100 MPa, slėgiui matuoti

Jautrus elementas tokiame įrenginyje yra manganino viela, kurios varža lengvai išmatuojama subalansuotu tilteliu.

Talpinių manometrų veikimas pagrįstas slėgio poveikiu membranai, kuri yra kilnojamas elektrodas. Kai membrana juda, pasikeičia keitiklio talpa. Būdingos didelės temperatūros paklaidos.

Talpiniuose manometruose membranos įlinkį lemia elektros grandinė. Tokie įtaisai naudojami sistemose, kuriose greitai keičiasi slėgis.

Skysčių matavimo prietaisai

Slėgis nustatomas šiais prietaisais, subalansuojant aptiktą slėgį su skysčio kolonėlės suformuotu slėgiu. Tokiu būdu galite išmatuoti nedidelį perteklinį slėgį, atmosferos slėgį, vakuumo lygį, slėgio skirtumą.

Šiai grupei atstovauja U formos manometrai, susidedantys iš susisiekiančių indų, o slėgis nustatomas pagal skysčio lygius; kompensaciniai mikromanometrai; puodelio slėgio matuokliai, kuriuose vietoj antrojo vamzdelio naudojamas rezervuaras; plūdiniai, varpeliai ir žiediniai diferencinio slėgio matuokliai.

Dviejų vamzdžių manometrai leidžia išmatuoti slėgio skirtumus. Tokiu atveju kiekvienam vamzdžiui taikomas slėgis, kurį reikia išmatuoti

Skysčio matavimo prietaisuose darbinis skystis yra jautraus elemento analogas.

Diferencialiniai slėgio matuokliai dažniausiai komplektuojami su signalizatoriais, srauto matuokliais, reguliatoriais ir įrašymo įrenginiais. Matavimo diapazonas nuo 10 iki 10⁵ Pa. Priklausomai nuo skysčių, užpildančių prietaisą, matavimo riba keičiasi.

Skirstymas pagal funkcinę paskirtį

Pagal paskirtį išskiriami šie dujų slėgiui matuoti naudojami manometrų tipai:

• bendroji techninė;
• nuoroda;
• ypatingas.

Pažvelkime į kiekvieno tipo ypatybes.

Bendrosios techninės paskirties slėgio matuokliai

Šio tipo manometrai gaminami vakuumo ir perteklinio slėgio dydžiams matuoti bendriems techniniams tikslams. Įvairios įrenginių modifikacijos leidžia juos naudoti įvairiose aplinkose. Jie naudojami slėgiui matuoti gamyboje tiesiogiai technologinių procesų metu.

Tokiuose įtaisuose esantis slėgis veikia vamzdelį iš vidaus ir sukelia laisvo galo judėjimą. Su juo sąveikauja mechanizmas, kuris judina rodyklę

Tokiais manometrais galima matuoti vario lydiniams neagresyvių dujinių terpių slėgį, esant darbinei temperatūrai iki 150 °C.Paprastai gaminio korpusas pagamintas iš plieno, o mechanizmo dalys – iš žalvario lydinio.

Bendrieji techniniai žemo arba aukšto slėgio dujų slėgio matuokliai gaminami taip, kad būtų atsparūs vibracijai, kurių dažnis yra nuo 10 iki 55 Hz, o poslinkio amplitudė ne didesnė kaip 0,15 milimetro. Jie turi keletą tikslumo klasių nuo 1 iki 2,5.

Skaitmeniniai manometrai yra mažo dydžio, pasižymi dideliu matavimo tikslumu ir ilgu tarnavimo laiku. Be to, tokius įrenginius galima kalibruoti

Populiarėja bendrosios techninės paskirties dujų slėgio matuokliai su elektronine lenta, ant kurios atvaizduojami matavimo duomenys. Juose dažnai būna įrengti keitikliai, kurie automatizuoja technologinius procesus. Slėgio reikšmės rodomos elektroniniame ciferblate.

Specialių slėgio matuoklių grupė

Tokie prietaisai gaminami tam tikros rūšies dujoms ir jų kuriamai aplinkai. Sistemoms su padidintu slėgiu slėgio matuokliai gaminami aukšto slėgio dujoms. Kai kurios dujos yra agresyvios tam tikriems lydiniams, todėl dirbant su jomis būtina naudoti atsparias medžiagas.

Priklausomai nuo dujų rūšies, specialūs manometrai dažomi skirtingomis spalvomis.

Propano manometrai dažyti raudonai, turi plieninį korpusą ir turi bendrųjų techninių manometrų charakteristikas. Tokių prietaisų darbinis slėgis yra nuo 0 iki 0,6 MPa. Tai standartinis propano slėgis. Galimas veikimas temperatūros diapazone nuo –50 iki +60 °C. Darbo aplinkos temperatūra iki +150 °C. Dažnai komplektuojamas su balionų reduktoriais.

Amoniako slėgio matuokliai cilindruose ir kitose talpose yra geltonos spalvos.Įrenginiuose su kelių pakopų suspaudimu yra temperatūros skalė. Manometro komponentai pagaminti iš medžiagų, atsparių amoniako garams.

Esant rimtoms dinaminėms apkrovoms, manometrai užpildomi glicerinu arba silikonu

Acetileno manometras nudažytas baltai. Pagaminta kaip manometras apsaugos sistemoms iš neriebių medžiagų. Naudojamas pertekliniam slėgiui įvairiose acetileno paskirstymo ir generavimo sistemose matuoti. Korpusas pagamintas iš plieno, vidinės dalys – iš žalvario lydinio. Leistinas temperatūros diapazonas yra nuo – 40 iki + 70 °C.

Vandenilio slėgio matuoklis tampa tamsiai žalias. Kitų degių dujų manometras nudažytas raudonai. Nedegių mišinių matavimo prietaisas nudažytas juodai. Deguonies slėgio matuoklis nudažytas mėlynai.

Slėgio matavimo etaloniniai prietaisai

Šio tipo manometrai skirti tikrinti, kalibruoti ir reguliuoti kitus prietaisus, kad būtų užtikrintas aukščiausias įmanomas matavimo tikslumas. Tokie prietaisai išsiskiria aukštesne tikslumo klase, palyginti su bendraisiais techniniais. Darbo standartai skirstomi į tris kategorijas.

Kontroliniai manometrai, naudojami matavimo priemonių rodmenų patikimumui stebėti montavimo vietoje, dar vadinami didelio tikslumo manometrais. Veikimo matavimo diapazonas yra nuo 0-0,6 iki 0-1600 barų dujinėms terpėms.

Slėgio matuokliai įprastiems ir sudėtiniai dujų balionai turi būti patikrinta ne rečiau kaip kartą per metus, nebent prietaiso dokumentuose nurodyti kiti laikotarpiai. Patikrą atlieka akredituotos metrologinės organizacijos, turinčios juridinio asmens statusą.Po patikrinimo išduodamas sertifikatas ir uždedamas antspaudas.

Prietaisą reikia išimti iš cilindro ir nuvežti į metrologinį servisą. Ten tikrintojai ir kalibratoriai, naudodami standartų rinkinį ir pagalbinius instrumentus, tikrins maždaug 10 dienų.

Etaloninių slėgio matuoklių transmisijos mechanizmai apdorojami didesniu pavaros dažniu. Jiems būdinga minimali trintis rodyklės mechanizme, taip pat didelis vidinių elementų jautrumas.

Standartinių manometrų, kurių tikslumo klasė yra 0,4, skalė yra 250 vienetų, 0,15 arba 0,25 tikslumo klasės - 400 vienetų skalė, kurios padalijimo vertė yra 1 vnt. Prietaiso veikimas galimas esant skirtingoms temperatūroms, priklausomai nuo korpuso užpildo. Ideali darbo temperatūra yra 20 °C.

Supažindins su dujų balionų papildymo specifika kitas straipsnis. Jį turėtų perskaityti visi prie centralizuoto dujų tiekimo neprijungto šalies nekilnojamojo turto savininkai.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Spyruoklinio slėgio matuoklio veikimo principas:

Manometro charakteristikos ir taikymo sritis:

Slėgio matuokliai gaminami įvairioms problemoms spręsti. Populiariausi yra bendrieji techniniai tipai, naudojami mažose pramonės šakose ir įvairiose įmonėse dirbant su dujų įranga ir sistemomis. Elektriniai kontaktiniai slėgio matuokliai yra prietaisai, signalizuojantys, kai pasiekiama kritinė vertė.

Manometrams tikrinti ir reguliuoti naudojami standartiniai manometrai. Tam tikros dujinės terpės slėgiui matuoti gaminami specialūs manometrai.Tarp jų labai populiarūs propano manometrai, kurie dažnai montuojami su reduktoriumi ant dujų balionų.

Ar norėtumėte pasidalinti naudinga informacija straipsnio tema, užduoti klausimą ar paskelbti nuotrauką? Prašome palikti komentarus žemiau esančioje formoje. Dalinkitės naudinga informacija ir rekomendacijomis, kurios gali būti naudingos svetainės lankytojams.