Всем привет, друзья! Сегодня в статье рассмотрим один из самых востребованных типов приборов – Электроконтактные манометры. Какие бывают? Какие заводы производят? Какие отличительные особенности между приборами разных производителей?
Электроконтактный манометр (ЭКМ) — это прибор, который совмещает функции измерения давления и управления электрическими цепями. Его основная задача — не только измерять давление, но и реагировать на определенные его значения, включая или отключая оборудование и сигнализируя о критических параметрах давления в системе. Давайте разберемся, как работает этот прибор, для чего он нужен и где используется.
Принцип работы электроконтактного манометра
Работа электроконтактного манометра основана на взаимодействии двух систем: механической (для измерения давления) и электрической (для управления внешними цепями). В основе прибора лежит упругий элемент — трубка Бурдона, которая изгибается при изменении давления. Это классика в стрелочных измерителях с давлением от 60 кПа, придумал и запатентовал еще в 1849 товарищ Бурдон, так и используется в манометрии до сих пор.
В корпусе располагается электроконтактная приставка с одним или двумя настраиваемыми указателями (уставки/стрелки синего, красного, зеленого цвета). Указатели выставляются на нужное давление обычно при помощи отвертки или специального ключа входящего в комплект. Когда основная стрелка манометра, указывающая давление, достигает заданного значения, уставка замыкает/размыкает электрический контакт (уставку), и активирует внешний электрический сигнал. Этот сигнал может включать насос, отключать компрессор или подавать тревожный сигнал о превышении/понижении давления. Поэтому приборы ЭКМ нередко называют сигнализирующими. А у некоторых заводов в маркировке включена аббревиатура «СГ», например у завода Манотомь – ДМ2010Сг.
Уставка - задаваемое значение контролируемого параметра, при котором происходит срабатывание сигнализирующего устройства (электроконтактной приставки).
Основные элементы, обеспечивающие работу ЭКМ:
- Упругий элемент (трубка Бурдона): измеряет давление.
- Электроконтактная приставка: замыкает или размыкает цепь при достижении заданных параметров давления.
Благодаря такой конструкции электроконтактные манометры просты в эксплуатации и надёжны в работе.
Назначение электроконтактных манометров
ЭКМ используются там, где требуется не только измерение давления, но и автоматизация процессов. Эти приборы выполняют сразу несколько функций:
- Контроль давления: отображение текущего давления на шкале.
- Сигнализация: предупреждение о превышении/понижении допустимых значений.
- Автоматическое управление: включение или отключение оборудования.
Примеры назначения:
- Управление насосами в системах водоснабжения.
- Защита компрессоров от превышения допустимого давления.
- Обеспечение безопасности в паровых котлах и теплообменниках.
- Автоматизация производственных процессов в химической, нефтяной и пищевой промышленности.
Исполнения манометров с электроконтактной приставкой
Электроконтактные манометры поточно выпускаются в различных исполнениях:
По количеству контактов:
- Одноконтактные: работают только на замыкание или размыкание.
- Двухконтактные: работают и на замыкание, и на размыкание одновременно, с различными комбинациями. Далее подробно расскажем про вариации по ГОСТ.
Тип контактов:
- Механические (скользящие) контакты: простые и доступные по цене. Рассчитаны на напряжение до 250 Вт, выдерживают разрывную мощность до 10 Вт постоянного или до 20 ВА переменного тока.
- Магнитные контакты (с магнитным поджатием): более надежные, используются для предотвращения искрения и более лучшей коммутации. Выдерживают разрывную мощность до 30 Вт постоянного или до 50 ВА переменного тока, напряжение до 380 В. Изготавливаются на базе обычных механических контактов.
- Индуктивные контакты: делятся на два типа – с внешним плунжером, работают при постоянном напряжении 5-25 В и максимальном токе до 3 мА. И с внутренним плунжером при постоянном токе до 1 мА. В отечественном приборостроение такие контакты используются редко, ввиду необходимости подвода питания в месте монтажа.
- Пневматические: аналогичны индуктивным, но вместо индуктивного блока с контактами устанавливаются пневматические датчики. В приборах встречается крайне редко.
- На Герконах – довольно-таки современная разработка, разработанная на замену базовым магнито-механическим ЭКМ. Но пока так и не нашедшая массового производства. Такие электроконтакты работают без внешнего питания, работоспособны на малых токах и напряжениях и имеют разрывную мощность до 60 Ватт. Подробнее можно ознакомиться в книге доктора технических наук, профессора Мулёва Ю.В. - «Механические приборы измерения и контроля давления».
- Опто-контакты: состоят из оптико-электронных датчиков указателей и электронного блока. Электронный выход в электроконтактной приставке, который работает бесшумно и без механических щелчков. Такой тип исключает ложные срабатывания, дребезг, подгорание. Требует питания от источника напряжения постоянного тока 24В. Потребляемая мощность не более 3,6 Вт. Единственный тип манометров, изготавливаемых на территории России - это ДМ5012Сг завода Манотомь.
- На микровыключателях: Контакты микровыключателей выполнены из чистого (99,9%) серебра, что позволяет обеспечить работу с электрическим напряжением до 380 В и рабочим током до 5 А. Единственный завод, производящий такие приборы – НПО Юмас.
Конструктивные особенности:
- Стандартные модели для общего применения, диаметр 63, 100 и 160 (150) мм.
- Усиленные модели для агрессивных сред. Выполненные полностью из нержавеющей стали с возможностью гидрозаполнения внутренней полости корпуса демпфирующей жидкостью для сглаживания пульсаций и динамических нагрузок. К примеру, манометр Росма ТМ-521Р.05.
- Взрывозащищенные модели. Выполненные, как правило, в литом алюминиевом корпусе, с защитой контактов от возникновения искр (искробезопасная цепь), а также с взрывонепроницаемой оболочкой. Такие приборы используются в горнодобывающей промышленности (особенно в шахтах - модель ДМ8017Сг), нефтегазовой сфере и других местах, где есть горючие и взрывоопасные вещества. Одним из популярных манометров является ДМ2005Сг1Ex.
Выбор конкретного исполнения зависит от задач и условий эксплуатации.
Обратимся к нормативно-разрешительной документации, которая регулирует серийное производство ЭКМ — это ГОСТ 2405-88.
ГОСТ 2405-88: что говорится об электроконтактных манометрах
ГОСТ 2405-88 — это стандарт, регулирующий производство и эксплуатацию манометров. Для ЭКМ в стандарте указаны:
- Требования к конструкции и материалам.
- Допустимые классы точности (1,0, 1,5 и 2,5).
- Диапазон измеряемого давления (от -0,1 до 160 МПа), с выделенными поддиапазонами.
- Условия эксплуатации (температура, влажность).
- Исполнение электроконтактных приставок (I, II, III, IV, V, VI)
- Электротехнические параметры (напряжение, разрывная мощность, и т.д.)
Приборы, выполненные по этому стандарту, гарантируют качество и надежность.
Диаметры корпусов ЭКМ по ГОСТ
Согласно ГОСТ 2405-88, электроконтактные манометры выпускаются с корпусами следующих диаметров:
- 100 мм: используются в системах, где требуется компактность.
- 160 мм: подходят для крупных объектов, где важно удобство считывания показаний.
Диаметр корпуса влияет на удобство эксплуатации прибора.
В связи с уходом с рынка России иностранных производителей, отечественные заводы начали производить ЭКМ в корпусе 63 (60) мм. В основном это приборы с осевым (аксиальным) штуцером и фланцем, для удобства крепления в стенд или приборный щит. Отлично подходят для замены измерителей, поступающих в Россию в составе зарубежного оборудования. Хорошо себя зарекомендовала модель ТМ-310.05 от ЗАО «Росма».
Поверка электроконтактных манометров
Поверка ЭКМ — это обязательная процедура, которая подтверждает их работоспособность, точность и соответствие установленным характеристикам. Она проводится в специализированных лабораториях или ЦСМ (центр стандартизации и метрологии) с использованием эталонных приборов.
Этапы поверки:
- Проверка визуального состояния прибора.
- Испытания на соответствие диапазонам измерений.
- Проверка работы контактной системы.
Регулярная поверка обеспечивает надежную работу манометра и точные измерения.
Как правило, на заводах-изготовителях есть собственная аккредитованная на проведение поверочных работ лаборатория и приборы выпускаются уже с первичной заводской поверкой и имеют межповерочный интервал 2 года (МПИ 2 года). Срок МПИ всегда можно посмотреть в свидетельстве об утверждении типа средств измерений. Каждый ЭКМ имеет индивидуальный заводской номер (на стекле/циферблате/корпусе) и паспорт. Результаты поверки передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений (ФИФ по ОЕИ) ФГИС «АРШИН».
У нас на канале был ролик калибровки и поверки ЭКМ-1У, ссылка для подробного ознакомления - https://dzen.ru/video/watch/66a37eac6cc5d74ec26a9109?share_to=link
Производители ЭКМ в России и их модели
На российском рынке электроконтактные манометры производят следующие заводы:
- Теплоконтроль (г. Казань): популярные модели ДМ2005Сг, ДМ2005Сг1ExМ1.
Технические особенности и отличия в каждом производители вынесли в табличку
Типы электроконтактных групп электроконтактных манометров
Согласно ГОСТ 2405-88, электроконтактные манометры (ЭКМ) могут быть оснащены различными типами электроконтактных групп. Каждая из них выполняет свои функции и используется для решения конкретных задач. Рассмотрим шесть основных типов электроконтактных групп (I, II, III, IV, V, VI). А также приведем пример работы.
Условие примера:
- Насосная система с рабочим давлением до 10 атм (1 МПа).
- Максимальное давление — 16 атм (1,6 МПа), при котором срабатывает электромагнитный клапан сброса/перекрытия.
- Используется электроконтактный манометр Ø 160 мм до 25 атм (2,5 МПа) с одной или двумя уставками (нижняя на 10 атм, верхняя — на 16 атм), например ДМ2005ф.
I тип: Контакты замыкания (1NO)
Этот тип контактов замыкается, когда давление достигает заданного значения.
Как работает: Если стрелка находится на нуле или до указателя - контакт «разомкнут» (NO) - Если стрелка находится после указателя – контакт «замкнут».
Пример:
- Контакт управляет работой насоса напрямую.
- До 10 атм: насос отключен.
- Давление достигло 10 атм → контакт замкнулся → насос включился.
II тип: Контакты размыкания (1NC)
Контакты размыкаются, когда давление достигает заданного значения.
Как работает: Если стрелка находится на нуле или до указателя - контакт «замкнут» (NС) - Если стрелка находится после указателя – контакт «разомкнут».
Пример:
- Контакт управляет работой насоса напрямую.
- До 10 атм: насос включён.
Давление достигло 10 атм → контакт разомкнулся → насос отключается, чтобы не перегрузить систему.
III тип: Переключающие контакты (1NC-1NC)
Контактная группа переключается между двумя цепями: одна замыкается, другая размыкается.
Как работает: Если стрелка находится на нуле или до указателей - контакты замкнуты (1NС-1NC) - Если стрелка находится между указателями – левый контакт «разомкнут», правый контакт «замкнут» - Если стрелка находится за правым указателем – левый контакт «разомкнут» , правый контакт «разомкнут»
Пример:
Здесь используются два нормально замкнутых контакта (NC). Они открываются (размыкаются) по очереди в зависимости от положения стрелки манометра.
Что подключено?
- Левый NC-контакт → управляет насосом
- Правый NC-контакт → управляет аварийным электромагнитным клапаном сброса давления
Как работает по шагам
🔹 ШАГ 1 — Давление до 10 атмосфер
- Оба контакта замкнуты.
- Насос включён, подаёт жидкость.
- Клапан отключен (но линия управления клапаном готова, т.к. цепь замкнута).
✅ Система в штатной работе. Давление в норме.
🔹 ШАГ 2 — Давление от 10 до 16 атмосфер
- Левый контакт (насос) размыкается → насос выключается.
- Правый контакт (клапан) ещё замкнут → клапан остаётся отключён.
✅ Система остановила насос, чтобы давление больше не поднималось, но аварийная защита пока не задействована.
🔹 ШАГ 3 — Давление превысило 16 атмосфер
- Оба контакта разомкнуты.
- Насос выключен.
- Клапан включается, так как питание на него подаётся через «нормально замкнутый» контакт, который теперь разомкнулся — сработало внешнее логическое реле или снялось удержание.
✅ Давление выше нормы — включается аварийный сброс, чтобы спасти систему.
Простыми словами:
- Пока давление низкое — всё включено (насос качает, клапан не работает).
- Когда давление доходит до 10 атм — насос отключается.
- Если давление растёт дальше и превышает 16 атм — включается клапан, чтобы сбросить излишнее давление.
IV тип: 1NО-1NО
Как работает: Если стрелка находится на нуле или до указателей - контакты разомкнуты (1NО-1NО) - Если стрелка находится между указателями – левый контакт «замкнут», правый контакт «разомкнут» - Если стрелка находится за правым указателем – левый контакт «замкнут» , правый контакт «замкнут».
Пример:
Оба контакта в этом исполнении — нормально разомкнутые (NO).
Они начинают замыкаться по очереди, в зависимости от того, на каком участке шкалы находится стрелка давления:
Что подключено?
- Левый NO-контакт → управляет насосом
- Правый NO-контакт → управляет электромагнитным клапаном сброса давления
📈 Как работает по шагам
🔹 ШАГ 1 — До 10 атмосфер
- Оба контакта разомкнуты.
- Насос не включён.
- Клапан не работает.
✅ Оборудование в режиме ожидания.
🔹 ШАГ 2 — Давление от 10 до 16 атмосфер
- Левый контакт замыкается → насос включается.
- Правый контакт ещё разомкнут → клапан выключен.
✅ Рабочий режим: насос работает, давление в пределах нормы.
🔹 ШАГ 3 — Давление выше 16 атмосфер
- Левый контакт замкнут → насос продолжает работать.
- Правый контакт тоже замыкается → срабатывает аварийный клапан (например, сброс давления).
✅ Система выходит на предельное давление: клапан подключается для сброса давления, не выключая насос.
Простыми словами:
- Пока давление низкое — всё выключено.
- Когда давление достигает рабочего уровня (10 атм) — включается насос.
- Если давление пошло выше нормы (выше 16 атм) — дополнительно срабатывает клапан, чтобы сбросить или перенаправить избыточное давление.
Что это даёт?
- Такой вариант часто используется там, где насос должен работать только при наличии давления, а клапан нужен только в аварийных ситуациях.
- Это безопасная и поэтапная логика, не допускающая преждевременного включения или аварийной нагрузки.
V тип: 1NС-1NО. Базовое исполнение
Как работает: - Если стрелка находится на нуле или до указателей - левый контакт «замкнут» , правый контакт «разомкнут» (1NC-1NО) - Если стрелка находится между указателями – левый контакт «разомкнут» , правый контакт «разомкнут» - Если стрелка находится за правым указателем – левый контакт «разомкнут» , правый контакт «замкнут».
- Левый контакт — NC (нормально замкнутый). В обычном состоянии (до уставки) — даёт питание.
- Правый контакт — NO (нормально разомкнутый). В обычном состоянии — не даёт питание.
Контакты меняют состояние в зависимости от давления. Внутри прибора два подвижных указателя (уставки), которые выставляются на нужные значения — в нашем случае:
- 10 атм — рабочее давление, после которого насос должен выключиться.
- 16 атм — аварийное давление, при котором включается электромагнитный клапан (например, сброс давления).
Что подключено?
- Левый (NC) контакт → насос
- Правый (NO) контакт → электромагнитный клапан сброса
📈 Как всё работает по шагам
🔹 ШАГ 1 — До 10 атмосфер
- Стрелка давления ещё не дошла до нижней уставки (10 атм).
- NC-контакт (насос) — замкнут → насос включён, работает.
- NO-контакт (клапан) — разомкнут → клапан выключен.
✅ Система качает, всё в норме.
🔹 ШАГ 2 — Давление поднимается до 10 атмосфер
- Стрелка доходит до нижней уставки (10 атм).
- NC-контакт размыкается → насос отключается.
- NO-контакт всё ещё разомкнут → клапан не включается.
✅ Насос выключился, чтобы не перекачать. Это контрольная защита.
🔹 ШАГ 3 — Давление продолжает расти (11…16 атм)
- Стрелка находится между двумя уставками.
- Оба контакта разомкнуты:
- насос отключён,
- клапан не включён.
✅ Это состояние называется нейтральная зона. Система "ждёт". Насос уже остановлен, но авария ещё не наступила.
🔹 ШАГ 4 — Давление превысило 16 атмосфер
- Стрелка перешла за верхнюю уставку.
- NO-контакт (клапан) — замыкается → клапан включается.
- NC-контакт (насос) уже давно разомкнут → насос не работает.
✅ Включается аварийный сброс давления или перекрытие потока. Это последний уровень защиты, если по какой-то причине давление продолжает расти.
VI тип: (1NО-1NС)
Как работает: Если стрелка находится на нуле или до указателей - левый контакт «разомкнут» , правый контакт «замкнут» (1NО-1NС) - Если стрелка находится между указателями – левый контакт «замкнут» , правый контакт «замкнут» - Если стрелка находится за правым указателем – левый контакт «замкнут», правый контакт «разомкнут».
- Обратная логика V исполнения.
Пример:
- Левый контакт — NO (нормально разомкнутый)
- Правый контакт — NC (нормально замкнутый)
Состояние контактов меняется в зависимости от положения стрелки, относительно двух подвижных указателей (уставок):
- 10 атм — рабочее давление (нижняя уставка)
- 16 атм — аварийное давление (верхняя уставка)
Что подключено?
- NO-контакт (левый) — управляет насосом
- NC-контакт (правый) — управляет электромагнитным клапаном сброса давления
📈 Как всё работает по шагам
🔹 ШАГ 1 — Давление до 10 атм
(стрелка до нижнего указателя)
- NO = разомкнут → насос отключён
- NC = замкнут → клапан отключён
✅ Режим ожидания. Насос ещё не включился, клапан не работает.
🔹 ШАГ 2 — Давление от 10 до 16 атм
(стрелка между указателями)
- NO = замкнут → насос включается
- NC = замкнут → клапан отключен
✅ Насос работает, давление под контролем.
🔹 ШАГ 3 — Давление выше 16 атм
(стрелка за правым указателем)
- NO = замкнут → насос всё ещё включен
- NC = разомкнут → клапан включается
‼️ Это опасная зона. Насос продолжает качать, но система включает аварийный сброс давления через клапан.
Примечание: При выборе исполнения контактов следует учитывать, что варианты описаны с учетом нахождения стрелки на нулевой отметке.
Заключение
Электроконтактные группы в манометрах позволяют адаптировать приборы для решения самых разных задач. Благодаря широкому выбору типов контактов, от простых замыкающих до многоконтактных систем, ЭКМ находят применение в различных отраслях, обеспечивая надежность и безопасность работы оборудования. В нашем интернет-магазине вы можете заказать любые модели электроконтактных манометров, соответствующие вашим требованиям. Мы поможем подобрать прибор с поверкой, идеально подходящий для вашего проекта.