Виды манометров для измерения давления воды по принципу работы
В наши дни работающие в условиях давления устройства используются практически во всех сферах жизнедеятельности человека. Следовательно, вместе с ними применяются и водяные манометры, дающие точную информацию о показателях давления. При этом измерительные приборы могут отличаться между собой по конструкции и принципу действия. Имеющиеся на рынке манометры воды делятся на такие типы:
- Поршневые манометры – в их устройство входит цилиндр, внутри которого располагается поршень. При работе на одну часть поршневого насоса действует рабочая среда – газ или жидкость, а с другой – давление груза определенной величины. Вместе с перемещением бегунка в действие приводится стрелка на шкале прибора;
- Жидкостные манометры – в их конструкцию входит трубка, внутри которой находится жидкость и подвижная пробка. В процессе использования жидкостного манометра рабочая жидкость воздействует на пробку, в результате чего меняется уровень жидкости внутри трубки. В этот момент начинает двигаться стрелка прибора;
- Деформационные манометры – внутри таких приборов располагается мембрана, деформация которой приводит в действие указательную стрелку над шкалой устройства.
Современные манометры на воду также делятся между собой на механические и электронные устройства. Механический манометр для насоса или системы водоснабжения имеет простую конструкцию, однако не может достаточно точно измерить давление. В конструкцию электронного прибора входит контактный узел, который более точно измеряет давление рабочей среды.
По способу использования манометры делятся между собой на такие виды:
- Стационарные – такие приборы монтируются и применяются только на определенном агрегате без возможности демонтажа измерительного устройства. Зачастую на используемом агрегате также применяется регулятор давления для воды с манометром;
- Переносные – эти измерительные приборы могут демонтироваться и использоваться для работы с разными агрегатами и в различных системах. Переносной прибор обладает меньшими габаритами.
Каждый из перечисленных видов приборов нашел свое активное применение. Многие из современных моделей используются в системе отопления частного дома или в квартире, другие – применяются для обслуживания крупных промышленных предприятий.
Манометры для измерения давления
| Манометры для коммунальных нужд | Промышленные манометры | Для измерения низкого давления газа, напоромеры | Виброустойчивые манометры | Коррозионно стойкие виброустойчивые манометры | Электронтактные манометры ЭКМ | |
| Изображение | ||||||
| Название | ТМ-510-М2 | ТМ-110, ТМ-210, ТМ-310, ТМ-510, ТМ-610 | КМ-11, КМВ-22, КМ-22 | ТМ-320, ТМ-520, ТМ-620 | ТМ-121, ТМ-221, ТМ-321, ТМ-521, ТМ-621 | ТМ-510.05, ТМ-610.05 |
| Диаметр, мм | 100 | 40, 50, 63, 100, 150 | 63, 100 | 63, 100, 150 | 40, 50, 63, 100, 150 | 100, 150 |
| Диапазон | 0…60 кгс | -1…1000 кгс | -12.5…60 кПа | 0…1000 кгс | -1…1000 кгс | 0…1000 кгс |
| Нержавейка | — | — | Да | Да | Да | — |
| Гидро заполнение | — | — | — | да | да | — |
| Резьба штуцера | М20×1,5 или G½; | М10×1 или G⅛; М12×1,5 или G¼; М20×1,5 или G½; | М12×1,5 М20×1,5 или G½; | М12×1,5 или G¼; М20×1,5 или G½; | G⅛; G¼; М12×1,5 или G¼; М20×1,5 или G½; | М20×1,5 или G½; |
| Штуцер | радиальный | радиальный или осевой | радиальный или осевой | радиальный или осевой | радиальный или осевой | радиальный |
Выбрать манометры можете в каталоге.
Рабочее давление манометра определяется по формуле Pраб. ниж.=0,25*Pmax Pраб. верх.=0,75*Pmax, т.е. рабочее давление находится в диапазоне 0,25 … 0,75 % от максимального значения манометра. Манометры, вакуумметры и мановакуумметры показывающие предназначены для измерений избыточного и вакуумметрического давления жидкостей и газов. Принцип действия манометров основан на зависимости деформации чувствительного элемента от измеряемого давления. В качестве чувствительного элемента используется трубка Бурдона. Под воздействием измеряемого давления свободный конец трубки перемещается и с помощью специального механизма вращает стрелку манометра.
Основным узлом манометров является трубчатая пружина. При возрастании давления пружина разгибается, и перемещение её конца с помощью передаточного механизма преобразуется во вращение показывающей стрелки относительно шкалы циферблата манометра. Измеряемое давление подается в трубчатую пружину через резьбовой штуцер. Шкалы давления приборов могут быть отградуированными в кПа, МПа, кгс/см2, бар.
Таблица соответствия манометров различных производителей
| Росма | Метер | Манотомь | Wika |
| ТМ-110 | — | ДМ 2018 | 111.10 |
| ТМ-210 | ДМ 02-50 | ДМ 2029 | 111.10 |
| ТМ-310 | ДМ 02-063 | МП2-У, МП2-УУ2, МП2 | 111.10 |
| ТМ-510 | ДМ 02-100 | МП3-У, МП3-УУ2, МП3 | 111.10 |
| ТМ-610 | ДМ 02-160 | МП4-У, МП4-УУ2, МП4 | 111.10 |
| ТМ-810 | ДМ 02-250 | ДМ 8010 | 211.11 |
| ТМ-510 IP54 | — | МП3-УУХЛ1 | |
| ТМ-610 IP54 | — | МП4-УУХЛ1 | |
| ТМ-610 МТИ | — | МПТИ | 312.20 |
| ТМ-510.05 | ДМ 02-V | ДМ2010Сг, ДВ2010Сг, ДА2010Сг, ДМ2010Ф | |
| ТМ-610.05 | ДМ 02-V | ДМ 2005Сг, ДМ2005Ф | |
| ТМ-511 NH3 | МП3А-У | ||
| ТМ-611 NH3 | — | МП4А-У | |
| ТМ-320 | ДМ 93-063 | ДМ 8032-ВУ | 213.53.063 |
| ТМ-520 | ДМ93-100 | ДМ 8008-ВУ, М-3ВУ | 213.53.100, 212.20.100 |
| ТМ-621 NH3 | — | ДМ 8008А-ВУ | |
| ТМ-221 | 131.11 | ||
| ТМ-321 | ДМ90-063 | — | 232.50.063, 233.50.063 |
| ТМ-521 | ДМ90-100 | МП3А-Кс, М-3ВУКс | 232.50.100, 233.50.100 |
| ТМ-621 | ДМ90-160 | МП4А-Кс, М-4ВУКс | 232.50 |
| ТМ-521.05 | — | — | PGS21.100 |
| ТМ-621.05 | — | PGS23.160 | |
| КМ-11 | НМ96-063 | 612.20 | |
| КМ-22 | НМ96-100 | — | 612.20 |
Таблица подбора манометров
| Росма | Диаметр, мм | Класс точности | Резьба штуцера | Материал корпуса | Группы манометров |
| ТМ-110 | 40 | 2,5 | G⅛, M10×1, NPT⅛ | сталь | Стандартный IP40 |
| ТМ-210 | 50 | 2,5 | М12×1,5 или G¼ | сталь | Стандартный IP40 |
| ТМ-310 | 63 | 2,5 | М12×1,5 или G¼ | сталь | Стандартный IP40 |
| ТМ-510 | 100 | 1,5 | М20×1,5 или G½ | сталь | Стандартный IP40 |
| ТМ-610 | 150 | 1,5 | М20×1,5 или G½ | сталь | Стандартный IP40 |
| ТМ-810 | 250 | 1,5 | М20×1,5 или G½ | сталь | Котловой IP40 |
| ТМ-510 IP54 | 100 | 1,5 | М20×1,5 или G½ | сталь | Стандартный исполнение IP54 |
| ТМ-610 IP54 | 150 | 1,5 | М20×1,5 или G½ | сталь | Стандартный исполнение IP54 |
| ТМ-610 МТИ | 150 | 0,4 … 1 | М20×1,5 или G½ | сталь | Образцовый |
| ТМ-510.05 | 100 | 1,5 | М20×1,5 или G½ | сталь | Стандартный электроконтактный IP40 |
| ТМ-610.05 | 150 | 1,5 | М20×1,5 или G½ | сталь | Стандартный электроконтактный IP40 |
| ТМ-511 NH3 | 100 | 1,5 | М20×1,5 или G½ | хромированная сталь 10 | Аммиачный IP65 |
| ТМ-611 NH3 | 150 | 1,5 | М20×1,5 или G½ | хромированная сталь 10 | Аммиачный IP65 |
| ТМ-320 | 63 | 1,5 | М12×1,5 или G¼ | нержавеющая сталь | Виброустойчивый |
| ТМ-520 | 100 | 1 | М20×1,5 или G½ | нержавеющая сталь | Виброустойчивый |
| ТМ-621 NH3 | 100 | 1 | М20×1,5 или G½ | нержавеющая сталь | Аммиачный коррозионностойкий IP65 |
| ТМ-221 | 50 | 2,5 | IP65 | нержавеющая сталь | Коррозионностойкий виброустойчивый IP65 |
| ТМ-321 | 63 | 1,5 | М12×1,5 или G¼ | нержавеющая сталь | Коррозионностойкий виброустойчивый IP65 |
| ТМ-521 | 100 | 1 | М20×1,5 или G½ | нержавеющая сталь | Коррозионностойкий виброустойчивый IP65 |
| ТМ-621 | 150 | 1 | М20×1,5 или G½ | нержавеющая сталь | Коррозионностойкий виброустойчивый IP65 |
| ТМ-521.05 | 100 | 1,5 | М20×1,5 | нержавеющая сталь | Коррозионностойкий виброустойчивый электроконтактный |
| ТМ-621.05 | 150 | 1,5 | М20×1,5 | нержавеющая сталь | Коррозионностойкий виброустойчивый электроконтактный |
| КМ-11 | 63 | 2,5 | М12×1,5 | сталь | Напоромер (низких давлений газов) |
| КМ-22 | 100 | 1,5 | М20×1,5 или G½ | нержавеющая сталь | Напоромер (низких давлений газов) |
Какие виды существуют?
Манометр с трубкой Бурдона
Манометры с трубкой Бурдона для холодильного оборудования предназначены для одновременного измерения давления пара и зависящей от него температуры пара. На случай применения хладагентов разных видов предусмотрена комплектация прибора несколькими температурными шкалами. Приборы рассчитаны на применение самых распространенных неорганических и органических хладагентов. В этом случае необходимо принять в расчет стойкость материала, из которого изготовлен манометр. Все приборы разработаны в соответствии с международными рекомендациями по измерительной технике с учетом требований стандартов и сфер применения.
Принцип работы
Основой принцип механического измерения давления является эластичный измерительный элемент, способный под воздействием сжимающей нагрузки деформироваться строго определенным образом и испытанную деформацию воспроизводить. С помощью стрелочного устройства эта деформация преобразуется во вращательное движение стрелки. С помощью масштабирования циферблата можно узнать давление, испытанное измерительным элементом, и связанную с ним температуру пара.
Температурная шкала
Существует прямая зависимость между температурой и давлением. Поэтому манометры комплектуются двумя шкалами:
- На одной отображается измеренное давление, на другой рассчитанное значение температуры.
- Значения температурных шкал основаны на таблицах свойств водяного пара насыщенных хладагентов при эталонном значении давления 1013,25 миллибар.
Они соблюдаются только для чистых хладагентов, указанных на шкале. Поскольку на практике химически чистые хладагенты используются очень редко, а рабочее давление не совпадает с эталонным, на циферблате отображается приблизительная температура. Но для работы этого вполне достаточно.
Диапазоны измерения
По сравнению с другими техническими характеристиками диапазоны измерения имеют наибольшее практическое значение. Особенностью манометров, работающих с хладагентами, является наличие комбинированной шкалы с показаниями давления и температуры. На стандартной шкале дается цена деления в барах и °С. Возможны варианты отображения температуры в «F, а давления — в кПа/МПа или ф/кв. дюйм.
Заполняющая жидкость
Манометры с заполняющей жидкостью применяются для измерений, связанных с большими переменными нагрузками, а также с сильной вибрацией или пульсацией. Жидкость обеспечивает плавность хода стрелки и хорошую считываемость показаний даже при максимальной нагрузке и сильной вибрации. Кроме того, смазочное действие амортизационной жидкости значительно снижает износ прибора. Как правило, в качестве амортизационной жидкости используется глицерин.
Контакты
В приборах с электрическим измерительным датчиком или концевым контактом применяют парафиновое масло, которое не является проводником. В качестве дополнительного варианта используют силиконовый наполнитель разной степени вязкости.
Особенности дифференциальных микроманометров
Это мобильные приборы для замера разности давления до 3 кПа. Конструктивно эти приборы состоят из одной трубы, в которой устанавливают средства регулировки. Самая широко применяемая схема, представляет собой наклонную трубку. В полевых условиях традиционно применяют карманный дифманометр, которые отличает простота использования, но доработанная конструкция негативно сказывается на точности измерения.
Дифманометры монтируют в системы контроля технических систем и их безопасности. Они занимают место как обособленный прибор, так как составная часть технологической цепочки плотно взаимодействуя с управляющими приборами.
Между тем современные изделия, например, уже упоминавшийся дифференциальный манометр ДМЦ-01М обеспечивает ведение статистического материала по измеряемым параметрам. Это прибор может быть поставлен вместе с интерфейсом RS-232, это позволяет выполнить соединение дифманометра с персональным компьютером. В результате появляется возможность построения на основании относительно небольшого прибора станцию автоматического контроля с определенным набором функций диспетчеризации.
Но следует отметить, что цена такого изделия довольно высока, она может достигать суммы в 35 тысяч рублей. Приборы, обладающие меньшим функционалом, будут стоить, разумеется, дешевле, но и при этом их возможности останутся на месте.
Манометр, вакуумметр и мановакуумметр – назначение приборов.
Манометр – прибор, с помощью которого производят измерение избыточного и вакуумметрического давления сред в разных агрегатных состояниях. Измерение производится за счет деформации трубчатой пружины (трубка Бурдона), которая находится внутри корпуса.
Вакуумметр — прибор, с помощью которого производят измерение разряжения рабочей среды. Давление позволяет контролировать чувствительный элемент прибора – трубчатая пружина. Стандарты шкалы вакуумметра от – 1..0 атм. Шкала всегда отрицательная, т. к. вакуумметры измеряют разряжение. Производится измерение давления ниже атмосферного.
Мановакуумметр — это прибор, с помощью которого производят измерение избыточного давления и разряжения рабочей среды. Механизм, позволяющий производить измерение – деформация трубчатой пружины. Мановакуумметры перекрывают область вакуума и избыточного давления.
Отличие приборов: Манометр измеряет только положительное давление, вакуумметр измеряет только отрицательное давление, мановакуумметр – как отрицательное, так и положительное.
Типы определяемых давлений
Из школьного курса физики известно, что для расчетов пользуются тремя видами давлений. Среди них следующие:
- Атмосферное. Оно давно рассчитано и является постоянным для определенной точки земной поверхности. Атмосферное давление оказывает воздействие на все окружающие предметы в том числе и на человека. Но здоровый человек его не чувствует из-за уравновешивания внутренним давлением.
- Избыточное. Создается посредством нагнетательных установок при условии замкнутого пространства. Повышенное давление в основном используется для приведения силовых механизмов в движение от слабосильного двигателя.
- Пониженное (вакуумическое). Использование вакуумического давления обусловлено технологическими условиями. Созданное разряжение помогает втягивать рабочую среду в какую-либо емкость.
При обучении в институте появляется дополнительное понятие — абсолютное давление. Это сумма атмосферного и повышенного давлений.
Для снятия показаний должен выбираться соответствующий тип прибора.
Выбор устройства
Промышленность наших дней использует разные виды манометров. Чтобы произвести правильную покупку измерительного прибора, который будет по всем параметрам подходить для решения производственных процессов, нужно знать:
- Тип манометра.
- Рабочий диапазон измерения давления.
- Класс его точности.
- Среду его установки.
- Размеры корпуса.
- Функциональную нагрузку прибора.
- Куда будет установлен, а также размер резьбы штуцера.
- Эксплуатационные условия.
Если следовать вышеизложенному списку, тогда можно подобрать оптимальный прибор, так как все производители манометров придерживаются установленных стандартов. Поэтому устройства разных компаний по сути являются взаимозаменяемыми.
Типы манометров
Современное приборостроение предлагает несколько типов устройств, которые являются измерителями давления в разном диапазоне:
- Манометры, работающие от 0 до любых значений со знаком плюс.
- Мановакуумметры предназначены для измерения избыточных показателей от — до +.
- Вакуумметры работают с показателями ниже атмосферного в интервале от -1 до 0. То есть измеряют разреженные газы.
- Манометры, которые работают с предельно низкими значениями до +40 кПа.
- Видами вакуумметра являются тягомеры и тягонапоромеры.
- Напоромеры измеряют малое избыточное давление в низких показателях.
Чтобы осуществить правильный выбор прибора по допустимому интервалу давления следует знать рабочие значения давления технологического процесса, для чего и совершается покупка измерительного прибора. Не ошибитесь в операциях со знаками плюс и минус и прибавьте 30% к рабочему показателю.
специальный манометр
Функциональная нагрузка
Прибор по измерению давления выбирается в зависимости от потребностей производственного процесса, он должен соответствовать функциям и условиям эксплуатации. Манометры подразделяются на следующие виды функциональной нагрузки:
- Показывающие. Направление техническое. Предназначены чтобы измерять давление.
- Сигнализирующие. Нужны для управления внешней электрической цепью.
- Для точного измерения. Класс точности от 0,6/1,0 ед.
- Образцовые. Используются для проверки точности технических манометров.
- Самопишущие. В виде диаграммы на бумаге записывают измеряемое давление.
О назначении сообщает тип корпуса прибора, он может быть:
- Виброустойчивым.
- взрывозащищенным.
- Коррозионностойким.
Применяются манометры в системах котлов, судового и железнодорожного оборудования. Существует группа приборов, способная эксплуатироваться в пищевой отрасли производства. Материал корпуса измерительного прибора позволяет соответствовать условиям службы.
Требования к манометрам
Цвет корпуса указывает на тип измеряемого газа: желтый — аммиак, голубой — кислород, черный — негорючие, красный — горючие
Точные показатели, в соответствии с которыми устройство проводит замеры, напрямую зависит от правильности его подбора и монтажа в сочетании с эксплуатационными условиями. При подборе нужно учитывать физические и химические свойства измерительной среды и предполагаемые данные по давлению. Например, для условий с высоким содержанием агрессивных газов, лучше приобретать специальные приборы, изготовленные из прочных материалов. Диаметр стекла манометра должен быть не меньше 10 или 16 см, если его размещают на дистанции от 2 до 3 метров.
Устройства, применяемые в газовых средах, имеют различные оттенки корпуса, к примеру, голубой указывает на работу с кислородом, желтый с аммиаком, красный и черный подходят для горючих и негорючих газов соответственно. По правилам безопасности не рекомендуется пользоваться манометрами с истекшим сроком поверки, а также при отсутствии пломбы или отметки о проведении этой процедуры. Если стрелка прибора не возвращается к нулевому показателю после отключения, он тоже считается нерабочим.
Классификация по функционалу
Калибровка аналоговых манометров
По своему назначению манометр для газа высокого либо низкого давления бывает общетехническим, эталонным или специальным.
Общетехнические
Подобные приборы помогают измерять показатели максимального и вакуумметрического давления и применяются чаще всего на производстве, в том числе в процессе технологических работ. Они подходят для проведения измерений в газообразных средах, причем они должны быть неагрессивными для сплавов из меди при температурном режиме до 150 градусов. Эти устройства выдерживают вибрационные колебания с пределами от 10 до 55 Гц, амплитуду до 0,15 мм, класс точности у них варьируется от 1 до 2,5.
Эталонные
Приборы этого типа разработаны с целью тестирования, настраивания и калибровки прочих устройств для обеспечения максимально точных замеров. Подобные манометры для измерения давления газа разделяют на три категории, их перечень включает контрольные и образцовые регуляторы, а также их аналоги, предназначенные для обыкновенных и композитных баллонов. Газомеры первого типа применяются чаще всего и помогают контролировать достоверность данных приборов в местах установки, их рабочий предел колеблется в промежутке от 0,06 до 1600 бар.
Специальные
Специальные регуляторы создают под конкретный тип газа, а также среду, образуемую им. Корпусы таких устройств красят в разнообразные цвета с учетом типа вещества, для которых они предназначены. Манометры такого назначения делают из прочных материалов, способных выдерживать воздействие газообразных сред. Они считаются наиболее распространенными и отличаются простой конструкцией.
Монтаж манометра
Между трубой и манометром ставят трехходовый кран
Чтобы газомер мог измерить и регулировать давление корректно, его ставят на участках, где будет максимально просто снимать показатели, проводить обслуживание и ремонт прибора. Существуют предельные интервалы между регулятором и стенами, которые нужно соблюдать при монтаже. Если устройство ставят на высоте до 2-3 метров, диаметр его корпуса должен быть не меньше 160 мм.
В дополнение к монтажной конструкции манометра встраивают трехходовой кран, устанавливаемый между трубой и самим регулятором. Если агрегат эксплуатируется в условиях, из-за которых на его функционал может повлиять высокая температура, осадки или другие внешние факторы, его дополнительно защищают сифонами, буферными элементами либо другой защитой, а также тепловой изоляцией при необходимости.
Как правильно подобрать манометр
Измерители давления подбираются для установки в конкретную систему с учетом целого комплекса параметров. Ключевым параметром, по которому выбирается манометр, является диапазон измерений. Рабочий ряд шкал современных моделей является очень широким.
Правильно выбрать манометр по шкале довольно просто. Для этого необходимо подбирать шкалу таким образом, чтобы рабочее давление системы находилось в пределах от 1/3 до 2/3 шкалы.
Например, если рабочее давление трубопровода составляет 10 атмосфер, то для его измерения необходимо приобретать манометр со шкалой 0-25 атмосфер (для этой шкалы 1/3 будет равна 8,3 атмосферы, а 2/3 — 16,6 атмосфер). Если показатель рабочего давления будет слишком низким (менее 1/3 шкалы), то значительно возрастает погрешность измерений. При высоком рабочем давлении (свыше 2/3 шкалы) прибор будет работать с повышенными нагрузками, что снизит срок его службы.
Большинство манометров поставляется в круглом корпусе. Подбирать прибор нужно исходя из условий установки, чтобы к нему был обеспечен удобный доступ и он не соприкасался с другим оборудованием или элементами конструкций. Стандартные манометры могут иметь диаметр от 40 до 250 мм. Также в зависимости от условий установки выбирают приборы по расположению штуцера. Оно может быть радиальным и аксиальным (торцевым). В первом случае штуцер для подключения прибора располагается в его нижней части, во втором случае — сзади.
В зависимости от условий эксплуатации может потребоваться установка специализированного манометра.
Такие приборы рассчитаны на работу в жестких условиях — под воздействием агрессивной рабочей среды, вибрации, низких (ниже -40 °C) и высоких (свыше +100 °C) температур.
При выборе манометра также учитывается размерность присоединительной резьбы, которую производитель обязательно указывает на корпусе. При этом нужно учитывать, что на приборах отечественного производства обычно применяется метрическая резьба, а на импортных — трубная резьба.
Также подбирать манометр нужно с учетом межповерочного интервала. Удобнее всего эксплуатировать приборы с максимальным интервалом поверки.
В этой статье представлена информация о манометрах, чем руководствоваться при выборе, особенности их эксплуатации и прочее. Наряду с манометрами эта информация применима к вакуумметрам и мановакуумметрам. По тексту упоминаются только манометры, поскольку рекомендации по выбору и пр. для этих приборов одинаковы.
Типы определяемых давлений
Из школьного курса физики известно, что для расчетов пользуются тремя видами давлений. Среди них следующие:
- Атмосферное. Оно давно рассчитано и является постоянным для определенной точки земной поверхности. Атмосферное давление оказывает воздействие на все окружающие предметы в том числе и на человека. Но здоровый человек его не чувствует из-за уравновешивания внутренним давлением.
- Избыточное. Создается посредством нагнетательных установок при условии замкнутого пространства. Повышенное давление в основном используется для приведения силовых механизмов в движение от слабосильного двигателя.
- Пониженное (вакуумическое). Использование вакуумического давления обусловлено технологическими условиями. Созданное разряжение помогает втягивать рабочую среду в какую-либо емкость.
При обучении в институте появляется дополнительное понятие — абсолютное давление. Это сумма атмосферного и повышенного давлений.
Для снятия показаний должен выбираться соответствующий тип прибора.
Устройство ЭКМ
ЭКМ является устройством, имеющий форму цилиндра и очень похожим на обычный манометр. Но в отличие от него в состав ЭКМ входят две стрелки, задающие значения уставок: Рмакс и Рмин (их перемещение осуществляется по шкале циферблата в ручную). Подвижная стрелка, показывающая реальное значение измеряемого давления коммутирует контактные группы, которые замыкаются или размыкаются при достижении ей выставленного значения. Все стрелки располагаются на одной оси, но места, в которых они закреплены, изолированы и не соприкасаются друг с другом.
Ось индикаторной стрелки изолирована от деталей прибора, его корпуса и шкалы. Она совершает вращения независимо от других.
К подшипникам, с помощью которых крепятся стрелки, подведены специальные токоведущие пластины (ламели), соединенные с соответствующей стрелкой, а с другой стороны эти пластины выведены в контактную группу.
Помимо вышеперечисленных составляющих, ЭКМ как и любой манометр имеет также чувствительный элемент. Почти во всех моделях, этим элементом является трубка Бурдона, которая перемещается вместе со стрелкой, жестко закрепленной на нём, также в роли данного элемента для датчиков, измеряющих давление среды более 6 МПа, используется многовитковая пружина.
Для примера рассмотрим подключение электропривода задвижки ГЗ-А
Данный электропривод многооборотный, питается трехфазным переменным током. ГЗ-А содержит цепи управления дистанционной сигнализацией, которые для наглядности не будем рассматривать в примере.
Управлять работой схемы будет электроконтактный манометр типа ДМ. В качестве коммутационных элементов применим магнитные пускатели ПАЕ третьей величины с четырьмя контактами, работающими на замыкание и с двумя – на размыкание, из размыкающих контактов задействуем только один (Рис. 2).
Рис. 2
Допустим, в начальный момент задвижка находится в закрытом положении. При снижении давления жидкости или газа манометр замыкает провод фазы С через контакт min, и нормально замкнутый контакт КПЗ3 на якорь пускателя ПО, а по цепи от нейтрального провода – через конечный выключатель положения «открыто» КВО и муфтовой выключатель МВО. Магнитный пускатель ПО обходит цепь манометра ДМ замыкая контакт КПО2. Для исключения срабатывания цепи запуска закрытия задвижки, ПО блокирует пускатель ПЗ, разрывая цепь питания размыкающими контактами КПО3. При полном открытии задвижки размыкается контакт КВО и схема обесточивается.
При достижении максимального давления замыкается вывод max манометра ДМ. На пускатель закрытия ПЗ через контакты манометра и нормально замкнутый контакт КПО3 подключается к фазе С с одной стороны, а с другой – через контакты закрытия концевика КВ3 и муфтового выключателя МВЗ – к нулевому проводу. ПЗ замыкает цепь питания своего якоря контактами КПЗ2, обеспечивая полный цикл закрытия задвижки. Контакты П3 включают электропривод на реверс, обратным, по сравнению с контактами ПО, подключением фазовых проводов А и С. При полном закрытии задвижки схема ПЗ обесточивается концевым выключателем КВЗ.
Муфтовые выключатели предназначены для защиты двигателя при высоком крутящем моменте вала. Повторное замыкание контактов МВО и МВЗ происходит при обратном вращении двигателя.
Электроконтактный манометр типа ДМ способен коммутировать до 0,5 А, что обеспечивает прямое подключение пускателей ПАЕ, якоря которых потребляют при включении максимум 0,25 А при напряжении 127 В. Коммутируемая контактной группой пускателя максимальная нагрузка составляет 17кВт, а для включения электропривода достаточно мощности в 0,18кВт. На практике рекомендуется включать цепи управления магнитным пускателем через промежуточные реле (Рис. 3) для предотвращения обгорания контактов манометра.
Рис. 3
При использовании промежуточных реле количество задействованных контактов магнитных пускателе (ПО и ПЗ) сокращается до трех. Каждое промежуточное управляют двумя контактами, работающими на замыкание (для обхода цепи питания электроконтактного манометра и включения якоря контактора) и одним на размыкание (для предотвращения срабатывания цепи обратного хода двигателя). В остальном схема аналогична приведенной на Рис. 3.
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.
Возможные поломки и пути их решения
Причиной поломки приборов становится некачественный материал изготовления или нарушение правил эксплуатации, например, превышение рабочего давления или использование при температуре, на которую он не рассчитан.
Но не всегда это рентабельно. Зачастую дешевле установить новый манометр.
Поломки, которые можно устранить:
- микротрещины в трубке запаивают;
- гнутые и сломанные стрелки меняют;
- неисправная пружина, обеспечивающая вращение стрелки, также подлежит замене.
Если износились зубцы передаточного механизма или погнулась пружинная трубка, то такой манометр не подлежит ремонту.
Манометр с трубкой Бурдона
Манометры с трубкой Бурдона для холодильного оборудования предназначены для одновременного измерения давления пара и зависящей от него температуры пара. На случай применения хладагентов разных видов предусмотрена комплектация прибора несколькими температурными шкалами. Приборы рассчитаны на применение самых распространенных неорганических и органических хладагентов. В этом случае необходимо принять в расчет стойкость материала, из которого изготовлен манометр. Все приборы разработаны в соответствии с международными рекомендациями по измерительной технике с учетом требований стандартов и сфер применения.
Принцип работы
Основой принцип механического измерения давления является эластичный измерительный элемент, способный под воздействием сжимающей нагрузки деформироваться строго определенным образом и испытанную деформацию воспроизводить. С помощью стрелочного устройства эта деформация преобразуется во вращательное движение стрелки. С помощью масштабирования циферблата можно узнать давление, испытанное измерительным элементом, и связанную с ним температуру пара.
Температурная шкала
Существует прямая зависимость между температурой и давлением. Поэтому манометры комплектуются двумя шкалами:
- На одной отображается измеренное давление, на другой рассчитанное значение температуры.
- Значения температурных шкал основаны на таблицах свойств водяного пара насыщенных хладагентов при эталонном значении давления 1013,25 миллибар.
Они соблюдаются только для чистых хладагентов, указанных на шкале. Поскольку на практике химически чистые хладагенты используются очень редко, а рабочее давление не совпадает с эталонным, на циферблате отображается приблизительная температура. Но для работы этого вполне достаточно.
Диапазоны измерения
По сравнению с другими техническими характеристиками диапазоны измерения имеют наибольшее практическое значение. Особенностью манометров, работающих с хладагентами, является наличие комбинированной шкалы с показаниями давления и температуры. На стандартной шкале дается цена деления в барах и °С. Возможны варианты отображения температуры в «F, а давления — в кПа/МПа или ф/кв. дюйм.
Заполняющая жидкость
Манометры с заполняющей жидкостью применяются для измерений, связанных с большими переменными нагрузками, а также с сильной вибрацией или пульсацией. Жидкость обеспечивает плавность хода стрелки и хорошую считываемость показаний даже при максимальной нагрузке и сильной вибрации. Кроме того, смазочное действие амортизационной жидкости значительно снижает износ прибора. Как правило, в качестве амортизационной жидкости используется глицерин.
Контакты
В приборах с электрическим измерительным датчиком или концевым контактом применяют парафиновое масло, которое не является проводником. В качестве дополнительного варианта используют силиконовый наполнитель разной степени вязкости.
Устройство ЭКМ
ЭКМ является устройством, имеющий форму цилиндра и очень похожим на обычный манометр. Но в отличие от него в состав ЭКМ входят две стрелки, задающие значения уставок: Рмакс и Рмин (их перемещение осуществляется по шкале циферблата в ручную). Подвижная стрелка, показывающая реальное значение измеряемого давления коммутирует контактные группы, которые замыкаются или размыкаются при достижении ей выставленного значения. Все стрелки располагаются на одной оси, но места, в которых они закреплены, изолированы и не соприкасаются друг с другом.
Ось индикаторной стрелки изолирована от деталей прибора, его корпуса и шкалы. Она совершает вращения независимо от других.
К подшипникам, с помощью которых крепятся стрелки, подведены специальные токоведущие пластины (ламели), соединенные с соответствующей стрелкой, а с другой стороны эти пластины выведены в контактную группу.
Помимо вышеперечисленных составляющих, ЭКМ как и любой манометр имеет также чувствительный элемент. Почти во всех моделях, этим элементом является трубка Бурдона, которая перемещается вместе со стрелкой, жестко закрепленной на нём, также в роли данного элемента для датчиков, измеряющих давление среды более 6 МПа, используется многовитковая пружина.
