Obniżenie ciśnienia może również prowadzić do takich negatywnych konsekwencji, jak na przykład tworzenie się kawitacji, to znaczy powstają pęcherzyki powietrza w rurociągu, które z kolei mogą powodować korozję. Dlatego utrzymanie normalnego ciśnienia jest niezwykle konieczne, a dzięki manometrowi staje się możliwe. Oprócz systemów grzewczych takie urządzenia są wykorzystywane w różnych dziedzinach.
Opis i przeznaczenie miernika
Manometr to urządzenie mierzące ciśnienie. Istnieją typy manometrów używanych w różnych gałęziach przemysłu i oczywiście każdy z nich ma swój własny manometr. Na przykład możesz wziąć barometr - urządzenie przeznaczone do pomiaru ciśnienia w atmosferze. Są szeroko stosowane w inżynierii, rolnictwie, budownictwie, przemyśle i innych dziedzinach.
Urządzenia te mierzą ciśnienie i ta koncepcja jest co najmniej rozszerzalna, a ta ilość ma również swoje własne odmiany. Aby odpowiedzieć na pytanie, ile pokazuje ciśnienie w manometrze, warto rozważyć ten wskaźnik jako całość. Ta wartość określa stosunek siły działającej na jednostkę powierzchni, prostopadle do tej powierzchni. Praktycznie każdemu procesowi towarzyszy ta wartość.
Typy ciśnienia:
atmosferyczny - ciśnienie atmosfery ziemi, które jest tworzone przez masę kolumny powietrza;- ciśnienie bezwzględne jest wskaźnikiem, którego zliczanie, biorąc pod uwagę ciśnienie atmosferyczne, zaczyna się od zera;
- nadmiar - nadmiar oznacza różnicę między dwoma wskaźnikami atmosferycznymi i absolutnymi;
- próżnia lub, innymi słowy, rozładowana - przeciwnie, reprezentuje różnicę między wartościami absolutnymi i atmosferycznymi lub barometrycznymi;
- Różnica jest różnicą między dwoma mierzalnymi wskaźnikami, które nie są związane ze wskaźnikami naturalnymi.
Aby zmierzyć każdy z powyższych typów wskaźników, istnieją pewne typy manometrów.
Klasyfikacja instrumentów
Rodzaje manometrów różnią się na dwa sposoby: przez rodzaj mierzonego wskaźnika i zasadę działania.
Na pierwszym znaku są one podzielone na:
urządzenia przeznaczone do pomiaru ciśnienia atmosferycznego, w przeciwnym razie nazywane są barometrami;- przyrządy mierzące nadmiar i absolut;
- manometry próżniowe są przeznaczone do pomiaru różnicy ciśnień atmosferycznych i absolutnych;
- manometry, mierzą małe (do 40 kPa) nadciśnienie;
- Tagometry, rodzaj próżniomierza, który mierzy górną granicę nadciśnienia 40 kPa;
- manometry różnicowe, zmierzyć różnicę ciśnień.
Pracują na zasadzie równoważenia różnicy ciśnień z określoną siłą. Dlatego manometry urządzenia różnią się w zależności od tego, jak to jest równoważenie.
Zgodnie z zasadą działania dzieli się je na:
ciecz, równoważenie różnicy ciśnień w takich urządzeniach jest spowodowane ciśnieniem hydrostatycznym kolumny cieczy, urządzenie wykorzystuje zasadę naczyń łączących;- sprężyna ma prostą konstrukcję i jest szeroko stosowana do pomiaru ciśnienia medium w szerokim zakresie;
- membrana, oparta na kompensacji pneumatycznej, ciśnienie jest równoważone przez siłę sprężystą obudowy membrany;
- kontakt elektryczny, stosowany w automatycznych systemach sterowania i alarmach, ponieważ mogą one być wykorzystywane do regulacji mierzonego medium dzięki mechanizmowi elektrokontaktu wbudowanemu w obudowę;
- Dyferencjał służy do pomiaru poziomu cieczy pod ciśnieniem przepływu cieczy, pary i gazu za pomocą membran.
Do miejsca przeznaczenia są takie typy manometrów jak:
ogólne urządzenia techniczne są używane do pomiaru ciśnienia cieczy, gazów i par, które są chemicznie obojętne dla stopów miedzi;- tlen, są produkowane w niebieskich obudowach ze wskazaniem O2 na tarczy, służącym do pomiaru ciśnienia tlenu w butlach lub próżniach;
- acetylen stosuje się do kontroli nadciśnienia acetylenu;
- Standardy referencyjne są używane do testowania innych urządzeń, ponieważ są bardzo dokładne;
- statki są wykorzystywane w statkach i transporcie morskim;
- kolej używana w transporcie kolejowym;
- Rejestratory mają wbudowany mechanizm, który pozwala odtworzyć wynik pracy na papierze.
Urządzenie i zasada działania
Manometr może mieć inną konstrukcję w zależności od rodzaju i przeznaczenia. Na przykład urządzenie mierzące ciśnienie wody ma dość prostą i intuicyjną konstrukcję. Składa się z obudowy i tarczy z tarczą, która wyświetla wartość. Obudowa ma wbudowaną rurową sprężynę lub membranę z uchwytem, mechanizmem w kształcie trójki i elastycznym elementem. Urządzenie działa na zasadzie wyrównania ciśnienia ze względu na siłę zmiany kształtu (deformacji) membrany lub sprężyny. Z kolei deformacja uruchamia wrażliwy element elastyczny, którego działanie jest wyświetlane na skali za pomocą strzałki.
Manometry ciekłe składają się z długiej rury wypełnionej płynem. Rura płynu w rurze płynu, na którą oddziałuje czynnik roboczy, musi być mierzona zgodnie z przesunięciem poziomu płynu. Manometry mogą być używane do pomiaru różnicy, takie urządzenia składają się z dwóch rurek.
Tłok - składa się z cylindra i tłoka umieszczonego wewnątrz. Czynnik roboczy, w którym mierzone jest ciśnienie, działa na tłok i jest równoważony przez obciążenie o pewnej wielkości. Gdy wskaźnik się zmieni, tłok będzie mieszał i uruchamiał strzałkę wskazującą wartość ciśnienia.
Przewody cieplne składają się z włókna, które nagrzewa się, gdy przepływa przez nie wyładowanie elektryczne. Zasada działania takich urządzeń opiera się na zmniejszeniu przewodności cieplnej gazu pod ciśnieniem.
Miernik Pirani nosi imię Marcello Pirani, który zaprojektował urządzenie po raz pierwszy. W przeciwieństwie do przewodników termicznych, składa się z metalowych przewodów, które również nagrzewają się podczas przepływu prądu przez nie i są chłodzone pod wpływem czynnika roboczego, a mianowicie gazu. Wraz ze spadkiem ciśnienia gazu zmniejsza się efekt chłodzenia i wzrasta temperatura okablowania. Wartość mierzona jest przez pomiar napięcia w przewodzie podczas przepływu prądu.
Jonizacja to najbardziej czułe urządzenia używane do obliczania niskich ciśnień. Jak sama nazwa wskazuje, jego zasada działania opiera się na pomiarze jonów, które powstają pod wpływem elektronów na gazie. Ilość jonów zależy od gęstości gazu. Jednak jony mają bardzo niestabilną naturę, która bezpośrednio zależy od środowiska pracy gazu lub pary. Dlatego, aby wyjaśnić zastosowanie innego typu manometru Mac Leod. Udoskonalenie polega na porównaniu wydajności miernika jonizacji z odczytami urządzenia Mac Leod.
Istnieją dwa rodzaje urządzeń jonizujących: katody gorące i zimne.
Pierwszy typ został zaprojektowany przez Bayard Allert, składa się z elektrod, które działają w trybie triody, a włókno działa jako katoda. Najpowszechniejszym typem gorącej katody jest miernik jonów, który oprócz kolektora, włókna i siatki zawiera mały kolektor jonów. Takie urządzenia są bardzo wrażliwe, mogą łatwo stracić kalibrację, w zależności od warunków pracy. Dlatego odczyty tych urządzeń są zawsze logarytmiczne.
Zimna katoda ma również własne odmiany: zintegrowany magnetron i manometr ciśnienia Penninga. Ich główna różnica polega na pozycji anody i katody. W projektowaniu tych urządzeń nie występuje zakłócanie gwintów, więc do pracy potrzebują one napięcia do 0, 4 kW. Korzystanie z takich urządzeń nie jest skuteczne przy niskich poziomach ciśnienia. Ponieważ mogą po prostu nie zarabiać i nie włączać się. Zasada ich działania opiera się na generowaniu prądu, który jest niemożliwy przy całkowitym braku gazu, zwłaszcza dla manometru Penninga. Ponieważ urządzenie działa tylko w określonym polu magnetycznym. Konieczne jest stworzenie pożądanej ścieżki ruchu jonów.
Oznaczanie kolorem
Manometry, które mierzą ciśnienie gazu mają kolorowe korpusy, są one specjalnie malowane w różnych kolorach. Istnieje kilka podstawowych kolorów używanych do malowania kadłuba. Na przykład manometry, które mierzą ciśnienie tlenu, mają niebieski korpus o symbolu O2, manometry amoniakalne mają kolor żółty, a acetylenowe są białe, a wodór ciemnozielone, a chlorowe są szare. Przyrządy mierzące ciśnienie gazów palnych są pomalowane na czerwono i niepalne - czarne.
Zalety używania
Przede wszystkim warto zauważyć wszechstronność manometru, czyli zdolność do kontrolowania ciśnienia i utrzymywania go na określonym poziomie. Po drugie, urządzenie pozwala uzyskać dokładne wskaźniki normy i odchylenia od nich. Po trzecie, prawie każdy może sobie pozwolić na zakup tego urządzenia. Po czwarte, urządzenie może pracować stabilnie i płynnie przez długi czas i nie wymaga specjalnych warunków ani umiejętności.
Wykorzystanie takich urządzeń w takich dziedzinach jak medycyna, przemysł chemiczny, inżynieria i motoryzacja, transport morski i inne wymagające precyzyjnej kontroli ciśnienia znacznie ułatwia pracę.
Klasa dokładności przyrządu
Istnieje wiele manometrów, a każdy typ jest przypisany do pewnej klasy dokładności zgodnie z wymaganiami GOST, który jest błędem dopuszczalnym, wyrażonym jako procent zakresu pomiarowego.
Istnieje 6 klas dokładności: 0, 4; 0, 6; 1; 1, 5; 2, 5; 4. Dla każdego typu miernika są one również różne. Powyższa lista dotyczy mierników roboczych. Na przykład w przypadku urządzeń sprężynowych następujące wskaźniki odpowiadają 0, 16; 0, 25 i 0, 4. Dla tłoka - 0, 05 i 0, 2 i tak dalej.
Klasa dokładności jest odwrotnie proporcjonalna do średnicy skali instrumentu i typu instrumentu. Oznacza to, że jeśli średnica skali jest większa, dokładność i dokładność miernika maleje. Klasa dokładności jest konwencjonalnie oznaczona następującymi literami łacińskimi KL, można także znaleźć i CL, który jest wskazany na skali urządzenia.
Wartość błędu można obliczyć. W tym celu stosuje się dwa wskaźniki: klasę dokładności lub KL i zakres pomiarowy. Jeśli klasa dokładności (KL) wynosi 4, wówczas zakres pomiarowy będzie wynosił 2, 5 MPa (megapaskal), a błąd wyniesie 0, 1 MPa. Obliczony według wzoru iloczyn klasy dokładności i zakresu pomiaru podzielony przez 100 . Ponieważ błąd jest wyrażony w procentach, wynik musi zostać przekonwertowany na procent przez podzielenie przez 100.
Oprócz głównego typu występuje dodatkowy błąd. Jeśli do obliczenia pierwszego typu używane są warunki idealne lub wielkości naturalne, wpływające na cechy konstrukcyjne urządzenia, drugi typ zależy od warunków. Na przykład w sprawie temperatury i wibracji lub innych warunków.