Sztárhírek
A nyomásmérők típusai és működési elve. Nyomásmérő. Cél és besorolás A különböző típusú nyomásmérők készülékének leírása
A fizika területén felmerülő problémák megoldása során gyakran kell olyan műszerekkel foglalkozni, mint a nyomásmérők. De mi is az a nyomásmérő, hogyan működik és milyen típusai vannak? Ma erről fogunk beszélni.
Mi az a nyomásmérő?
Ezt a készüléket mérésre tervezték túlnyomás. A nyomás azonban eltérő lehet, ezért különböző nyomásmérők léteznek. Például vákuummérőkkel mérik a légköri nyomást, és a nyomáskülönbség meghatározására, de mindenesetre csak nyomást mérnek.
Lehetetlen most ezeknek az eszközöknek az összes alkalmazási területét leírni, mert nagyon sok van belőlük. Használhatók az autóiparban, in mezőgazdaság, közösségi és lakásszektor, bármilyen gépi szállításban, kohászati iparban stb. A céltól függően ezeknek a mérőknek különböző típusai vannak, de lényegük mindig egy dologban - a nyomás mérésében - következik be.
Ezenkívül ezek az eszközök különböző csoportokba vannak osztva a mérési elvtől függően. Most, hogy többé-kevésbé világos, mi az a nyomásmérő, áttérhetünk a részletekre. Különösen ismertetjük azok típusait és alkalmazási területeit.
A nyomásmérők típusai
Céljuktól függően a nyomásmérők lehetnek különböző típusok. Például folyadéknyomásmérőket használnak egy folyadékoszlop nyomásának mérésére. Vannak rugós eszközök, amelyek képesek mérni az alkalmazott erőt. Itt a nyomást a rugó alakváltozási erejének kiegyensúlyozásával mérjük.
Kevésbé népszerűek a dugattyús nyomásmérők, ahol a mért nyomást a készülék dugattyújára ható erő egyensúlyozza ki.
Azt is megjegyezzük, hogy a felhasználás céljától és feltételeitől függően a következő eszközöket gyártják:
- Műszaki - általános célú eszközök.
- Ellenőrző tesztek a telepített berendezések ellenőrzésére.
- Példaértékű - műszerek ellenőrzésére és mérések elvégzésére, ahol nagyobb pontosság szükséges.
Ezeket az eszközöket az elem érzékenysége és pontossági osztályai szerint is fel lehet osztani. Például a pontossági osztályok szerint a nyomásmérők: 0,15, 0,25, 0,4, 0,6, 1, 1,5, 2,5, 4. Itt a szám határozza meg a készülék pontosságát, és minél alacsonyabb, annál pontosabb a készülék.
Tavaszi
Ezek a nyomásmérők a túlnyomás mérésére szolgálnak. Mérési elvük egy speciális rugó használatán alapul, amely nyomás hatására deformálódik. Az érzékeny elem (rugó) deformációs értékét egy speciális leolvasó berendezés határozza meg, amely viszont fokozatos skálával rendelkezik. Ezen a skálán a felhasználó a mért nyomás értékét látja.
Az ilyen nyomásmérők érzékeny eleme leggyakrabban az úgynevezett Bourdon-cső - egy érzékeny egyfordulatú rugó. Vannak azonban más elemek is: lapos hullámos membrán, többfordulatú csőrugó, fújtató (harmonikus alakú membrán). Mindegyik egyformán hatékony, de a legegyszerűbb és leginkább hozzáférhető, és emiatt a legelterjedtebb egy nyomásmérő, amely egy fordulatú Bourdon rugóval mutatja a nyomást. Ezek azok a modellek, amelyeket aktívan használnak a nyomás mérésére 0,6-1600 kgf / cm 2 tartományban.
Folyadék nyomásmérők
A rugós mérőkkel ellentétben a folyadéknyomásmérőkben a nyomás mérése a folyadékoszlop súlyának kiegyensúlyozásával történik, és a nyomásmérés ebben az esetben- ez a folyadék szintje a kommunikáló edényekben. Az ilyen eszközök lehetővé teszik a nyomás mérését 10-105 Pa tartományban, és főleg laboratóriumi körülmények között használják.
Lényegében egy ilyen eszköz egy U alakú cső, amely nagyobb fajsúlyú folyadékot tartalmaz, mint az a folyadék, amelyben a hidrosztatikus nyomást közvetlenül mérik. Leggyakrabban ez a folyadék higany.
Ebbe a kategóriába közvetve tartoznak az általános műszaki és munkaeszközök, mint például a TM-510, TV-510 nyomásmérő, amelyek a legnépszerűbb kategória. Mérik a nem kristályosodó és nem agresszív gőzök és gázok nyomását. Az ilyen nyomásmérők pontossági osztálya: 1, 2,5, 1,5. Ezeket kazánházakban, hőellátó rendszerekben, folyadékok szállításánál, valamint gyártási folyamatokban használják.
Elektromos érintkező nyomásmérők
Ebbe a kategóriába tartoznak a vákuummérők, valamint a nyomás- és vákuummérők is. Az acélhoz és sárgarézhez képest semleges folyadékok és gázok nyomásának mérésére szolgálnak. Ezeknek az eszközöknek a kialakítása hasonló a rugósokhoz, de a különbség csak a nagy geometriai méretekben van. Az elektromos érintkező nyomásmérő teste az érintkezőcsoportok kialakítása miatt nagy. Ezenkívül egy ilyen eszköz szabályozott környezetben befolyásolhatja a nyomást az érintkezők zárásával/nyitásával.
Az itt alkalmazott speciális elektromos érintkezési mechanizmusnak köszönhetően a készülék riasztórendszerben is használható. Valójában ezen a területen is használják.
Példaértékű
Ez a típusú műszer a laboratóriumi körülmények között végzett mérésekhez használt nyomásmérők tesztelésére szolgál. Fő céljuk az üzemi nyomásmérők leolvasásának használhatóságának ellenőrzése. Megkülönböztető tulajdonság az ilyen eszközöknek nagyon magas pontossági osztályuk van, amelyet ennek köszönhetően érnek el tervezési jellemzők, valamint a sebességváltó mechanizmusának áttétele.
Különleges
Ezt a műszerkategóriát különböző iparágakban használják gázok, például ammónia, hidrogén, oxigén, acetilén stb. nyomásának mérésére. Leggyakrabban csak egyfajta gáz mérése lehetséges speciális nyomásmérővel. Minden ilyen nyomásmérőnél meg kell mérni azt a nyomást, amelyre szánták. Maga a nyomásmérő is egy bizonyos színre van festve, amely megfelel annak a gáznak, amelyre ez az eszköz készült. Egy bizonyos betűt is használnak az eszköz megnevezésében. Például az ammónia nyomásmérőket mindig sárgára festik, A betűvel jelölik, és korrózióálló kialakításúak.
Vannak speciális rezgésálló eszközök, amelyek nagy pulzáló nyomás mellett működnek. környezetés erős rezgések. Ha ilyen körülmények között normál nyomásmérőt használ, az nem fog sokáig bírni, mert... a sebességváltó gyorsan meghibásodik. A rezgésálló nyomásmérő fő kritériuma a ház tömítettsége és korrózióálló acélja.
Önrögzítés
A fő különbség ezek között a nyomásmérők között a névből következik. Ezek az eszközök folyamatosan rögzítik a mért nyomást egy diagramon, amely később lehetővé teszi a nyomásváltozások grafikonjának megtekintését egy bizonyos időtartam alatt. Az ilyen eszközöket az energiaszektorban és az iparban használják mutatók előállításának mérésére nem agresszív környezetekÓ.
Hajó
Gázok, gőzök és folyadékok vákuumnyomásának mérésére szolgálnak (olaj, gázolaj, víz). Az ilyen eszközöket magasabb nedvességvédelem, éghajlati hatásokkal és rezgésekkel szembeni ellenállás jellemzi. A név alapján megértheti alkalmazási területüket - folyami és tengeri szállítás.
Vasúti
A hagyományos nyomásmérőkkel ellentétben, amelyek a nyomásértéket mutatják, a vasúti műszerek nem mutatják, hanem más típusú (digitális, pneumatikus stb.) jellé alakítják át a nyomást. Különféle módszerek használhatók erre.
Az ilyen nyomásátalakítókat aktívan használják a vezérlőrendszerekben technológiai folyamatok, automatizálás és közvetlen nevük ellenére az olajkitermelésben, a vegyiparban és az atomenergia-iparban használják.
Következtetés
Nyomásmérésre számos iparágban van szükség, és mindegyik rendelkezik speciális nyomásmérőkkel, amelyek saját egyedi jellemzőkkel rendelkeznek. Vannak még speciális referencia nyomásmérők is, amelyek a munkaeszközök beállítására és kötelező tesztelésére szolgálnak. A Rostechnadzorban tárolják.
De minden iparágban és bármilyen típusú ilyen eszközök csak nyomás mérésére szolgálnak. Most már tudja, mi az a nyomásmérő, milyen típusok vannak, és nagyjából megérti a nyomásmérés elvét.
A nyomás mérése érzékeny elemmel történik - Bourdon-cső, membrán, folyadékoszlop, nyúlásmérő stb. A leggyakoribb nyomásmérő műszerek:
- U-cső
- Bourdon cső alapú rugós nyomásmérő
- Membrán nyomásmérő
- Membrán nyomásérzékelő
- Nyomásmérő érzékelő
- Fújtató nyomásérzékelő
- Piezoelektromos nyomásérzékelő
Tekintsük a különböző típusú nyomásmérők működési elvét.
Hogyan működik a rugós nyomásmérő?
A rugós nyomásmérők érzékeny eleme egy Bourdon cső - egy üreges sárgaréz cső elliptikus vagy ovális keresztmetszetű, ívben meghajlítva és egyik végén tömítetten. A cső másik vége a nyomásmérő szerelvényhez csatlakozik, így a cső belső ürege kommunikál azzal a területtel, ahol a nyomást mérik.
A nyomás a Bourdon cső belső felületére hat. A közeg nyomása által érintett területek közötti különbség miatt a cső hajlamos kiegyenesedni. Kiderül, hogy a nyomás növekedésével a sárgaréz cső kihajlik, ha csökken, akkor meghajlik. Ez a cső lezárt végének mozgásához vezet, amely egy rúdon keresztül a nyílfogaskerékre ható fogaskerekes szektorhoz kapcsolódik. A készülékre nyomtatott skála segítségével a nyíl helyzetét a leolvasott túlnyomás értékévé értelmezzük.
A Bourdon-cső alapú nyomásmérők akár több száz MPa nyomás mérésére is alkalmasak, és széles körben használják hidraulikus hajtásokban, pneumatikus hajtásokban és vízellátó fűtési rendszerekben.
Miért van a nyomásmérő tele glicerinnel?
A rezgések és rezgések csökkentése érdekében pulzálás és hirtelen nyomásváltozások esetén a nyomásmérőt csillapító folyadékkal - glicerinnel - töltik fel, és nyomást juttatnak az érzékeny elemre.
Mi az a referencia nyomásmérő
Referencia nyomásmérő- nagy pontosságú nyomásmérő készülék, más nyomásmérők vagy nyomásérzékelők tesztelésére, kalibrálására, ellenőrzésére, kalibrálására, precíz nyomásmérések mérésére, például kutatási kísérletek végzésekor, kalibrálásra, egyéb nyomásmérők ellenőrzésére szolgál.
A szabványos nyomásmérők általában kiegészítő állító- és beállító eszközökkel is rendelkeznek, például biztosítható a hőmérséklet beállításának lehetősége. A példaértékű nyomásmérők mechanizmusaival szemben magas követelményeket támasztanak, nagy precizitással készülnek.
A példaértékű nyomásmérők nagy pontossággal mutatják a nyomást, és ezeknek a nyomásmérőknek a skálaátmérője nagyobb, mint a hagyományos műszereké. A szabványos 0,4-es nyomásmérők átmérője 160 mm, pontossági osztálya 0,15 vagy 0,25-250 mm.
Hogyan működik a membrános nyomásmérő?
Érzékelő elemként a membrános nyomásmérő membránt használ, amely egy mutatóhoz kapcsolódó mechanizmusra hat. A nyomásmérőhöz juttatott mért nyomás deformálja a membránt, ami viszont a tű elmozdulását okozza.
A membrános nyomásmérő mérési tartománya a membrán merevségétől és területétől függ.
A membrános nyomásmérők alkalmasak agresszív közegekkel való munkavégzésre, nyomásmérésre használhatók:
- Cement- és betonszivattyúk
- Szennyvízelvezető rendszerek
- A kokszgyártásnál
Nyomásmérő paraméterek
A nyomásmérők kiválasztásakor a következő paramétereket kell figyelembe venni:
- Közeg, amelyben a nyomást mérik
- Alkalmazási terület
- Nyomásmérő pontossági osztály
- Átmérő, a GOST 2405-88 szerint. "Nyomásmérők, vákuummérők, nyomás-vákuummérők" 40, 50, 63, 100, 160, 250 milliméter átmérőjű nyomásmérőket gyártanak.
- Mérési határ
- - MPa, bár, kg/cm2
- Ház anyaga
- Karima jelenléte
- A szerelvény csatlakozó menete
- Szerelési hely - radiális vagy axiális
A nyomásmérőn több skála is lehet a nyomás mérésére különböző mértékegységekben.
A bemutatott nyomásmérő skálákkal rendelkezik a nyomás mérésére MPa-ban és psi-ben. A készülék 250 bar vagy 3500 psi nyomást mutat.
Nyomásmérők szimbóluma
A készülék megnevezése a következőket jelzi:
- A készülék funkcionális célja
- DM - nyomásmérő;
- DV - vákuummérő;
- IGEN - vákuum nyomásmérő;
- DT - merülésszelvény;
- DN - nyomásmérő;
- DG - tolóerő mérő.
- A nyomásmérő sorozatszáma vagy sorozatszáma
- Mért nyomásérték
- Egységek
- Pontossági osztály
Például egy nyomásmérőhöz sorozatszám 0001, határ 100, mértékegység MPa, pontossági osztály 1, a jelölés így fog kinézni:
DM 0001-100 MPa-1A nyomásmérők gyártói saját maguk határozhatják meg a jelölési szabályaikat, azonban a jelölési elv és a kódban feltüntetett fő paraméterek hasonlóak maradnak a példában bemutatottakhoz.
Működés elve
A nyomásmérő működési elve a mért nyomás kiegyensúlyozásán alapul egy csőrugó vagy egy érzékenyebb kétlemezes membrán rugalmas alakváltozási erejével, amelynek egyik vége egy tartóba van zárva, a másik pedig egy csővezetéken keresztül kapcsolódik. egy rúd egy tribikus szektorú mechanizmushoz, amely a rugalmas érzékelőelem lineáris mozgását a jelzőnyíl körkörös mozgásává alakítja.
Fajták
A túlnyomást mérő műszerek csoportjába tartozik:
Nyomásmérők - műszerek 0,06 és 1000 MPa közötti mérésekkel (Túlnyomás mérése - az abszolút és a légköri nyomás közötti pozitív különbség)
A vákuummérők olyan eszközök, amelyek vákuumot (légköri nyomás alatti nyomást) mérnek (mínusz 100 kPa-ig).
A nyomás- és vákuummérők olyan nyomásmérők, amelyek a túlnyomást (60-240 000 kPa) és a vákuumot (mínusz 100 kPa-ig) egyaránt mérik.
Nyomásmérők - nyomásmérők kis túlnyomásokhoz 40 kPa-ig
Vonóerőmérők - vákuummérők, legfeljebb mínusz 40 kPa határértékkel
Tolóerő- és vákuummérők ±20 kPa-t meg nem haladó szélső határértékekkel
Az adatok a GOST 2405-88 szerint vannak megadva
A legtöbb hazai és importált nyomásmérőt az általánosan elfogadott szabványok szerint gyártják, ezért a nyomásmérőket különféle márkák helyettesítik egymást. A nyomásmérő kiválasztásakor tudnia kell: a mérési határt, a test átmérőjét, a készülék pontossági osztályát. A szerelvény helye és menete is fontos. Ezek az adatok minden hazánkban és Európában gyártott készülékre azonosak.
Vannak olyan nyomásmérők is, amelyek abszolút nyomást mérnek, vagyis túlnyomást + légköri nyomást
A légköri nyomást mérő készüléket barométernek nevezzük.
A nyomásmérők típusai
Az elem kialakításától és érzékenységétől függően vannak folyadék-, önsúly- és deformációs nyomásmérők (csőrugóval vagy membránnal). A nyomásmérőket pontossági osztályokra osztják: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4.0 (mint kevesebb szám, annál pontosabb a készülék).
Alacsony nyomásmérő (Szovjetunió)
A nyomásmérők típusai
Cél szerint a nyomásmérőket műszaki - általános műszaki, elektromos érintkező, speciális, rögzítő, vasúti, rezgésálló (glicerinnel töltött), hajó és referencia (modell) mérőkre lehet osztani.
Általános műszaki: rézötvözetekkel szemben nem agresszív folyadékok, gázok és gőzök mérésére szolgál.
Elektromos érintkező: képes a mért közeg beállítására az elektromos érintkező mechanizmus jelenléte miatt. Ennek a csoportnak egy különösen népszerű eszköze az EKM 1U, bár már régóta megszűnt.
Speciális: oxigén - zsírtalanítani kell, mivel néha még a tiszta oxigénnel érintkező mechanizmus enyhe szennyeződése is robbanáshoz vezethet. Gyakran elérhető esetekben kék szín a számlapon O2 (oxigén) jelöléssel; acetilén - rézötvözetek nem megengedettek a mérőszerkezet gyártása során, mivel az acetilénnel való érintkezés során fennáll a robbanásveszélyes acetilénréz képződésének veszélye; ammónia - korrózióállónak kell lennie.
Referencia: magasabb pontossági osztályú (0,15; 0,25; 0,4) ezeket az eszközöket más nyomásmérők tesztelésére használják. A legtöbb esetben az ilyen eszközöket holtteher dugattyús nyomásmérőkre vagy más olyan berendezésekre szerelik fel, amelyek képesek a kívánt nyomást előállítani.
A hajónyomásmérőket folyami és tengeri flottákban való használatra tervezték.
Vasút: vasúti közlekedésben való használatra szolgál.
Önrögzítő: nyomásmérők házban, olyan mechanizmussal, amely lehetővé teszi a nyomásmérő működési grafikonjának reprodukálását diagrampapíron.
Hővezető
A hővezetőképesség-mérők a gáz hővezető képességének nyomással történő csökkenésén alapulnak. Ezeknek a nyomásmérőknek beépített izzószála van, amely felmelegszik, amikor áram folyik át rajta. Az izzószál hőmérsékletének mérésére hőelem vagy rezisztív hőmérséklet-érzékelő (DOTS) használható. Ez a hőmérséklet attól függ, hogy az izzószál milyen sebességgel ad át hőt a környező gáznak, és így a hővezető képességtől. Gyakran használnak Pirani-mérőt, amely egyidejűleg egyetlen platinaszálat használ egy fűtőelemés mint a DOTS. Ezek a nyomásmérők 10 és 10-3 Hgmm közötti pontos értékeket adnak. Art., de elég érzékenyek rá kémiai összetétel mért gázok.
Két szál
Az egyik huzaltekercs fűtőberendezésként, míg a másik a hőmérséklet mérésére szolgál konvekción keresztül.
Pirani nyomásmérő (egy menetes)
A Pirani nyomásmérő egy fémhuzalból áll, amely a mért nyomásnak van kitéve. A vezetéket a rajta átfolyó áram melegíti, és a környező gáz hűti. A gáznyomás csökkenésével a hűtőhatás is csökken, és a huzal egyensúlyi hőmérséklete nő. A vezeték ellenállása a hőmérséklet függvénye: a vezetéken lévő feszültség és a rajta átfolyó áram mérésével meghatározható az ellenállás (és ezzel a gáznyomás). Ezt a típusú nyomásmérőt először Marcello Pirani tervezte.
A hőelem és a termisztor mérőműszerek hasonló módon működnek. A különbség az, hogy az izzószál hőmérsékletének mérésére termoelemet és termisztort használnak.
Mérési tartomány: 10 −3 - 10 Hgmm. Művészet. (körülbelül 10 -1 - 1000 Pa)
Ionizációs nyomásmérő
Az ionizációs nyomásmérők a legérzékenyebbek mérőműszerek nagyon alacsony nyomásokhoz. Közvetetten mérik a nyomást a gáz elektronokkal történő bombázása során keletkező ionok mérésével. Minél kisebb a gáz sűrűsége, annál kevesebb ion képződik. Az ionnyomásmérő kalibrálása instabil, és a mért gázok természetétől függ, ami nem mindig ismert. Kalibrálhatók a McLeod nyomásmérő leolvasásával, amelyek sokkal stabilabbak és függetlenek a kémiától.
A termionos elektronok gázatomokkal ütköznek és ionokat generálnak. Az ionokat megfelelő feszültséggel, úgynevezett kollektorral vonzzák az elektródához. A kollektor árama arányos az ionizációs sebességgel, amely a rendszer nyomásának függvénye. Így a kollektoráram mérése lehetővé teszi a gáznyomás meghatározását. Az ionizációs nyomásmérőknek több altípusa van.
Mérési tartomány: 10 −10 - 10 −3 Hgmm. Művészet. (nagyjából 10 -8 - 10 -1 Pa)
A legtöbb ionmérő kétféle: melegkatódos és hidegkatódos. A harmadik típus - egy forgó rotorral ellátott nyomásmérő - érzékenyebb és drágább, mint az első kettő, és itt nem tárgyaljuk. Forró katód esetén egy elektromosan melegített izzószál elektronsugarat hoz létre. Az elektronok áthaladnak a nyomásmérőn, és ionizálják a körülöttük lévő gázmolekulákat. A keletkező ionok összegyűlnek a negatív töltésű elektródán. Az áramerősség az ionok számától függ, ami viszont a gáznyomástól függ. A forrókatódos nyomásmérők pontosan mérik a nyomást 10-3 Hgmm tartományban. Művészet. 10-10 Hgmm-ig. Művészet. A hidegkatódos nyomásmérő elve ugyanaz, kivéve, hogy az elektronok nagyfeszültségű elektromos kisüléssel létrehozott kisülésben keletkeznek. A hidegkatódos nyomásmérők pontosan mérik a nyomást 10-2 Hgmm tartományban. Művészet. 10-9 Hgmm-ig. Művészet. Az ionizációs nyomásmérők kalibrálása nagyon érzékeny a szerkezeti geometriára, a mért gázok kémiai összetételére, a korrózióra és a felületi lerakódásokra. Kalibrálásuk használhatatlanná válhat, ha légköri és nagyon alacsony nyomáson kapcsolják be. Vákuumos összetétel at alacsony nyomásokáltalában kiszámíthatatlan, ezért tömegspektrométert kell egy ionizációs nyomásmérővel egyidejűleg használni a pontos mérésekhez.
Forró katód
A Bayard-Alpert forrókatódos ionizációs mérőműszer általában három elektródából áll, amelyek trióda üzemmódban működnek, és az izzószál a katód. A három elektróda a kollektor, az izzószál és a rács. A kollektor áramát egy elektrométer pikoamperben méri. Az izzószál és a test közötti potenciálkülönbség jellemzően 30 volt, míg a hálózati feszültség állandó feszültség mellett 180-210 volt, hacsak nincs opcionális elektronikus bombázás a rács fűtésén keresztül, amely körülbelül 565 voltos potenciállal rendelkezhet. A legelterjedtebb ionmérő a Bayard-Alpert forrókatód, a rácson belül egy kis iongyűjtővel. A vákuumhoz lyukkal ellátott üvegház körülveheti az elektródákat, de általában nem használják, és a nyomásmérő közvetlenül a vákuumkészülékbe van beépítve, és az érintkezők a falban lévő kerámialapon keresztül kerülnek kivezetésre. vákuum készülék. A forró katódos ionizációs mérőeszközök megsérülhetnek vagy elveszíthetik a kalibrációt, ha bekapcsolják őket légköri nyomás vagy akár alacsony vákuumban. A forrókatódos ionizációs nyomásmérők mérése mindig logaritmikus.
Az izzószál által kibocsátott elektronok többször is egyenes vonalban mozognak és ellentétes irány a háló körül, amíg el nem találják. E mozgások során egyes elektronok gázmolekulákkal ütköznek, és elektron-ion párokat képeznek (elektronionizáció). Az ilyen ionok száma arányos a gázmolekulák sűrűségével, szorozva a termikus árammal, és ezek az ionok a kollektorba repülnek, ionáramot képezve. Mivel a gázmolekulák sűrűsége arányos a nyomással, a nyomást az ionáram mérésével becsüljük meg.
A forrókatódos nyomásmérők alacsony nyomású érzékenységét a fotoelektromos hatás korlátozza. A rácsba ütköző elektronok röntgensugarakat hoznak létre, amelyek fotoelektromos zajt keltenek az iongyűjtőben. Ez a régebbi forrókatódos nyomásmérők tartományát 10-8 Hgmm-re korlátozza. Művészet. és a Bayard-Alpert körülbelül 10–10 Hgmm-re. Művészet. Az ionkollektor és a rács közötti látóvonalban a katódpotenciálnál lévő további vezetékek megakadályozzák ezt a hatást. Az extrakciós típusban az ionokat nem egy huzal, hanem egy nyitott kúp vonzza. Mivel az ionok nem tudják eldönteni, hogy a kúp melyik részét érintsék, áthaladnak a lyukon, és ionnyalábot képeznek. Ez az ionsugár átvihető egy Faraday-csészébe.
Hideg katód
Kétféle hidegkatódos nyomásmérő létezik: a Penning-mérő (Max Penning vezette be) és a fordított magnetron. A fő különbség köztük az anód helyzete a katódhoz képest. Egyiknek sincs izzószála, és mindegyik működéséhez 0,4 kV-ra van szükség. A fordított magnetronok akár 10-12 Hgmm nyomást is képesek mérni. Művészet.
Az ilyen nyomásmérők nem működhetnek, ha a katód által generált ionok rekombinálódnak, mielőtt elérnék az anódot. Ha a gáz átlagos szabad útja kisebb, mint a nyomásmérő méretei, akkor az elektródán lévő áram eltűnik. A Penning-manométer mért nyomásának gyakorlati felső határa 10-3 Hgmm. Művészet.
Hasonlóképpen előfordulhat, hogy a hidegkatódos mérőműszerek nem kapcsolnak be nagyon alacsony nyomáson, mert a gáz közeli hiánya megakadályozza az elektródaáram létrejöttét – különösen a Penning-mérőben, amely egy kiegészítő szimmetrikus mágneses mezőt használ a méteres nagyságrendű ionpályák létrehozására. . A környező levegőben megfelelő ionpárok jönnek létre a kozmikus sugárzás hatására; A Penning-mérő olyan intézkedéseket tesz, amelyek megkönnyítik a kisülési útvonal beállítását. Például a Penning-mérő elektródája általában pontosan kúpos, hogy megkönnyítse az elektronok térbeli kibocsátását.
A hidegkatódos nyomásmérők szervizciklusait általában éveken keresztül mérik, attól függően gáz típusaés milyen nyomás alatt dolgoznak. A hidegkatódos mérőeszköz használata jelentős szerves komponenseket, például szivattyúolaj-maradványokat tartalmazó gázokban vékony szénrétegek növekedését eredményezheti a mérőeszközön belül, ami végül rövidre zárja a mérő elektródáit, vagy megzavarja a kisülési út kialakulását.
Nyomásmérők alkalmazása
A nyomásmérőket minden olyan esetben alkalmazzák, amikor a nyomás ismerete, ellenőrzése és szabályozása szükséges. A nyomásmérőket leggyakrabban hőenergetikai, vegyipari és petrolkémiai vállalkozások, valamint élelmiszeripari vállalkozások használják.
Színkódolás
A gáznyomás mérésére használt nyomásmérők házait gyakran befestik különféle színek. Tehát nyomásmérőkkel kék A házak oxigénnyomás mérésére szolgálnak. Sárga a házakban az ammónia, fehér az acetilén, a sötétzöld a hidrogén, a szürkészöld a klór nyomásmérői vannak. A propán és más gyúlékony gázok nyomásmérőinek teste vörös színű. A fekete ház nyomásmérőkkel rendelkezik, amelyeket nem gyúlékony gázok kezelésére terveztek.
Lásd még
- Mikromanométer
Megjegyzések
Linkek
| Ez a cikk vagy szakasz felülvizsgálatra szorul. |
Ez a cikk információkat tartalmaz a nyomásmérőkről, a választáskor figyelembe veendő dolgokról, működésük jellemzőiről stb. A nyomásmérőkkel együtt ez az információ a vákuummérőkre és a nyomás-vákuummérőkre vonatkozik. A szövegben csak a nyomásmérők szerepelnek, mivel ezekre az eszközökre vonatkozó ajánlások stb. megegyeznek.
Nyomásmérő, vákuummérő és nyomás-vákuummérő - a műszerek célja.
A vállalkozás specializációjától függően szükség van mérésre különböző környezetekben. Erre a célra fejlesztettek ki nyomásmérőket különböző célokra.
Paraméterek, amelyeket fontos figyelembe venni a készülék vásárlásakor. Ez az információ akkor szükséges, ha nem rendelkezik a készülék pontos márkájával, vagy nem áll rendelkezésre a kívánt modell, és ki kell választania a megfelelő analógot.
Mérési tartomány paraméter.
Ez a legfontosabb paraméter.
A nyomásmérő tartományok szabványos tartománya:
0-1, 0-1,6, 0-2,5, 0-4, 0-6, 0-10, 0-16, 0-25, 0-40, 0-60, 0-100, 0-160, 0- 250, 0-400, 0-600, 0-1000 kgf/cm2
1kgf/ms2=0,980665 bar=0,0980665 MPa=98,0665 kPa.
Nyomás- és vákuummérők szabványos nyomástartománya:
-1..+0.6, -1..+1.5, -1..+3, -1..+5, -1..+9, -1..+15, -1..+24 kgf/ cm2=bar=atm=0,1MPa=100kPa
Szabványos nyomástartomány vákuummérőkhöz:
-1..0 kgf/cm2=bar=atm=0.1MPa=100kPa.
Ha kétségei vannak a tekintetben, hogy melyik skálára van szükség a készülékre, a tartomány kiválasztásakor a fő szempont az, hogy az üzemi nyomás a mérési skála 1/3-2/3 tartományába esik-e.
A skálatartomány kiválasztásakor ezt tudnia kell üzemi nyomás a mérési skála 1/3-2/3 tartományába kell esnie.
A stabil működés érdekében 0-10 atm skálájú készüléket kell vásárolni, mivel az 5,5 atm nyomás a 3,3 atm és 6,6 atm skála 1/3-a és 2/3-a közé esik.
Ha a nyomás kisebb, mint a skála 1/3-a, a nyomásmérés hibája jelentősen megnő. Feltéve, hogy a mért nyomás meghaladja a skála 2/3-át, a készülék túlterhelt üzemmódban működik, ami a nyomásmérő élettartamának csökkenését vonja maga után.
Pontossági osztály paraméter
Megmutatja a megengedett hibaszázalékot a készülék mérési eredményeiben a mérési skálán.
A nyomásmérők szabványos pontossági osztályai vannak: 4, 2,5, 1,5, 1, 0,6, 0,4, 0,25, 0,15.
A nyomásmérő hibáját saját maga is kiszámíthatja. Például, ha készüléke 10 atm névleges, és 1,5 pontossági osztálya van, akkor a megengedett hiba a mérési skála 1,5%-a (0,15 atm). Ha a nyomásmérő hibája meghaladja ezt az értéket, a készüléket ki kell cserélni. Speciális felszerelés nélkül lehetetlen megállapítani, hogy az eszköz hibás-e. A pontossági osztályban eltérést csak az a szakosodott szervezet állapíthat meg, amely rendelkezik szabványos, nagy pontossági osztályú nyomásmérővel rendelkező vizsgálóberendezéssel. A problémás nyomásmérőt és a referenciakészüléket csatlakoztatják a nyomásvezetékhez, majd a leolvasott értékeket összehasonlítják.
Nyomásmérő átmérő paraméter
Ez a paraméter fontos a kerek testű készülékeknél.
Szabványos átmérők: 40, 50, 63, 80, 100, 150, 160, 250 mm.
A szerelvény helye.
Két lehetőség van.
Radiális elrendezés - a csatlakozó szerelvény alulról jön ki a nyomásmérőből.
Vég - a szerelvény hátul, a készülék hátoldalán található.
Csatlakozó menet
A nyomásmérők leggyakoribb típusai a metrikus és csőtípusok szálak.
A menettípusok szabványos választéka létezik: M10x1, M12x1,5, M20x1,5, G1/8, G1/4, G1/2.
Az importált gyártók készülékeire jellemző csőmenet. Háztartási nyomásmérőkhöz - metrikus.
Intervalidációs intervallum.
Azt az időszakot, amely után a nyomásmérőt kalibrálni kell, kalibrálási intervallumnak nevezzük. Az új eszközök kezdeti gyári ellenőrzéssel rendelkeznek. Ezt a számlapon vagy a nyomásmérő testén található hitelesítő jelzés, valamint az útlevélben található jelzés bizonyítja. Az elsődleges ellenőrzés 1 vagy 2 évig tart. A személyes célokra használt nyomásmérők esetében az ellenőrzés nem kritikus, így bármilyen nyomásmérőt választhat. Osztályi létesítmények esetében - gyárak, kemencék, fűtőpontok stb., az első hitelesítési időszak lejárta után a nyomásmérőt a szabványosítás és a metrológia központjában, vagy az ellenőrzésre engedéllyel rendelkező szakosodott szervezetekben újra kell hitelesíteni. és a megfelelő felszerelést. Tudnia kell, hogy az újraellenőrzés általában többe kerül, mint egy új eszköz vásárlása, vagy egyenlő azzal. Ezen felül az összeghez hozzáadódik a készülék visszaküldésének díja. Ha a nyomásmérő nem megy át az újbóli ellenőrzésen, akkor a javításért és az utólagos ellenőrzésért is fizetnie kell.
- Vásároljon egy nyomásmérőt, amelynek kezdeti ellenőrzési ideje 2 év.
- Mielőtt elküldené az eszközt újbóli ellenőrzésre, számítsa ki az összes költséget, és értékelje, hogy ez az esemény nyereséges-e. A számítás tartalmazza az újraellenőrzés költségét és szükség esetén a javítások kifizetését. Például, ha a rendszert hidraulikus ütéseknek tették ki közepes pulzációból, akkor 2 év üzemidő után általában a nyomásmérők 50% -a nem megy át az újrakalibráláson.
A nyomásmérők működési feltételei.
Ha a készülék működése a nyomásmérőre gyakorolt speciális hatásokkal jár, például: viszkózus anyagokkal végzett munka, agresszív közegeknek való kitettség, magas vibrációjú munkavégzés, magas (+100 C feletti) és alacsony (kevesebb, mint - 40 C) hőmérsékleten, speciális berendezést kell használni, amely megfelelő körülmények között működik.
Nyomásmérő egységek átalakítása.
Gyakran van szükség a nyomás mérésére nem szabványos egységekben. Kis számú nyomásmérő vásárlásakor a gyárak nem állítják be a skálát a szükséges mértékegységekhez. Ebben az esetben hasznos tudnia, hogyan lehet saját maga átváltani a mértékegységeket.
1kgf/cm2=10.000kgf/m2=1bar=1atm=0.1MPa=100kPa=100.000Pa=10.000mm.vízoszlop=750mm. rt. Art. = 1000 mbar
Mit kell tudni a nyomásmérő felszereléséhez?
A nyomásmérő felszereléséhez használnia kell opcionális felszerelés. A csőre történő felszereléshez háromutas csapokat és tűszelepeket használnak. Az eszközök védelmére csillapítóblokkokat, membránleválasztókat és hurokmintavevő eszközöket használnak.
Háromutas szelep nyomásmérőhöz.
A készülék használata során, hogy ne csökkentse a nyomásmérő élettartamát, be kell tartania az üzemeltetési szabályokat. Ez a megfelelés hőmérsékleti rezsim, megengedett nyomás, vibrációs terhelés, agresszív, viszkózus és kristályosító közeg alkalmazása nem erre a célra szánt eszközökhöz. Az egyik legfontosabb követelmény a készülék zökkenőmentes nyomásellátásának biztosítása
Ha az eszközt a működési feltételeknek megfelelően választják ki, és működési szabályait nem sértik meg, akkor általában nem merülnek fel problémák a működésében.
A nyomásmérő működése nem megengedett a következő esetekben:
- Nyomás alkalmazásakor a készülék tűje nem, vagy szabálytalanul mozog.
- A készülék üvege sérült.
- A középnyomás hatásának megszűnése után a nyíl nem tér vissza a nulla jelhez.
- Meghaladta megengedett érték mérési hibák.
Hogyan ellenőrzik a nyomásmérőket?
Kétféle eszközellenőrzés létezik.
Elsődleges – a gyártó által az eszköz forgalomba hozatala előtt elvégzett ellenőrzés. Ezt az üvegen vagy a készülék testén lévő jelölés és a nyomásmérő útlevélben található megfelelő jelölés bizonyítja. Az első hitelesítést a szabályozó szervezetek elismerik, és az eszközt az útlevélben meghatározott ellenőrzési időszak végéig (1-2 év) engedélyezik.
A készülék újraellenőrzése. Az első hitelesítési időszak lejárta után a nyomásmérőt újra kell hitelesíteni. Az újraellenőrzendő eszköznek jó állapotban kell lennie. Ellenkező esetben nem megy át az újbóli ellenőrzésen, és az erre az eljárásra fordított pénz elpazarolódik.
Az eszköz újbóli tesztelését a megfelelő felszereléssel és engedéllyel rendelkező szakszervezetek, valamint városi szabványügyi és metrológiai központok végzik.
Az UAM cég a következő típusú nyomásmérőket gyártja: műszaki, ammónia, elektromos érintkező, rezgésálló, agresszív környezetekhez, precíziós mérésekhez, vasúti, amelyek a vezető gyártók által gyártott készülékek analógjai. Cégünk analógjai minőségben nem rosszabbak, mint a nagy pontosságú műszerek vezető gyártói ebben a termékcsaládban.
Ki lehet nézni technikai sajátosságok eszközöket, és hasonlítsa össze a különböző típusú nyomásmérők teljesítményét az eszközök összefoglaló táblázatában.
A nyomásmérőket általában a következő kritériumok szerint osztják fel:
– a mért nyomás típusa szerint;
- működési elve;
– pontossági osztály;
- időpont egyeztetés.
A mért nyomás típusa alapján a nyomásmérőket két csoportra osztják. BAN BEN első csoport magába foglalja:
a) nyomásmérők a túlnyomás mérésére, felső mérési határértékkel 0,6 és 10 000 kgf/cm2 között;
b) vákuummérők a vákuum mérésére:
– vákuummérők a vákuum mérésére (-1,0 kgf/cm2-ig);
– nyomás- és vákuummérők, amelyek mind a túllépés (0,6-24 kgf/cm2), mind a vákuumnyomás (-1,0 kgf/cm2) nyomásmérői;
– nyomásmérők – nyomásmérők kis túlnyomásokhoz 0,4 kgf/cm2-ig;
– huzatmérők – vákuummérők, amelyek felső mérési határa nem haladja meg a 0,4 kgf/cm2-t;
– tolóerő- és nyomásmérők – nyomás- és vákuummérők extrém határértékekkel 0,2 kgf/cm2-ig.
Második A nyomásmérők csoportja abszolút nyomásmérőkből áll, amelyek abszolút nullától mért nyomás mérésére alkalmasak. Ezek tartalmazzák:
– rövidített folyadéknyomásmérők (abszolút nyomás mérése);
– barométerek – abszolút nyomásmérők, légköri nyomás mérésére alkalmasak;
– rövidített barométerek – higany vákuummérők 0,2 kgf/cm2-nél kisebb abszolút nyomás mérésére;
– maradéknyomás-vákuummérők 0,002 kgf/cm2-nél kisebb mélyvákuum mérésére.
Külön áll harmadik nyomásmérő csoport:
– nyomáskülönbségmérők két nyomás közötti különbség mérésére, amelyek közül egyik sem környezeti nyomás;
– Gáznemű közegek nyomásának vagy nyomáskülönbségének mérésére szolgáló mikromanométerek, amelyek felső mérési határa 0,04 kgf/cm2-nél kisebb.
A működési elv szerint a nyomásmérőket négy fő csoportra osztják:
– folyadék, hidrosztatikus elven, ha a mért nyomást kiegyenlíti a manometrikus folyadékoszlop nyomása;
– súlydugattyús, amelyben a mért nyomást vagy nyomáskülönbséget a tömítetlen dugattyú és súlyok súlya által létrehozott nyomás egyensúlyozza ki;
– deformációs (rugós) nyomásmérők, amelyekben a mért nyomást vagy nyomáskülönbséget a rugalmas elem deformációja határozza meg;
– egyéb fizikai elveken alapuló nyomásmérők.
Egy eszköz pontossági osztálya alatt a megengedett fő és kiegészítő hibáinak határértékét értjük, az adott eszköz mérési tartományának százalékában kifejezve. A nyomásmérő osztályok következő sorozatát állapították meg: 0,005; 0,02; 0,05; 0,15; 0,25;
0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0.
Metrológiai rendeltetésük alapján a nyomásmérőket három csoportba sorolhatjuk: műszaki (működő); laboratórium (kontroll); példaértékű, más nyomásmérők ellenőrzésére használják.
Folyadéknyomásmérőkben vagy nyomáskülönbségmérőkben (2.4. ábra) a mért nyomást vagy nyomáskülönbséget a folyadékoszlop nyomása egyensúlyozza ki. Ezekben az eszközökben a mért nyomás mértéke a manometrikus folyadék oszlopának magassága, amelyet leggyakrabban használnak: etanol, desztillált víz és higany. Így a nyomásmérés gyakorlatilag lineáris mennyiség mérésére redukálódik, ami elegendően egyszerűbben elvégezhető magas fokozat pontosság.
Nézzük meg a folyadéknyomásmérők fő típusait.
Kétcsöves (U alakú) nyomásmérő. Ez a nyomásmérő (2.4. ábra, a) egy U alakú cső, vagy két cső, amelyeket alsó részek kötnek össze. Nyomás R 1 és R 2 mindkét nyitott végéhez csatlakozik. Ezeknek a nyomásoknak a különbsége a csövek folyadékszintjének különbségévé alakul. A transzformációs függvénynek van formája
Dh=
Dp
g´ (ρ - ρc )
ahol Δ R– a betáplált nyomás különbsége, Pa; Δ h– folyadékszint különbség a csövekben, m; g
| R 2 |
| R 2 |
| d T |
| 2 |
| R 1 |
| d P |
A tartály és a csövek megvannak 1
kisebb változtatásokat tegyen a folyadék szintjén
a tartályban. Visszaszámlálási idők - a b
szintek mérés közben - 5 4
A nyomást csak a csövön keresztül mérik. Előtt
A mérések megállapították
R 1 R 2
Állítsa a referencia nullát egyenlőre 0 α 0
belső nyomások: R 1 = p 2.
Valós magasság 3
folyadékoszlop
Δ h= h T - h R ,
| R 2 |
| R 1 |
Itt d T
– átmérők
csövek és tartály. G
(2.33) behelyettesítése a
(2.32) képletet kapunk
Rizs. 2.4. Folyadék nyomásmérők
P2
Ahol l– a csőben lévő folyadékoszlop hossza.
A hidrosztatikus oszlop magassága a csőben:
h T = l´ sinα , ahol α a mérőcső dőlésszöge.
Csere után h P
(1.17)-ben kapjuk
Δ h= l´ (sin α +
| d |
A zárójelben lévő értéket nyomásmérő állandónak nevezzük. Egy ilyen nyomásmérőn alapul egy mikromanométer, amelyben az alkoholt leggyakrabban munkafolyadékként használják.
Abszolút nyomásmérő pohár. A csésze abszolút nyomásmérő mérőcsövének felső vége (2.4. ábra, d) le van zárva. Munkafolyadékkal (általában higannyal) megfelelően feltöltve az abszolút nullához közeli nyomás alakul ki a csőüregben a folyadék felett ( p 2 = 0 ). Ebben a tekintetben az oszlop magassága a mérőcsőben arányos abszolút nyomás p 1. A folyadékoszlop emelkedési magasságát a (2.32) képlet segítségével számítjuk ki.
Úszó nyomásmérő. Más típusú csészenyomásmérőktől eltérően az úszómérőben (2.4. ábra, e) a mérőelem nem cső 2, és a tank 1 .
A cső kiegyensúlyozó elemként működik. A kimeneti érték a tartályban található 3. úszó mozgása. A transzformációs függvényt az egyenletből találhatjuk meg:
Dp.
| d |
| ) |
