Prístroje na meranie tlaku. Druhy a práca. Aplikácia. Klasifikácia prístrojov na meranie tlaku

Zariadenia na meranie pretlaku sa nazývajú tlakomery, podtlak (tlak pod atmosférou) - vákuomery, pretlak a podtlak - manometre, tlakové rozdiely (diferenciálne) - diferenčné tlakomery.

Hlavné komerčne dostupné zariadenia na meranie tlaku sú rozdelené do nasledujúcich skupín podľa princípu činnosti:

Kvapalina - nameraný tlak je vyvážený tlakom stĺpca kvapaliny;

Pružina - nameraný tlak je vyvážený silou pružnej deformácie rúrkovej pružiny, membrány, vlnovca a pod.;

Piest - nameraný tlak je vyvážený silou pôsobiacou na piest určitého úseku.

V závislosti od podmienok použitia a účelu priemysel vyrába tieto typy prístrojov na meranie tlaku:

Technické - prístroje všeobecný účel na prevádzku zariadenia;

Kontrola - na overenie technických zariadení v mieste ich inštalácie;

Príklad - na overenie kontrolných a technických prístrojov a meraní, ktoré vyžadujú zvýšenú presnosť.

Pružinové tlakomery

Účel. Na meranie nadmerného tlaku sa široko používajú manometre, ktorých činnosť je založená na použití deformácie elastického citlivého prvku, ku ktorému dochádza pri pôsobení meraného tlaku. Hodnota tejto deformácie sa prenáša do čítacieho zariadenia meracieho prístroja, odstupňovaná v jednotkách tlaku.

Ako citlivý prvok tlakomeru sa najčastejšie používa jednootáčková rúrková pružina (Bourdonova trubica). Ďalšími typmi citlivých prvkov sú: viacotáčková rúrková pružina, plochá vlnitá membrána, harmonická membrána - vlnovec.

Zariadenie. Tlakomery s jednootáčkovou trubicovou pružinou sa široko používajú na meranie nadmerného tlaku v rozsahu 0,6 - 1600 kgf / cm². Pracovným telesom takýchto tlakomerov je dutá trubica elipsovitého alebo oválneho prierezu, zahnutá po obvode o 270°.

Zariadenie tlakomeru s jednootáčkovou trubicovou pružinou je znázornené na obrázku 2.64. Rúrková pružina - 2 otvorený koniec je pevne spojená s držiakom - 6, upevneným v puzdre - 1 manometer. Držiak prechádza armatúrou - 7 so závitom slúžiacim na pripojenie k plynovodu, v ktorom sa meria tlak. Voľný koniec pružiny je uzavretý zátkou s otočným čapom a utesnený. Pomocou vodítka - 5 je spojený s prevodovým mechanizmom pozostávajúcim z ozubeného segmentu - 4, spojeného s ozubeným kolesom - 10, nehybne sediacim na osi spolu s indexovou šípkou - 3. Vedľa ozubeného kolesa je plochý špirálová pružina (vlas) - 9, ktorej jeden koniec je spojený s ozubeným kolesom a druhý je nehybne pripevnený na stojane. Vlas neustále pritláča trubicu k jednej strane sektorových zubov, čím eliminuje vôľu (vôľu) v ozubení a zabezpečuje plynulosť šípu.

Ryža. 2.64. Indikačný tlakomer s jednozávitovou trubicovou pružinou

Elektrokontaktné tlakomery

Vymenovanie. Elektrokontaktné tlakomery, vákuomery a tlakomery typu EKM EKV, EKMV a VE-16rb sú určené na meranie, signalizáciu alebo on-off kontrolu tlaku (výtlaku) plynov a kvapalín neutrálnych voči mosadzi a oceli. . Meracie prístroje typu VE-16rb sú vyrobené v nevýbušnom kryte a môžu byť inštalované v priestoroch s nebezpečenstvom požiaru a výbuchu. Prevádzkové napätie elektrokontaktných zariadení do 380V striedavý prúd alebo do 220 V DC.

Zariadenie.Zariadenie elektrokontaktných tlakomerov je podobné ako pružinové, len s tým rozdielom, že teleso tlakomeru má veľké geometrické rozmery z dôvodu inštalácie kontaktných skupín. Zariadenie a zoznam hlavných prvkov elektrokontaktných tlakomerov sú znázornené na obr. 2,65..

Vzorové meradlá.

Vymenovanie. Vzorové tlakomery a vákuomery typu MO a VO sú určené na testovanie tlakomerov, vákuomerov a kombinovaných tlakomerov a vákuomerov na meranie tlaku a riedenia neagresívnych kvapalín a plynov v laboratórnych podmienkach.

Manometre typu MKO a vákuomery typu VKO sú určené na kontrolu prevádzkyschopnosti prevádzky tlakomerov pracovného tlaku v mieste ich inštalácie a na kontrolné merania pretlaku a podtlaku.

Ryža. 2,65. Elektrokontaktné manometre: a - typ EKM; ECMW; EQ;

B - typ VE - 16 Rb hlavné časti: rúrková pružina; stupnica; mobilné

Mechanizmus; skupina pohyblivých kontaktov; vstupná armatúra

Elektrické tlakomery

Účel. Elektrické manometre typu MED sú určené na plynulý prevod pretlaku alebo podtlaku na jednotný výstupný AC signál. Tieto zariadenia sa používajú na prácu v spojení so sekundárnymi diferenciálnymi transformátorovými zariadeniami, centralizovanými riadiacimi strojmi a inými informačnými prijímačmi schopnými prijímať štandardný signál vo forme vzájomnej indukčnosti.

Zariadenie a princíp činnosti. Princíp činnosti zariadenia, podobne ako u tlakomerov s jednootáčkovou trubicovou pružinou, je založený na využití deformácie elastického citlivého prvku pri pôsobení nameraného tlaku. Zariadenie elektrického tlakomeru typu MED je znázornené na obr. 2.65.(b). Elastickým citlivým prvkom zariadenia je rúrková pružina - 1, ktorá je namontovaná v držiaku - 5. K držiaku je priskrutkovaná tyč - 6, na ktorej je upevnená cievka - 7 diferenciálneho transformátora. Na držiaku sú namontované aj pevné a variabilné odpory. Cievka je pokrytá sitom. Nameraný tlak sa privádza do držiaka. Držiak je pripevnený k puzdru - 2 skrutkami - 4. Puzdro z hliníkovej zliatiny je uzavreté vekom, na ktorom je upevnený konektor - 3. Jadro - 8 diferenciálneho transformátora je pripojené na pohyblivý koniec rúrky pružina so špeciálnou skrutkou - 9. Pri pôsobení tlaku na zariadenie sa trubicová pružina deformuje, čo spôsobuje úmerný nameranému tlaku pohyb pohyblivého konca pružiny a s ním spojeného jadra diferenciálneho transformátora.

Prevádzkové požiadavky na tlakomery na technické účely:

· pri inštalácii tlakomeru by sklon číselníka od vertikály nemal presiahnuť 15°;

V nepracovnej polohe musí byť ukazovateľ meracieho zariadenia v nulovej polohe;

· tlakomer bol overený a má značku a pečať označujúcu dátum overenia;

· teleso tlakomeru, závitová časť armatúry a pod. nie sú mechanicky poškodené;

· digitálna váha je dobre viditeľná pre obsluhujúci personál;

Pri meraní tlaku vlhkého plynného média (plyn, vzduch) je trubica pred manometrom vyrobená vo forme slučky, v ktorej kondenzuje vlhkosť;

· V mieste odberu meraného tlaku (pred tlakomerom) musí byť nainštalovaný kohút alebo ventil;

· Na utesnenie spojovacieho bodu armatúry tlakomeru by sa mali použiť tesnenia z kože, olova, žíhanej červenej medi, fluoroplastu. Použitie vleku a minia nie je povolené.

OBSAH: Princíp činnosti Princíp činnosti tlakomeru je založený na vyrovnávaní meraného tlaku silou pružnej deformácie rúrkovej pružiny alebo citlivejšej dvojlamenej membrány, ktorej jeden koniec je utesnený v držiaku a druhý je cez tyč pripojený k tribco-sektorovému mechanizmu, ktorý premieňa lineárny pohyb pružného snímacieho prvku na kruhový pohyb ukazovateľa .

Princíp činnosti

Princíp činnosti tlakomeru je založený na vyrovnávaní nameraného tlaku silou pružnej deformácie trubicovej pružiny alebo citlivejšej dvojlamenej membrány, ktorej jeden koniec je utesnený v držiaku a druhý je pripojený cez tyč do tribco-sektorového mechanizmu, ktorý premieňa lineárny pohyb elastického snímacieho prvku na kruhový pohyb ukazovateľa.

Odrody

Skupina zariadení na meranie nadmerného tlaku zahŕňa:

Tlakomery - prístroje merajúce od 0,06 do 1000 MPa (merajú pretlak - kladný rozdiel medzi absolútnym a barometrickým tlakom)

Vákuomery - prístroje na meranie podtlaku (tlak pod atmosférickým tlakom) (do mínus 100 kPa).

Manometre - manometre merajúce pretlak (od 60 do 240 000 kPa) aj podtlak (do mínus 100 kPa).

Tlakomery - manometre malých pretlakov do 40 kPa

Trakčné merače - vákuomery s limitom do mínus 40 kPa

Trakčné tlakomery - tlakomery a podtlakomery s extrémnymi limitmi nepresahujúcimi ± 20 kPa

Údaje sú uvedené podľa GOST 2405-88

Väčšina domácich a dovážaných tlakomerov sa vyrába v súlade so všeobecne uznávanými normami, v tomto ohľade sa tlakomery rôznych značiek navzájom nahrádzajú. Pri výbere tlakomeru potrebujete vedieť: limit merania, priemer puzdra, triedu presnosti zariadenia. Dôležité je aj umiestnenie a závit kovania. Tieto údaje sú rovnaké pre všetky zariadenia vyrábané u nás a v Európe.

Existujú aj tlakomery, ktoré merajú absolútny tlak, teda pretlak + atmosferický

Prístroj na meranie atmosférického tlaku sa nazýva barometer.

Typy meradiel

V závislosti od konštrukcie, citlivosti prvku existujú tlakomery kvapalinové, vlastnou hmotnosťou, deformačné tlakomery (s rúrkovou pružinou alebo membránou). Tlakomery sú rozdelené do tried presnosti: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 (než menšie číslo, čím je zariadenie presnejšie).

Typy tlakomerov

Po dohode možno tlakomery rozdeliť na technické - všeobecné technické, elektrokontaktné, špeciálne, samonahrávacie, železničné, vibračne odolné (plnené glycerínom), lodné a referenčné (vzorové).

Všeobecné technické: určené na meranie kvapalín, plynov a pár, ktoré nie sú agresívne voči zliatinám medi.

Elektrokontakt: majú schopnosť upraviť merané médium, vďaka prítomnosti elektrokontaktného mechanizmu. EKM 1U možno nazvať obzvlášť populárnym zariadením tejto skupiny, aj keď sa už dlho nevyrába.

Špeciálne: kyslík – treba odmastiť, pretože niekedy aj mierna kontaminácia mechanizmu pri kontakte s čistým kyslíkom môže viesť k výbuchu. Často sa vyrábajú v modrých puzdrách s označením O2 (kyslík) na ciferníku; acetylén - nepovoľte zliatiny medi pri výrobe meracieho mechanizmu, pretože pri kontakte s acetylénom existuje nebezpečenstvo tvorby výbušnej acetylénovej medi; amoniak – mal by byť odolný voči korózii.

Referencia: s vyššou triedou presnosti (0,15; 0,25; 0,4) sa tieto zariadenia používajú na overenie iných tlakomerov. Takéto zariadenia sa vo väčšine prípadov inštalujú na manometre s vlastnou hmotnosťou alebo akékoľvek iné zariadenia schopné vyvinúť požadovaný tlak.

Lodné tlakomery sú určené pre prevádzku v riečnej a námornej flotile.

Železnica: určená na prevádzku v železničnej doprave.

Samonahrávanie: tlakomery v puzdre s mechanizmom, ktorý umožňuje reprodukovať graf tlakomeru na milimetrový papier.

tepelná vodivosť

Teplovodivé tlakomery sú založené na znížení tepelnej vodivosti plynu s tlakom. Tieto tlakomery majú zabudované vlákno, ktoré sa zahrieva, keď ním prechádza prúd. Na meranie teploty vlákna možno použiť termočlánok alebo odporový snímač teploty (DOTS). Táto teplota závisí od rýchlosti, ktorou vlákno odovzdáva teplo okolitému plynu, a teda od tepelnej vodivosti. Často sa používa meradlo Pirani, ktoré používa jedno platinové vlákno ako vykurovacie teleso aj ako DOTS. Tieto tlakomery poskytujú presné údaje medzi 10 a 10-3 mmHg. Art., ale sú dosť citlivé na chemické zloženie meraných plynov.

[upraviť] Dve vlákna

Jedna drôtová cievka sa používa ako ohrievač, zatiaľ čo druhá sa používa na meranie teploty pomocou konvekcie.

Pirani manometer (jeden závit)

Tlakomer Pirani pozostáva z kovového drôtu otvoreného meranému tlaku. Drôt je ohrievaný prúdom, ktorý ním prechádza, a ochladzovaný okolitým plynom. S poklesom tlaku plynu klesá aj chladiaci účinok a zvyšuje sa rovnovážna teplota drôtu. Odpor drôtu je funkciou teploty: meraním napätia na drôte a prúdu, ktorý ním prechádza, možno určiť odpor (a tým aj tlak plynu). Tento typ tlakomeru ako prvý navrhol Marcello Pirani.

Termočlánkové a termistorové meradlá fungujú podobným spôsobom. Rozdiel je v tom, že na meranie teploty vlákna sa používa termočlánok a termistor.

Rozsah merania: 10−3 - 10 mmHg čl. (približne 10-1 - 1000 Pa)

Ionizačný manometer

Ionizačné tlakomery sú najcitlivejšie meracie prístroje pre veľmi nízke tlaky. Tlak merajú nepriamo meraním iónov vytvorených pri bombardovaní plynu elektrónmi. Čím nižšia je hustota plynu, tým menej iónov sa vytvorí. Kalibrácia iónového manometra je nestabilná a závisí od povahy meraných plynov, čo nie je vždy známe. Môžu byť kalibrované porovnaním s údajmi tlakomeru McLeod, ktorý je oveľa stabilnejší a nezávislý od chémie.

Termoelektróny sa zrážajú s atómami plynu a vytvárajú ióny. Ióny sú priťahované k elektróde pri vhodnom napätí, známom ako kolektor. Kolektorový prúd je úmerný rýchlosti ionizácie, ktorá je funkciou tlaku v systéme. Meranie kolektorového prúdu teda umožňuje určiť tlak plynu. Existuje niekoľko podtypov ionizačných meradiel.

Rozsah merania: 10−10 - 10−3 mmHg čl. (približne 10-8 - 10-1 Pa)

Väčšina meračov iónov spadá do dvoch kategórií: horúca katóda a studená katóda. Tretí typ, rotačný rotorový tlakomer, je citlivejší a drahší ako prvé dva a nie je tu diskutovaný. V prípade horúcej katódy vytvára elektricky vyhrievané vlákno elektrónový lúč. Elektróny prechádzajú cez tlakomer a ionizujú molekuly plynu okolo nich. Výsledné ióny sa zhromažďujú na záporne nabitej elektróde. Prúd závisí od počtu iónov, ktorý zase závisí od tlaku plynu. Tlakomery s horúcou katódou presne merajú tlak v rozsahu 10-3 mmHg. čl. do 10-10 mm Hg. čl. Princíp meradla so studenou katódou je rovnaký, okrem toho, že elektróny sú generované vo výboji vytvoreným vysokonapäťovým elektrickým výbojom. Tlakomery so studenou katódou presne merajú tlak v rozsahu 10-2 mmHg. čl. až 10-9 mm Hg. čl. Kalibrácia ionizačných meradiel je veľmi citlivá na štrukturálnu geometriu, chémiu plynov, koróziu a povrchové usadeniny. Ich kalibrácia sa môže stať nepoužiteľnou pri zapnutí pri atmosférickom a veľmi nízkom tlaku. Zloženie vákua pri nízkych tlakoch je zvyčajne nepredvídateľné, preto sa na presné merania musí súčasne používať hmotnostný spektrometer s ionizačným manometrom.

horúcu katódu

Ionizačné meradlo s horúcou katódou Bayard-Alpert sa zvyčajne skladá z troch elektród pracujúcich v režime triódy, kde vlákno je katóda. Tri elektródy sú kolektor, vlákno a mriežka. Kolektorový prúd sa meria v pikoampéroch elektrometrom. Potenciálny rozdiel medzi vláknom a zemou je zvyčajne 30 voltov, zatiaľ čo sieťové napätie pri konštantnom napätí je 180-210 voltov, ak nie je voliteľné bombardovanie elektrónmi, zahrievaním siete, ktorá môže mať vysoký potenciál približne 565 voltov. Najbežnejším iónovým meradlom je Bayard-Alpertova horúca katóda s malým zberačom iónov vo vnútri mriežky. Elektródy môže obklopovať sklenený obal s otvorom pre vákuum, ktorý sa však zvyčajne nepoužíva a tlakomer je zabudovaný priamo do vákuového zariadenia a kontakty sú vyvedené cez keramickú platňu v stene vákuového zariadenia. Ionizačné meradlá s horúcou katódou sa môžu poškodiť alebo stratiť kalibráciu, ak sú zapnuté pri atmosférickom tlaku alebo dokonca nízkom vákuu. Ionizačné meradlá s horúcou katódou vždy merajú logaritmicky.

Elektróny emitované vláknom sa niekoľkokrát pohybujú dopredu a dozadu okolo mriežky, kým do nej nenarazí. Počas týchto pohybov sa časť elektrónov zrazí s molekulami plynu a vytvorí elektrón-iónové páry (ionizácia elektrónov). Počet takýchto iónov je úmerný hustote molekúl plynu vynásobenej termionickým prúdom a tieto ióny lietajú do kolektora a vytvárajú iónový prúd. Keďže hustota molekúl plynu je úmerná tlaku, tlak sa odhaduje meraním iónového prúdu.

Nízka tlaková citlivosť meradiel s horúcou katódou je obmedzená fotoelektrickým efektom. Elektróny narážajúce na mriežku produkujú röntgenové lúče, ktoré vytvárajú fotoelektrický šum v iónovom kolektore. To obmedzuje rozsah starších meracích prístrojov s horúcou katódou na 10-8 mmHg. čl. a Bayard-Alpert na približne 10-10 mm Hg. čl. Dodatočné drôty na katódovom potenciáli v zornom poli medzi iónovým kolektorom a mriežkou tomuto efektu zabraňujú. Pri extrakčnom type nie sú ióny priťahované drôtom, ale otvoreným kužeľom. Keďže ióny sa nevedia rozhodnúť, do ktorej časti kužeľa zasiahnu, prejdú cez otvor a vytvoria iónový lúč. Tento iónový lúč je možné preniesť do Faradayovho pohára.

]Studená katóda

Existujú dva typy meradiel so studenou katódou: Penningov merací prístroj (zavedený Maxom Penningom) a invertovaný magnetrón. Hlavným rozdielom medzi nimi je poloha anódy voči katóde. Žiadny z nich nemá vlákno a každý z nich vyžaduje napätie do 0,4 kV, aby fungoval. Invertované magnetróny dokážu merať tlaky do 10–12 mm Hg. čl.

Takéto meradlá nemôžu fungovať, ak sa ióny generované katódou rekombinujú skôr, ako dosiahnu anódu. Ak priemerná dĺžka voľná dráha plynu je menšia ako rozmery manometra, potom prúd na elektróde zmizne. Praktická horná hranica meraného tlaku Penningovho manometra je 10−3 mm Hg. čl.

Podobne sa môže stať, že meradlá so studenou katódou sa nezapnú pri veľmi nízkych tlakoch, pretože takmer neprítomnosť plynu sťažuje nastavenie prúdu elektródy – najmä v prípade Penningovho meracieho prístroja, ktorý využíva pomocné symetrické magnetické pole na vytvorenie trajektórií iónov. metrov. V okolitom vzduchu vznikajú vhodné iónové páry vystavením kozmickému žiareniu; boli prijaté opatrenia v Penningovom meradle na uľahčenie inštalácie vypúšťacej cesty. Napríklad elektróda v Penningovom meradle je zvyčajne presne zúžená, aby sa uľahčila emisia elektrónov v poli.

Servisné cykly pre meradlá so studenou katódou sa vo všeobecnosti merajú v rokoch, v závislosti od typ plynu a tlak, v ktorom pracujú. Použitie meradla so studenou katódou v plynoch s významnými organickými zložkami, ako sú zvyšky oleja z čerpadla, môže viesť k rastu tenkých uhlíkových filmov v meradle, čo nakoniec spôsobí skrat meracích elektród alebo zabráni vytvoreniu výbojovej dráhy.

Aplikácia tlakomerov

Tlakomery sa používajú vo všetkých prípadoch, kde je potrebné poznať, kontrolovať a regulovať tlak. Najčastejšie sa tlakomery používajú v tepelnej energetike, v chemických, petrochemických a potravinárskych podnikoch.

Farebné kódovanie

Pomerne často sú maľované puzdrá tlakomerov používaných na meranie tlaku plynov rôzne farby. Takže tlakomery s modrou farbou tela sú určené na meranie tlaku kyslíka. žltá Puzdrá majú manometre na amoniak, biele - na acylén, tmavozelené - na vodík, sivozelené - na chlór. Manometre na propán a iné horľavé plyny majú červené puzdro. Puzdro čiernej farby má manometre určené pre prácu s nehorľavými plynmi.

Tlakomery.

Podľa princípu činnosti sa manometre delia na kvapalinové (rúrkové), pružinové, membránové, vlnovcové, piezoelektrické, piestové, rádioaktívne a drôtové (tenzometre). Tento článok sa zaoberá iba kvapalinovými (rúrkovými), pružinovými, membránovými a vlnovcovými tlakomermi, ktoré v priemysle našli najväčšie uplatnenie.

Kvapalné (potrubné) tlakomery, ktorých princíp činnosti je založený na vyrovnávaní nameraného tlaku kvapalinového stĺpca, sa vyrábajú v niekoľkých typoch:

v tvare U,

jednorúrkový (pohár),

prsteň,

zvončeky,

plavák.

Zvonové a plavákové tlakomery sa používajú menej často ako iné, takže v tomto článku nie sú popísané.

Konštrukčne najjednoduchší tlakomer v tvare U pozostáva zo sklenenej trubice v tvare U naplnenej kvapalinou a rovnej milimetrovej stupnice. Stupnica je najčastejšie obojstranná s nulovou značkou v strede. Spodná časť skúmavky je naplnená na nulu. Tlak meraného média je privádzaný na jeden koniec trubice cez pružnú gumenú alebo plastovú trubicu. Pôsobením tohto tlaku kvapalina v jednom kolene trubice klesá a v druhom stúpa. Rozdiel hladín určený stupnicou ukazuje pretlak meraného média.

Pri častých zmenách tlaku meraného média hladina kvapaliny v skúmavkách kolíše, a preto je ťažké urobiť presný údaj na stupnici v oboch skúmavkách súčasne. V tomto prípade je vhodnejší jednorúrkový (hrnčekový) manometer. Skladá sa z nádoby (misky), ktorej prierez je mnohonásobne väčší ako prierez rúrky. Pri meraní tlaku hladina kvapaliny v trubici s malým prierezom stúpa do veľkej výšky, zatiaľ čo v miske s veľkým prierezom mierne klesá. Preto môžu byť hodnoty prístroja počítané iba zmenou hladiny kvapaliny v trubici s malým prierezom, pričom sa zanedbáva zmena hladiny v miske.

Ak sa na manometer v tvare U alebo pohárik priloží iba jeden koniec trubice, meria sa rozdiel medzi aplikovaným a atmosférickým tlakom. V tomto prípade je druhý koniec trubice otvorený a komunikuje s atmosférou. Ak však pôsobí tlak na oba konce rúrky alebo misku a rúrku kontrolovaných prostrediach, potom tlakomer zmeria rozdiel medzi týmito tlakmi. Takéto tlakomery sa nazývajú diferenciálne.

Prstencový tlakomer, nazývaný prstencové váhy, je kovová rúrka ohnutá do krúžku a namontovaná na hranole. Spodná polovica krúžku je naplnená kvapalinou, horná polovica má prepážku. Pri rozdiele tlakov medzi Pizb a Ratm bude kvapalina prúdiť v smere nižšieho tlaku. Prúdenie kvapaliny povedie k zmene ťažiska a rotácii krúžku a s ním aj šípky zariadenia, ktorá na stupnici ukáže zmenu tlaku. Na získanie jednotnej stupnice zariadenia je k dispozícii špeciálne zakrivené zariadenie.

Prístroje "prstencové váhy" merajú tlak, vákuum a pokles tlaku, v druhom prípade sa nazývajú diferenčné tlakomery (diferenčné tlakomery). Tlak sa privádza do krúžku cez pružné gumové a plastové rúrky 8 a pri meraní vysoké tlaky použite kovové rúrky vyrobené vo forme špirály.

Pružinové meradlá. Citlivým prvkom v nich sú jedno alebo viacotáčkové pružiny. Snímací prvok je mechanicky spojený s meracím zariadením a spolu s ním je umiestnený v spoločnom kryte. Jediná špirálová pružina je oceľová alebo mosadzná dutá rúrka ohnutá po obvode. Jeden koniec pružiny je prispájkovaný do základne zariadenia. Na rovnakom základe je namontovaný prevodový mechanizmus so šípkou a okrúhle puzdro manometra. Merané médium je privádzané do vnútornej dutiny pružiny cez vsuvku.

Pod tlakom meraného média má trubicová pružina tendenciu sa vzpriamovať, jej voľný koniec sa vychyľuje a otáča ozubený sektor cez tyč, ktorá následne otáča hubu (ozubené koleso) a s ním aj šípku pod uhlom úmerným tlak. Pri otáčaní ozubeného kolesa sa otáča aj šípka na jeho psi a ukazuje nameraný tlak na stupnici. Viacotáčková pružina je dutá rúrka s piatimi až siedmimi otáčkami usporiadanými pozdĺž špirálovej línie. Pružina na jednom konci A je pevne upevnená v tele prístroja a je pripojená k meranému médiu cez kapiláru. Druhý voľný koniec B pružiny je tesne uzavretý a pripojený k náprave cez puzdro.

Viacotáčková rúrková pružina je dlhšia ako jednootáčková, takže jej voľný koniec sa pri rovnakom tlaku pohybuje oveľa viac. Pôsobením tlaku pružina, ktorá sa otáča, otáča osou a pákou, na ktorej sedí vozík. Otáčanie páky a vozíka sa prenáša cez trakciu na vodítko a mostík. Držiak pera je pevne spojený s mostíkom. Pri zmene tlaku sa pero pohybuje po papieri a zaznamenáva tlak. Papier grafu je posúvaný hodinovým mechanizmom alebo elektrickým synchrónnym motorom. Tlakomery s viacotáčkovou pružinou sa používajú hlavne ako samozáznamové prístroje. Používajú sa aj na diaľkový prenos údajov na diaľku. V tomto prípade je v tlakomere zabudovaný elektrický alebo pneumatický vysielač.

Membránové tlakomery. Ako príklad tlakomerov tohto typu nebudeme uvažovať elektrický membránový tlakomer (MME), ktorý je súčasťou systému GSP, čo je bezváhové zariadenie. Používajú sa na meranie pretlaku neagresívnych kvapalín alebo plynov a jeho premenu na jednotný elektrický výstupný signál privádzaný do sekundárneho meracieho zariadenia.

Tlakomer pozostáva z troch hlavných komponentov:

merací blok,

prevodník,

zosilňovač.

Súčasťou meracej jednotky je membránová skrinka s plochou membránou (snímací prvok) zaskrutkovaná do krytu a magnetickým piestom. Nameraný tlak sa privádza cez armatúru do puzdra, ktoré je hermeticky uzavreté vekom. Prevodník je pevne pripevnený ku krytu pomocou svorky nasadenej na objímku a utiahnutej skrutkou.

Zosilňovač je namontovaný na troch stĺpikoch namontovaných na kryte, pôsobením meraného tlaku pripevneného k membráne sa piest pohybuje nahor, v dôsledku čoho vytvára permanentný magnet M magnetický tok. Rozdiel medzi týmto prietokom a spätnoväzbovým tokom (spätnoväzbové zariadenie nie je na obrázku znázornené) sa prevedie na elektrický chybový signál a zosilní zosilňovačom, po ktorom sa privedie do sekundárneho meracieho zariadenia vo forme výstupného prúdu. .

Vlnovcové manometre sa používajú na meranie malých tlakov a zriedenia ako indikačné a samočinné prístroje. Citlivým prvkom v nich je vlnovec, čo je vlnitá tenkostenná kovová rúrka z vysokopevnostnej zliatiny. Mech premieňa nameraný tlak na ťažnú silu, ktorá pohybuje ihlou tlakomeru.

U manometra je jeden koniec vlnovca upevnený na pevnej pevnej základni, druhý je hermeticky utesnený. Tlak sa aplikuje na vnútornú stranu vlnovca cez základňu. Ak je tlak väčší ako atmosférický, potom sa dĺžka vlnovca zväčší, v dôsledku čoho sa šípka (alebo pero) zariadenia pohybuje pozdĺž stupnice cez systém pák. Na zvýšenie tuhosti je vo vnútri vlnovca inštalovaná pružina.

Tlakomery, ťahomery a ťahomery sa používajú na meranie tlaku (tlaku) do 2500 mm vody. čl. a riedenie (ťah), pracujú na rovnakom princípe ako zariadenia na meranie tlaku opísané vyššie.

Membránové tlakomery s horizontálnou profilovou stupnicou sa používajú na meranie tlaku suchého, bezprašného vzduchu v priemyselných vetracích zariadeniach, kotloch, peciach a klimatizačných zariadeniach. Citlivým prvkom tohto zariadenia je hermetická membránová schránka z elastickej mosadze s dvomi okrúhlymi kovovými vlnitými membránovými krytmi priletovanými po obvode. Pri zmene tlaku sa s ním pohybuje hnací kolík prispájkovaný do stredu hornej membrány a otáča rameno kľuky. Ten cez tyč a páku otáča osou a šípkou na nej pripevnenou pozdĺž stupnice. Zdvih membrány nie je úmerný zmene tlaku, preto sa na vyrovnanie zdvihu membrány a zabezpečenie rovnomernosti stupnice používa špeciálne zariadenie pozostávajúce z plochej pružiny a konzoly so nastavovacími skrutkami, nastaviteľné aby sa ukazovateľ prístroja pohyboval rovnomerne.

Ukazovateľ prístroja sa nastavuje na nulu pomocou kužeľovej nastavovacej skrutky a páky. V tomto prípade pružina stiahne páku nadol a pritlačí ju ku kužeľu.

Tlakomery sa líšia od tlakomerov iba umiestnením držiaka so nastavovacími skrutkami. Pre tlakomery je držiak umiestnený nad pružinou a pre manometre - pod pružinou.

Tlakomer má dve konzoly so nastavovacími skrutkami, z ktorých jedna je umiestnená nad pružinou a druhá je pod ňou.

Vákuové meradlá. Ich princíp činnosti je podobný princípu činnosti pružinových tlakomerov s jednootáčkovou rúrkovou pružinou. Vo vákuomeroch je tlak vo vnútri rúrkovej pružiny menší atmosferický tlak, teda nemá tendenciu sa vzpriamovať (ako pri pružinových meradlách), ale naopak sa ešte viac krúti.

Tlakomery na meranie tlaku. Na pravej strane nulovej značky stupnice sa odčíta pretlak a na ľavej strane podtlak.

Špeciálne tlakomery- manometre na meranie tlaku iných ako normálnych médií; aktívne vo vzťahu k zliatinám medi; majúce dizajnové prvky na použitie v špeciálnych podmienkach.

Plynomery. Konštrukcia tlakomerov plynu zabezpečuje bezpečnostné opatrenia pre personál v prípade prasknutia citlivého prvku, zariadenia sú nastavované a testované v médiách vylučujúcich oleje alebo následne čistené od prebytočných olejov.

Puzdrá tlakomerov sa odporúča natrieť rôznymi farbami (amoniak - žltá, acetylén - biela, vodík - tmavo zelená, kyslík - modrá, chlór a fosgén - sivozelená, propán a iné horľavé plyny - červená, iné nehorľavé plyny - čierna). Ale nie všetci výrobcovia dodržiavajú toto odporúčanie. Pri objednávaní a prevádzke tlakomerov plynu treba brať do úvahy, že mnohé plyny majú špecifické vlastnosti (vodík ničí oceľ, acetylén pri kontakte so zliatinami medi s obsahom medi viac ako 70% tvorí acetylénovú meď - výbušninu). Meradlá používané na meranie tlaku acetylénu, kyslíka a propánu sa môžu nazývať aj zváracie meradlá. Príklady (TM séria 10)

Kyslíkové manometre– tlakomery na meranie tlaku kyslíka (prostredia s obsahom kyslíka 23 % a viac). Kontakt kyslíka s minerálnymi olejmi a niektorými organickými látkami spôsobuje výbuch, pričom sila a vznik výbuchu nie je daná množstvom oleja. zásadový rozlišovacia črta kyslíkové manometre- ide o prísnu kontrolu maximálnych povolených koncentrácií oleja na povrchoch tlakomeru, ktoré sú v kontakte s médiami obsahujúcimi kyslík. Na stupnici manometra by malo byť označenie - kyslík, ropa nebezpečná .

Dizajn, meracie rozsahy, triedy presnosti, rozmery puzdier kyslíkových manometrov sa prakticky nelíšia od technických manometrov. Kyslíkové manometre, podobne ako plynové, podliehajú zvýšené požiadavky spoľahlivosť zariadenia. Technické tlakomery sa dajú prerobiť na kyslík odmasťovaním, následnou kontrolou prítomnosti oleja na vnútorné povrchy prístroja a aplikovaním príslušného označenia na stupnici prístroja (špeciálne vyhotovenie technických tlakomerov, elektrokontaktných tlakomerov, tlakomerov do výbuchu, tlakomerov odolných voči vibráciám, lodných tlakomerov - je uvedené pri objednávke tlakomeru).

Železničné tlakomery (MPf). Používajú sa na meranie tlaku kvapalín a plynov (voda, palivo, olej, vzduch), ktoré nie sú agresívne voči zliatinám medi v pohonných a brzdových systémoch a zariadeniach koľajových vozidiel. železnice, vozne metra a električiek, ako aj na meranie tlaku freónov (uveďte pri objednávke) v chladničkách inštalovaných v železničných chladiarenských vozňoch. Železničné tlakomery majú konštrukčné vlastnosti montáže tlakomera a puzdra, vyznačujú sa odolnosťou voči vibráciám, puzdro je vyrobené z nehrdzavejúcej ocele. Námorné tlakomery (MTSPf-100-OM2, MNKr-60). Lodné tlakomery sú určené na meranie tlaku kvapalín ( motorová nafta, oleje, voda, morská voda), plyny a para v životné prostredie nasýtené parami mazacieho oleja, motorovej nafty a morskej vody. Špeciálne prevedenie na meranie tlaku freónov a kyslíka (upresniť pri objednávke).

Špeciálne tlakomery pre viskózne, kryštalizujúce médiá obsahujúce pevné látky. Tlakomery pre potravinársky priemysel ( MTP100/1-VUM).

Tlakomery na amoniak(popísané v tlakomeroch odolných voči korózii)

Tlakomery kotla(DM8010-Uf, časť Indikačné tlakomery)

Na meranie teploty, tlaku, prietoku plynu a iných parametrov sa používa prístrojové vybavenie.

Teplomery - prístroje používané na meranie teploty, sú kvapalinové, plynové a elektrické.

Najrozšírenejšie sú ortuťové teplomery, ktoré sa najčastejšie používajú na meranie teplôt od -30 do 360 °C. V niektorých prípadoch sa ortuťové teplomery vyrábajú na meranie teploty až do 750 ° C. V tomto prípade je telo teplomera vyrobené z kremeňa a priestor nad ortuťou je vyplnený inertným plynom. Ortuťové sklenené teplomery na všeobecné použitie sa delia na laboratórne a technické.

Technické ortuťové teplomery sa vyrábajú pre inštaláciu pod uhlom 90 a 135 °. Dĺžka spodnej ponorenej časti je: 85, 130, 180, 230, 280, 330, 430, 530, 750, 1 000 mm. Na ochranu pred poškodením je teplomer inštalovaný v kovovom puzdre naplnenom strojovým olejom.

Na meranie teplôt na vzdialenosť až 45 m sa používajú manometrické kvapalinové alebo plynové teplomery.

Medzi elektrické teplomery patria odporové teplomery, ktorých činnosť je založená na meraní elektrický odpor vodič pri zahrievaní alebo ochladzovaní.

Tlakomery – prístroje slúžiace na meranie tlaku, sú tekuté v tvare U, pružinové a membránové.

Najjednoduchšie v dizajne sú tekuté v tvare U. Tieto tlakomery pozostávajú zo štítu, ku ktorému je pripevnená stupnica s milimetrovými dielikmi. Na štít je tiež pripevnená sklenená trubica v tvare U s priemerom 8-10 mm. Je ohnutá tak, aby vzdialenosť medzi trubicami bola 5-8 cm.Do sklenenej trubice sa naleje voda alebo ortuť na nulu na stupnici na pracovisku. V závislosti od nalievanej kvapaliny (voda alebo ortuť) sa tlakomery nazývajú voda alebo ortuť. Keďže ortuť je 13,6-krát ťažšia ako voda, zvyčajne je potrebné merať tlak plynu do 500 mm vody. čl. používajú sa vodné manometre a s vyšším tlakom plynu - ortuť.

V tomto manometri je jeden koniec trubice otvorený, druhý je pripojený k plynovodu gumovou hadicou. Plyn prúdi cez gumenú hadicu k manometru. V uzavretej vetve hladina kvapaliny klesne pod nulu a v otvorenej vetve stúpa. Napríklad hladina kvapaliny v zatvorenej vetve klesla o 20 mm a v otvorenej vetve stúpla o 20 mm. Súčet dvoch hodnôt a bude ukazovať tlak plynu, t.j. 20 + 20 \u003d 40 mm. Ak sa meranie uskutočnilo pomocou manometra, potom tlak plynu bude 40 mm vody. Art., pri použití ortuťového manometra, -40 mm Hg. čl.
Na meranie tlaku presahujúceho atmosférický tlak sa používajú pružinové a membránové tlakomery.

Pružinové tlakomery pozostávajú z okrúhleho tela, vo vnútri ktorého je dutá elipsovitá trubica. Jeden koniec rúrky je utesnený a spojený pákou s prevodovým mechanizmom, ktorý je namontovaný na náprave. Na druhom konci osi je pripevnená šípka. Druhý koniec rúrky je pripojený k armatúre, odkiaľ plyn pochádza. Keď plyn vstúpi do dutej trubice, začne stúpať tlak, pod vplyvom ktorého má tendenciu sa narovnávať. Utesnený koniec trubice, pohybujúci sa pomocou prevodového mechanizmu, spôsobuje pohyb šípky, ktorá, zastavujúca sa na určitom delení, označuje veľkosť tlaku.

Ryža. 1. Ortuťový teplomer s objímkou

Ryža. 2. Tlakomer kvapaliny

Ryža. 3. Pružinový tlakomer 1 - box; 2 - rúrka; 3 - prevodový mechanizmus; 1 - závitové kovanie; 5 - žeriav

Ryža. 4. Membránový tlakomer 1 - membrána; 2 - membránová schránka; 3 - prevodový mechanizmus; 4 - závitové kovanie

Ryža. 5. Ventilový plynomer a - všeobecná forma; B - sekcia; 1 - vstupná armatúra; 2 - OUTLET armatúra; 3- ukazovatele spotrebovaného plynu; 4-ventilový

Membránový tlakomer, na rozdiel od pružinového tlakomeru, má kovovú membránu, ktorá vníma tlak plynu. V strede membrány je pripevnená tyč spojená s prevodovým mechanizmom, ku ktorej je zase pripevnená ručička číselníka. Keď sa plyn aplikuje na membránu zospodu, tyč stúpa, čo núti prevodový mechanizmus pracovať a šípka ukazuje tlak plynu.

Tlakomery sa pripájajú k potrubiu cez trojcestný ventil, ktorý slúži na pripojenie kontrolného tlakomera, bez odstránenia pracovníka.

Na meranie prietoku plynu sa používajú plynomery. V súčasnosti sa najviac používajú ventilové a rotačné merače.

Ventilový plynomer je valcová nádrž, vo vnútri ktorej je umiestnená kožušina, ktorá ju rozdeľuje na dve časti. Kožušina je vyrobená vo forme zrezaného kužeľa, ktorého menšou základňou je okrúhly disk. Bočný povrch kužeľ je elastická stena. Vlnovcový kotúč je umiestnený rovnobežne so zvislými stenami kužeľa a pri činnosti počítadla vykonáva vratný pohyb.

Telo pultu je vyrobené z oceľového plechu a membrána je vyrobená z pocínovanej ocele, na ktorej je pevne natiahnutá koža kožušiny. Na zabezpečenie pružnosti a nízkej priepustnosti pre plyny je pokožka impregnovaná ricínovým alebo olivovým olejom.

Počítadlo funguje nasledovne. S prietokom plynu začne tlak v pracovnej komore klesať. V tomto čase pod pôsobením tlaku v plynovode a v druhej komore počítadla membrána (disk) vytlačí plyn z prvej komory. Hneď ako sa zbaví plynu, prvá komora sa automaticky prepne na plynovod a druhá komora na prístroje. Výsledkom je, že prázdna komora začína odznova. na krokový plyn zo siete az naplnenej komory - do zariadení. Proces spínania komôr pokračuje, pokiaľ sú plynové spotrebiče v prevádzke. Membrána je pomocou pák a prevodových systémov pripojená k počítaciemu mechanizmu, ktorý ukazuje prietok plynu.

Ventilové merače sa vyrábajú s kapacitou 6 a 25 m3 plynu za hodinu.Na započítanie spotreby plynu v množstve 25-1000 mg/h sa používajú objemové rotačné merače s rotujúcimi piestami.

Ryža. 6. Objemové rotačné počítadlo PC-100 1 - prevodovka; 2 - reduktor; 3 - mechanizmus počítania; 4 - miesta na plnenie oleja; 5 - telo; 6 - regulačný ventil; 7 - diferenčný tlakomer

Ryža. 7. Dragometer 1 - sklenená banka s alkoholom; 2 - sklenená trubica; 3 - mierka; 4 - úroveň; 5 - gumená trubica

Princíp činnosti tohto počítadla spočíva v tom, že prúd plynu, ktorý ním prechádza, poháňa piestové rotory v opačných smeroch. Pri otáčaní piestov sa meracie komory tvorené stenami puzdra merača a rotujúcimi rotormi striedavo napĺňajú a vyprázdňujú. Pri každej otáčke rotorov prechádza meradlom určité množstvo plynu. Rotačné merače sa vyrábajú s kapacitou 25, 100 a 600 m3 plynu za hodinu.

Existujú aj iné vyhotovenia plynomerov, takzvané vysokorýchlostné, ktoré sú založené na princípe prúdenia plynu zúženým úsekom plynovodu; tlak v zúžení bude menší ako pred zúžením a výsledný pokles tlaku sa použije na výpočet prietoku plynu.

Ťahomer je zariadenie určené na meranie množstva ťahu (vákua) v peci alebo dymovode kotla pred bránou. V plynových kotolniach sa používajú dva typy meračov ťahu - kvapalinové naklonené a membránové.

Kvapalinový sklonomer je spojený gumovou trubicou s impulznou trubicou vstupujúcou do pece alebo dymovodu za kotlom. Stĺpec farebnej vody alebo alkoholu sa pohybuje pozdĺž naklonenej sklenenej trubice zariadenia a ukazuje namerané vákuum v mm vody. čl. Vzhľadom na sklon deliacej trubice na stupnici ťahomeru sú väčšie ako u tlakomeru v tvare 17, ktorý nedokáže merať malé podtlaky. Pre presnosť odčítania je ponoromer nastavený podľa hladiny. V prípade núdze možno na kontrolu veľkosti ťahu dočasne použiť obyčajný tlakomer vody.

Membránové ťahomery so stupnicou 0-16 mm w.c. čl. inštalované hlavne vo veľkých kotolniach.

Analyzátory plynu sú kontrolné zariadenia, ktoré indikujú objemové percento CO2 oxidu uhličitého vo výfukových plynoch. V kotolniach, väčšinou veľkých, sa používajú elektrické analyzátory plynov, ktoré umožňujú kontinuálne stanovovať objem CO2 v spalinách.

Prístrojové vybavenie

Ministerstvo školstva Ruskej federácie

Štátna technická univerzita v Saratove

ŠTÚDIA ZARIADENÍ

NA MERANIE TLAKU

Smernice

pre laboratórne práce

pre študentov odborov

150400, 170500, 290300, 120100.

Schválené

Redakčná a vydavateľská rada

Saratovský štát

technická univerzita

Saratov 2003

Pokyny na vykonávanie laboratórnych prác.

Zostavil: Sunchalyaev Farid Timerkhanovich

Sizov Vladimir Michajlovič

Recenzent: Ustinov N.A.

Editor:

ŠTÚDIA PRÍSTROJOV NA MERANIE TLAKU

Účel práce: štúdium zariadenia a princíp činnosti zariadení

na meranie tlaku podľa schém a vizuálnych pomôcok.

ZÁKLADNÉ POJMY

Tlak je sila pôsobenia kvapalného média na jednotku jeho ohraničujúceho povrchu. Tlak je skalárna veličina.

Jednotkou SI pre tlak je Pascal. Nesystémové jednotky tlaku - kilogram-sila na štvorcový centimeter (kgf / cm 2) - atmosférický tlak (at), metre vodného stĺpca (m..voda.st), mm ortuti (mm Hg). Tlakové jednotky spolu súvisia takto:

1Pa \u003d 1 N / m 2, 1 kgf / cm 2 \u003d 98,07 kPa, 1 m. = 9,807 kPa

1 at. = 98,07 kPa, 1 mm Hg = 133,32 Pa

Nameraný tlak sa rozdelí na absolútne P abs. , atmosférický Р pri. , prebytok P chatrč. = P abs. - R pri a vákuum R šialený. = P pri- R abs

Klasifikácia prístrojov

Podľa účelu sú prístroje na meranie tlaku rozdelené do štyroch typov:

1) Prístroje na meranie atmosférického tlaku - barometre,

2) Prístroje na meranie pretlaku a vákua.

Kladný pretlak sa meria tlakomerom. Zariadenia, ktoré merajú nedostatok tlaku na atmosférický, t.j. vákuum sa nazývajú vákuomery. Na meranie pretlaku a podtlaku sa používajú tlakomery a podtlakomery.

3) Prístroje na meranie absolútneho tlaku. Ak je absolútny tlak väčší ako atmosférický tlak, potom sa rovná súčtu hodnôt tlakomeru a barometra. Ak je absolútny tlak nižší ako atmosférický, potom sa rovná rozdielu medzi hodnotami barometra a vákuomeru.

4) Zariadenia na meranie rozdielu tlakových diferenčných tlakomerov.

Rozsah zariadení pre ich zamýšľaný účel je znázornený na obr.1.

Podľa princípu činnosti sú zariadenia na meranie tlaku rozdelené na kvapalinové, deformačné alebo pružinové, s vlastnou hmotnosťou, nepriame (elektrické a kombinované).

ZARIADENIE A PRINCÍP FUNGOVANIA ZARIADENÍ

TEKUTÉ ZARIADENIA

Princíp činnosti kvapalinových zariadení je založený na vyrovnávaní nameraného tlaku s tlakom kvapalinového stĺpca. Meradlom tlaku je výška stĺpca kvapaliny. Kvapalné prístroje umožňujú merať atmosférický tlak, vákuum, pretlak a rozdiel tlakov.

a) Piezometer sa používa na meranie nadmerného tlaku a je to vertikálne namontovaná sklenená trubica s otvoreným horným koncom, ktorá komunikuje s atmosférou. Spodný koniec rúrky je pripojený k nádrži alebo rúrke, kde sa meria tlak (obr. 2). Na vypnutie piezometra je nainštalovaný žeriav.

Hodnota pretlaku P ex. v uvažovanom bode je určený vzorcom:

kde ρ je hustota kvapaliny, kg/m3;

g je zrýchlenie voľného pádu, g = 9,81 m/s;

h - údaj na stupnici piezometra, m;

h 0 je vertikálny rozdiel medzi nulou stupnice a uvažovanou

bodka, m.

b) Diferenčný tlakomer je sklenená trubica v tvare U, približne do polovice naplnená pracovnou kvapalinou (obr. 3). Otvorené konce hadičiek sú pripojené k bodom merania tlaku. Pod vplyvom tlakového rozdielu pracovná tekutina prúdi v smere nižšieho tlaku a rozdiel hladín pracovnej tekutiny sa určuje na stupnici.

Tlakový rozdiel P 1 - P 2 je určený vzorcom

kde - hustota pracovnej tekutiny, kg/m 3 ;

- hustota kvapaliny nad pracovnou kvapalinou, kg/m 3 ;

- rozdiel hladín pracovnej tekutiny na stupnici, m;

1 - rozdiel v značkách bodov merania tlaku.

O 1 = 0, vzorec je zjednodušený

Ortuť sa používa ako pracovná tekutina v diferenčných tlakomeroch. Pri meraní malých tlakových rozdielov v plynoch sa používa voda. V prípade merania malých tlakových spádov v potrubiach naplnených vodou sa používajú piezometre, zapojené v miestach merania tlakových spádov.

Na diagrame piezometra (obr. 2.) čísla označujú: I - nádrž;

2 - sklenená trubica; 3 - stupnica; 4 - žeriav; 5 - spojovacia hadica; 6 - kovanie.

Na diagrame kvapalinového diferenčného tlakomera (obr. 3.)

I - sklenená trubica; 2 - spojovacie hadice; 3 - armatúry; 4 - potrubia s rôznymi tlakmi.

Diferenčný tlakomer možno použiť aj ako manometer a vákuomer. V tomto prípade jeden koniec trubice komunikuje s atmosférou.

Hlavnými výhodami kvapalinových tlakových prístrojov sú jednoduchosť konštrukcie a vysoká presnosť. Na zvýšenie citlivosti pri meraní nízkych tlakov sa používajú kvapaliny s nízkou hustotou. Ak nie je možné použiť kvapaliny s nízkou hustotou, použijú sa prístroje na meranie tlaku so šikmou trubicou 2 a šikmou stupnicou 3 (obr. 4), pri ktorej plnenie sklenenej trubice závisí od uhla sklonu , merané na pevnej mierke. Pretlak R v uvažovanom bode je určený vzorcom.

Citlivosť prístroja sa zvyšuje so zmenšujúcim sa uhlom trubice α .

Na obr. 4. Je zobrazený piezometer so šikmou rúrkou. Čísla označujú:

I - nádrž alebo potrubie; 2 - sklenená trubica; 3 - mierka; 4 - stupnica goniometra.

Hlavnou nevýhodou kvapalných zariadení je malý rozsah premenných tlakov. S nárastom rozsahu meraného tlaku sa dĺžka sklenených trubíc zväčšuje. Okrem toho mnohé kvapalné zariadenia používajú ako pracovnú tekutinu ortuť, ktorej výpary sú jedovaté.

Jednoduchosť prístroja, stabilita odčítania a vysoká citlivosť predurčujú široké využitie kvapalných prístrojov v laboratórnej praxi, ako aj ich využitie na kalibráciu a kalibráciu iných prístrojov na meranie tlaku.

V ý roby

Princíp činnosti deformačných zariadení je založený na deformácii elastického prvku pod tlakom. Elastický prvok môže byť vyrobený vo forme dutej zakrivenej rúrky, uzavretej na jednej strane, membrány, vlnovca. Meradlom tlaku je deformácia pružného prvku. Pružný prvok si musí zachovať svoje charakteristiky konštantné pri zmene teploty okolia a kvapaliny počas celej doby prevádzky. Preto je v najkritickejších prípadoch potrebná pravidelná kalibrácia týchto zariadení.

P r i b o r y s rúrkovou pružinou.

Na obr. 5 znázorňuje deformačné zariadenie s rúrkovou pružinou, ktorých hlavnou časťou je dutá rúrka, ktorá má v priereze oválny tvar a je zahnutá pozdĺž kruhového oblúka tak, že hlavná os oválu je kolmá na rovinu trubice. Jeden koniec rúrky je utesnený a voľný a druhý otvorený koniec rúrky je pripevnený k puzdru 4 a je doň privádzaný nameraný tlak. Pod tlakom sa trubica deformuje. V tlakomeroch sa ohýba, vo vákuomeroch sa krúti do jedného alebo druhého stupňa, v závislosti od veľkosti tlaku. V tomto prípade sa voľný koniec rúrky 3 pohybuje jedným alebo druhým smerom a cez prevodový mechanizmus (5-vodítko, 6-zubý sektor) otáča šípku 7 a pozdĺž číselníka 6 zariadenia v uhle úmernom nameraný tlak.

Membránové zariadenia.

Princíp činnosti membránového zariadenia (obr. 6) je založený na priehybe elastickej membrány 1 pod tlakom.

Cez vodítko 2 je sektor 3 ozubený a výchylka ozubeného kolesa sa prenáša na šípku 4 zariadenia pohybujúcu sa po číselníku 5. Membránové zariadenie môže merať pretlak a vákuum.

Pružinové zariadenia sú prenosné, ľahko použiteľné a použiteľné v širokom rozsahu zmien tlaku, avšak vzhľadom na zmeny vlastností pružného prvku v čase je potrebná periodická kalibrácia týchto tlakomerov.

Pružinové tlakomery sa vyrábajú podľa tried presnosti - 0,5; I; 1,5; 2,5; 4, čo zodpovedá relatívnej chybe merania v percentách.

K ro u s t p o r s h e

Princíp činnosti prístrojov s vlastnou váhou je založený na vyrovnávaní nameraného tlaku pôsobiaceho na piest vonkajšou silou. Veľkosť tejto sily je mierou tlaku. Nameraný tlak je definovaný ako pomer hmotnosti bremena G k ploche piesta S,

Váhové prístroje na meranie tlaku majú vysokú presnosť, ale pre vysoké nároky na prevádzkové podmienky a objemnosť sa používajú na kalibráciu prístrojov s iným princípom činnosti.

A n c e

Pôsobenie elektrických zariadení nie je založené na zmene elektrických vlastností (piezoelektrika) alebo odporu niektorých kovov vplyvom zaťaženia alebo tlaku. Potom sa elektrický signál prevedie, zosilní a prenesie do digitálneho indikátora alebo procesora, ktorý riadi proces. Elektrické zariadenia vhodné na používanie počítača.

Kombinované spotrebiče využívajú rôzne princípy fungovania.

METODIKA A POSTUP PRÁCE

Oboznámenie sa so zariadeniami pre meranie tlaku začína teoretickým štúdiom podľa metodických pokynov, kreslením schém a vypisovaním potrebných informácií o prístrojoch. Potom pristúpia k štúdiu prístrojov pomocou vizuálnych pomôcok umiestnených v laboratóriu hydrauliky. Kvapalné zariadenia sa počas štúdie nerozoberajú. Počas štúdia sa pod vedením učiteľa demontujú pružinové zariadenia. Je to prísne zakázané rozoberať nástroje v neprítomnosti učiteľa. Zariadenia zariadenia sa porovnávajú so zariadeniami znázornenými na diagramoch. V prípade potreby sa doplnia popisy zariadení v notebooku. Po ukončení štúdia nástrojov sa montujú v opačnom poradí ako pri demontáži aj pod vedením učiteľa.

Protokol o práci každého študenta sa vyhotovuje písomne ​​v samostatnom zošite a musí obsahovať:

1. Názov práce.

2. Formulácia účelu práce.

3. Základné pojmy týkajúce sa všetkých zariadení.

4. Schéma a popis jedného kvapalného zariadenia.

5. Schéma a popis jedného pružinového zariadenia.

Popis zariadení s vlastnou hmotnosťou a zariadení nepriamych

akcie.

Schémy zariadení musia byť vytvorené ceruzkou pomocou nástrojov na kreslenie.

TESTOVACIE OTÁZKY

1. Čo sa nazýva tlak?

2. Typy tlaku a tlakovej jednotky?

3. Aký je účel zariadení na meranie tlaku?

4. Aké sú princípy činnosti zariadení na meranie tlaku?

5. Účel, zariadenie a princíp činnosti piezometrov?

6. Účel, zariadenie a princíp činnosti diferenčných tlakomerov?

7. Výhody a nevýhody prístrojov na meranie tlaku kvapaliny?

8. Princíp činnosti a usporiadanie zariadení s rúrkovou pružinou?

9. Princíp činnosti a zariadenie membránového zariadenia na meranie tlaku?

10. Trieda presnosti pružinových prístrojov na meranie tlaku a

čo to znamená?

11. Princíp činnosti a rozsah vlastnej hmotnosti

prístroje na meranie tlaku?

12. Princíp činnosti a rozsah zariadení pre

nepriame meranie tlaku?

LITERATÚRA

1. Prozorov I.V., Nikoledze G.I., Mineev A.V. Hydraulika, vodovod a kanalizácia: Proc. príspevok na stavby, špec. univerzity .- M.: Vys. škola, 1990, - 448 s.: chor.

2. Bashta T.M., Rudnev S.S., Nekrasov B.B. Hydraulika, hydraulické stroje a hydraulické pohony.- M.: Mashinostroenie, 1982.-423 s.: ill.

Čas vyhradený na prácu v laboratóriu

Pre efektívnu prevádzku auta je potrebné, aby všetky jeho systémy a komponenty správne fungovali. Jedno z popredných miest zaberá palivový systém. Od kvality jeho práce závisí nielen prevádzka auta, ale aj bezpečnosť vodiča a cestujúcich. Aby ste sa vyhli problémom, musíte sledovať jeho stav. Článok sa zaoberá tlakmi paliva, ich technické údaje.

Technické parametre manometra

Z gréčtiny sa manometer prekladá ako "zriedený" a "meter", to znamená, že je to zariadenie na meranie tlaku voľných látok: plynov, kvapalín atď. Tlakomery patria medzi prostriedky, pomocou ktorých môžete diagnostikovať technický stav auta. Moderné zariadenia môžu byť mechanické, elektronické a digitálne.

Účel

Niekedy sa auto počas jazdy začne krútiť, keď stlačíte plynový pedál, zastaví sa a niekedy vôbec nenaštartuje. Dôvody tohto správania stroja môžu byť mnohé. Prvým krokom je kontrola tlaku v palivovej lište. Zníženie tlaku pod prípustnú úroveň vedie k nesprávnej prevádzke pohonnej jednotky.

Elektronická riadiaca jednotka (ECU) monitoruje technický stav moderného automobilu, ale kontrola nad tlakom paliva v koľajnici nie je súčasťou jej funkcie. Prirodzene, s výrazným poklesom, systém bude indikovať prítomnosť problému na senzore, ktorý riadi množstvo kyslíka v zmesi paliva a vzduchu. Tlakomer paliva umožňuje posúdiť stav palivového systému.

S jeho pomocou sa kontrolujú také prvky palivového systému ako:

• benzínové čerpadlo;
• palivové potrubia;
• regulátor tlaku;
• trysky atď.

Výhodou tlakomerov je, že sú zapojené paralelne, takže nezasahujú do chodu palivového systému. Hodnoty je teda možné vykonávať pri bežiacom motore (autorom videa je Dmitrij Efimov).

Dizajn a princíp činnosti

Medzi prístrojmi na meranie tlaku sú najpoužívanejšie pružinové tlakomery. Ich výhodou je jednoduchosť zariadenia, spoľahlivosť, dobré technické vlastnosti a schopnosť merať tlak v širokom rozsahu.

Zakrivená trubica, vo vnútri dutá, pôsobí ako citlivý prvok v tlakomere pružiny. Môže mať časť vo forme elipsoidu alebo oválu. Pod tlakom sa deformuje. Na jednom konci je trubica utesnená a na druhom konci je armatúra, pomocou ktorej sa meria tlak v médiu. Utesnený koniec rúrky je pripojený k prevodovému mechanizmu.

Konštrukcia zariadenia zahŕňa:

• ozubený sektor;
• vodítko;
• ozubené kolesá;
• prístrojové šípky;
• rám.

Na odstránenie vôle je medzi zuby ozubeného kolesa a sektor nainštalovaná špeciálna pružina.
Meracia stupnica má gradáciu v pascaloch alebo baroch. Šípka označuje hodnotu pretlaku média, v ktorom sa vykonávajú merania.

Princíp činnosti zariadenia je jednoduchý. Vnútri trubice prichádza tlak z meraného média. Pri jeho pôsobení sa trubica snaží narovnať, pretože oblasti vnútorného a vonkajšieho povrchu sú odlišné. Voľný koniec tubusu sa pohybuje a vďaka prevodovému mechanizmu sa šíp otočí pod určitým uhlom. Deformácia rúrky a nameraný tlak sú v priamke. Preto šípka, keď sa odchýli od stupnice tlakomeru, ukazuje hodnotu tlaku.

Odrody

Existuje mnoho typov tlakomerov na meranie vysokého aj nízkeho tlaku s rôznymi technickými vlastnosťami. Jedným z parametrov, ktorým sa tieto zariadenia líšia, je trieda presnosti. Ako menšiu hodnotu, tým presnejší je manometer. Najpresnejšie sú digitálne.

Podľa dohody sú tlakomery rozdelené do nasledujúcich typov:

Podľa princípu činnosti existujú nasledujúce typy tlakomerov:

1. Piest. Pozostávajú z valca a piestu vloženého vo vnútri.
2. Kvapalina. Ich základom je trubica naplnená kvapalinou. Môžu byť dvoch typov: s jednou rúrkou a s dvoma. Posledne menované sa používajú na porovnanie tlaku v dvoch médiách.
3. Deformácia. Sú založené na deformácii citlivého prvku (pružiny, vlnovec, membrány a pod.), ktorý pri deformácii pôsobí na ukazovateľ zariadenia.
4. Piezoelektrický. Sú založené na piezoelektrickom efekte - pri mechanickom pôsobení sa v kryštáli kremeňa objaví elektrický náboj.

Rôzne typy tlakomerov majú široké využitie v priemysle, každodennom živote a iných oblastiach národného hospodárstva v závislosti od technických parametrov.

Na čo sa zamerať pri výbere?

Na diagnostiku problémov s palivový systém musíte vedieť, aký tlak paliva je na rôznych miestach v systéme. Najjednoduchší spôsob, ako prejsť technickou kontrolou na čerpacej stanici, kde sú presné digitálne zariadenia. To si však vyžaduje čas a peniaze. Mnoho vodičov uprednostňuje mať toto zariadenie vo svojej súprave náradia, ako aj mechanický tlakomer oleja.

Automobilový trh a špecializované predajne ponúkajú veľký výber tlakomerov s rôznymi technickými vlastnosťami určených na vykonávanie meraní na autách domácej aj zahraničnej výroby.

Továrenské tlakomery majú nasledujúce výhody:

• prístroj sa kupuje v súprave, s ktorou je veľa adaptérov, ktoré umožňujú merať tlak paliva na autách rôzne značky a modely;
• na továrenských prístrojoch je pohodlná stupnica, ktorá presne ukazuje tlak;
• predávajú sa špeciálne zariadenia, ktoré merajú tlak v palivových systémoch vybavených obtokovým ventilom;
• Továrenské prístroje vám na rozdiel od tlakomerov pre domácich majstrov umožňujú vykonávať merania v rôznych prevádzkových režimoch stroja.

V súčasnosti sortiment tlakomerov zahŕňa elektronické a digitálne prístroje na meranie a nastavovanie tlaku palivového systému, ktoré majú vysoké technické vlastnosti. Elektronické a digitálne tlakomery umožňujú získať tie najpresnejšie údaje, pretože zachytia aj tie najmenšie zmeny nameraných hodnôt tlaku.

Je lepšie kúpiť zariadenie na meranie paliva, ktoré má veľkú čitateľnú stupnicu s limitom merania 5-6 kgf / m2. pozri Venujte pozornosť tesnosti spojov, pretože počas meraní, ak je tesnosť nedostatočná, môžu kvapky paliva dopadať na veľmi horúce časti motora, čo môže spôsobiť požiar.

Mnoho motoristov používa na meranie a úpravu tlaku v palivovom systéme tlakomery, pomocou ktorých meria tlak vzduchu v pneumatiky auta. Hoci princípy, na ktorých sú oba prístroje založené, sú takmer rovnaké, merania sa líšia v rozsahu hodnôt. Pre palivo je limit ukazovateľov v rozmedzí od 5 do 7 atmosfér, pre vzduch - v rozmedzí od 16 do 20 atmosfér.

Preto pri použití vzduchomeru na meranie tlaku paliva sa výsledky získajú s veľkou chybou, pretože šípka nestúpne nad veľmi počiatočné hodnoty. Nastavenie pri takýchto odčítaniach je ťažké správne vykonať. Napriek tomu sú domáce palivomery vyrobené z tlakomerov vzduchu.

Návod na výrobu domáceho tlakomera

Mnoho zdvihákov všetkých odborov verí, že nestojí za to míňať peniaze navyše na nákup manometra z výroby, pretože to môžete urobiť sami.

Komu domáce zariadenie umožňuje učiť čo najpresnejšie údaje, musí sa zbierať veľmi opatrne, pričom nesmie chýbať ani jeden detail.

Nástroje a materiály

Aby ste mohli navrhnúť vlastné zariadenie na meranie tlaku v palivovom systéme, musíte pripraviť nasledujúce časti:

1. vzduchový merač, ktorý meria tlak vzduchu v pneumatike auta. Je vhodnejšie ako palivo, pretože je jednoduchšie kúpiť a stojí menej. Odporúča sa zakúpiť zariadenie určené pre vozidlá VAZ, pretože ho možno použiť ako tlakomer oleja, ak odskrutkujete benzínovú armatúru. Na meranie je potrebné naskrutkovať hadicu z vlastného zariadenia na miesto snímača oleja.
2. Adaptér. Bežná armatúra s hodnotou závitu 7 / 16-20 UNF sa s touto úlohou úspešne vyrovná.
3. Benzínový filter, vhodný pre VAZ. Môžete si vziať starú. Samotný filter nie je potrebný, potrebujete z neho iba armatúru. Ak nie je z druhej ruky, tak kúpite ten najlacnejší. Tvarovka sa musí odrezať a konce sa odporúča trochu roztiahnuť. Kovanie si môžete vyrezať vlastnými rukami.
4. Konektor palivového systému v tvare písmena „Y“.
5. Štyri svorky.
6. Benzínová hadica. Na výrobu meracieho zariadenia je potrebné zakúpiť plynovú šnúru dlhú viac ako meter.

Po zakúpení všetkých potrebných dielov môžete začať vyrábať domáci tlakomer.

Akčný algoritmus

Urobiť tlakomer vlastnými rukami nie je ťažké. Po všetkých podrobnostiach zostáva len správne zostaviť všetko.

Montáž pozostáva z nasledujúcich krokov:

1. Najprv je potrebné rozrezať palivovú šnúru na tri kusy.
2. Potom musí byť ku konektoru z palivového systému pripojená palivová hadica. Pre bezpečné pripojenie sú hadice pripevnené svorkami. Kĺby musia byť vzduchotesné, nepriedušné, inak údaje nebudú presné.
3. Na jeden koniec plynovej hadice musíte pripojiť zariadenie na meranie vzduchu. Mal by byť tiež pripevnený čo najtesnejšie. Na to, ako predtým, používame svorku a tvarovku.

Tlakomer paliva je zmontovaný, možno ho použiť na meranie tlaku v palivovom systéme. Aby ste to dosiahli, jeden z voľných koncov hadice musí byť pripojený k vstupu palivovej koľajnice a druhý k výstupu palivového filtra.

Pri najmenšom podozrení na poruchu palivového systému musíte:

• skontrolujte regulátor tlaku paliva pomocou manometra, ktorý je k dispozícii;
• zmerajte tlak pri nulovom prietoku;
• keď je čerpadlo vypnuté, skontrolujte funkčnosť spätného ventilu a RTD ako celku;
• kráčajúca ručička ukazovateľa pri bežiacom motore môže indikovať upchatú sieťku palivového čerpadla.

Aj s domácim tlakomerom tak môžete sledovať zdravotný stav auta a chrániť sa pred nepríjemnými prekvapeniami na ceste. Mali by ste pravidelne kontrolovať nízky tlak a palivo. Ak hodnoty nezodpovedajú norme, musíte hľadať príčinu. Ak sa zistia najmenšie poruchy, musia sa okamžite odstrániť.

Video „Tlakomer pre auto s injektorom“

Toto video z kanála Auto Electrician VCh ukazuje, ako si vyrobiť vlastné zariadenie na meranie tlaku vo vstrekovacom systéme automobilu.