Манометри і дифманометри

Тиск є одним із важливіших параметрів технологічних і теплових процесів, який характеризує внутрішню енергію середовища та стан обладнання. Він належить до найменш інерційних параметрів, тиск насиченої пари чітко пов'язаний із температурою.

Тиск це сила, яка рівномірно і нормально діє на площу. Одиниця тиску - це відношення одиниці сили до одиниці площі. За одиницю тиску прийнято Паскаль, тиск, з яким рівномірно і нормально діє сила в 1Н на площу в 1 м .

Прилади для вимірювання тиску класифікують за видом вимірюваної величини: диференціальні манометри, вакууметри. За принципом дії: рідинні, деформаційні, гідростатичні, електричні, поплавкові. За точністю: зразкові, лабораторні, технічні тощо. Манометр - прилад для вимірювання тиску

Манометри і дифманометри деформаційні

Принцип дії грунтується на зрівноваженні вимірюваного тиску або різниці тисків гідростатичним стовпом рідини. Залежно від величини вимірюваного тиску чи вакууму застосовують такі рідини як вода, спирт, ртуть і мінеральні масла. Перевага рідинних приладів полягає у їхній простоті, низькій вартості, високій точності, надійності та наочності. Рисунок 1- Двотрубні прилади тиску

Рідинні прилади бувають двотрубними і однотрубними; двотрубні прилади тиску (рис.1) складаються з U-подібної скляної трубки (1) діаметром 5-10 мм, заповненої до половини висоти робочою рідиною (3) і шкали (2).

Система знаходиться в рівновазі, коли гідростатичний тиск відкритого коліна зрівноважить вимірюваний тиск Р, який діє на друге коліно трубки приладу: P_а- S = P₆S + HSpg Із рівняння, розділивши на S, одержимо вираз надлишкового тиску. ∆P = (P_a-P₆)/S = pgH де S - площа перерізу трубки, м²

; Ра, Рб - висота стовпів рідини в двотрубному манометрі; Н - різниця рівнів рідини в трубах, мм; р - густина рідини, кг/м

; g - прискорення вільного падіння, м/с

.

Таким чином, надлишковий тиск пропорційний різниці висот гідростатичних стовпів рідини в двотрубному манометрі. Недоліком двотрубних приладів є подвійна похибка відрахунку за шкалою. Деформаційні дифманометри найбільш поширені під час вимірювання тиску.

Вони прості й компактні за конструкцією, надійні у роботі, мають широкий діапазон вимірювання тиску - від 0,1 до 160 МПа при достатній точності. Чутливими елементами їх є прості й гофровані мембрани, сильфони, одновиткові та багатовиткові трубчасті пружини. Принцип дії деформаційних приладів грунтується на пружних деформаціях чутливих елементів під впливом тиску чи розрідження. Рисунок 2- Мембранний дифманометр

Чутливим елементом дифманометра (рис.2) є мембранний блок, який складається із двох мембранних коробок (1) і (3), з'єднаних між собою каналом (2) і розміщених у різних камерах. Мембранні коробки заповнені дистильованою водою. У нижню камеру підводиться вищий тиск Р1 а у верхню - нижчий Р2. Із центром мембрани верхньої коробки (3) жорстко з'єднаний сердечник (4) дифтрансформаторного перетворювача (5). Сердечник розміщений у середині роздільної трубки (6). із нержавіючої сталі.

При підведенні до приладу тиску ∆Р – P₁ – Р₂ рідина із нижньої мембранно)" коробки (1) по каналу (2) проходить у верхню коробку (3), у результаті чого її об'єм збільшиться, верхня мембрана зміститься вгору і перемістить плунжер (4).

ДТП формує електричний сигнал пропорціональний перепаду тисків. Івано-Франківським ВО "Промприлад" випускаються дифманометри типу ДМ 3583М із дифтрансформаторними перетворювачами та ДМТ 3583М із струмовими перетворювачами (0-5 мА) на перепади тиску 1,6;2,5;4; 6,3; 10; 16; 25 к Па; 0,04; 0,063; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,.63 МПа. Класи точності приладів 1; 1,5.

Питання для самоконтролю

1. Поняття тиску, розрідження.
2. Одиниці тиску та співвідношення одиниць.
3. Класифікація методів та приладів тиску і розрідження.
4. Рідинні прилади тиску: одно-та двотрубні.
5. Рідинні диференційні манометри: будова, принцип дії, типи та використання.
6. Мембранні дифманометри, їх характеристика, використання, будова і принцип роботи.
7. Трубчасто-пружинні манометри: типи, використання, будова та принцип роботи.