Манометры для измерения давления газа: типы, особенности конструкции и действия измерителей

Какие виды существуют?

Список основных видов манометров для воды:

1. Самые распространенные – общетехнические пружинные манометры для воды, с диапазоном измерения от 0 до 10 или от 0 до 6 атмосфер. Диаметр корпуса может быть от 40 до 160 мм, чаще всего – 100.
2. Котловые – с диаметром корпуса 250 мм. Они нужны, чтобы на расстоянии снимать показания прибора.
3. Виброустойчивые манометры – заполнены внутри вязкой жидкостью, в частности раствором глицерина или силиконовым маслом. Измеряют давление в условиях сильных вибраций. Применяются на насосных станциях, автомобилях, компрессорах, поездах.
4. Коррозионностойкие манометры – для работы с химически агрессивными средами.
5. Высокоточные нужны для поверки и опрессовки.
6. Цифровые электронные – механическая сила преобразуется в электрический сигнал. Показания снимают с табло, можно программировать, некоторые приборы можно подключать к компьютеру.
7. Электроконтактные (сигнализирующие) – приборы, в которых устанавливается верхний и нижний пределы давления. В случае их преодоления электронный прибор срабатывает и передает сигнал на управляющее устройство.
8. Термоманометры – это приборы, измеряющие давление и температуру в системе отопления или водоснабжения. На лицевой стороне две шкалы, по которым снимают показания.

Конструкция и принцип работы

Для того чтобы подобрать наиболее подходящий вариант исполнения цифрового манометра и правильно его обслуживать при необходимости нужно уделить внимание конструктивным особенностям. Принцип действия выглядит следующим образом:

1. Основой конструкции становится принцип уравновешивания давления под действующей силой.
2. Один из концов подвижного элемента запаян в основной держатель, другой связан с механизмом. За счет этого происходит преобразование прямого перемещения элемента и его закольцовывание по стрелке.
3. На момент воздействия меняются определенные характеристики материала. При этом у конструкции есть третья мембрана, которая определяет силу воздействия.
4. При воздействии определенной силы происходит совмещение двух пластин под определенным усилием, которое будет сопоставимо с силой тока. Полученный разряд между двумя кварцевыми элемента превращается в обычный сигнал, после чего он передается к устройству измерения.

На момент падения давления или его возрастания происходит замыкание контактов и сигнал подается на катушку.

По конструктивным признакам выделяют довольно большое количество различных цифровых манометров, но классический вариант представлен сочетанием следующих элементов:

1. Корпус. В большинстве случаев при его изготовлении применяются материалы, которые характеризуются высокой устойчивостью к агрессивному воздействию со стороны окружающей среды. Отсутствие большого количества механических элементов определяет его небольшие размеры.
2. Термобаллон и соединительный капилляр.
3. Циферблат и стрелка для отображения основных параметров. В последнее время большое распространение получили варианты исполнения с электронным циферблатом.

В целом можно сказать, что лишь слишком большая нагрузка становится причиной, по которой устройство может выйти из строя.

Классификация манометров по виду измеряемого давления

Классификация регуляторов с учетом типа давления:

• вакуумметры и мановакуумметры;
• барометры;
• напоромеры;
• дифманометры;
• тягомеры.

Принцип работы любого из них зависит от строения, помимо этого нужно учитывать, что измерители разделяются на категории в пределах единого класса с учетом уровня точности.

Приборы, работающие по вакуумному принципу, предназначены для разреженного газа. Напоромеры способны определить параметры предельного давления с показателями до 40 кПа, тягомеры до -40 кПа. Другие дифференциальные устройства помогают узнавать разность показателей в любых двух точках.

Классификация по способу функционирования

По способу работы приборы могут быть водяными, электрическими или цифровыми, помимо этих категорий существуют и другие разновидности.

Водяные

Водяные устройства действуют по принципу уравновешивания газового вещества давлением, формирующим столб с жидкостью. Благодаря им можно уточнить уровень разреженности, разность, избыточные и атмосферные данные. В эту группу входят регуляторы U-образного типа, конструкция которых напоминает сообщающиеся сосуды, причем давление в них определяется с учетом уровня воды. Также к водяным причисляют компенсационные, чашечные, поплавковые, колокольные и кольцевые газомеры, рабочая жидкость внутри них аналогична чувствительному элементу.

Электрические

Тензорезистивный электрический манометр

Этот прибор для измерения давления бытового газа преобразует его в электрические данные. В эту категорию входят тензорезистивные и емкостные манометры. Первые меняют показания проводникового сопротивления после деформации и измеряют показатели до 60-10 Па с незначительными погрешностями. Их применяют в системах с быстро протекающими процессами. Емкостные газомеры влияют на подвижный электрод в виде мембраны, прогиб которой можно определить электрической схемой, они подходят для систем с ускоренными падениями давления.

Цифровые

Цифровые или электронные приборы относятся к устройствам высокой точности и чаще всего используются для монтажа в воздушной или гидравлической среде. Из плюсов таких регуляторов отмечают удобство и компактные размеры, максимально долгий срок эксплуатации и возможность проводить калибровку в любое время. В основном их применяют, чтобы контролировать состояние узлов транспортных средств. Помимо этого газомеры цифрового типа включают в состав топливных магистралей.

Другие

Помимо регуляторов со стандартными характеристиками и настройками для получения точных данных используются приборы других типов. В этот перечень входят грузопоршневые газомеры, которые представляют собой своеобразные образцы для поверки аналогичных устройств. Их главная рабочая деталь – измеряющая колонка, от состояния и точности показаний которой меняется величина погрешности. Во время работы цилиндр удерживается внутри поршня на нужном уровне, одновременно с одной стороны на него влияют грузы калибровки, с другой только давление.

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.

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.

Давление воды в водопроводе

Малый напорный уровень

При достаточно низком напоре, что проявляется посредством достаточно слабой подачей воды непосредственно из крана и указывает о вполне низком уровне. Достаточно актуальной и распространенной проблемой является для жителей верхних этажей, а также владельцев загородных жилищ. Слабое давление в водопроводе будет отказывать работать многие необходимые бытовые приборы, что станет весомой проблемой, а также появится желание исправить такую ситуацию.

Выполнение монтажных работ, для установки оборудования, что способно увеличить такой показатель является основополагающей методикой для обеспечения решения такого вопроса. Естественно, прежде чем применять современные агрегаты, предназначенные для этих целей, следует определить не засорена ли система, что может также являться одной из причин такого явления.

Определенным образом такую проблему вполне можно устранить при помощи специализированного насосного агрегата, что будет способствовать повышению давления либо модернизацией самой системы при помощи интеграции станции насосной с накопителем.

Естественно, более рациональный и подходящий способ следует определить непосредственно самому собственнику, что определяется преследуемыми целями, а также необходимыми объемами жидкости, что потребуется для полноценного обеспечения жилища.

Оборудование с жидким заполнителем

Конструкция приборов разного типа отличается в зависимости от задач, которые перед ними ставятся. Основными деталями измерителей напора являются корпус и шкала (градуированный циферблат).

Особенность строения манометра заключается в исполнительном механизме, который преобразует энергию силы давления измеряемой среды в сигнал, отображающийся на шкале: движение ползуна, стрелки, свечение светодиода. В трубчатом металлическом манометре механизм состоит из полой дугообразной трубки, рычага, зубчатого сектора, стрелки. Измерители с заполняющей жидкостью бывают одно- и двухтрубными.

Механизм с двумя трубками

Манометры этого типа с видимым уровнем рабочей жидкости часто называют U-образными. Положение границы между воздушной и жидкой средой указывает на значение измеряемого давления. Составные части конструкции:

• две вертикальные трубки с внутренним диаметром 8—10 мм из стекла, соединённые между собой гибким шлангом или изготовленные в виде единого целого;
• основание металлическое, деревянное или пластмассовое;
• шкала;
• рабочая жидкость (спирт, вода, глицерин, трансформаторное масло, ртуть) заливается до нулевой отметки.

Первая трубка предназначена для подачи в неё измеряемого давления, а вторая сообщается с атмосферой. В случае измерения разности напоров к нагрузкам подключаются обе трубки. Двухтрубные манометры с заполнением водой используют для измерения разрежения, напора, разности давлений в системах воздухооборота в интервале ±10 кПа, а применение ртути в качестве заполнителя расширяет пределы до 0,1 МПа (1 кг/см²).

Схема однотрубного исполнения

Если кратко охарактеризовать устройство жидкостного манометра этого типа, то можно сказать, что первая трубка U-образного измерителя заменяется чашей (широким сосудом). Сюда подаётся больший напор из определяемых давлений. Измерительной является прикреплённая к шкальной пластинке вторая трубка, которая сообщается с атмосферой, а при измерении разности показателей к ней подключается меньшее из давлений. Однотрубные или чашечные жидкостные манометры от двухтрубных отличаются по следующим параметрам:

• большая точность измерений;
• меньшая погрешность считывания при определении давления (±1%), что обусловлено снятием показаний только с одного столба рабочей жидкости;
• минимальный диапазон измерений однотрубного манометра с водяным заполнением — 1,6 кПа или 160 мм вод. столба.

https://youtube.com/watch?v=rq3BMjXM7PY

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.

Виды измерительных приборов

Приборы для измерения давления подразделяются на такие разновидности:

• Тягонапоромеры — это мановакуумметр, который имеет крайние пределы измерения не выше 40 кПа.

• Тягомеры — вакуумметр, который имеет предел измерения равный (-40) кПа.
• Напорометр — это манометр малого избыточного давления (+40) кПа.
• Мановакуумметры — это устройства, которые способны измерять как вакуумметрическое, так и избыточное давление в пределах 60−240000 кПа.
• Вакуумметр — устройство, измеряющее разрежение (давление, которое ниже атмосферного).
• Манометр — устройство, которое способно измерять избыточное давление, то есть разность между абсолютным давлением и барометрическим. Его пределы колеблются от 0,06 до 1000 МПа.

Большинство импортных и отечественных манометров изготавливаются по всем общепринятым стандартам. Именно по этой причине существует возможность замены одной марки на другую.

При выборе прибора необходимо опираться на такие показатели:

• Расположение штуцера — осевое или радиальное.
• Диаметр резьбы штуцера.
• Класс точности прибора.
• Диаметр корпуса.
• Предел измеряемых значений.

Виды устройств

По строению и принципу действия бывает 5 основных видов датчиков:

• жидкостные;
• пружинные;
• электроконтактные;
• мембранные;
• дифференциальные.

Пружинные и жидкостные приборы — самые популярные. Они достаточно точны и надёжны при своей низкой цене. Эти два вида хорошо подходят для частных домов и небольших предприятий. В большинстве котельных используются именно пружинные манометры.

Диапазон измерения давления газа

Это самый важный параметр при выборе измерительного оборудования для котельной.

Главное, чтобы рабочее давление в трубе котла попадало в диапазон 1/3—2/3 шкалы измерения прибора. Если давление меньше, то погрешность замеров слишком высока, а если больше — прибор будет перегружаться и выйдет из строя раньше гарантийного срока.

Класс точности

Чем меньше этот показатель, тем точнее прибор. Класс точности — это процент погрешности замеров от шкалы измерения.

Погрешность нетрудно рассчитать, например, если устройство на 10 атм. имеет класс точности 1,5 ед., то его допустимая погрешность составляет 1,5%. Если показатель прибора больше, то его необходимо заменить.

Установить неисправность можно только при помощи эталонного манометра, этим занимается специальная организация, которая производит поверку оборудования. К системе подключают высокоточный прибор, а затем сравнивают показания.

Размер

Диаметр устройства подбирается в зависимости от назначения.

• 50, 63 мм — для установки на переносном оборудовании или для контроля давления кислородных баллонов, сварочных аппаратов.
• 100 мм — самый распространённый размер, наиболее удобен в большинстве случаев.
• 160 мм, 250 мм — для контроля приборов, которые расположены визуально далеко, например, под потолком котельной.

Функциональная нагрузка

По виду функциональной нагрузки устройства бывают:

• Показывающие — это приборы технического направления. Измеряют давление.
• Сигнализирующие — управляют внешней электрической цепью.
• Для точного измерения имеют класс точности 0,6—1,0 ед.
• Образцовые используются для проверки точности других приборов.
• Самопишущие записывают давление в виде диаграммы на бумаге.

Фото 2. Образцовый манометр для газового котла. Прибор обладает высокой точностью, его применяют для калибровки других устройств.

Эксплуатационные условия

Прибор подбирается с учётом среды, в которой он будет использоваться. Среда может быть разной, в том числе и агрессивной

Существуют аппараты с разными корпусами, важно учесть, будет ли он работать в условиях влажности, запылённости, вибрации, чтобы исключить развитие коррозии или повреждение корпуса

Особенности

Среди большого многообразия измерительных приборов довольно трудно подобрать лучший, поскольку характеристики разнятся, а также приходится учитывать множество нюансов предстоящей эксплуатации устройства. Манометрические термометры имеют определенные особенности, которые существенно отличают их от измерительных приборов иного типа. Для того чтобы лучше понять устройство данного оборудования, следует более детально ознакомиться с его основными характеристиками.

Веществом для измерения температуры в манометрическом термометре может служить гелий или азот. Главная особенность таких приборов заключается в термобаллоне большого размера, а также существенной инерционности измерений. Температурный диапазон устройства берет начало от отметки -50 C и может достигать показателя +60 С. При этом шкала в термометре равномерная. Учитывая такие характеристики, можно с полной уверенностью заявить, что неблагоприятных условий для использования таких приборов практически не существует.

Помимо этого, к особенностям термометров манометрического типа можно отнести следующие.

1. В таких приборах элементы измерительной системы изготавливают из нержавеющей стали или латуни. Таким образом, устройство практически не подвергается негативным внешним воздействиям. Для этой цели капиллярную трубку покрывают металлорукавом или оплеткой из меди.
2. В определенных моделях измерительных приборов присутствуют электрические сигнальные элементы.
3. С учетом разновидности шкалы устройства могут быть безнулевыми и нулевыми (это касается и виброустойчивых моделей).

Манометрический термометр, показывающий температуру жидкостей, паров и газов, имеет некоторые преимущества и недостатки. Так, к плюсам данного прибора можно отнести следующие:

• легкость в использовании и обслуживании;
• устойчивость к вибрациям;
• возможность регистрировать показатели при наличии специального оборудования;
• взрывобезопасность;
• невысокая стоимость.

Помимо этого, стоит отметить определенные недостатки устройства:

• могут возникать некоторые трудности с заменой капилляра в случае его поломки;
• повышенная инертность;
• небольшие неточности измерений.

Учитывая, что положительных моментов манометрический термометр насчитывает больше, нежели отрицательных, стоит отметить, что на сегодняшний день прибор является довольно популярным, удобным и простым в эксплуатации. Более того, с понятной конструкцией устройства сможет разобраться не только опытный специалист, но и новичок.

Критерии выбора

Прежде чем покупать прибор, надо точно уяснить, для чего он нужен и в каком месте его будут устанавливать.

Важные критерии выбора:

1. Диапазон измерений. Правило: рабочее давление в трубопроводе должно быть не более 2/3 максимума шкалы измерений, но не менее 1/3. Если в трубе давление 5 атм, то надо покупать манометр со шкалой 0…10 атм.
2. Класс точности изменяется от 0,15 до 3. Чем меньше – тем точнее. Для системы подачи холодной или горячей воды вполне достаточно точности 1,5 %.
3. Расположение штуцера бывает радиальное или торцевое, когда он снизу; и осевое или фронтальное, когда он сзади.
4.  Рабочий интервал температур.
5. Температурные условия эксплуатации.
6. Рабочая среда (вода, пар, масло и так далее);
7. Диаметр. Он должен быть таким, чтобы прибор помещался в выбранном месте, а циферблат хорошо просматривался.

Необходимо также обратить внимание на присоединительную резьбу штуцера. Она может быть метрической – ее параметры измеряются в мм, обозначается буквой М, например М20/1,5, что означает внешний диаметр 19,9 мм, внутренний – 18,7 мм, шаг 1,5. Отечественные производители по умолчанию используют ее.

Отечественные производители по умолчанию используют ее.

Трубная резьба обозначается литерой G. G1/2» означает наружный диаметр 20,9 мм, внутренний – 18,6, шаг – 1,8 мм или 14 ниток на дюйм.

В техническом паспорте нового прибора обязательно должна стаять отметка о заводской поверке. Давность поверки менее года подтверждает, что прибор дает правильные показания.

Описание

Основой принципа механического измерения давления является эластичный чувствительный 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.

Чувствительным элементом манометра является трубчатая пружина. При возрастании давления пружина разгибается и перемещение ее свободного конца с помощью передаточного механизма преобразуется во вращение показывающей стрелки относительно шкалы циферблата манометра. Манометр изготовлен из нержавеющей стали и представляет собой комбинированный датчик, реле давления и разделительная диафрагма из нержавеющей стали. Шкала и стрелка манометров изготовляется из алюминия.

Общий вид манометров с металлической диафрагмой PN21122NR1R13 приведен на рисунке 1. Пломбирование манометров не предусмотрено.

Правила установки прибора

Манометр нельзя устанавливать, если:

• Отсутствует пломба или отметка о проведении проверки.
• Срок действия поверки истёк.

• Есть видимые повреждения, например, трещины.
• Стрелка не возвращается к нулю при отключении.
• Монтаж на высоте более 3 м от площадки запрещён.

Устройство устанавливают таким образом, чтобы показания было хорошо видно. Шкала должна быть вертикальна или иметь наклон 30°.

Диаметр манометра должен быть не менее 100 мм, на высоте 2—3 м — не менее 160 мм.

Прибор необходимо достаточно осветить, но защитить от прямых солнечных лучей и воздействий окружающей среды.

Манометр нужно затянуть на тройнике, но недотягивать при этом сам прибор, чтобы весь воздух беспрепятственно вышел.

Внимание! Если была обнаружена поломка прибора, то его необходимо сдать в сервисный центр, предварительно очистив

Инструменты и материалы

Для монтажа нужен минимальный набор инструментов, который есть в каждом доме. Понадобится: слесарный набор, штуцер и гаечный ключ, сам манометр, трехходовой кран и импульсная трубка в случаях, если был выбран такой способ крепления, где та потребуются. В некоторых случаях нужен переходник.

Монтаж прямым путём

Манометр прикручивается сразу же на предварительно вваренный адаптер со специальными уплотнениями. Этот метод самый простой, он применяется там, где нет постоянных скачков давления, и не требуется частая замена.

На трехходовой кран

На вваренный заранее адаптер устанавливается трехходовой кран, а уже на него — манометр.

Фото 3. Манометр для газового котла, установленный на трехходовом кране. При такой установке облегчена эксплуатация прибора, его несложно заменить.

Таким способом пользуются, если при проверке нужно переводить оборудование на атмосферное давление при помощи этого крана. При этом способе монтажа манометр можно заменить, не прерывая работу системы.

При помощи импульсной трубки

Прибор также устанавливают через импульсную трубку, которая будет защищать его от повреждений. Для этого на заранее вваренный адаптер присоединяют трубку, на неё трехходовой кран, а к нему прикручивают манометр.

Таким образом, монтаж производят там, где возможен контакт измерительного прибора с горячим паром. Этот метод защищает манометр от повреждений.

Измерение давления манометром

Рубрики: Опыты , Поделки , физика , Эксперименты | Теги: Измерение давления манометром, Опыты, Поделки, физика, эксперимент | 20 июня 2013 | Svetlana

Для измерения давления воздуха или газа внутри какого-либо сосуда манометром надо его резиновую трубку присоединить к этому сосуду. Следить за уровнем жидкости в обоих коленах манометра.
а) Если в обоих коленах манометра жидкость стоит на одинаковом уровне, считать давление газа внутри сосуда таким же, как и давление окружающего воздуха.
б) Если уровень жидкости в коротком колене манометра ниже, чем в другом, считать давление внутри сосуда большим, чем давление окружающего воздуха.

в) Если в коротком колене манометра жидкость стоит выше, чем в другом колене, считать, что внутри сосуда давление меньше, чем давление окружающего воздуха.

При разности уровней жидкости в трубках манометра расчёт разницы асмосферного давления и давления в сосуде делается по формуле:

Можно проделать следующие опыты с использованием своего манометра.
Насадив крепко конец резиновой трубки манометра на стеклянную воронку, широкое отверстие её затянуть резиновой плёнкой. Когда жидкость в манометре успокоится, опустить воронку в ведро с водой. Следить, как изменяется давление внутри воды с глубиной погружения воронки. Установив воронку на определённой глубине в воде, повёртывать её отверстием в разные стороны, вверх и вниз, следя за показанием манометра.
2. Открыть трубу у вытопленной незадолго до опыта печи. Ввести в печь резиновую трубку манометра. Уровень воды в коротком колене манометра поднимается. Рассчитать давление тёплого воздуха в печи (при тяге).
3. Резиновый мешок медицинской грелки надуть слегка воздухом и соединить его накрепко с резиновой трубкой манометра. Положить мешок горизонтально и класть на него одну за другой толстые книги (груз). Манометр хорошо покажет изменение давления воздуха, замкнутого в мешке.
4. Если достать стеклянную трубку общей длиной около 1,7 м, можно сделать манометр для измерения уже значительно большего избыточного давления, например, наибольшего напора воздуха при дутье ртом. Этим способом контролируется «сила лёгких». Дуть надо не рывками, а плавно увеличивая давление.

5. Этим же прибором можно измерить наибольшее разрежение, создаваемое при всасывании ртом. В этом случае надо ртом тянуть воздух из верхнего конца трубки.
6. Если в приборе 4-го опыта вместо короткого колена трубки вставить оттянутую на сужение трубочку, то при дутье в длинное колено из короткой трубки будет бить фонтан.

Е.Н. Соколова “Юному физику”

Общие сведения

Жидкие и газообразные вещества воздействуют с определенной силой на соприкасающиеся с ними тела. Величина этого воздействия, зависящая от свойств вещества и внешних факторов (температуры, сжатия и др.), характеризуется понятием давление.

Давлением называют отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности к площади поверхности при условии равномерного распределения силы по всей площади. Различают абсолютное и избыточное давление.

Абсолютное давление — это полное давление газа или жидкости с учетом всех действующих сил, в том числе давления атмосферного воздуха. Избыточное давление — это разность между абсолютным и атмосферным давлением при условии, что абсолютное давление больше атмосферного. В технике, как правило, измеряют избыточное давление.

Абсолютное давление может быть меньше атмосферного. Если при этом их разность имеет небольшую величину, то ее называют разрежением, если она достаточно велика — вакуумом.

Для измерения избыточного давления применяют манометры, в связи, с чем это давление часто называют манометрическим. Разрежение и вакуум измеряют вакуумметрами, атмосферное давление — барометрами.

Единицей измерения давления в системе СИ является ньютон на квадратный метр (Н/м2). Однако выпускаемые приборы градуируют пока в старых единицах — миллиметрах водяного столба (мм вод. ст.), миллиметрах ртутного столба (мм. рт. ст.) и технических атмосферах (кгс/см2).

Одна техническая атмосфера равна давлению на площадь в 1 см2 столба ртути высотой 735,56 мм при температуре 0°С или столба воды высотой 10 м при температуре 4° С, т. е. 1 кгс/см2= = 735,56мм рт. ст. = 104мм вод. ст.

Вакуум измеряют в процентах атмосферного давления или в тех же единицах, что и давление. Средняя величина давления атмосферного воздуха определена в результате многочисленных измерений и составляет 760мм.рт.ст.,

Классификация манометров по виду измеряемого давления

Классификация регуляторов с учетом типа давления:

• вакуумметры и мановакуумметры;
• барометры;
• напоромеры;
• дифманометры;
• тягомеры.

Принцип работы любого из них зависит от строения, помимо этого нужно учитывать, что измерители разделяются на категории в пределах единого класса с учетом уровня точности.

Приборы, работающие по вакуумному принципу, предназначены для разреженного газа. Напоромеры способны определить параметры предельного давления с показателями до 40 кПа, тягомеры до -40 кПа. Другие дифференциальные устройства помогают узнавать разность показателей в любых двух точках.

Образцовые

Образцовыми называют измерительные приборы, которые применяют для калибровки других. Данный тип устройств используют для проверки оборудования и точных измерений давления жидкости и газа, они обладают более высоким классом точности — 0,015—0,6 ед. Повышенная точность измерения этих приборов обусловлена особенностями конструкции: зубчатый орган в передаточном механизме исполнен очень точно.

Водяные

Водяные устройства действуют по принципу уравновешивания газового вещества давлением, формирующим столб с жидкостью. Благодаря им можно уточнить уровень разреженности, разность, избыточные и атмосферные данные. В эту группу входят регуляторы U-образного типа, конструкция которых напоминает сообщающиеся сосуды, причем давление в них определяется с учетом уровня воды. Также к водяным причисляют компенсационные, чашечные, поплавковые, колокольные и кольцевые газомеры, рабочая жидкость внутри них аналогична чувствительному элементу.

Электроконтактные

Эти устройства отслеживают предельное давление и оповещают систему о его достижении. Обычно такой вид измерительного оборудования применяют для газа, пара, спокойных жидкостей, несклонных к кристаллизации. Приборы могут управлять внешними электроцепями при достижении критического давления с помощью контактной группы либо оптической пары.

Фото 1. Электроконтактный манометр для отопительного газового котла. Прибор имеет циферблат с делениями.

Электрические

Этот прибор для измерения давления бытового газа преобразует его в электрические данные. В эту категорию входят тензорезистивные и емкостные манометры. Первые меняют показания проводникового сопротивления после деформации и измеряют показатели до 60-10 Па с незначительными погрешностями. Их применяют в системах с быстро протекающими процессами. Емкостные газомеры влияют на подвижный электрод в виде мембраны, прогиб которой можно определить электрической схемой, они подходят для систем с ускоренными падениями давления.

Специальные

Применяются для измерения избыточного давления в газообразной среде. Каждый вид такого устройства предназначен для определённого газа, название которого указано на шкале. А также специальные манометры маркируются разными цветами и буквами в названии. Например, устройство, предназначенный для измерения давления аммиака, имеет жёлтый цвет корпуса и букву «А» в названии. Такой тип дополнительно защищён от коррозии. Класс точности специальных приборов 1,0—2,5 ед.

Цифровые

Цифровые или электронные приборы относятся к устройствам высокой точности и чаще всего используются для монтажа в воздушной или гидравлической среде. Из плюсов таких регуляторов отмечают удобство и компактные размеры, максимально долгий срок эксплуатации и возможность проводить калибровку в любое время. В основном их применяют, чтобы контролировать состояние узлов транспортных средств. Помимо этого газомеры цифрового типа включают в состав топливных магистралей.

Судовые

Особенность устройств — повышенная защита от влаги, пыли, вибраций. В основном именно эти манометры применяют в судостроении, отсюда и их название. Подходят для измерения давления жидкости, газа, пара.

Другие

Помимо регуляторов со стандартными характеристиками и настройками для получения точных данных используются приборы других типов. В этот перечень входят грузопоршневые газомеры, которые представляют собой своеобразные образцы для поверки аналогичных устройств. Их главная рабочая деталь – измеряющая колонка, от состояния и точности показаний которой меняется величина погрешности. Во время работы цилиндр удерживается внутри поршня на нужном уровне, одновременно с одной стороны на него влияют грузы калибровки, с другой только давление.

Как вам статья?