Манометър - Голямата съветска енциклопедия

Човек на електромера (от гръцки. Man ó ите - рядко и в насипно състояние. т) устройство за измерване на налягането на течности и газове. Разграничаване датчици за измерване на абсолютната налягане. На нула (пълен вакуум); манометър за измерване на налягането. което означава, че разликата между абсолютната и атмосферно налягане. когато абсолютното налягане по-голямо от атмосферното; две диференциални манометри за измерване на диференциално налягане. всеки от които е обикновено различна от атмосферното налягане. За измерване на налягането. съответстващ атмосферни барометри, използвани за измерване на налягането на газа разрежда - вакуум (главно в техниката на вакуум).

Когато измерените данни за налягането използват габарит. в която люспите са завършили в различни мерни единици (вж. налягане).

В основата на системата за измерване на калибър - чувствителния елемент е първичен датчик за налягане. В зависимост от принципа и дизайна на габарити сензорните разграничи течност, преместване, деформация (пружина). Освен това, се използват устройства, чието действие се основава на измерване на промени във физическите свойства на различни вещества под налягане.

Също така, четене директно отчитане калибър или записване, са широко използвани така наречените предавател налягане със стандартизирани пневматично или електрически изходни сигнали, които са получени в системата за контрол, автоматичен контрол и управление на различни технологични процеси. тип приложения габарит показано на фиг. 1.

Течността манометри чувствителен елемент е колона на течност. балансиране на налягането се измерва. Идеята за използване на течност за измерване на налягане от италиански учен Е. Torricelli (1640). Първите манометрите на живак са направени от италиански механикът V. Вивиани (1642) и френския учен Б. Pascal (1646). Проектиране на течни манометри е много разнообразен. Основните разновидности на течност manometov: U-obraznye (две тръби), пан (monotube) и dvuhchashechnye. Съвременните течни манометри имат обхват на измерване от 0.1 N / т2 до 0,25 MN / т2 (

0.01 mm вода. см. до 1900 mm ч. см.) и се използват главно за висока точност в лаборатории. Течни манометри. служи за измерване на малки свръхналягане и underpressures на най-малко 5 кН / m 2 (37.5 mm ч. с.), наречена микроманометър. При ниски течност в измервателни датчици са пълни с леки течности (алкохол, вода, толуен силиконово масло ...), докато увеличаване на външни размери - живак. Когато измерванията на чаша микроманометър налягане (фиг. 2) за пълнене на течност контейнер е принуден в тръбата, промяна на нивото на течността се сравнява със скала калибриран в единици налягане. обхват на измерване на устройството не надвишава 2 кН / м2 (

200 мм вода. об.) при максимален ъгъл на наклон. Точно измерване и калибриране micromanometers видове др. Dvuhchashechnye използва тип micromanometers компенсация в която един от съдовете (чаша) е закрепен неподвижно, и втори съд, за да се създаде необходимата равновесие на налягане на течността колона се премества във вертикална посока. Преместване определя като се използва точен мащаб с нониус или терминал мерки дължина, директно характеризира измереното налягане. Микроманометър изравнителното налягане може да бъде измерено до 5 кН / m 2 (

500 мм вода. об.), където грешката не превишава (2-5) х 10 -3 N / m 2 или (2-5) х 10 -2 mm вода. см.

Горната граница на измерване на манометрите течност може да се увеличи чрез увеличаване на височината на течната колона и избиране на течност с по-висока плътност. Въпреки това, дори при попълване на живак манометър за измерване на горната гранична стойност е рядко повече от 0,25 MN / т2 (

1900 mm Hg. ст.), например чаша калибри. в които кораб е в комуникация с вертикална тръба. Течните манометри за измерване с висока точност, снабдена с електрическо или оптично четящо устройство, и тяхната концепция елиминира различни източници на грешка (влияние на температурата. Вибрации, капилярни сили, и така нататък. D.). Това осигурява висока точност dvuhchashechny живак манометър за абсолютно налягане с т.нар капацитивен отчитане (фиг. 3), който се използва за определяне на температурата на газа в референтната термометъра (All-Union Научния институт за изследване на метрологията кръстен D. I. Mendeleeva). измервателни уреди Range представляват (0-0,13) MN / m2 (0-1000 мм ч. V.).

За да се подобри ефективността (най-вече на точността на отчитане) в течни манометри, използвани системи за проследяване, които ви позволяват автоматично да определи височината на стълба от течност.

Най-бутални манометри чувствителен елемент е бутало или друг орган, с което налягането на натоварване е балансиран или по какъвто и устройство за измерване на сила. Разпространението е т.нар neuplotnonnym габарит буталото, при което буталото на цилиндъра е захванат с малка пролука и се премества в аксиална посока. За първи път на такова устройство е създадено през 1833 година от български учени Е. И. Parrotom и Е. Х. Lentsem; широко използван бутални манометри намерени през втората половина на 19 век в резултат на работата на Е. Ruhgoltsa (Германия) и А. amagat (Франция), който независимо предложи "neuplotnonny" бутало. Основното предимство на манометри бутални над течността е големи възможности за измерване на налягане, като се поддържа високо тяхната точност. Бутало калибър с относително малки размери (височина

0.5 m) надвишава границите на точност на измерване и живак манометъра на 300 метра. структурата на който е разработен от френски учен Cailletet L. (1891). Манометърът се монтира на Айфеловата кула в Париж. Горната граница на габарита на измерване на буталото е приблизително 3.5 Н / т2 (3,5 х 10 Август мм вода. V.). Височината на измервателния уред не надвишава 2.5 m. За да се измери това налягане живак манометър ще бъде необходимо, за да го отведе до височина от 26,5 км.

Най-честите дедуейт тестери с проста neuplotnonnym бутало (фиг. 4). Пространството под буталото е напълнен с масло. който под налягане навлиза в междината между буталото и цилиндъра, която осигурява смазване на триещите повърхности. Завъртането на буталния спрямо цилиндъра предотвратява появата на контакт триене. Налягане определя от теглото на товара, неговата балансиране и площ на напречното сечение на буталото. Чрез промяна на теглото на стоките и областта на буталото сечение може да се променя в широк диапазон на измерване граници, които 0,04-10 MN / т2 (0,4-100 кгс / см 2) манометър за даден тип. В този случай, най-точната грешка еталонен манометър за по-малко от 0.002-0.005%. С по-нататъшно увеличение на измерване площ граници бутало става толкова малък, че стоките трябва да бъдат проектирани за професионална. устройства (носещ лост, лост устройства). Например, за да се намали теглото на уредите за измерване на системни товари в MK Zhohovskogo (СССР) в противовес сила е създадена от хидравличен множител. В този случай, дори и при високи налягания, измерени 2,5 GN / m 2 (2,5 × 10 Април кгс / см 2) измерване на инсталация е изключително компактен и не изисква налагането на голям брой стоки.

Бутала манометри промоции. структури също се използват при оценката на леко свръхналягане. изтъняване, абсолютна и атмосферно налягане. Обикновено, такива уреди система бутало предварително уравновесена със специално устройство, което позволява да се намали долната граница на измерване почти нула. Буталото може да бъде балансиран, например, един пружинен механизъм. Въртенето на буталото от електрическия двигател. При създаване на вакуум в пространството над горната част на буталото излишъкът от атмосферни баланс товар налягане наложени в долната си част.

В допълнение към цилиндрични бутала се използват сферични и конични бутала. В така наречените камбанарии, измервателни уреди като бутало извършва звънец, и по-измервателни уреди на "пръстеновидно баланс" - плосък Във вътрешността кух пръстен.

Бутални манометри се използват за калибриране и изпитване на други видове манометри, с точни измервания и контрол на налягането при добив показанията на цифров брояч или чрез прехвърлянето им от разстояние.

Щамът габарити чувствителен елемент е еластична обвивка, която получава измерено налягане. Деформацията на мембраната е мярка за налягането й причинени. Щам габарити в зависимост от дизайна на сензора са разделени на тръбната мембрана и гофрираните. Принципът на определяне на налягането от еластичната деформация на тънка мембрана беше предложено в 1846 германски учен R. Shintsem, като специален случай на този метод, - определяне на налягане на кух тръбен пружина деформация - 1848 френски учен, Е. Bourdon, от името на което тръбната пролетта често се нарича тръба Bourdon. Обхват на измерване на деформация габарити обхваща широк диапазон на налягане - от 10 N / m 2 и 1000 MN / т2 (1-10 колона вода 8 mm ..).

Лесно принцип на работа, компактен строителство, лекота на работа води до използването на тензодатчици в индустриални размери. Най-простият тръба манометър (фиг. 5) има куха, извити в дъга тръба с единия си край, прикрепен към обем, където се измерва налягането. второ, запечатан край - към лост предавка. Тръбата за промени в налягането се деформира, движещи си край чрез механизма за пренос на стрелката, която показва налягането на скалата. Заедно с тръбни габарити на пружината налягане често се използват в мембрана или духало. Също механична трансформация щам чувствителен елемент в манометъра. се използва като електрически или оптични техники на преобразуване, включително трансфер на резултатите от измерването на разстояние.

В системи за автоматично регулиране и контрол на технологични процеси, използвани деформационни манометри с (метод на измерване) Компенсиране на реактивна енергия. В този случай, манометър се състои от измервателна единица и еднакво електрически или пневматичен преобразувател на енергия. Измерено налягане чувствителен елемент се превръща в измервателния сила единица, която е базирана на сила, разработена от механизъм за обратна връзка, вместо на датчика за деформация. На изхода на стандартен електрически или пневматичен механизъм сигнал конвертор е създаден която е пропорционална на измереното налягане. Тази система позволява да се използва същата сондата да манометри за измерване на абсолютна, Gage налягане и вакуум диференциално налягане. както и други термични параметри на мощност (температура. ниво, плътност, скорост на потока). Възможно е да се променят границите на измерване в широк диапазон, като промените съотношението на ливъридж оръжие конвертор и площади духало. Устройството за измерване на абсолютната манометър се състои от две духало (фиг. 6), свързани с Т-образен лост конвертора. В едно духало е под вакуум, предоставени с втория обем, в който се измерва налягането. Под действието на амортисьорите налягане Т-образен лост притиска срещу дюзата, което води до увеличаване на налягането в гофрираните на обратната връзка и появата на сила уравновесяващ. Преобразувателят се захранва със сгъстен въздух от външен източник. Налягането на изхода чрез сервомотора се предава към устройството, измерването на фиксиране.

При измерване на много високи налягания (над 2,5 MN / т2) или натиск. близка до нула (по-малко от 10 N / т2), прилагането на манометри от горния тип много трудно или невъзможно. В тези случаи са били използвани измервателни уреди. чието действие се основава на измерването на физически параметър, свързан със специфична зависимост налягане. При измерване на ниски абсолютни налягания използва йонизация, термични, вискозитета, радиометрични измервателните (cm. Манометър). При измерване на високи налягания, които обикновено се използват, например, Манганови манометър. в които под въздействието на налягане променя електрическото съпротивление на тънък Манганови проводник. Да не се използва като манометри. действие се основава на магнитострикционния ефект (вж. магнитострикция), скоростта на звука в средата и др. уреди с висока прецизност на налягането се различават. чието действие се основава на зависимостта на температурата на топене на живак налягане. живак преход от твърдо в течно състояние, придружено от рязка промяна в обема, което позволява да се фиксира сигурно подходяща температура точка на топене и налягането и осигурява добра възпроизводимост. Измерване на инсталация с манометър позволява да се определи налягането до 4 GN / m 2 (

4 х 10 mm февруари вода. об.) с грешка не надвишава 1%, и се използва като стандарт свръх високо налягане (до 4 GN / т2) при калибриране и калибриране на уреди.

Други уреди за подобрения включва повишаване на тяхната точност, ограничения за измерване експанзия, която осигурява по-висока надеждност и дълготрайност, лекота на работа. Подобряване на точността на манометри улеснено от използването на материали като дисперсионни закалени сплави. кварц (например, за получаване на тензодатчик чувствителни елементи), използването на еластични опори, оптични и електрически методи за отстраняване на указания и регистрирането им. Когато автоматизация измерване намери използват различни средства за предаване на резултатите от измерването на устройство с цифров екран, запис и печат устройства, които могат да бъдат на значителни разстояния от точките на измерване (например, прехвърлянето на атмосферни резултатите от измерването на налягането на Марс и Венера на подаване около техните изкуствени спътници) и така нататък.

Литература Zhohovskiy М. К. измерване на налягане и вакуум технология, 2-ро издание. М. 1952; неговите същите теория и изчислителни устройства с неконсолидирана бутало, 2-ро издание. М. 1966; Andryuhina О. В. Gramenitskiy VN Примерни дедуейт инструменти за измерване на налягане. сила и мускулна маса. [Review], М. 1969: Hansuvarov KI Точни инструменти за измерване на абсолютно налягане. М. 1971.

Фиг. 3. Схемата на габарита на абсолютно налягане с капацитивен показания указания: 1 - Контейнери; 2 - метална плоча; 3 - живак; 4 - свързване стъклена тръба; 5 - otschotny микроскоп; 6 - мащаб.

Фиг. 2. Течен чаша микроманометър тип наклонената тръбна MCM.

Фиг. 4. тестер дедуейт MP-60 с един прост neuplotnonnym бутало: 1 - натоварвания; площ плоча натоварване - 2; 3 - спре; 4 - фуния; 5 - буталото; 6 - цилиндров.

Фиг. 6. Схема besshkalnogo абсолютно налягане тип P1 габарит MAC: 1 - Сравнителни духало; 2 - измерване на гофрираните; 3 - дюза; 4 - клапан; 5 - обратна връзка духало; 6 - сервомотор.

Фиг. 5. габарит тръбна MM-40: 1 - тръбата; 2 - лоста предавка; 3 - съоръжения; 4 - стрелка.

Фиг. 1. Заявленията уреди от различни видове.