Достоинства и недостатки металлического манометра
Обновлено: 03.07.2024
Из предыдущих уроков мы знаем, что для измерения атмосферного давления используют барометры: ртутные и анероиды.
Но как измерить давление воздуха, существенно отличающееся по величине от атмосферного давления? Для этого тоже существуют специальные приборы, речь о которых и пойдет на данном уроке.
Определение и виды
Как называют приборы для измерения давлений, больших или меньших атмосферного?
Манометр (от греческого «манос» — «редкий, неплотный» и «метрео» — «измерять») — это прибор, используемый для измерения давлений больших или меньших атмосферного.
Манометры бывают двух основных видов: жидкостные и металлические. Давайте рассмотрим устройство и принцип работы каждого из них.
Открытый жидкостный манометр
Устройство открытого жидкостного манометра представляет собой двухколенную стеклянную трубку, наполненную жидкостью (рисунок 1). К одному концу стеклянной трубки прикреплена резиновая трубка. Она соединена с плоской коробочкой, затянутой резиновой пленкой.
Почему в открытом манометре уровни однородной жидкости в обоих коленах одинаковые?
Трубка такого манометра представляет собой сообщающиеся сосуды. Так как на поверхность жидкости действует только атмосферное давление, она устанавливается на одинаковом уровне.
Измерение давления воздуха с помощью жидкостного манометра
Что произойдет, если мы надавим пальцем на пленку? На рисунке 2 видно, что уровень жидкости в колене манометра, который соединен с резиновой трубкой, понизится.
Вспомним закон Паскаля: давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. Значит, когда мы надавили на пленку, мы увеличили давление воздуха в коробке.
Сама коробка соединена с коленом стеклянной трубки. Значит, давление передается и на жидкость в этом колене. Обозначим его «первым». То есть давление в первом колене будет больше давления во втором, потому что на второе колено действует только атмосферное давление воздуха.
Мы увидим, что жидкость придет в равновесие и остановится. Это случится, когда избыточное давление в первом колене сравняется с давлением избыточного столба жидкости в другом.
От силы нажатия на пленку будет зависеть оказываемое давление. Чем сильнее мы будем нажимать, тем выше будет избыточный столб жидкости. Значит, изменение давления связано с высотой этого избыточного столба.
Измерение давления жидкости с помощью жидкостного манометра
С помощью жидкостного манометра мы можем измерить давление и в жидкостях. Обратите внимание на рисунок 3, а.
Конструкция манометра не изменена. Но тем не менее мы можем погрузить коробочку, обтянутую пленкой, в емкость с водой. Чем глубже находится коробочка, тем больше становится разность высот жидкости в коленах манометра (рисунок 3, б). Можно сказать, что тем большее давление производит жидкость в емкости.
Как показать, что давление в жидкости на одной и той же глубине одинаково по всем направлениям?
Для этого нам нужно переворачивать коробочку в разные стороны на одной глубине. Мы увидим, что показания манометра не будут меняться.
Давление в жидкости по всем направлениям на одной глубине/высоте одинаково.
Металлический манометр
Внешний вид металлического манометра представлен на рисунке 4. А вот его внутреннее устройство может быть двух разных типов. Рассмотрим каждый из них.
Устройство металлического манометра 1-го типа
Внутренне устройство металлического манометра 1-го типа показано на рисунке 5.
Изогнутая пустотелая трубка 1 запаяна с одного конца. С другой стороны она соединяется с краном 4. Этот кран сообщается с сосудом, в котором необходимо измерить давление.
При увеличении давления трубка начинает разгибаться. При помощи рычажного механизма 4 и зубчатки 3 она передает движение стрелке 2. Так стрелка начинает двигаться вдоль шкалы прибора.
Трубка обладает некоторой упругостью. Поэтому при уменьшении давления она возвращается в свое изначальное положение. Стрелка же возвращается к нулевому делению шкалы.
Устройство металлического манометра 2-го типа
На рисунке 6 представлено устройство металлического манометра 2-го типа.
Различие в строении заключается только в том, что трубка 1 запаяна с двух сторон. При этом она имеет выход для подключения к сосуду, в котором необходимо измерить давление. Также здесь присутствуют две тяги (рычага) 2. При разгибании трубки, они заставляют стрелку 3 двигаться вдоль шкалы прибора.
Заметим, что, несмотря на небольшие различия в устройстве (рисунки 5 и 6), принцип действия металлических манометров остается одним и тем же.
Применение манометров
Манометры являются одними из самых распространенных приборов, которые можно встретить в различных системах. Например, в котлах отопления, газопроводах, водопроводах, компрессорах, автоклавах, баллонах, баллонных пневматических винтовках и т. д.
Преимущества работы с ними очевидны. Они помогают держать под контролем уровень давления в различных механизмах.
Какой манометр выбрать
С помощью манометров можно контролировать давление в системах с жидкостями и газами. Приборы используют в отопительных системах и водопроводе, во время сварки, на предприятиях топливно-энергетического комплекса, в химической и пищевой промышленности, в автосервисах.
Критерии выбора манометра
Решите, какой тип вам нужен:
- манометр (только положительная шкала от 0 и выше для измерения избыточного давления);
- вакуумметр (только отрицательная шкала для определения давления ниже атмосферного);
- мановакуумметр (шкала имеет отрицательные и положительные значения для измерения избыточного и низкого давления).
Определить нужный диапазон измерения достаточно просто: к рабочему давлению следует прибавить 30%. Важно знать среду и условия, в которой будет эксплуатироваться устройство, выбрать диаметр корпуса и положение штуцера.
Если в системах применяются агрессивные жидкости, имеет смысл приобретать прибор в коррозионно-устойчивом корпусе. При классе опасности 3 или 4 - во взрывозащищенном, а для применения на транспорте - в виброустойчивом.
Разновидности и назначение
На нашем сайте представлены манометры технические и точных измерений в аналоговом и цифровом вариантах.
Технические манометры, вакуумметры и мановакуумметры наиболее универсальные, а потому востребованные. Группа этих приборов самая широкая по конструкции, габаритам, техническим характеристикам.
Манометры точных измерений применяют для испытаний газопроводов и систем водоснабжения, а также для контроля давления технологических линий, требующих повышенной точности в энергетике или машиностроении. Они применяются и в качестве эталонов при поверке или калибровке общетехнических измерительных приборов.
Стрелочные манометры: преимущества и недостатки
Достоинств у стрелочного (трубчатого, механического) прибора несколько:
- Доступность и простота эксплуатации. Его очень просто найти в магазинах, не требуется специальной подготовки, чтобы им пользоваться, легко установить и контролировать показания.
- Низкая стоимость. По сравнению с цифровым манометром, механический намного дешевле.
- Точность. Несмотря на то, что цифровые устройства выдают более точные данные, стрелочный аналог ненамного им уступает.
- Возможность обнуления результата.
Минусы стрелочных устройств:
- Металлические приборы чувствительны к влаге. При покупке обращайте внимание, насколько защищен корпус и детали от коррозии. Перепады влажности влияют на точность показаний.
- Чтобы добиться максимальной корректности данных, нужно делать несколько замеров подряд и вычислять среднее.
- Чем ближе стрелка к верхней отметке, тем менее точным может быть результат измерений.
При соблюдении правил эксплуатации механический манометр прослужит вам 10 лет.
Особенности цифровых манометров
В отличие от стрелочных, цифровые манометры показывают результаты измерений не на аналоговой шкале, а на дисплее. Это позволяет получать максимально корректные данные (точность от 0,5% до 0,025%), передавать их на компьютер и обрабатывать в автоматическом режиме. Эти устройства активно применяются в автопроме и различных лабораториях.
Основные достоинства цифровых манометров:
- точность;
- возможность снимать показания дистанционно;
- интеграция с системами управления;
- компактность;
- легкость.
Недостатки манометров с электронной индикацией:
Мы предлагаем на выбор четыре модификации цифровой индикации текущего значения давления:
- А - без дополнений;
- Б - значение преобразуется в унифицированный токовый выходной сигнал;
- В - с сигнализацией при отклонении значений за границы установленных;
- Г - сочетает в себе все перечисленные возможности.
Характеристики манометров точных измерений
Приборы, которые мы предлагаем (МПТИ, ВПТИ, МВПТИ), отличаются высокой устойчивостью к воздействию природных факторов, кислотной среде и вибрации.
Особенности:
- класс точности 0,4-1;
- аналоговая шкала с 80-300 делениями;
- диаметр корпуса - 16 см;
- штуцер расположен радиально;
- фланец отсутствует.
Все устройства пломбируются, имеют в паспорте отметку о поверке и поставляются с заводским номером.
По желанию потребителя приборы:
- имеют исполнение для измеряемой среды «кислород»;
- поставляются с обезжиренной полостью;
- изготавливаются для монтажа на объектах с классом безопасности 3 и 4.
Если предполагается использование изделия в качестве эталона, мы оформляем свидетельство и составляем протокол поверки.
При соблюдении правил эксплуатации гарантийный срок составляет три года. Прибор способен прослужить не менее 10 лет.
Особенности металлических манометров и их использование
Металлический манометр – компактный прибор, посредством которого удается максимально точно определить показатели давления в газообразных, парообразных и жидких средах. Стоит разобраться в популярных видах подобных изделий, а также понять, как действует устройство.
Устройство и принцип работы
Металлический манометр – прибор, оснащенный прочным корпусом из металла и богатой на комплектующие конструкцией. Подобное устройство считают одним из наиболее распространенных, поэтому активно используют в следующих системах:
А также устройством оснащают баллоны, автоклавы и компрессоры для своевременного снятия необходимых показателей и предотвращения аварийных ситуаций. Корпус манометра выполнен в виде цилиндра, диаметр которого может быть разным. Наиболее часто используемые приборы обладают диаметром в 50 мм. Дополнительные элементы конструкции:
прозрачная крышка из стекла;
шкала с предусмотренными отметками;
трубка, оснащенная резьбой.
Последняя предусмотрена для последующего ввинчивания в требуемое отверстие, где нужно определить давление. Когда в емкость поступает давление, находящаяся внутри среда, проникая через отверстие, прижимает механизм манометра. Результатом становится движение стрелки, что образует определенный угол, и таким образом указывает на актуальный показатель параметра. Чем выше в созданной сфере давление, тем дальше будет отклоняться стрелка.
Манометр – востребованный во многих системах прибор, назначение которого кроется в измерении показателей давления и определении работоспособности устройств, механизмов, а также он предупреждает любые аварии. Выделяют несколько видов манометров.
Образцовый. Особенность прибора в том, что его используют не для измерения давления, а для проведения поверки другой измерительной техники. Посредством работы такого устройства удается определить показания избыточного давления в любой среде. К плюсам образцовых моделей относят точный механизм с минимальной погрешностью.
- Общетехнический. С его помощью определяют точность показателей давления паров и газов, а также жидкостей, не способных превратиться в лед. Максимальный класс точности лежит в пределах от 1,0 до 2,5. Среди преимуществ – высокая устойчивость к вибрации, возможность установки на движущихся объектах.
- Электроконтактные. Применимы с целью контроля за оборудованием, которое работает в опасных условиях. При помощи прибора удается своевременно получить сигнал о достижении верхней отметки опасной нагрузки, что способна привести к разрушению целой системы. Подходит для измерения показателей в парах, газах, жидкостях. Особенность конструкции – встроенный механизм управления электроцепями. Другими словами, когда показатель, который определяет прибор, превышает требуемую отметку, устройство автоматически отключает отвечающее за нагнетание давления оборудование.
- Специальный. В основном используется для работы с газами разных типов. Особенность – цветной корпус, что определяет тип газа, к которому подходит прибор. Производителями подобных устройств также предусмотрена особая маркировка на шкале. Максимальный класс точности не опускается ниже 1,0 и не поднимается выше 2,5.
- Самопишущий. Устройство востребовано в сферах, где необходимо не только визуальное наблюдение за шкалой, но также отслеживание показателей на соответствующем графике. Манометры такого типа самостоятельно формируют диаграмму, которая позволяет отследить динамику изменения показателей в зависимости от назначенного временного промежутка. Устройства довольно часто встречаются в лабораториях, также востребованы в пищевой промышленности и на электростанциях.
- Судовые. Используются преимущественно на судах, предназначены для работы с любыми средами: от жидкостей до паров. Среди особенностей – защищенный от атмосферного воздействия корпус и широкий ассортимент устройств.
- Железнодорожный. Создан, чтобы отслеживать показатели избыточного давления в механизмах, предназначенных для обслуживания рельсового электротранспорта. К преимуществам приборов относят стойкость к вибрациям и высокий класс точности.
Существуют и другие классификации манометров. Одна из них – деление по типу используемого в конструкции внутреннего механизма. Он может быть:
Первый используется там, где требуется измерение давления столба жидкости. Пружинные манометры считаются самыми востребованными благодаря простой конструкции и высокой точности измерений. Мембранные приборы устроены по принципу пневматической компенсации, что предусматривает наличие специальной мембраны. Особенность электроконтактных в возможности автоматического контроля и регулировки давления.
Наконец, дифференциальные манометры представляют собой довольно сложный механизм, который отличается своей восприимчивостью к давлению и отображением точных результатов.
Применение
Металлические манометры востребованы во многих сферах: от нефтедобывающей до промышленной и даже пищевой. Подобные устройства устанавливают в котельных, на баллонах и других емкостях, где требуется отслеживание показателей давления с целью организации безопасной транспортировки или безаварийного использования.
Каждый манометр рассчитан для работы на определенном диапазоне давления. Поэтому стоит тщательно подойти к выбору прибора. Особое внимание следует уделить таким характеристикам.
Габариты. Не нужно покупать большие манометры, если планируется их установка на газовые баллоны или домашние котельные. В то же время маленькие приборы не подойдут для обслуживания габаритных систем.
Диапазон измерений. Здесь стоит принимать во внимание условия эксплуатации прибора и системы. Если речь идет о транспортировке опасных и взрывоопасных жидкостей, газов или паров, предпочтение лучше отдать приборам с высоким классом точности.
Вид. Производители выпускают широкий ассортимент оборудования для измерения показателей давления. Существуют специальные металлические манометры для железнодорожной и судостроительной сфер.
Устойчивость к вибрациям. Особенно актуально, если планируется транспортировка баллонов или жидкостей, газов, паров по различным системам.
Срок службы. Чем дольше служит прибор, тем меньше финансовых затрат на его замену и обслуживание.
Диапазон рабочих температур. От этого зависит возможность установки и использования металлического манометра в суровых условиях с максимально низкими или высокими температурами.
А также стоит уделить внимание резьбе прибора. Важно, чтобы она подходила. Наконец, необходимо учитывать основные функции устройства в выбранной системе и предварительно изучать характеристики модели.
Металлический манометр – надежный прибор для отслеживания показателей давления в жидкостях, газах и парах, вне зависимости от условий их эксплуатации. При помощи подобного оборудования удастся продлить срок службы систем или баллонов, а также предотвратить возникновение аварийных ситуаций.
Все о манометрах
Манометры применяются для определения давления газа, паров либо жидкости. Устройство позволяет постоянно контролировать и регулировать данный показатель.
Что это такое?
Манометр имеет вид довольно компактного прибора, предназначенного для измерения давления. Его можно использовать для работы с газами, жидкостями, парами и воздухом. Существуют особые устройства абсолютного давления, которые помогают определить в том числе и значение атмосферного давления. Такие аппараты могут иметь разную конструкцию в зависимости от конкретного типа.
Схема манометра включает в себя специальную шкалу. Она также может быть разных типов. Для стабильной работы рекомендуется подбирать модели со шкалой 0–10 атм. На нее обязательно наносится красная черта. Она обозначает допустимое давление. Кроме того, простейший манометр состоит из корпуса, мембраны, трубки и штуцера. Дроссель манометра помогает сглаживать различные скачки давления в среде, которые возникают в компрессорах, прессах гидравлических, разрывных и паровых машинах. Все это положительно влияет на эксплуатационный срок изделия и увеличивает точность получаемых показаний.
Бобышка манометра предназначена для того, чтобы встраивать аппарат в технологическую линию. Кроме того, такой элемент имеет выходное отверстие, что позволяет без труда осуществлять монтаж прибора. Чаще всего эта деталь производится из углеродистой и нержавеющей стали.
Многие модели дополнительно снабжают трехходовым краном. Эта деталь позволяет не только отключить аппарат от магистрали, но и сбавить давление перед ним. Кроме того, элемент дает возможность выполнить проверку измерительной техники при подключении контрольного манометра.
Принцип действия
Разберем, как действует простейший механический прибор. Данные агрегаты включают в себе основную импульсную трубку (трубка Бурдона), которая при нагнетании давления продвигает стрелку. Если подключить ее к вентилю, то тогда давление воздуха начнет действовать на латунную трубку. Последняя при этом стремится разогнуться. За счет этого другой конец трубки воздействует на тягу и перемещает стрелку.
Более сложный принцип действия имеет электронный аппарат. Как правило, данные манометры оснащаются специальным чувствительным элементом, который выступает в качестве измерителя. Его показания передаются на электронную плату, а затем и на экран.
Сфера применения
Данный агрегат может применяться в различных сферах:
- в железнодорожном транспорте;
- в химической промышленности (когда важно измерить давление веществ, которые принимают участие в реакциях);
- в газодобывающей области;
- в нефтедобывающей сфере;
- в медицинской области;
- в самолетостроении, автомобилестроении, машиностроении.
Кроме этого, аппараты используются в конструкции насоса велосипеда, для заправки кондиционера, в отопительных системах. Они применяются и на огнетушителях, тонометрах. Манометры могут быть промышленными и бытовыми.
Первые характеризуются высокой специализацией, а также максимально высоким уровнем точности. Вторые, как правило, берут для определения давления в автомобильных шинах, автономном оборудовании для отопления.
Виды и маркировка приборов
Существуют различные типы таких измерительных аппаратов.
Технический
Технические экземпляры применяются для того, чтобы измерять показатель давления в неагрессивных жидкостных, паровых и газовых средах. Эти модели бывают радиальными и осевыми. Основным условием использования является следующее: наличие любого жидкого или газообразного компонента, который не взаимодействует с медными сплавами. Технические образцы работают следующим образом: столб жидкости имеет определенную высоту и конкретный показатель давления – изменение величины выступает в качестве показателя изменения давления.
В роли жидкости чаще всего выступают вода и ртуть. Но можно использовать и специально сделанные составы, в том числе и особые масла. В прозрачные вещества для удобства можно добавить краситель.
Электроконтактный
Данные устройства используются для автоматической подачи сигнала, регулировки давления, а также для блокировки. Они позволяют также видеть текущее значение давления. Пределы при этом можно установить при помощи специальных сигнальных стрелок. Для этого понадобится только отвертка. Стрелка таких манометров является подвижным контактом. К подшипникам крепления стрелок фиксируются специальные ламели (токовыводящие). С другой своей стороны они присоединяются к контактной группе.
Провода контактного прибора могут крепиться к клеммам во внутренней части корпуса либо могут выводиться на наружную сторону пучком с разъемом на конце. Электроконтактные приборы преимущественно применяют при производстве машиностроительного оборудования, в водопроводных сетях, разнообразных технологических установках, а также в промышленных холодильниках.
Специальные
Данные устройства берутся для работы с определенным газообразным компонентом. Аппараты имеют цветной корпус, а не традиционный черный. При этом расцветка должна соответствовать виду газа, с которым агрегат способен работать.
Специальные модели можно разделить на три отдельные группы:
- аммиачные;
- кислородные;
- ацетиленовые.
Первая разновидность должна быть максимально устойчивой к коррозии, так как высок риск повреждения корпуса и дальнейшей утечки. Кислородные экземпляры крепятся на обезжиренные трубы аппаратов, потому что даже самое незначительное загрязнение приведет к тому, что агрегат взорвется. Кислородные образцы производятся в корпусах синей расцветки. На шкале имеется обозначение химической формулы кислорода.
Ацетиленовые специальные образцы берут для определения давления ацетилена. Внутри такого устройства находится металлический сплав, который не вступает в реакции с газообразными продуктами.
При этом категорически нельзя использовать медь, потому что при взаимодействии газа с данным металлом начнет образовываться взрывоопасное вещество.
Самопишущий
Данные модели представляют собой довольно сложные электронные приборы, оснащенные специальным пишущим элементом. Последний состоит из пера, механизма, предназначенного для подачи чернил.
В процессе работы агрегата регистрируются показания давления за конкретный временной промежуток. При этом показания создаются в виде диаграммы. Результаты, как правило, имеют погрешность. Это связано с тем, что перо в процессе работы скользит по бумаге. Но данный недостаток устранен в более современных моделях.
Механический
Эти модели обладают самой простой конструкцией и максимальной надежностью. Механические манометры отличаются низкой стоимостью по сравнению с другими разновидностями. Многие подобные образцы помогают не только измерить уровень давления, но и выполнить выпуск избыточного количества воздуха, чтобы достигнуть оптимальных значений. Для этого на трубке имеется специальная кнопка спуска давления.
Дифференциальный
Эта разновидность понадобится для того, чтобы измерить разницу между двумя уровнями давления. Она прекрасно подходит для контроля загрязнения фильтра, изменения уровня вещества в закрытых емкостях. Дифференциальный аппарат имеет в своем составе большое количество узлов и набор элементов. При их взаимодействии устанавливаются связи между средами.
Кроме того, в состав в любом случае входят отделенные друг от друга камеры. Они позволяют выполнять замеры. Чаще всего при изготовлении таких регистраторов используются полимеры или металлы, покрытые антикоррозийными смесями. Такие устройства также подразделяются на отдельные виды. Так, существуют ртутный, сильфонный, мембранный аппараты.
Другие
В настоящее время выпускаются и многие другие разновидности манометров.
- Железнодорожные. Эти экземпляры берутся для контроля за избыточным давлением в конструкциях, которые используются в рельсовом транспорте. Они применяются в том числе в гидравлических системах. Железнодорожные манометры характеризуются особой стойкостью даже к сильным вибрациям.
- Судовые. Эти образцы делают с защищенным прочным корпусом. Он не будет подвергаться негативным внешним воздействиям. Такие механизмы могут функционировать с парами, газами и жидкостями.
- Образцовые. Эти модели берутся для проверки других рабочих манометров, вакуумметров и прочей техники. Они могут быть нескольких видов: механические деформационные – стрелочные и электрические – цифровые. Образцовые экземпляры характеризуются высоким показателем точности. Они будут работать с минимальной погрешностью.
Помимо вышеперечисленных, также выделяют и деформационные разновидности. Они имеют в своем составе специальные (упругие, чувствительные) трубчатые детали. Имеются и особые трубчато-пружинные образцы, в них чувствительной частью является специальная пружина. Деформационные устройства могут использоваться для определения избыточного или вакуумметрического давления.
В магазинах можно увидеть и гидрозаполненный (виброустойчивый) регистратор. Приборы такого типа необходимы в условиях частых и сильных пульсаций, внешних вибраций. Они довольно часто используются в промышленных и энергетических комплексах. Кроме того, выпускаются и контурный, пропановый, глубинный, двухстрелочный манометры.
Существуют отдельные модели для измерения давления воздушных масс.
Каждый манометр обладает маркировкой. На самой упаковке обязательно указываются название прибора, товарный знак производителя, информация о стране происхождения товара. Также на корпусе самих измерительных изделий обязательно присутствуют данные о параметрах питания, номинальное напряжение (если устройство оснащено сигнализирующим механизмом).
При маркировке также указывают и знак «ЕАС». Он подтверждает наличие разрешительной документации о безопасности товара. По действующим правилам каждая единица должна быть уложена в отдельный чехол, который в дальнейшем упаковывается в индивидуальный деревянный ящик.
Ремонт манометров
Чтобы починить регистратор, сначала нужно разобрать его. Алгоритм разборки будет зависеть от конструктивных особенностей определенной модели. Чаще всего сначала снимается стекло, для этого откручивают винты, которые размещаются на боковых сторонах. На многих устройствах достаточно будет всего лишь немного поддеть специальное маленькое углубление и снять стекло. После этого также аккуратно снимаются стрелка, крепежи на циферблате. Позже откручивают и задние винты. После того как прибор будет разобран, следует прочистить его отдельные части, а затем установить причину неисправности.
Чаще всего манометры ломаются из-за деформации стрелок. В этом случае деталь меняют на новую – из-за появления микротрещин в местах, где соединяются трубка и механизм, такие трещины можно просто запаять. Также такие устройства могут ломаться из-за изнашивания зубцов рычажной передачи. В данном случае починить аппарат, как правило, не получается. После того как причина поломки будет устранена, прибор собирают. Для начала механизм следует зафиксировать в корпусе, крепится он при помощи задних винтов. После этого прикручивается циферблат, стрелка надевается на ось. Ее предварительно фиксируют на нуле. В конце закрепляется стекло.
Манометры и насосы
Манометр – прибор для измерения давления, отличающегося от атмосферного.
п.1. Жидкостные манометры
Жидкостные манометры – простейшие по конструкции приборы для измерения давления.
 | Открытые жидкостные манометры используются для измерения давлений выше атмосферного. U-образная вертикальная трубка наполняется жидкостью. Левое колено остается открытым, к правому подсоединяют контур или сосуд, в котором необходимо измерить давление. Под действием повышенного давления столбик жидкости сдвигается из правого колена в левое. По разнице высот с помощью мерной шкалы на фоне трубки определяют величину измеряемого давления \(P_\text\). Нулевое положение прибора: \(h=0\) при \(P_\text=P_\text\). Отклонение $$ h=\frac |
 |
Закрытые жидкостные манометры используются для измерения давлений ниже атмосферного (вакуумметры).
Преимуществами жидкостных манометров являются:
- высокая точность измерений;
- простота использования;
- низкая стоимость;
- быстрый монтаж.
Недостатки жидкостных манометров:
- возможный выброс рабочей жидкости при резком скачке давления;
- хрупкость;
- относительно узкий диапазон измерений;
- зависимость точности от чистоты внутренней поверхности трубок;
- невозможность автоматизации.
Металлические манометры
 | Основная часть трубчатого металлического манометра – согнутая в дугу металлическая трубка 1, один конец которой закрыт. Другой конец трубки с помощью крана 4 сообщается с сосудом, в котором измеряют давление. При увеличении давления трубка разгибается. Движение закрытого конца трубки при помощи рычага 5 и зубчатой передачи 3 передаётся стрелке 2, которая движется по шкале прибора по часовой стрелке. При уменьшении давления трубка сгибается, стрелка перемещается в обратном направлении, против часовой стрелки. |
Металлические манометры применяются очень широко, практически везде, где возникает необходимость в измерении и контроле давления.
п.3. Цифровые манометры
Преимуществами цифровых манометров являются:
- высокая точность измерений;
- простота использования;
- удобная шкала;
- возможность применения адаптеров;
- автоматизация измерений и контроля (удаленное включение/выключение систем, удаленная передача измерений).
Недостатки цифровых манометров:
- уязвимость электроники к агрессивным внешним условиям;
- быстрый рост стоимости при повышении требований к надежности и срокам эксплуатации.
п.4. Простой поршневой насос
п.5. Поршневой насос с воздушной камерой
п.6. Задачи
Задача 1. На какую предельную высоту можно поднять воду простым поршневым насосом при нормальном атмосферном давлении?
Столб воды, который можно поднять при нормальном атмосферном давлении: \begin h=\frac>=\frac\approx 10,34\ (\text) \end Ответ: 10,34 м
Задача 2*. Найдите давление в сосудах A, B, C, если атмосферное давление равно 750 мм рт.ст.
Во всех измерениях используется открытый жидкостный манометр.
1) Давление в сосуде А меньше атмосферного.
Разность в высоте столбиков ртути \begin h=10-(-10)=20\ (\text)=200\ (\text)\\[7px] P_\text=P_A=\rho gh\Rightarrow P_A=P_\text-\rho gh \end В миллиметрах ртутного столба $$ P_A=h_\text-h=750-200=550\ (\text) $$ 2) Давление в сосуде В меньше атмосферного.
Разность в высоте столбиков ртути \begin h=80-30=50\ (\text)=500\ (\text)\\[7px] P_\text=P_B=\rho gh\Rightarrow P_B=P_\text-\rho gh \end В миллиметрах ртутного столба $$ P_B=h_\text-h=750-500=250\ (\text) $$ 3) Давление в сосуде C больше атмосферного.
Разность в высоте столбиков ртути \begin h=20-(-20)=40\ (\text)=400\ (\text)\\[7px] P_C=P_\text-\rho gh \end В миллиметрах ртутного столба $$ P_C=h_\text+h=750+400=1150\ (\text) $$ Ответ: 550 мм рт.ст.; 250 мм рт.ст.; 1150 мм рт.ст.
Читайте также: