Manometre çeşitleri ve çalışma prensibi. Basınç ölçerler. Amaç ve sınıflandırma Çeşitli tipteki basınç göstergelerinin cihazının açıklaması

Çoğu zaman fizik alanındaki problemleri çözerken basınç ölçer gibi aletlerle uğraşmak gerekir. Peki manometre nedir, nasıl çalışır ve hangi türleri vardır? Bugün bunun hakkında konuşacağız.

Basınç göstergesi nedir?

Bu cihaz ölçmek için tasarlanmıştır. aşırı basınç. Ancak basınç farklı olabilir ve bu nedenle farklı basınç göstergeleri mevcuttur. Örneğin vakum ölçerler atmosfer basıncını ölçmek için kullanılır, basınç farklarını belirlemek için de kullanılırlar ama her halükarda sadece basıncı ölçerler.

Bu cihazların tüm uygulama alanlarını tanımlamak artık mümkün değil çünkü bunlardan çok fazla var. Otomotiv endüstrisinde kullanılabilirler. tarım, toplumsal ve konut sektörü, herhangi bir mekanik taşımada, metalurji endüstrisinde vb. Amaca bağlı olarak, bu sayaçların farklı türleri vardır, ancak bunların özü her zaman tek bir şeye iner - basıncı ölçmek.

Ayrıca bu cihazlar ölçüm prensibine göre farklı gruplara ayrılmaktadır. Artık manometrenin ne olduğu az çok anlaşıldığına göre ayrıntılara geçebiliriz. Özellikle bunların uygulama türlerini ve alanlarını açıklayacağız.

Basınç göstergesi türleri

Kullanım amacına göre manometreler farklı şekiller. Örneğin, sıvı basınç göstergeleri bir sıvı sütununun basıncını ölçmek için kullanılır. Uygulanan kuvveti ölçebilen yay cihazları bulunmaktadır. Burada yayın deformasyon kuvveti dengelenerek basınç ölçülür.

Daha az popüler olan, ölçülen basıncın cihazın pistonuna etki eden kuvvetle dengelendiği piston basınç göstergeleridir.

Ayrıca kullanım amacına ve koşullarına bağlı olarak aşağıdaki cihazların üretildiğini de belirtelim:

• Teknik - genel amaçlı cihazlar.
• Kurulu ekipmanı kontrol etmek için tasarlanmış kontrol testleri.
• Örnek niteliğinde - artan doğruluğun gerekli olduğu yerlerde aletleri kontrol etmek ve ölçümler yapmak için.

Bu cihazlar aynı zamanda elemanın hassasiyetine ve doğruluk sınıflarına göre de bölünebilmektedir. Örneğin doğruluk sınıflarına göre manometreler: 0,15, 0,25, 0,4, 0,6, 1, 1,5, 2,5, 4. Burada sayı cihazın doğruluğunu belirler ve ne kadar düşük olursa cihaz o kadar doğru olur.

Bahar

Bu basınç göstergeleri aşırı basıncı ölçmek için tasarlanmıştır. Ölçme prensipleri basınç altında deforme olan özel bir yayın kullanımına dayanmaktadır. Hassas elemanın (yay) deformasyon değeri, kademeli bir ölçeğe sahip olan özel bir okuma cihazı ile belirlenir. Bu ölçekte kullanıcı ölçülen basıncın değerini görür.

Bu tür basınç göstergelerindeki hassas eleman çoğunlukla Bourdon tüpü adı verilen hassas tek dönüşlü bir yaydır. Ancak başka unsurlar da vardır: düz oluklu membran, çok turlu boru şeklinde yay, körük (harmonik şekilli membran). Hepsi eşit derecede etkilidir, ancak en basit ve en erişilebilir olanıdır ve bu nedenle en yaygın olanı, tek dönüşlü bir Bourdon yayı kullanarak basıncı gösteren bir basınç göstergesidir. 0,6-1600 kgf/cm2 aralığındaki basıncı ölçmek için aktif olarak kullanılan modellerdir.

Sıvı basınç göstergeleri

Yaylı göstergelerin aksine, sıvı basınç göstergelerinde basınç, bir sıvı sütununun ağırlığının dengelenmesiyle ölçülür ve basınç ölçümü, bu durumda- bu, iletişim halindeki kaplardaki sıvı seviyesidir. Bu tür cihazlar, 10-105 Pa aralığındaki basıncı ölçmenize olanak tanır ve esas olarak laboratuvar koşullarında kullanılır.

Esasen böyle bir cihaz, hidrostatik basıncın doğrudan ölçüldüğü sıvıyla karşılaştırıldığında daha yüksek özgül ağırlığa sahip bir sıvı içeren U şeklinde bir tüptür. Çoğu zaman bu sıvı cıvadır.

Bu kategori dolaylı olarak en popüler kategori olan TM-510, TV-510 manometre gibi genel teknik ve çalışma aletlerini içermektedir. Kristalleşmeyen ve agresif olmayan buhar ve gazların basıncını ölçerler. Bu tür manometrelerin doğruluk sınıfı: 1, 2,5, 1,5. Bunlar kazan dairelerinde, ısı tedarik sistemlerinde, sıvıların taşınmasında ve üretim süreçlerinde kullanılır.

Elektrik temaslı basınç göstergeleri

Bu kategori aynı zamanda vakum göstergelerini ve basınç ve vakum göstergelerini de içerir. Çelik ve pirinç açısından nötr olan sıvıların ve gazların basıncını ölçmek için tasarlanmıştır. Bu cihazların tasarımı yaylı olanlara benzer ancak fark yalnızca büyük geometrik boyutlardadır. Elektrik kontaklı manometrenin gövdesi, kontak gruplarının tasarımı nedeniyle büyüktür. Ayrıca böyle bir cihaz, kontakları kapatarak/açarak kontrollü bir ortamdaki basıncı etkileyebilir.

Burada kullanılan özel elektriksel kontak mekanizması sayesinde cihaz alarm sisteminde de kullanılabilmektedir. Aslında bu alanda da kullanılıyor.

Örnek niteliğinde

Bu tip cihaz, laboratuvar koşullarında ölçümler için kullanılan basınç göstergelerini test etmek için tasarlanmıştır. Ana amaçları, çalışma basınç göstergelerinin okumalarının servis edilebilirliğini kontrol etmektir. Ayırt edici özellik bu tür cihazlar sayesinde elde edilen çok yüksek bir doğruluk sınıfına sahiptir. Tasarım özellikleri ve şanzıman mekanizmasındaki dişlilerin yanı sıra.

Özel

Bu cihaz kategorisi çeşitli endüstrilerde amonyak, hidrojen, oksijen, asetilen vb. gazların basıncını ölçmek için kullanılır. Çoğu zaman, özel bir basınç göstergesiyle yalnızca bir tür gazın ölçülmesi mümkündür. Bu tür her basınç göstergesi için amaçlanan basıncı ölçmek için belirtilir. Ayrıca manometrenin kendisi, bu cihazın tasarlandığı gazın rengine karşılık gelen belirli bir renkte boyanmıştır. Cihazın tanımında da belirli bir harf kullanılır. Örneğin amonyak basınç göstergeleri her zaman sarı renktedir, A harfiyle işaretlenmiştir ve korozyona dayanıklı bir tasarıma sahiptir.

Yüksek titreşimli basınç koşulları altında çalışan, titreşime dayanıklı özel cihazlar vardır. çevre ve güçlü titreşimler. Bu koşullar altında normal bir manometre kullanırsanız, uzun süre dayanmayacaktır çünkü... iletim mekanizması hızla arızalanacaktır. Titreşime dayanıklı bir manometre için ana kriter, mahfazanın sızdırmazlığı ve korozyona dayanıklı çeliğidir.

Kendi kendine kayıt

Bu basınç göstergeleri arasındaki temel fark adından kaynaklanmaktadır. Bu cihazlar, ölçülen basıncı sürekli olarak bir tabloya kaydeder; bu, daha sonra belirli bir zaman dilimindeki basınç değişikliklerinin bir grafiğini görmenize olanak tanır. Bu tür cihazlar enerji sektöründe ve sanayide göstergelerin üretimini ölçmek için kullanılmaktadır. agresif ortamlar Ah.

Gemi

Bunlar gazların, buharın ve sıvıların (yağ, dizel yakıt, su). Bu tür cihazlar, daha yüksek nem koruması, iklimsel etkilere ve titreşimlere karşı direnç ile karakterize edilir. İsminden yola çıkarak uygulama alanlarını anlayabilirsiniz - nehir ve deniz taşımacılığı.

Demiryolu

Basınç değerini gösteren geleneksel basınç göstergelerinin aksine, demiryolu aletleri basıncı göstermez, bunun yerine basıncı başka türden bir sinyale (dijital, pnömatik vb.) dönüştürür. Bunun için çeşitli yöntemler kullanılabilir.

Bu tür basınç dönüştürücüler kontrol sistemlerinde aktif olarak kullanılmaktadır. teknolojik süreçler, otomasyon ve doğrudan ismine rağmen petrol üretimi, kimya ve nükleer enerji endüstrilerinde kullanılmaktadırlar.

Çözüm

Basınç ölçümü birçok endüstride gereklidir ve her endüstride kendine özgü özelliklere sahip özel basınç göstergeleri bulunur. Çalışan aletlerin kurulumu ve zorunlu olarak test edilmesi için tasarlanmış özel referans basınç göstergeleri bile vardır. Rostechnadzor'da saklanırlar.

Ancak herhangi bir endüstride ve her türde bu cihazların yalnızca basıncı ölçmesi amaçlanmıştır. Artık manometrenin ne olduğunu, ne tür olduğunu biliyorsunuz ve basıncı ölçme prensibini kabaca anlıyorsunuz.

Basınç, hassas bir eleman (Bourdon tüpü, diyafram, sıvı kolonu, gerinim ölçer vb.) kullanılarak ölçülür. En yaygın basınç ölçüm cihazları şunlardır:

• U-tüp
• Bourdon tüpüne dayalı yaylı basınç göstergesi
• Diyafram basınç göstergesi
• Diyafram basınç sensörü
• Gerinim ölçer basınç sensörü
• Körük basınç sensörü
• Piezo-elektrik basınç sensörü

Farklı tipteki basınç göstergelerinin çalışma prensibini ele alalım.

Yaylı basınç göstergesi nasıl çalışır?

Yaylı basınç göstergelerinin hassas elemanı bir Bourdon tüpüdür - eliptik veya oval kesitli içi boş bir pirinç tüp, bir yay şeklinde bükülmüş ve bir ucu kapatılmıştır. Borunun diğer ucu manometre bağlantısına bağlanır, böylece borunun iç boşluğu basıncın ölçüldüğü alanla iletişim kurar.

Basınç Bourdon tüpünün iç yüzeyine etki eder. Ortamın basıncından etkilenen alanların farklılığından dolayı tüp düzleşme eğiliminde olacaktır. Basınç arttığında pirinç borunun büküldüğü ve azaldığında büküldüğü ortaya çıktı. Bu, bir çubuk aracılığıyla ok dişlisine etki eden dişli sektörüne bağlanan borunun kapalı ucunun hareketine yol açar. Cihaz üzerinde basılı bir ölçek kullanılarak okun konumu aşırı basınç okumasının değeri olarak yorumlanır.

Bourdon tüpünü temel alan basınç göstergeleri yüzlerce MPa'ya kadar basıncı ölçebilir ve hidrolik tahriklerde, pnömatik tahriklerde ve su kaynağı ısıtma sistemlerinde yaygın olarak kullanılır.

Manometre neden gliserinle dolu?

Titreşimleri ve titreşimleri azaltmak için, titreşimler ve basınçta ani değişiklikler olması durumunda, manometre sönümleyici bir sıvı - gliserin ile doldurulur ve hassas elemana basınç sağlanır.

Referans basınç göstergesi nedir

Referans basınç göstergesi- basıncı yüksek doğrulukla ölçmek için bir cihaz, diğer basınç göstergelerini veya basınç sensörlerini test etmek, kalibre etmek, kontrol etmek, kalibre etmek, örneğin araştırma deneyleri yaparken, kalibre ederken, diğer basınç göstergelerini kontrol ederken hassas basınç ölçümlerini ölçmek için tasarlanmıştır.

Standart manometrelerde genellikle ek ayar ve ayar cihazları bulunur; örneğin sıcaklık ayarlama imkanı sağlanabilir. Örnek basınç göstergelerinin mekanizmalarına yüksek talepler getirilmektedir; yüksek hassasiyetle üretilmektedir.

Örnek basınç göstergeleri, basıncı yüksek doğrulukla gösterir ve bu basınç göstergelerinin ölçek çapı, geleneksel aletlerinkinden daha büyüktür. Standart manometrelerin çapı 0,4'tür 160 mm, doğruluk sınıfı ise 0,15 veya 0,25 - 250 mm'dir.

Diyaframlı basınç göstergesi nasıl çalışır?

Bir algılama elemanı olarak diyaframlı basınç göstergesi, bir ibreye bağlı bir mekanizmaya etki eden bir membran kullanır. Manometreye verilen ölçülen basınç, membranı deforme eder ve bu da iğnenin hareket etmesine neden olur.

Diyaframlı basınç göstergesinin ölçüm aralığı membranın sertliğine ve alanına bağlıdır.

Diyaframlı basınç göstergeleri agresif ortamlarla çalışmaya uygundur; aşağıdaki durumlarda basıncı ölçmek için kullanılırlar:

• Çimento ve beton pompaları
• Atıksu taşıma sistemleri
• Kok üretiminde

Basınç göstergesi parametreleri

Basınç göstergelerini seçerken aşağıdaki parametreler dikkate alınmalıdır:

• Basıncın ölçüldüğü ortam
• Uygulama alanı
• Basınç göstergesi doğruluk sınıfı
• GOST 2405-88'e göre çap. 40, 50, 63, 100, 160, 250 milimetre çaplarında "Basınç manometreleri, vakum manometreleri, basınç-vakum manometreleri" manometreler üretilmektedir.
• Ölçüm sınırı
• - MPa, Bar, Kg/cm2
• Ev materyalleri
• Flanş varlığı
• Bağlantı parçasının bağlantı dişi
• Montaj yeri - radyal veya eksenel

Manometrenin üzerinde farklı birimlerdeki basıncı ölçmek için çeşitli ölçekler bulunabilir.

Sunulan basınç göstergesi MPa ve psi cinsinden basıncı ölçmek için ölçeklere sahiptir. Cihaz 250 Bar veya 3500 psi'lik bir basınç gösterir.

Basınç göstergeleri için sembol

Cihaz tanımı şunları gösterir:

1. Cihazın işlevsel amacı
   • DM - basınç göstergesi;
   • DV - vakum ölçer;
   • EVET - vakum basınç göstergesi;
   • DT - taslak göstergesi;
   • DN - basınç göstergesi;
   • DG - itme göstergesi.
2. Manometrenin seri veya seri numarası
3. Ölçülen basınç değeri
4. Birimler
5. Doğruluk sınıfı

Örneğin, bir basınç göstergesi için seri numarası 0001, limit 100, ölçü birimi MPa, doğruluk sınıfı 1, atama şöyle görünecektir:

DM 0001-100 MPa-1

Basınç ölçer üreticileri kendi işaretleme kurallarını belirleyebilir, ancak kodda belirtilen tanımlama ilkesi ve ana parametreler örnekte gösterilenlere benzer kalır.

Çalışma prensibi

Manometrenin çalışma prensibi, ölçülen basıncın boru şeklindeki bir yayın veya bir ucu bir tutucuya kapatılmış ve diğer ucu bir tutucuya kapatılmış daha hassas iki plakalı bir membranın elastik deformasyon kuvveti ile dengelenmesine dayanır. elastik algılama elemanının doğrusal hareketini gösterge okunun dairesel hareketine dönüştüren tribik sektör mekanizmasına giden bir çubuk.

Çeşitler

Aşırı basıncı ölçen cihaz grubu şunları içerir:

Basınç göstergeleri - 0,06'dan 1000 MPa'ya kadar ölçüm yapan aletler (Aşırı basıncı ölçün - mutlak ve barometrik basınç arasındaki pozitif fark)

Vakum göstergeleri, vakumu (atmosferik basınç altında) (eksi 100 kPa'ya kadar) ölçen cihazlardır.

Basınç ve vakum göstergeleri, hem aşırı (60 ila 240.000 kPa arası) hem de vakum (eksi 100 kPa'ya kadar) basıncı ölçen basınç göstergeleridir.

Basınç ölçerler - 40 kPa'ya kadar küçük aşırı basınçlar için basınç göstergeleri

Çekiş ölçerler - eksi 40 kPa'ya kadar limitli vakum göstergeleri

±20 kPa'yı aşmayan aşırı sınırlara sahip itme basıncı ve vakum göstergeleri

Veriler GOST 2405-88'e uygun olarak verilmiştir.

Yerli ve ithal manometrelerin çoğu genel kabul görmüş standartlara uygun olarak üretilmektedir; bu nedenle manometreler çeşitli markalar birbirinin yerine geçin. Bir manometre seçerken bilmeniz gerekenler: ölçüm sınırı, gövdenin çapı, cihazın doğruluk sınıfı. Bağlantı parçasının yeri ve dişi de önemlidir. Bu veriler ülkemizde ve Avrupa'da üretilen tüm cihazlar için aynıdır.

Mutlak basıncı yani aşırı basınç + atmosferik basıncı ölçen manometreler de vardır.

Atmosfer basıncını ölçen cihaza barometre denir.

Basınç göstergesi türleri

Elemanın tasarımına ve hassasiyetine bağlı olarak sıvı, ölü ağırlık ve deformasyon basınç göstergeleri (boru şeklinde yaylı veya membranlı) bulunmaktadır. Basınç göstergeleri doğruluk sınıflarına ayrılır: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0 (daha daha az sayı, cihaz ne kadar doğru olursa).

Düşük basınç göstergesi (SSCB)

Basınç göstergesi türleri

Manometreler amacına göre teknik - genel teknik, elektrik kontaklı, özel, kaydedici, demiryolu, titreşime dayanıklı (gliserin dolu), gemi ve referans (model) olarak ayrılabilir.

Genel teknik: bakır alaşımlarına zarar vermeyen sıvıları, gazları ve buharları ölçmek için tasarlanmıştır.

Elektrik kontağı: Bir elektrik kontak mekanizmasının varlığı nedeniyle ölçülen ortamı ayarlama yeteneğine sahiptir. Bu gruptaki özellikle popüler bir cihaz, uzun süredir üretilmiyor olmasına rağmen EKM 1U olarak adlandırılabilir.

Özel: oksijen - bazen saf oksijenle temas halindeki mekanizmanın hafif kirlenmesi bile patlamaya yol açabileceğinden yağdan arındırılmalıdır. Çoğu durumda mevcut Mavi renk O2 (oksijen) kadranındaki işaret ile; asetilen - ölçüm mekanizmasının imalatında bakır alaşımlarına izin verilmez, çünkü asetilen ile temas halinde patlayıcı asetilen bakır oluşma tehlikesi vardır; amonyak - korozyona dayanıklı olmalıdır.

Referans: Daha yüksek doğruluk sınıfına (0,15; 0,25; 0,4) sahip olan bu cihazlar, diğer basınç göstergelerini test etmek için kullanılır. Çoğu durumda, bu tür cihazlar ölü ağırlık pistonlu basınç göstergelerine veya gerekli basıncı geliştirebilecek diğer bazı kurulumlara monte edilir.

Gemi basınç göstergeleri nehir ve deniz filolarında kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

Demiryolu: Demiryolu taşımacılığında kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

Kendi kendine kayıt yapan: basınç göstergesinin çalışma grafiğini grafik kağıdı üzerinde yeniden oluşturmanıza olanak tanıyan bir mekanizmaya sahip, mahfaza içindeki basınç göstergeleri.

Termal iletkenlik

Isıl iletkenlik ölçüm cihazları, bir gazın ısıl iletkenliğinin basınçla azalmasına dayanır. Bu basınç göstergeleri, içinden akım geçtiğinde ısınan yerleşik bir filamana sahiptir. Filamentin sıcaklığını ölçmek için bir termokupl veya dirençli sıcaklık sensörü (DOTS) kullanılabilir. Bu sıcaklık, filamanın ısıyı çevredeki gaza aktarma hızına ve dolayısıyla termal iletkenliğe bağlıdır. Aynı zamanda tek bir platin filament kullanan bir Pirani göstergesi sıklıkla kullanılır. bir ısıtma elemanı ve DOTS gibi. Bu basınç göstergeleri 10 ila 10−3 mmHg arasında doğru okumalar verir. Art., ancak oldukça hassaslar kimyasal bileşimölçülen gazlar

İki filament

Bir tel bobin ısıtıcı olarak kullanılırken diğeri konveksiyon yoluyla sıcaklığı ölçmek için kullanılır.

Pirani basınç göstergesi (tek dişli)

Pirani basınç göstergesi, ölçülen basınca maruz kalan metal bir telden oluşur. Tel, içinden geçen akımla ısıtılır ve çevredeki gazla soğutulur. Gaz basıncı azaldıkça soğutma etkisi de azalır ve telin denge sıcaklığı artar. Bir telin direnci sıcaklığın bir fonksiyonudur: tel üzerindeki voltajı ve içinden geçen akımı ölçerek direnç (ve dolayısıyla gaz basıncı) belirlenebilir. Bu tip basınç göstergesi ilk olarak Marcello Pirani tarafından tasarlandı.

Termokupl ve termistör göstergeleri benzer şekilde çalışır. Aradaki fark, filamanın sıcaklığını ölçmek için bir termokupl ve termistörün kullanılmasıdır.

Ölçüm aralığı: 10 −3 - 10 mm Hg. Sanat. (kabaca 10−1 - 1000 Pa)

İyonizasyon basınç göstergesi

İyonizasyon basınç göstergeleri en hassas olanlardır ölçüm aletleriçok düşük basınçlar için. Gazın elektronlarla bombardıman edilmesi sırasında üretilen iyonları ölçerek dolaylı olarak basıncı ölçerler. Gaz yoğunluğu ne kadar düşük olursa, o kadar az iyon oluşacaktır. İyon basınç göstergesinin kalibrasyonu kararsızdır ve her zaman bilinmeyen, ölçülen gazların doğasına bağlıdır. Çok daha kararlı ve kimyadan bağımsız olan McLeod basınç göstergesi okumalarıyla karşılaştırılarak kalibre edilebilirler.

Termiyonik elektronlar gaz atomlarıyla çarpışır ve iyonlar üretir. İyonlar, toplayıcı olarak bilinen uygun bir voltajda elektrota çekilir. Kolektör akımı, sistem basıncının bir fonksiyonu olan iyonlaşma hızıyla orantılıdır. Böylece kolektör akımının ölçülmesi gaz basıncının belirlenmesine olanak sağlar. İyonizasyon basınç göstergelerinin birkaç alt türü vardır.

Ölçüm aralığı: 10 −10 - 10 −3 mmHg. Sanat. (kabaca 10 −8 - 10 −1 Pa)

Çoğu iyon ölçer iki tipte gelir: sıcak katot ve soğuk katot. Dönen rotorlu bir basınç ölçer olan üçüncü tip, ilk ikisinden daha hassas ve pahalıdır ve burada tartışılmamaktadır. Sıcak katot durumunda, elektrikle ısıtılan filaman bir elektron ışını oluşturur. Elektronlar manometreden geçerek etraflarındaki gaz moleküllerini iyonize ederler. Ortaya çıkan iyonlar negatif yüklü elektrot üzerinde toplanır. Akım iyon sayısına bağlıdır ve bu da gaz basıncına bağlıdır. Sıcak katotlu basınç göstergeleri 10 -3 mmHg aralığındaki basıncı doğru bir şekilde ölçer. Sanat. 10 −10 mm Hg'ye kadar. Sanat. Soğuk katot basınç göstergesinin prensibi, yüksek voltajlı bir elektrik deşarjı tarafından oluşturulan bir deşarjda elektronların üretilmesi dışında aynıdır. Soğuk katot basınç göstergeleri, 10–2 mmHg aralığındaki basıncı doğru bir şekilde ölçer. Sanat. 10 −9 mm Hg'ye kadar. Sanat. İyonizasyon basınç göstergelerinin kalibrasyonu yapısal geometriye, ölçülen gazların kimyasal bileşimine, korozyona ve yüzey birikintilerine karşı çok hassastır. Kalibrasyonları atmosferik ve çok düşük basınçta açıldığında kullanılamaz hale gelebilir. Vakum bileşimi düşük basınçlar genellikle tahmin edilemez, bu nedenle doğru ölçümler için kütle spektrometresinin iyonizasyon basınç göstergesiyle aynı anda kullanılması gerekir.

Sıcak katot

Bayard-Alpert sıcak katot iyonizasyon basınç göstergesi tipik olarak katodun bir filaman olduğu triyot modunda çalışan üç elektrottan oluşur. Üç elektrot toplayıcı, filaman ve ızgaradır. Kolektör akımı bir elektrometre ile pikoamp cinsinden ölçülür. Filament ile toprak arasındaki potansiyel fark tipik olarak 30 volttur, sabit voltaj altında şebeke voltajı, yaklaşık 565 voltluk yüksek bir potansiyele sahip olabilen ızgarayı ısıtma yoluyla isteğe bağlı elektronik bombardıman olmadığı sürece 180-210 volttur. En yaygın iyon ölçer, ızgara içinde küçük bir iyon toplayıcıya sahip Bayard-Alpert sıcak katottur. Vakum için bir delik bulunan bir cam mahfaza, elektrotları çevreleyebilir, ancak genellikle kullanılmaz ve basınç göstergesi doğrudan vakum cihazının içine yerleştirilmiştir ve kontaklar, duvardaki bir seramik plaka aracılığıyla çıkarılır. vakum cihazı. Sıcak katot iyonizasyon göstergeleri, çalıştırılırken açılırsa hasar görebilir veya kalibrasyonu kaybedebilir. atmosferik basınç hatta düşük vakumda bile. Sıcak katot iyonizasyon basınç göstergelerinin ölçümleri her zaman logaritmiktir.

Filament tarafından yayılan elektronlar düz bir çizgide birkaç kez hareket eder ve ters yön onlar vuruncaya kadar ağın etrafında. Bu hareketler sırasında bazı elektronlar gaz molekülleriyle çarpışarak elektron-iyon çiftleri oluşturur (elektron iyonizasyonu). Bu tür iyonların sayısı, gaz moleküllerinin yoğunluğunun termiyonik akımla çarpımı ile orantılıdır ve bu iyonlar toplayıcıya uçarak bir iyon akımı oluşturur. Gaz moleküllerinin yoğunluğu basınçla orantılı olduğundan basınç, iyon akımı ölçülerek hesaplanır.

Sıcak katotlu basınç göstergelerinin düşük basınç hassasiyeti fotoelektrik etki ile sınırlıdır. Izgaraya çarpan elektronlar, iyon toplayıcıda fotoelektrik gürültü üreten X ışınları üretir. Bu, eski sıcak katot basınç göstergelerinin aralığını 10−8 mmHg ile sınırlar. Sanat. ve Bayard-Alpert yaklaşık 10−10 mmHg'ye. Sanat. İyon toplayıcı ile ızgara arasındaki görüş hattındaki katot potansiyelindeki ilave teller bu etkiyi önler. Ekstraksiyon tipinde iyonlar bir tel tarafından değil, açık bir koni tarafından çekilir. İyonlar koninin hangi kısmına çarpacaklarına karar veremedikleri için delikten geçerek bir iyon ışını oluştururlar. Bu iyon ışını Faraday kabına iletilebilir.

Soğuk katot

İki tür soğuk katot basınç göstergesi vardır: Penning göstergesi (Max Penning tarafından tanıtılmıştır) ve ters magnetron. Aralarındaki temel fark anotun katoda göre konumudur. Hiçbirinin filamanı yoktur ve her birinin çalışması için 0,4 kV'a kadar enerji gerekir. Ters çevrilmiş magnetronlar 10−12 mmHg'ye kadar basınçları ölçebilir. Sanat.

Katot tarafından üretilen iyonlar anoda ulaşmadan önce yeniden birleşirse bu tür basınç göstergeleri çalışamaz. Gazın ortalama serbest yolu manometrenin boyutlarından küçükse elektrottaki akım kaybolacaktır. Penning manometresinin ölçülen basıncının pratik üst sınırı 10 −3 mm Hg'dir. Sanat.

Benzer şekilde, soğuk katot göstergeleri çok düşük basınçlarda açılmayabilir çünkü gazın neredeyse yokluğu elektrot akımının oluşmasını engeller - özellikle metrelerce iyon yörüngeleri oluşturmak için yardımcı bir simetrik manyetik alan kullanan bir Penning göstergesinde . Çevredeki havada, kozmik radyasyona maruz kalma yoluyla uygun iyon çiftleri oluşur; Penning göstergesi, boşaltma yolunu ayarlamayı kolaylaştırmak için önlemler alır. Örneğin, bir Penning göstergesindeki elektrot, elektronların alan emisyonunu kolaylaştırmak için genellikle hassas bir şekilde koniktir.

Soğuk katot basınç göstergelerinin servis döngüleri genellikle yıllara göre ölçülür. gaz tipi ve altında çalıştıkları baskı. Pompa yağı kalıntıları gibi önemli organik bileşenlere sahip gazlarda soğuk katot göstergesinin kullanılması, gösterge içinde ince karbon filmlerinin oluşmasına neden olabilir, bu da sonuçta gösterge elektrotlarında kısa devre yapabilir veya deşarj yolu oluşumunu engelleyebilir.

Basınç göstergelerinin uygulanması

Basıncın bilinmesi, kontrol edilmesi ve düzenlenmesinin gerekli olduğu her durumda manometreler kullanılır. Çoğu zaman, basınç göstergeleri ısı enerjisi mühendisliğinde, kimya ve petrokimya işletmelerinde ve gıda endüstrisi işletmelerinde kullanılır.

Renk kodlaması

Çoğu zaman, gaz basıncını ölçmek için kullanılan basınç göstergelerinin mahfazaları boyanır. çeşitli renkler. Yani basınç göstergeleri mavi muhafazalar oksijen basıncını ölçmek için tasarlanmıştır. Sarı muhafazalarda amonyak için basınç göstergeleri, asetilen için beyaz, hidrojen için koyu yeşil, klor için grimsi yeşil basınç göstergeleri bulunur. Propan ve diğer yanıcı gazlar için basınç göstergeleri kırmızı gövde rengine sahiptir. Siyah muhafazada yanıcı olmayan gazlarla çalışmak üzere tasarlanmış basınç göstergeleri bulunur.

Ayrıca bakınız

• Mikromanometre

Notlar

Bağlantılar

Bu makalenin veya bölümün revizyonu gerekiyor.

Bu makale, basınç göstergeleri, seçerken nelere dikkat edilmesi gerektiği, çalışma özellikleri vb. hakkında bilgi sağlar. Bu bilgiler basınç göstergelerinin yanı sıra vakum göstergeleri ve basınç-vakum göstergeleri için de geçerlidir. Seçim tavsiyeleri vb. bu cihazlar için aynı olduğundan metinde yalnızca manometrelerden bahsedilmiştir.

Basınç göstergesi, vakum göstergesi ve basınç-vakum göstergesi - aletlerin amacı.

İşletmenin uzmanlığına bağlı olarak ölçüm yapılmasına ihtiyaç vardır. farklı ortamlar. Bu amaçla çeşitli amaçlara yönelik basınç göstergeleri geliştirilmiştir.

Bir cihaz satın alırken dikkate alınması gereken önemli parametreler. Cihazınızın tam markasına sahip değilseniz veya ihtiyacınız olan model mevcut değilse ve doğru analogu seçmeniz gerekiyorsa bu bilgi gereklidir.

Ölçüm aralığı parametresi.

Bu en önemli parametredir.
Standart basınç göstergesi aralıkları aralığı:
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.

Basınç ve vakum göstergeleri için standart basınç aralıkları aralığı:
-1..+0.6, -1..+1.5, -1..+3, -1..+5, -1..+9, -1..+15, -1..+24 kgf/ cm2=bar=atm=0,1MPa=100kPa

Vakum göstergeleri için standart basınç aralıkları aralığı:
-1..0 kgf/cm2=bar=atm=0.1MPa=100kPa.

Amacınız için cihazın hangi ölçeğe ihtiyaç duyduğu konusunda şüpheniz varsa, aralık seçerken ana faktör, çalışma basıncının ölçüm ölçeğinin 1/3'ü ile 2/3'ü aralığına düşüp düşmediğidir.

Bir ölçek aralığı seçerken şunu bilmeniz gerekir: işletme basıncıölçüm ölçeğinin 1/3'ü ila 2/3'ü aralığında olmalıdır.
Kararlı çalışmayı sağlamak için, 0-10 atm ölçekli bir cihaz satın almalısınız, çünkü 5,5 atm'lik bir basınç, sırasıyla 3,3 atm ve 6,6 atm ölçeğinin 1/3 ila 2/3'ü aralığına düşer.
Basıncın ölçeğin 1/3'ünden küçük olması durumunda basınç ölçümündeki hata önemli ölçüde artar. Ölçülen basıncın ölçeğin 2/3'ünden fazla olması koşuluyla cihaz aşırı yüklü modda çalışır, bu da manometrenin servis ömrünün kısalmasına neden olur.

Doğruluk sınıfı parametresi

Cihazın ölçüm sonuçlarında ölçüm ölçeğinden izin verilen hata yüzdesini gösterir.

Basınç göstergeleri için standart bir doğruluk sınıfı aralığı vardır: 4, 2,5, 1,5, 1, 0,6, 0,4, 0,25, 0,15.
Manometre hatasını kendiniz hesaplayabilirsiniz. Örneğin, cihazınız 10 atm değerindeyse ve doğruluk sınıfı 1,5 ise, izin verilen hata ölçüm ölçeğinin %1,5'idir (0,15 atm). Manometrenizin hatası bu değeri aşarsa cihazın değiştirilmesi gerekir. Özel ekipman olmadan cihazın arızalı olduğunu belirlemek imkansızdır. Yalnızca standart olan yüksek doğruluk sınıfına sahip bir manometreye sahip bir test kurulumuna sahip uzman bir kuruluş, doğruluk sınıfında bir tutarsızlık tespit edebilir. Sorunlu basınç göstergesi ve referans cihazı basınç hattına bağlanır ve ardından okumalar karşılaştırılır.

Basınç göstergesi çapı parametresi

Bu parametre yuvarlak gövdeli cihazlar için önemlidir.
Standart çaplar: 40, 50, 63, 80, 100, 150, 160, 250 mm.

Bağlantı parçasının yeri.

İki seçenek var.
Radyal düzenleme - bağlantı parçası manometreden alttan çıkar.
Son - bağlantı parçası cihazın arkasında, arka tarafta bulunur.

Bağlantı ipliği

En yaygın basınç ölçer türleri metrik ve boru türleriİş Parçacığı.
Standart bir diş tipi aralığı vardır: M10x1, M12x1,5, M20x1,5, G1/8, G1/4, G1/2.
İthal üreticilerin cihazları için tipiktir Boru dişlisi. Ev tipi basınç göstergeleri için - metrik.

Ara doğrulama aralığı.

Manometrenin kalibre edilmesi gereken süreye kalibrasyon aralığı denir. Yeni cihazların ilk fabrika doğrulaması vardır. Bu, kadran üzerinde veya manometre gövdesinde bulunan doğrulayıcı işareti ve pasaporttaki işaret ile kanıtlanır. Birincil doğrulama 1 veya 2 yıl süreyle gerçekleşir. Kişisel amaçlarla kullanılan manometreler için doğrulama kritik değildir, dolayısıyla herhangi bir manometreyi seçebilirsiniz. Fabrikalar, fırınlar, ısıtma noktaları vb. gibi departman tesisleri için, ilk doğrulama süresinin sona ermesinden sonra manometre, standardizasyon ve metroloji merkezinde veya doğrulama lisansına sahip uzman kuruluşlarda yeniden doğrulamaya tabi tutulur. ve ilgili ekipmanlar. Yeniden doğrulamanın kural olarak yeni bir cihaz satın almaktan daha maliyetli olduğunu veya buna eşit olduğunu bilmelisiniz. Ayrıca tutara cihazın iade ücreti de eklenir. Basınç göstergesi yeniden doğrulamayı geçemezse, onarımlar ve sonraki doğrulama için de ödeme yapmanız gerekecektir.

1. İlk doğrulama süresi 2 yıl olan bir basınç göstergesi satın alın.
2. Cihazı yeniden doğrulamaya göndermeden önce tüm maliyetleri hesaplayın ve bu olayın karlı olup olmadığını değerlendirin. Hesaplama, yeniden doğrulama maliyetini ve gerekirse onarımlar için ödemeyi içerir. Örneğin, sistem orta titreşimden kaynaklanan hidrolik şoklara maruz kaldıysa, 2 yıllık hizmetten sonra kural olarak manometrelerin% 50'si yeniden kalibrasyonu geçemez.

Basınç göstergelerinin çalışma koşulları.

Cihazın çalışması manometre üzerinde özel etkiler içeriyorsa, örneğin: viskoz maddelerle çalışma, agresif ortamlara maruz kalma, yüksek titreşim koşullarında, yüksek (+100C'den fazla) ve düşük (-'den az) koşullarda çalışma 40C) sıcaklıklarda çalışmak üzere tasarlanmış özel bir cihaz kullanmanız gerekir.

Basınç ölçüm birimlerinin dönüştürülmesi.

Genellikle standart olmayan birimlerde basıncın ölçülmesine ihtiyaç vardır. Az sayıda basınç göstergesi satın alırken fabrikalar, ölçeği ihtiyacınız olan ölçü birimlerine göre ayarlamayacaktır. Bu durumda ölçü birimlerini kendiniz nasıl dönüştüreceğinizi bilmek faydalıdır.
1kgf/cm2=10.000kgf/m2=1bar=1atm=0.1MPa=100kPa=100.000Pa=10.000mm.su sütunu=750mm. rt. Ürün = 1000 mbar

Manometre takmak için bilmeniz gerekenler nelerdir?

Basınç göstergesini takmak için kullanmanız gerekir isteğe bağlı ekipman. Boruya montaj için üç yollu musluklar ve iğneli vanalar kullanılır. Cihazları korumak için damper blokları, membran ayırıcılar ve döngü örnekleme cihazları kullanılır.

Basınç göstergesi için üç yollu vana.

Cihazı kullanırken manometrenin ömrünü kısaltmamak için çalışma kurallarına uymalısınız. Bu uyum sıcaklık rejimi, izin verilen basınç, titreşim yükleri, bu amaç için tasarlanmamış cihazlar için agresif, viskoz ve kristalleştirici ortamların kullanılmaması. En önemli gereksinimlerden biri, cihaza düzgün bir basınç beslemesinin sağlanmasıdır.
Cihaz çalışma koşullarına göre seçilirse ve çalışma kuralları ihlal edilmezse, kural olarak çalışmasında sorunlar ortaya çıkmaz.

Aşağıdaki durumlarda manometrenin çalıştırılmasına izin verilmez:

1. Basınç uygulandığında cihaz üzerindeki iğne hareket etmiyor veya düzensiz hareket ediyor.
2. Cihazın camında hasar var.
3. Orta basıncın etkisi sona erdikten sonra ok sıfır işaretine dönmez.
4. Aşıldı izin verilen değerölçüm hataları.

Basınç göstergeleri nasıl kontrol edilir?

İki tür cihaz doğrulaması vardır.

Birincil – cihaz satışa sunulmadan önce üretici tarafından gerçekleştirilen doğrulama. Bu, cihazın camı veya gövdesi üzerindeki bir işaret ve manometre pasaportunda buna karşılık gelen bir işaret ile kanıtlanır. İlk doğrulama, düzenleyici kuruluşlar tarafından tanınır ve pasaportta belirtilen doğrulama süresi (1-2 yıl) sonuna kadar cihazın kullanılmasına izin verilir.

Cihaz yeniden kontrol ediliyor. İlk doğrulama süresinin bitiminden sonra manometre yeniden doğrulanmalıdır. Yeniden doğrulanacak cihazın iyi çalışır durumda olması gerekir. Aksi takdirde yeniden doğrulama geçemeyecek ve bu prosedür için harcanan para boşa gidecektir.
Cihazın yeniden testi, uygun ekipman ve lisansa sahip uzman kuruluşların yanı sıra şehir standardizasyon ve metroloji merkezleri tarafından gerçekleştirilir.

UAM şirketi, aşağıdaki basınç göstergelerinin üreticisidir: teknik, amonyak, elektrik kontaklı, titreşime dayanıklı, agresif ortamlar için, hassas ölçümler, demiryolu, önde gelen üreticiler tarafından üretilen cihazların analogları. Şirketimizin analogları, bu ürün grubundaki yüksek hassasiyetli cihazların önde gelen üreticilerinden kalite açısından daha düşük değildir.
Kontrol edebilirsiniz teknik özellikler Cihazların özet tablosunda farklı tiplerdeki basınç göstergelerinin performansını karşılaştırın.

Basınç göstergeleri genellikle aşağıdaki kriterlere göre bölünür:

– ölçülen basıncın türüne göre;

– çalışma prensibi;

- doğruluk sınıfı;

- randevu.

Ölçülen basınç türüne göre manometreler iki gruba ayrılır. İÇİNDE İlk grup içerir:

a) 0,6'dan 10.000 kgf/cm2'ye kadar üst ölçüm sınırına sahip, aşırı basıncı ölçmek için basınç göstergeleri;

b) vakumu ölçmek için vakum göstergeleri:

– vakumu ölçmek için vakum göstergeleri (-1,0 kgf/cm2'ye kadar);

– hem aşırı (0,6 ila 24 kgf/cm2 arası) hem de vakum basıncı (-1,0 kgf/cm2'ye kadar) için basınç göstergeleri olan basınç ve vakum göstergeleri;

– basınç ölçerler – 0,4 kgf/cm2'ye kadar aşırı küçük basınçlar için basınç göstergeleri;

- taslak ölçüm cihazları - üst ölçüm limiti 0,4 kgf/cm2'yi aşmayan vakum ölçüm cihazları;

– itme ve basınç göstergeleri – 0,2 kgf/cm2'ye kadar ekstrem limitlere sahip basınç ve vakum göstergeleri.

Saniye Basınç göstergeleri grubu, mutlak sıfırdan ölçülen basıncı ölçmeye uygun mutlak basınç göstergelerinden oluşur. Bunlar şunları içerir:

– kısaltılmış sıvı basınç göstergeleri (mutlak basınçları ölçün);

- barometreler - atmosfer basıncını ölçmek için uyarlanmış mutlak basınç göstergeleri;

- kısaltılmış barometreler - 0,2 kgf/cm2'den daha düşük mutlak basınçları ölçmek için cıvalı vakum göstergeleri;

– 0,002 kgf/cm2'den daha düşük derin vakumu ölçmek için kalan basınç vakum göstergeleri.

Ayrı duruyor üçüncü basınç göstergesi grubu:

- hiçbiri ortam basıncı olmayan iki basınç arasındaki farkı ölçmek için diferansiyel basınç göstergeleri;

- Üst ölçüm limiti 0,04 kgf/cm2'den az olan, gazlı ortamlardaki basınçları veya basınç farklarını ölçmek için mikromanometreler.

Çalışma prensibine göre manometreler dört ana gruba ayrılır:

- Ölçülen basınç manometrik sıvı sütununun basıncı ile dengelendiğinde hidrostatik prensibe dayalı sıvı;

- Ölçülen basınç veya basınç farkının, kapatılmamış piston ve ağırlıkların ağırlığı tarafından oluşturulan basınçla dengelendiği ağırlık pistonlu olanlar;

- ölçülen basınç veya basınç farkının elastik elemanın deformasyonu ile belirlendiği deformasyon (yaylı) basınç göstergeleri;

– diğer fiziksel prensiplere dayanan basınç göstergeleri.

Bir cihazın doğruluk sınıfı, belirli bir cihazın ölçüm aralığının yüzdesi olarak ifade edilen, izin verilen ana ve ek hataların sınırlayıcı değeri olarak anlaşılmaktadır. Aşağıdaki basınç göstergesi sınıfları serisi oluşturulmuştur: 0,005; 0,02; 0,05; 0,15; 0,25;

0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0.

Metrolojik amaçlarına göre basınç göstergeleri üç gruba ayrılabilir: teknik (çalışma); laboratuvar (kontrol); örnek olarak diğer basınç göstergelerini kontrol etmek için kullanılır.

Sıvı basınç göstergelerinde veya diferansiyel basınç göstergelerinde (Şekil 2.4), ölçülen basınç veya basınç farkı, sıvı kolonunun basıncıyla dengelenir. Bu cihazlarda ölçülen basıncın ölçüsü, en sık kullanılan manometrik sıvı sütununun yüksekliğidir: etanol, damıtılmış su ve cıva. Böylece, basınç ölçümü pratik olarak doğrusal bir miktarın ölçümüne indirgenir ve bu, yeterli ölçümle daha basit bir şekilde gerçekleştirilebilir. yüksek derece kesinlik.

Ana sıvı basınç göstergesi türlerine bakalım.

Çift borulu (U şeklinde) basınç göstergesi. Bu basınç göstergesi (Şekil 2.4, a) U şeklinde bir tüp veya alt parçalarla birbirine bağlanan iki tüptür. Basınç R 1 ve R 2'si her iki açık uca da bağlanır. Bu basınçlardaki fark, tüplerdeki sıvı seviyelerindeki farka dönüştürülür. Dönüşüm fonksiyonu şu forma sahiptir:

DH=

DP

G´ (ρ - ρc )

nerede Δ R– sağlanan basınçtaki fark, Pa; Δ H– tüplerdeki sıvı seviyelerindeki fark, m; G

R 2

R 2

D T

2

R 1

D P

Bardak (tek tüp) basınç göstergesi. İki borulu kap basınç göstergelerinin aksine, ölçüm tüpüne bağlı bir rezervuar 1'e sahiptirler (Şekil 2.4, b). Kesitlerdeki önemli farklılık nedeniyle

Rezervuar ve tüpler 1

sıvı seviyesinde küçük değişiklikler yapın

Tankın içinde. Geri sayım süreleri - a b

ölçüm sırasındaki seviyeler - 5 4

Basınç yalnızca tüp aracılığıyla ölçülür. Önce

Belirlenen ölçümler

R 1 R 2

Referans sıfırını eşit olarak ayarlayın 0 α 0

son basınçlar: R 1 = p 2.

Gerçek yükseklik 3

sıvı sütun

Δ H= H T - H R ,

R 2

R 1

P2

Burada D T

– çaplar

tüpler ve rezervuar. G

(2.33)'ü yerine koyarsak

formül (2.32)'yi elde ederiz

Pirinç. 2.4. Sıvı basınç göstergeleri

P2

Nerede ben– tüpteki sıvı sütununun uzunluğu.

Hidrostatik kolonun tüp içindeki yüksekliği:

H T = ben´ sinα , burada α ölçüm tüpünün eğim açısıdır.

Oyuncu değişikliğinden sonra H P

(1.17)'de şunu elde ederiz

Δ H= ben´ (günah α +

D

T).

Parantez içindeki değere manometre sabiti denir. Böyle bir basınç göstergesinin temelinde, alkolün çoğunlukla çalışma sıvısı olarak kullanıldığı bir mikromanometre bulunur.

Mutlak basınç kabı göstergesi. Kap mutlak basınç göstergesinin ölçüm tüpünün üst ucu (Şekil 2.4, d) kapatılmıştır. Uygun bir çalışma sıvısı (genellikle cıva) ile doldurulduğunda, sıvının üzerindeki tüp boşluğunda mutlak sıfıra yakın bir basınç oluşur ( P 2 = 0 ). Bu bakımdan ölçüm tüpündeki kolonun yüksekliği orantılıdır. mutlak basınç P 1. Sıvı kolonunun yükselişinin yüksekliği formül (2.32) kullanılarak hesaplanır.

Şamandıralı basınç göstergesi. Diğer tipteki kap basınç göstergelerinin aksine, şamandıralı göstergede (Şekil 2.4, e) ölçüm elemanı bir tüp değildir 2, ve tank 1 .

Tüp bir dengeleme elemanı görevi görür. Çıkış değeri tankta bulunan şamandıranın 3 hareketidir. Dönüşüm fonksiyonu aşağıdaki denklemden bulunabilir:

DP.

D

)

G´ (ρ - ρc) ´ (1 + T