Поговорим сегодня об одном очень распространенном приборе, который можно встретить в самых различных системах.
Речь пойдет о манометрах.
Область применения манометров очень широка, и находясь на каком-нибудь промышленном объекте, пищевом или производственном предприятии, обязательно где-нибудь его можно встретить.
Что же такое манометр и для чего он применяется?
Манометр - это прибор для измерения давления жидкости и газа. Наряду с целым рядом других устройств, например вольтметром, амперметром, они относятся к группе средств измерений методом непосредственной оценки или отсчета.
Данный метод заключается в нахождении значения измеряемой величины по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. Например, измерение давления пружинным прибором, массы на циферблатных весах, силы тока амперметром. Хотя точность такого метода ограничена, но благодаря быстроте процесса измерения данный метод для практического измерения незаменим.
Единицы измерения
Типичной единицей измерения шкалы манометра является паскаль (Пa). Эта величина равна силе в 1Н, которая действует на площадь 1 кв.м. На практике обычно используют более большие величины - килопаскаль (кПа) или мегапаскаль (мПа).
Но, кроме этого, могут использоваться и другие единицы измерения, такие как бар, техническая атмосфера, величина водяного столба, фунты на квадратный дюйм (psi).
Типы манометров
Классификация манометров с появлением электронных устройств несколько усложнилась.
Если исторически манометры представляли собой довольно простое механическое устройство с аналоговой шкалой, то сегодня у нас есть цифровые манометры, совмещенные с датчиками давления, которые позволяют измерять давление в любой среде со значительно более высокой точностью.
О цифровых манометрах как-нибудь в другой раз, в этой статье рассмотрим только основные виды аналоговых.
Механические манометры
Существует много различных типов механических манометров. Из них можно выделить три наиболее распространенных:
· Мембранный
· Сильфонный
· С трубкой Бурдона
1. Мембранный
Мембранный манометр для измерения давления жидкости в системе использует отклонение гибкой тонкой мембраны, называемой диафрагмой.
2. Сильфонный
Сильфон представляет собой металлический цилиндр с гофрированными стенками.
Сильфон обычно изготавливается из латуни или нержавеющей стали.
Давление подается на сильфон, заставляя его расширяться, что, в свою очередь, приводит к перемещению указателя.
3. Манометр с трубкой Бурдона
Из этих трех типов механических манометров наиболее распространенным является манометр с трубкой Бурдона, в котором форма трубки напоминает букву C.
Обратите внимание, что с одного конца трубка открыта, а другой конец, так называемый наконечник, герметизирован.
Изменение давления вызывает прогиб в трубке, пропорциональный приложенному давлению.
Фактическое перемещение трубки приводит в движение стрелку индикации на калиброванной шкале.
Если копнуть немного глубже, мы увидим, что типичный манометр с трубкой Бурдона имеет реечную передачу, приводимую в движение регулируемым звеном и рычагом. Когда трубка выпрямляется из-за повышения давления, герметичный наконечник будет двигаться.
Рычаг, прикрепленный к наконечнику С-образной трубки, передает движение на рейку, которая входит в зацепление с шестерней, которая в свою очередь вращает вал, соединенный с указателем. Движение вала приводит к перемещению стрелки по градуированной шкале.
Калибровка манометров
Как и в случае с другими приборами, манометрам с трубкой Бурдона иногда требуется калибровка. Чаще всего встречаются две ошибки, которые требуют корректировки - это нулевая погрешность и ошибка умножения.
Нулевая погрешность - это ошибка одинаковой величины во всем диапазоне измерения давлений, независимо от входного давления.
Ошибка нулевой погрешности исправляется путем изменения положения указателя на валу или изменения натяжения пружины.
Ошибка умножения - это ошибка, когда общее перемещение механизма манометра не соответствует общему изменению входного давления.
Эта ошибка устраняется путем изменения длины рычагов.