Manomeetrid gaasirõhu mõõtmiseks: arvestite tüübid, konstruktsiooniomadused ja töö

Sageli on vaja mõõta gaasi tekitatud rõhku. Näiteks balloonides, gaasijuhtmetes, erinevates konteinerites ja anumates.Näidikute juhtimiseks ja jälgimiseks kasutatakse gaasirõhu mõõtmiseks manomeetrit. Neid seadmeid kasutatakse erinevates eluvaldkondades alates meditsiinist kuni rasketööstuseni.

Selleks, et seadme ostmine ei oleks asjatu ja ostetud manomeeter vastaks tootmisprotsesside nõuetele, tasub klassifikatsiooniga tutvuda. Tutvustame teile gaasirõhumõõturite tüüpe. Räägime nende disainifunktsioonidest ja tööpõhimõtetest.

Klassifikatsioon mõõdetud rõhu tüübi järgi

Instrumendid, mida kasutatakse gaasirõhu parameetrite andmete saamiseks gaasimahutites, transpordiliinides jne. gaasiballoonid ja muud paagid klassifitseeritakse mitme kriteeriumi alusel. Need erinevad oma struktuuri ja tööpõhimõtte poolest.

Surve mõõtmiseks kasutatavad seadmed jagunevad klassidesse vastavalt:

• mõõdetava rõhu tüüp;
• eesmärk;
• tööpõhimõte;
• täpsusklass.

Mõõdetava rõhu tüübi järgi jaotatakse täpsete näidikute määramiseks mõeldud instrumendid manomeetriteks, vaakummõõturiteks, tõmbemõõturiteks, manomeetriteks, baromeetriteks ja muudeks.

Sõltuvalt kaitseastmest väliskeskkonna mõjude eest toodetakse järgmisi seadmeid:

• standard;
• kaitstud tolmu eest;
• veekindel;
• kaitstud agressiivse keskkonna eest;
• plahvatuskindel.

Üks toode võib kombineerida mitut tüüpi kaitset.

Diagramm näitab mõõteseadmete jaotust tööpõhimõtte, rõhu tüübi, rakenduse ja kuva järgi. Gaasi rõhu kohta andmete saamiseks kasutatakse vedel- ja tühijõuinstrumente harva

Rõhumõõtur on väike seade, mida kasutatakse rõhu või rõhuerinevuse mõõtmiseks. Selle instrumendi tööpõhimõte sõltub selle sisemisest struktuurist. Ühe klassi piires jagatakse nad vastavalt täpsusklassile edasi rühmadesse.

Absoluutsest nullist (vaakum) mõõdetud absoluutrõhu mõõtmiseks kasutatakse absoluutrõhumõõtureid. Ülerõhk määratakse ülerõhumõõturi abil. Üldiselt nimetatakse kõiki selliste seadmete sorte ühe sõnaga: "manomeetri".

Enamik manomeetritüüpe on mõeldud ülerõhu väärtuste mõõtmiseks. Nende eripära on see, et need näitavad rõhku, mis tähistab erinevust absoluutse ja atmosfääri vahel.

Vaakummõõturid on seadmed, mis näitavad harvendatud gaasi rõhu väärtust. Rõhu- ja vaakummõõturite abil mõõdetakse ülerõhku ja harvendatud gaasi rõhku. Teave kuvatakse ühel skaalal.

Rõhumõõturite abil määratakse ülerõhu parameetrid väärtustega kuni 40 kPa. Veojõumõõturid, vastupidi, võimaldavad mõõta harvenemist kuni – 40 kPa. Tõukurõhumõõturid mõõdavad hõrenemist ja ülerõhku vahemikus –20 kuni +20 kPa.

Rõhumõõtureid kasutatakse paljudes tööstusharudes. Gaasiga töötamine on seotud suure riskiga, mistõttu on oluline jälgida kõiki süsteeminäitajaid.Rõhuteave annab kasutajatele teavet mõõdetava objekti hetkeseisundi kohta

Diferentsiaalrõhumõõtureid saab kasutada rõhuerinevuse määramiseks kahes suvalises uuritavas punktis. Mikromanomeeter on diferentsiaalrõhumõõtur, mis võimaldab mõõta rõhkude erinevusi 40 kPa piires.

Klassifikatsioon tööpõhimõtte järgi

Sõltuvalt näitude lugemise mehhanismist jagunevad gaasimanomeetrid järgmisteks osadeks:

• Deformatsioon;
• Elektriline;
• tühimassiga kolb;
• Vedelik.

Igal tüübil on oma iseloomulikud tunnused.

Manomeetrite deformatsioonitüüp

Deformatsiooniklassi seadmete põhimõte ja tööpõhimõtteks on, et rõhk mõjub seadme tundlikule elemendile, mis deformeerub. Rõhu tase määratakse deformatsiooniastme järgi.

Deformatsioonimanomeetrid on toodetud kõrge tundlikkusega torukujuliste vedru-, lõõtsa- või membraaniga töötavate komponentidega

Torukujuliste vedrudega seadmete sensorelemendid on torukujulised vedrud. Need tooted on torud, mis on painutatud ringikujuliselt risti ovaalse lõiguga. Gaas mõjutab toru sisepinda. Selle kokkupuute ajal toru deformeerub ja muudab oma kuju, lähenedes ümarusele.

Toru üks ots on tihendatud ja seda saab liigutada. Teine on avatud ja fikseeritud hoidikutega. Vedrutoru painutamisel mõjutavad ka rõngad, mis seejärel vedru lahti painutavad. Vedru tihendatud ots liigub vastavalt survejõule. See liikumine edastatakse mõõteskaalale.

Kuni 40 baari rõhkude mõõtmisel kasutatakse ringvedrusid.Kõrgema rõhu korral kasutatakse spiraal- või spiraalvedrusid, mis asuvad samas tasapinnas. Selle meetodi abil rõhu mõõtmisel näitude viga on vahemikus 1 kuni 4%.

Diafragma ja lõõtsa sensorelemendid võimaldavad teil tõhusalt mõõta väikeseid liig- ja vaakumrõhu väärtusi.

Lõõts on valmistatud torustiku lõõtsa vooliku põhimõttel. See on õhukese seinaga metalltoru, mis on valmistatud liigutatavatest põikirõngastest. Sõltuvalt materjalist ja tootmisparameetritest võivad lõõtsad olla rohkem või vähem jäigad.

Kõrge temperatuuri mõjul kogunevad aja jooksul plastsed deformatsioonid, mis häirib näitude täpsust. Lisaks kiireneb staatiliste omaduste muutus kõrgendatud temperatuuride ja rõhu pulsatsioonide korral

Tundlikke membraanielemente on kõige rohkem. Selliste seadmete täpsusklass ei ületa 1,5. Sellistel seadmetel on kaitsesüsteem. Ülekoormuse korral toetub membraan spetsiaalsele kaitseseadmele.

Membraankarbid paigaldatakse sageli seadmetesse, mis mõõdavad survet ja vaakumit. Manomeetrid, tõmbemõõturid ja membraankarbiga manomeetrid toodetakse täpsusklassidega 1,5; 2,5 ja mõõtepiir kuni 25 kPa.

Lamedatel membraanidel on tööpunkti nihe väike, mistõttu kasutatakse neid kõige sagedamini rõhu muutmiseks jõuks. Need on ebastabiilsed, kuid hästi arvutatud.

Gofreeritud membraane koos sarnaste kastidega kasutatakse staatilise jõudluse parandamiseks. Esimesed liiguvad paremini, kuid neid on raske arvutada. Viimaseid kasutatakse nende vähenenud jäikuse tõttu palju sagedamini.

Väikeste rõhuväärtuste mõõtmiseks kasutatakse lõtva membraaniga seadmeid.

Seadmed vajavad kaitset kõrgete temperatuuride eest, kuna see mõjutab negatiivselt peamiste tööelementide elastsust ja tundlikkust.

Mehaanilised indikaatorid manomeetrid

Paljud toruvedru mõõturid on tegelikult otsesed teisendusseadmed. See tähendab, et rõhk muundatakse sensorelemendi ja sellega kontaktis oleva mehaanilise seadme nihkeks.

Diagrammil on liitmik paigutatud radiaalselt, kuid toodetakse ka aksiaalse liitmikuga manomeetrid

Surve mõjul liigub vedru vaba ots, juht mõjub käigukastile ning käik ja indikaatornool pöörlevad.

Vedrunäidikuga manomeetrid on valmistatud mõõtevahemikuga 0,1 kuni 103 MPa ja neil on erinevad täpsusklassid. Eeskujulikke mudeleid toodetakse 0,15 täpsusklassidega; 0,25; 0.4. Suurenenud täpsusega töökategooria meetrid - 1 ja 0,6. Üldtehnilised töötajad - täpsusklassidega 1,5; 2,5; 4.

Elektrilised kontaktrõhumõõturid

Struktuurselt on see näidumanomeetri modifikatsioon. Töö olemus seisneb selles, et kui nool jõuab rõhuläviväärtuseni, võrk sulgub.

Näidumanomeetri konstruktsioonis on lisaks sisseehitatud pressitud elektrikontaktidega nooled, mis asuvad signaali väärtuste vastas

Elektriahel suletakse ja alarm käivitub, kui indikaatornool jõuab ühe kontaktidega nooleni. Selliste manomeetrite täpsusklass on 1,5. Mõõtevahemik vastab standardväärtustele.

Signaali andmiseks või asendi juhtimiseks kasutatakse rõhulülitit, millel on tähis RD. Need mõõdavad rõhku vahemikus 12 kuni 1600 kPa. Relee on reguleeritud ülemisele ja alumisele aktiveerimispiirile vastavalt juhtseadme näitudele ning selle katkestusvõimsus on 10 W.

Manomeetrite mudelite salvestamine

Tööstus toodab rõhumõõtureid, millel on sisseehitatud indikaatorite lugemissüsteem, mis salvestab väärtused ketasdiagrammile, et seejärel oleks võimalik jälgida indikaatorite dünaamikat. Ühe pöörde saab sooritada 8, 12, 24 tunniga. Liikumine toimub elektrimootori või kellamehhanismi tõttu.

Manomeetri salvesti töö põhineb signaali edastamisel suure läbimõõduga torukujulise vedru abil, millel on tõmbejõud. See edastab liikumise sensorelemendilt kuvasüsteemile. MTS-märgistusega seadmed salvestavad ülerõhu väärtused.

Sellised seadmed nõuavad operaatori juhtimist ja nende täpsusklass on 1; 1,5; 2.5.

Isesalvestavates diferentsiaalmanomeetrites kasutatakse lõõtsatundlikke elemente, mida saab lisaks varustada häireseadme ja pneumaatilise anduriga. Sellised seadmed mõõdavad rõhku vahemikus 6,3 kPa kuni 0,16 MPa ja nende täpsusklass on 1; 1.5.

Dedweight tüüpi manomeetrid

Selliseid manomeetriid kasutatakse sageli teiste mõõtevahendite kalibreerimisel standardina. Nende mõõtmisulatus on väga lai. Sõltuvalt seadme konstruktsioonist võib see alata tõsiste vaakumväärtustega ja lõppeda kuni 2500 MPa koondamisega. Täpsusklass saavutab maksimaalsed väärtused kuni 0,0015.

Iga kord, kui mõõteseade puutub kokku tavapärasest ületava koormusega, kaotab see oma kasutusea ja mõõtmistäpsuse.

Tööpõhimõte on hoida silindrit kolvis kindlas olekus, samal ajal kui ühele küljele rakendatakse kalibreerimisraskusi ja teisele küljele rakendatakse mõõdetud rõhku. Sõltuvalt koormate kaalust hinnatakse tekitatud surve suurust.

Seadme peamine tööelement on mõõtekolonn. Olenevalt selle valmistamise kvaliteedist, ühendite täpsusest ja puhtusest muutub ka vea suurus.

Gaasil töötavatel PMG-del on väikseim mõõtmisviga. Sellised seadmed maksavad aga kordades rohkem tänu oma disainiomadustele ja vajadusele filtreerida gaas võõrosakestest

Funktsionaalselt koosneb tühikaalu manomeeter rõhu loomise seadmest, mõõtesüsteemist ja kaaludest. Seade on varustatud pöörleva mehhanismiga rõhu suurendamiseks ja vähendamiseks, samuti rõhualandusventiiliga.

Laialdaselt kasutatakse tihendamata kolviga manomeetriid. Neil on kolvi ja silindri vahel vahe. Kolvi all olev anum on täidetud õliga, mis valatakse rõhu all pilusse ja määrib hõõrduvad pinnad.

Elektriline gaasiarvesti

Selliseid manomeetereid kasutatakse otsese või kaudse gaasirõhu muundamiseks elektriliseks parameetriks. Kõige levinumad seda tüüpi manomeetrid on: tensomõõtur, mahtuvus- ja takistusseadmed. Rõhku mõõdetakse vahemikus 100 Pa kuni 1000 MPa. Seadmed on toodetud täpsusklassidega 0,1-2,5.

Tensoresistiivse efekti alusel töötavate manomeetrite töö seisneb deformatsioonist tingitud juhi takistuse väärtuse muutmises. Mõõtke rõhku vahemikus 60 kuni 10⁸ Pa minimaalse veaga.

Anduri äärikkinnitus ja seadme spetsiaalne disain võimaldavad lugeda rõhuandmeid eriti agressiivsetes keskkondades, mille temperatuur on kuni 300 °C. Kasutatakse rõhu mõõtmiseks kiiresti voolavate protsessidega süsteemides.

Takistusmanomeetrite tööskeem põhineb juhi takistuse sõltuvusel rõhust. Tavaliselt kasutatakse seda tüüpi seadmeid eriti kõrge rõhutaseme mõõtmiseks üle 100 MPa

Tundlik element sellises seadmes on manganiini traat, mille takistust on lihtne mõõta tasakaalustatud silla abil.

Mahtuvuslike manomeetrite töö põhineb rõhu mõjul membraanile, mis on liikuv elektrood. Kui membraan liigub, järgneb muunduri mahtuvuse muutus. Iseloomulikud olulised temperatuurivead.

Mahtuvuslikes manomeetrites määratakse membraani läbipaine elektriahela abil. Selliseid seadmeid kasutatakse kiirete rõhumuutustega süsteemides.

Vedeliku mõõteriistad

Nende seadmete abil määratakse rõhk, tasakaalustades tuvastatud rõhu vedelikusamba moodustatud rõhuga. Nii saab mõõta väikest ülerõhku, atmosfäärirõhku, vaakumitaset, rõhuerinevust.

Seda rühma esindavad U-kujulised manomeetrid, mis koosnevad suhtlevatest anumatest ja rõhk määratakse vedeliku tasemete järgi; kompensatsiooni mikromanomeetrid; tassi manomeetrid, mis kasutavad teise toru asemel reservuaari; ujuk-, kellu- ja ringdiferentsiaalrõhumõõturid.

Kahe toruga manomeetrid võimaldavad mõõta rõhkude erinevusi. Sel juhul rakendatakse igale torule rõhk, mida tuleb mõõta

Vedelike mõõteriistades on töövedelik tundliku elemendi analoog.

Diferentsiaalrõhumõõturid on tavaliselt varustatud häirete, vooluhulgamõõturite, regulaatorite ja salvestusseadmetega. Mõõtevahemik 10 kuni 10⁵ Pa. Olenevalt seadet täitvatest vedelikest muutub mõõtepiirang.

Jaotus funktsionaalse eesmärgi järgi

Vastavalt otstarbele eristatakse gaasirõhu mõõtmiseks kasutatavaid manomeetri tüüpe:

• üldtehniline;
• viide;
• eriline.

Vaatame iga tüübi omadusi.

Manomeetrid üldtehniliseks otstarbeks

Seda tüüpi manomeetrid on toodetud vaakumi ja ülerõhu väärtuste mõõtmiseks üldistel tehnilistel eesmärkidel. Seadmete erinevad modifikatsioonid võimaldavad neid kasutada väga erinevates keskkondades. Neid kasutatakse rõhu mõõtmiseks tootmises vahetult tehnoloogiliste protsesside käigus.

Sellistes seadmetes olev rõhk mõjub torule seestpoolt ja põhjustab lahtise otsa liikumise. Sellega suhtleb mehhanism, mis liigutab noolt

Sellised manomeetrid võivad mõõta vasesulamite suhtes mitteagressiivsete gaasiliste ainete rõhku töötemperatuuril kuni 150 °C.Tavaliselt on toote korpus valmistatud terasest ja mehhanismi osad messingisulamist.

Madal- või kõrgsurvegaasi üldtehnilised manomeetrid on toodetud vastupidavaks vibratsioonile sagedusega vahemikus 10 kuni 55 Hz ning nihkeamplituudiga maksimaalselt 0,15 millimeetrit. Neil on mitu täpsusklassi 1 kuni 2,5.

Digitaalsed manomeetrid on väikese suurusega, mida iseloomustab suur mõõtetäpsus ja pikk kasutusiga. Lisaks saab selliseid seadmeid kalibreerida

Populaarsust koguvad üldtehnilised gaasimanomeetrid koos elektroonilise tahvliga, millel kuvatakse mõõteandmed. Sageli on need varustatud muunduritega, mis automatiseerivad tehnoloogilisi protsesse. Rõhu väärtused kuvatakse elektroonilisel numbrilaual.

Spetsiaalsete manomeetrite rühm

Sellised seadmed on toodetud kindlat tüüpi gaasi ja selle tekitatava keskkonna jaoks. Kõrgendatud rõhuga süsteemide jaoks on manomeetrid valmistatud kõrgsurvegaasi jaoks. Mõned gaasid on teatud sulamite suhtes agressiivsed, seetõttu on nendega töötamisel vaja kasutada vastupidavaid materjale.

Spetsiaalsed manomeetrid värvitakse sõltuvalt gaasi tüübist erinevates värvides.

Propaanmanomeetrid on värvitud punaseks, terasest korpusega ja üldtehniliste manomeetrite omadustega. Selliste seadmete töörõhk on 0 kuni 0,6 MPa. See on tavaline propaani rõhk. Töötamine on võimalik temperatuurivahemikus – 50 kuni + 60 °C. Töökeskkonna temperatuur kuni + 150 °C. Sageli kaasas õhupallide reduktorid.

Ammoniaagi rõhumõõturid balloonides ja muudes mahutites on kollast värvi.Mitmeastmelise kompressiooniga seadmed on varustatud temperatuuriskaalaga. Manomeetri komponendid on valmistatud ammoniaagi aurudele vastupidavatest materjalidest.

Tõsiste dünaamiliste koormuste korral täidetakse manomeetrid glütseriini või silikooniga

Atsetüleeni manomeeter on värvitud valgeks. Toodetud rasvavabadest materjalidest turvasüsteemide manomeetrina. Kasutatakse ülerõhu mõõtmiseks erinevates atsetüleeni jaotus- ja genereerimissüsteemides. Korpus on valmistatud terasest, sisemised komponendid messingisulamist. Lubatud temperatuurivahemik on –40 kuni +70 °C.

Vesiniku manomeeter muutub tumeroheliseks. Muude tuleohtlike gaaside manomeeter on värvitud punaseks. Mittesüttivate segude mõõteseade on värvitud mustaks. Hapniku rõhumõõtur on värvitud siniseks.

Võrdlusseadmed rõhu mõõtmiseks

Seda tüüpi manomeetrid on mõeldud teiste instrumentide testimiseks, kalibreerimiseks ja reguleerimiseks, et tagada suurim võimalik mõõtmistäpsus. Sellised seadmed eristuvad üldtehniliste seadmetega võrreldes kõrgema täpsusklassiga. Tööstandardid on jagatud kolme kategooriasse.

Juhtrõhumõõtureid, mida kasutatakse mõõtevahendite näitude usaldusväärsuse jälgimiseks paigalduskohas, nimetatakse ka ülitäpseteks manomeetriteks. Töömõõtmisvahemik on 0-0,6 kuni 0-1600 baari gaasilise keskkonna puhul.

Manomeetrid tava- ja komposiit gaasiballoonid peab läbima taatlusprotseduuri vähemalt kord aastas, välja arvatud juhul, kui seadme dokumentides on märgitud muid perioode. Taatlust viivad läbi akrediteeritud metroloogilised organisatsioonid, millel on juriidilise isiku staatus.Pärast kontrollimist väljastatakse sertifikaat ja pannakse tempel.

Seade tuleb silindrist eemaldada ja metroloogiasse viia. Seal teostavad taatrid ja kalibraatorid, kasutades standardite ja abivahendite komplekti, kontrolli umbes 10 päeva

Võrdlusmanomeetrite ülekandemehhanisme töödeldakse kõrgema ülekandesagedusega. Neid iseloomustab minimaalne hõõrdumine osutimehhanismis, samuti sisemiste elementide kõrge tundlikkus.

Standardsete manomeetrite täpsusklassiga 0,4 on skaala 250 ühikut, 0,15 või 0,25 täpsusklassiga 400 ühikut jaotuse väärtusega 1 ühik. Seadme töö on võimalik erinevatel temperatuuridel sõltuvalt korpuse täitematerjalist. Ideaalne töötemperatuur on 20 °C.

Tutvustab teid gaasiballoonide täitmise eripäradega järgmine artikkel. Kõik tsentraliseeritud gaasivarustusega ühendamata maakinnisvara omanikud peaksid seda lugema.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Vedrumanomeetri tööpõhimõte:

Manomeetri omadused ja kasutusala:

Rõhumõõtureid toodetakse erinevate probleemide lahendamiseks. Kõige populaarsemad on üldtehnilised tüübid, mida kasutavad väiketööstused ja erinevad ettevõtted gaasiseadmete ja -süsteemidega töötamisel. Elektrilised kontaktrõhumõõturid on seadmed, mis annavad märku kriitilise väärtuse saavutamisest.

Manomeetrite kontrollimiseks ja reguleerimiseks kasutatakse standardseid manomeetereid. Spetsiaalsed manomeetrid toodetakse konkreetse gaasilise keskkonna rõhu mõõtmiseks.Nende hulgas on väga populaarsed propaani manomeetrid, mis sageli paigaldatakse koos reduktoriga gaasiballoonidele.

Kas soovite jagada kasulikku teavet artikli teema kohta, esitada küsimusi või postitada foto? Palun jätke kommentaarid allolevasse vormi. Jagage kasulikku teavet ja soovitusi, mis võivad saidi külastajatele kasulikud olla.