Виды манометров для измерения давления: Жидкостные манометры и дифманометры, принцип действия, применение

Разное

Содержание

Жидкостные манометры и дифманометры, принцип действия, применение

Жидкостные (трубные) манометры функционируют по принципу сообщающихся сосудов – за счет уравновешивания фиксируемого давления весом жидкости-наполнителя: столб жидкости сдвигается на высоту, которая пропорциональна приложенной нагрузке. Измерения на основе гидростатического метода привлекают сочетанием простоты, надежности, экономичности и высокой точности. Манометр с жидкостью внутри оптимально подходит для измерения перепадов давления в пределах 7 кПа (в специальных вариантах исполнения – до 500 кПа).

Виды и типы приборов

Для лабораторных измерений или промышленного применения используются различные варианты манометров с трубной конструкцией. Наиболее востребованы такие виды приборов:

  • U-образные. Основа конструкции – сообщающиеся сосуды, в которых определение давления осуществляется по одному или сразу нескольким уровням жидкости. Одна часть трубки соединяется с трубопроводной системой для проведения измерения. В то же время другой конец может быть герметически запаян или иметь свободное сообщение с атмосферой.
  • Чашечные. Однотрубный жидкостный манометр во многом напоминает конструкцию классических U-образных приборов, но вместо второй трубки здесь применяется широкий резервуар, площадь которого в 500-700 раз больше площади сечения основной трубки.
  • Кольцевые. В устройствах данного типа столб жидкости заключен в кольцевом канале. При изменении давления происходит перемещение центра тяжести, что в свою очередь приводит к перемещению стрелки указателя. Таким образом, прибор для измерения давления фиксирует угол наклона оси кольцевого канала. Эти манометры привлекают высокой точностью результатов, которые не зависят от плотности жидкости и газовой среды на ней. В то же время сфера применения таких изделий ограничивается их высокой стоимостью и сложностью обслуживания.
  • Жидкостно-поршневые. Измеряемое давление вытесняет сторонний шток и уравновешивает его положение калиброванными грузами. Подобрав оптимальные параметры массы штока с грузами, удается обеспечить его выталкивание на величину, пропорциональную к измеряемому давлению, а, следовательно, удобную для контроля.

Применение жидкостного манометра

Простота и надежность измерений на основе гидростатического метода объясняют широкое применение прибора с жидкостным наполнителем. Такие манометры незаменимы при проведении лабораторных исследований или решении различных технических задач. В частности, приборы используются для таких типов измерений:

  • Небольшие избыточные давления.
  • Разность давлений.
  • Атмосферное давление.
  • Разрежение.

Важное направление применения трубных манометров с жидким наполнителем – поверка контрольно-измерительных приборов: тягомеров, напоромеров, вакуумметров барометров, дифманометров и некоторых типов манометров.

Манометр жидкостный: принцип действия

Самый распространенный вариант конструкции приборов – U-образная трубка. Принцип действия манометра показан на рисунке:

Схема U-образного жидкостного манометра

Один конец трубки имеет сообщение с атмосферой – на него воздействует атмосферное давление Pатм. Другой конец трубки с помощью подводящих устройств подключается к целевому трубопроводу – на него воздействует давление измеряемой среды Рабс. Если показатель Рабс выше Pатм, то жидкость вытесняется в трубку, сообщающуюся с атмосферой.

Инструкция по расчету

Разница высоты между уровнями жидкости рассчитывается по формуле:

h = (Рабс – Ратм)/((rж – rатм )g)
где:
Рабс – абсолютное измеряемое давление.
Ратм – атмосферное давление.
rж – плотность рабочей жидкости.
rатм – плотность окружающей атмосферы.
g – ускорение свободного падения (9,8 м/с2)
Показатель высоты рабочей жидкости H складывается из 2-ух составляющих:
1. h2 – понижение столба по сравнению с исходным значением.
2. h3 – повышение столба в другой части трубки в сравнении с исходным уровнем.
Показатель rатм в расчетах часто не учитывают, поскольку rж >> rатм. Таким образом, зависимость можно представить как:
h = Ризб/(rж g)
где:
Ризб – избыточное давление измеряемой среды.
На основе приведенной формулы, Ризб = hrж g.

Если необходимо измерить давление разряженных газов, применяются измерительные приборы, в которых один из концов герметически запаян, а к другому с помощью подводящих устройств подключают вакуумметрическое давление. Конструкция показана на схеме:

Схема жидкостного вакуумметра абсолютного давления

Для таких приборов применяется формула:
h = (Ратм – Рабс)/(rж g).

Давление в запаянном торце трубки равно нулю. При наличии в нем воздуха расчеты вакуумметрического избыточного давления выполняются как:
Ратм – Рабс = Ризб – hrж g.

Если воздух в запаянном конце откачан, и давление противодействия Ратм = 0, то:
Рабс= hrж g.

Конструкции, в которых воздух в запаянном конце откачивается и перед заполнением вакууммируется, подходят для применения в качестве барометров. Фиксация разницы высоты столба в запаянной части позволяет произвести точные расчеты барометрического давления.

Преимущества и недостатки

Жидкостные манометры имеют как сильные, так и слабые стороны. При их использовании удается оптимизировать капитальные и эксплуатационные издержки на контрольно-измерительные мероприятия. В то же время следует помнить о возможных рисках и уязвимых местах таких конструкций.

Среди ключевых преимуществ измерительных приборов с жидкостным наполнением следует отметить:

  • Высокая точность измерений. Приборы с низким уровнем погрешности могут использоваться в качестве образцовых для поверки различного контрольно-измерительного оборудования.
  • Простота использования. Инструкция по использованию прибора является предельно простой и не содержит каких-либо сложных или специфических действий.
  • Невысокая стоимость. Цена жидкостных манометров значительно ниже по сравнению с другими типами оборудования.
  • Быстрый монтаж. Подключение к целевым трубопроводам производится с помощью подводящих устройств. Осуществление монтажа/демонтажа не требует специального оборудования.

При использовании манометрических устройств с жидкостным наполнением следует учитывать и некоторые слабые стороны таких конструкций:

  • Резкий скачок давления может привести к выбросу рабочей жидкости.
  • Возможность автоматической фиксации и передачи результатов измерений не предусмотрена.
  • Внутреннее устройство жидкостных манометров определяет их повышенную хрупкость
  • Приборы характеризуются достаточно узким диапазоном измерений.
  • Корректность измерений может быть нарушена некачественной очисткой внутренних поверхностей трубок.

Инструкция для жидкостного манометра

Для гидростатических измерений в манометрах могут использоваться различные рабочие жидкости: дистиллированная вода, ртуть, этиловый спирт, жидкость Туле и другие наполнители. При их использовании важно помнить о возможных рисках. В частности, вода приводит к коррозии железосодержащих сплавов, ртуть несет угрозу здоровью человека, а ацетилен и некоторые другие виды наполнителей являются психотропными веществами.

Манометры. Назначение и классификация









⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 13Следующая ⇒

Приборы для измерения избыточного давления называются манометрами, вакуума (давления ниже атмосферного) — вакуумметрами, избыточного давления и вакуума — мановакуумметрами, разности давлений (перепада) — дифференциальными манометрами.

Основные серийно выпускаемые приборы для измерения давления по принципу действия делятся на следующие группы:

— жидкостные — измеряемое давление уравновешивается давлением столба жидкости;

— пружинные — измеряемое давление уравновешивается силой упругой деформации трубчатой пружины, мембраны, сильфона и т.д.;

— поршневые — измеряемое давление уравновешивается силой, действующей на поршень определенного сечения.

В зависимости от условий применения и назначения промышленностью выпускаются следующие типы приборов для измерения давления:

— технические — приборы общего назначения для эксплуатации оборудования;

— контрольные — для поверки технических приборов на месте их установки;

— образцовые — для поверки контрольных и технических приборов и измерений, требующих повышенной точности.

 

Манометры пружинные

Назначение. Для измерения избыточного давления широкое применение нашли манометры, работа которых основана на использовании деформации упругого чувствительного элемента, возникающей под действием измеряемого давления. Значение этой деформации передается отсчетному устройству измерительного прибора, градуированному в единицах давления.

В качестве чувствительного элемента манометра чаще всего используется одновитковая трубчатая пружина (трубка Бурдона). Другими видами чувствительных элементов являются: многовитковая трубчатая пружина, плоская гофрированная мембрана, гармоникообразная мембрана — сильфон.

Устройство. Манометры с одновитковой трубчатой пружиной широко применяются для измерения избыточного давления в пределах 0,6 — 1600 кгс/см². Рабочим органом таких манометров является полая трубка элипсовидного или овального сечения, изогнутая по окружности на 270°.

Устройство манометра с одновитковой трубчатой пружиной показано на рисунке 2.64. Трубчатая пружина — 2 открытым концом жестко соединена с держателем — 6, укрепленным в корпусе — 1 манометра. Держатель проходит через штуцер — 7 с резьбой, служащей для соединения с газопроводом, в котором измеряется давление. Свободный конец пружины закрыт пробкой с шарнирной осью и запаян. Посредством поводка- 5 он связан с передаточным механизмом, состоящим из зубчатого сектора — 4, сцепленного с шестеренкой — 10, сидящей неподвижно на оси вместе с указательной стрелкой — 3. Рядом с шестеренкой расположена плоская спиральная пружина (волосок) — 9, один конец которой соединен с шестеренкой, а другой закреплен неподвижно на стойке. Волосок постоянно прижимает трубку к одной стороне зубцов сектора, тем самым устраняя мертвый ход (люфт) в зубчатом зацеплении и обеспечивает плавность хода стрелки.



Рис. 2.64. Показывающий манометр с одновитковой трубчатой пружиной


Манометры электроконтактные

Назначение. Манометры, вакууметры и мановакууметры электроконтактные типа ЭКМ ЭКВ, ЭКМВ и ВЭ-16рб предназначены для измерения, сигнализации или двухпозиционного регулирования давления (разряжения) нейтральных по отношению к латуни и стали газов и жидкостей. Измерительные приборы типа ВЭ-16рб выполняются во взрывозащищенном корпусе и их можно устанавливать в пожароопасных и взрывоопасных помещениях. Рабочее напряжение электроконтактных устройств до 380В переменного тока или до 220В постоянного тока.

Устройство.Устройство электроконтактных манометров аналогично пружинным, с той лишь разницей, что корпус манометра имеет большие геометрические размеры за счет монтажа контактных групп. Устройство и перечень основных элементов электроконтактных манометров представлены на рис. 2.65..

 

Манометры образцовые.

Назначение. Манометры и вакууметры образцовые типа МО и ВО предназначены для проверки манометров, вакууметров и мановакууметров для измерений в лабораторных условиях давления и разряжения неагрессивных жидкостей и газов.

Манометры типа МКО и вакууметры типа ВКО предназначены для проверки исправности действия рабочих манометров на месте их установки и для контрольных измерений избыточного давления и разряжения.

 

Рис. 2.65. Электроконтактные манометры: а — типа ЭКМ; ЭКМВ; ЭКВ;

Б — типа ВЭ — 16 Рб основные части: трубчатая пружина; шкала; подвижный


Механизм; группа подвижных контактов; входной штуцер

 

Манометры электрические

Назначение. Электрические манометры типа МЭД предназначены для непрерывного преобразования избыточного или вакууметрического давления в унифицированный выходной сигнал переменного тока. Эти приборы применяют для работы в комплекте со вторичными дифференциально-трансформаторными приборами, машинами централизованного контроля и другими приемниками информации, способными принимать стандартный сигнал ввиде взаимной индуктивности.




Устройство и принцип действия. Принцип действия прибора, как и у манометров с одновитковой трубчатой пружиной, основан на использовании деформации упругого чувствительного элемента при воздействии на него измеряемого давления. Устройство электрического манометра типа МЭД показано на рис. 2.65.(б). Упругим чувствительным элементом прибора служит трубчатая пружина — 1, которая смонтирована в держателе — 5. К держателю привернута планка — 6, на которой закреплена катушка — 7 дифференциального трансформатора. На держателе смонтированы также постоянное и переменное сопротивления. Катушка закрыта экраном. К держателю подводится измеряемое давление. Держатель прикреплен к корпусу — 2 винтами — 4. Корпус из алюминиевого сплава закрыт крышкой, на которой укреплен штепсельный разъем — 3. Сердечник — 8 дифференциального трансформатора связан с подвижным концом трубчатой пружины специальным винтом — 9. При подаче в прибор давления, трубчатая пружина деформируется, что вызывает пропорциональное измеряемому давлению, перемещение подвижного конца пружины и связанного с ним сердечника дифференциального трансформатора.

Эксплуатационные требования, предъявляемые к манометрам технического назначения:

· при установке манометра наклон циферблата от вертикали не должен превышать 15°;

· в нерабочем положении стрелка измерительного прибора должна находиться в нулевом положении;

· манометр прошел поверку и имеет клеймо и пломбу с указанием даты поверки;

· отсутствуют механические повреждения корпуса манометра, резьбовой части штуцера и т. д.;

· цифровая шкала хорошо видна обслуживающему персоналу;

· при измерении давления влажной газообразной среды (газ, воздух), трубка перед манометром выполняется в виде петли, в которой влага конденсируется;

· на месте отбора измеряемого давления (перед манометром) должен быть установлен кран или вентиль;

· для уплотнения места присоединения штуцера манометра должны использоваться прокладки, изготовленные из кожи, свинца, отожженной красной меди, фторопласта. Использование пакли и сурика не допускается.




Читайте также:







Манометр для измерения низкого давления газовой среды

Общие сведения

Жидкие и газообразные вещества воздействуют с определенной силой на соприкасающиеся с ними тела. Величина этого воздействия, зависящая от свойств вещества и внешних факторов (температуры, сжатия и др.), характеризуется понятием давление.

Давлением называют отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности к площади поверхности при условии равномерного распределения силы по всей площади. Различают абсолютное и избыточное давление.

Абсолютное давление — это полное давление газа или жидкости с учетом всех действующих сил, в том числе давления атмосферного воздуха. Избыточное давление — это разность между абсолютным и атмосферным давлением при условии, что абсолютное давление больше атмосферного. В технике, как правило, измеряют избыточное давление.

Абсолютное давление может быть меньше атмосферного. Если при этом их разность имеет небольшую величину, то ее называют разрежением, если она достаточно велика — вакуумом.

Для измерения избыточного давления применяют манометры, в связи, с чем это давление часто называют манометрическим. Разрежение и вакуум измеряют вакуумметрами, атмосферное давление — барометрами.

Единицей измерения давления в системе СИ является ньютон на квадратный метр (Н/м2). Однако выпускаемые приборы градуируют пока в старых единицах — миллиметрах водяного столба (мм вод. ст.), миллиметрах ртутного столба (мм. рт. ст.) и технических атмосферах (кгс/см2).

Одна техническая атмосфера равна давлению на площадь в 1 см2 столба ртути высотой 735,56 мм при температуре 0°С или столба воды высотой 10 м при температуре 4° С, т. е. 1 кгс/см2= = 735,56мм рт. ст. = 104мм вод. ст.

Вакуум измеряют в процентах атмосферного давления или в тех же единицах, что и давление. Средняя величина давления атмосферного воздуха определена в результате многочисленных измерений и составляет 760мм.рт.ст.,

Измерение давления манометром

Рубрики: Опыты , Поделки , физика , Эксперименты | Теги: Измерение давления манометром, Опыты, Поделки, физика, эксперимент | 20 июня 2013 | Svetlana

Для измерения давления воздуха или газа внутри какого-либо сосуда манометром надо его резиновую трубку присоединить к этому сосуду. Следить за уровнем жидкости в обоих коленах манометра.
а) Если в обоих коленах манометра жидкость стоит на одинаковом уровне, считать давление газа внутри сосуда таким же, как и давление окружающего воздуха.
б) Если уровень жидкости в коротком колене манометра ниже, чем в другом, считать давление внутри сосуда большим, чем давление окружающего воздуха.

в) Если в коротком колене манометра жидкость стоит выше, чем в другом колене, считать, что внутри сосуда давление меньше, чем давление окружающего воздуха.

При разности уровней жидкости в трубках манометра расчёт разницы асмосферного давления и давления в сосуде делается по формуле:

Можно проделать следующие опыты с использованием своего манометра.
Насадив крепко конец резиновой трубки манометра на стеклянную воронку, широкое отверстие её затянуть резиновой плёнкой. Когда жидкость в манометре успокоится, опустить воронку в ведро с водой. Следить, как изменяется давление внутри воды с глубиной погружения воронки. Установив воронку на определённой глубине в воде, повёртывать её отверстием в разные стороны, вверх и вниз, следя за показанием манометра.
2. Открыть трубу у вытопленной незадолго до опыта печи. Ввести в печь резиновую трубку манометра. Уровень воды в коротком колене манометра поднимается. Рассчитать давление тёплого воздуха в печи (при тяге).
3. Резиновый мешок медицинской грелки надуть слегка воздухом и соединить его накрепко с резиновой трубкой манометра. Положить мешок горизонтально и класть на него одну за другой толстые книги (груз). Манометр хорошо покажет изменение давления воздуха, замкнутого в мешке.
4. Если достать стеклянную трубку общей длиной около 1,7 м, можно сделать манометр для измерения уже значительно большего избыточного давления, например, наибольшего напора воздуха при дутье ртом. Этим способом контролируется «сила лёгких». Дуть надо не рывками, а плавно увеличивая давление.

5. Этим же прибором можно измерить наибольшее разрежение, создаваемое при всасывании ртом. В этом случае надо ртом тянуть воздух из верхнего конца трубки.
6. Если в приборе 4-го опыта вместо короткого колена трубки вставить оттянутую на сужение трубочку, то при дутье в длинное колено из короткой трубки будет бить фонтан.

Е.Н. Соколова “Юному физику”

Физика для средней школы

Барометры. Манометры

Барометры — приборы, служащие для измерения атмосферного давления. Ртутный барометр (рис. 1) состоит из заполненной ртутью U-образной стеклянной трубки, один конец которой запаян, а на другом находится открытый резервуар с ртутью. Барометр имеет шкалу с миллиметровыми делениями, по которой непосредственно измеряют атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба. Оно численно равно высоте столба ртути между ее уровнями в закрытом и открытом коленах барометра.

Рис. 1

Преимущество таких барометров -большая точность показаний. Недостатки — они громоздки, хрупки, пары ртути вредны для здоровья людей.

Металлический барометр — анероид (рис. 2) состоит из цилиндрической камеры K, из которой откачан воздух. Камера герметично закрыта тонкой гофрированной крышкой-мембраной М.

Рис. 2

Чтобы атмосферное давление не сплющило мембрану, она соединена посредством тяги Т с пружиной П, закрепленной на корпусе прибора. К пружине прикреплена стрелка С, конец которой перемещается по шкале Ш. При изменении атмосферного давления мембрана прогибается внутрь или наружу и перемещает стрелку по шкале.

Преимущества анероидов в том, что они удобны в работе, прочны, малогабаритны. Основной недостаток — они менее точны, чем ртутные барометры.

Для измерения давления, большего или меньшего атмосферного, используют манометры. Манометры бывают жидкостные и металлические.

Жидкостный манометр делают в виде U-образной трубки с жидкостью (обычно водой или ртутью), одно колено которой присоединяется к сосуду, давление в котором нужно измерить (рис. 3, а). Уровень жидкости в этом колене понизится (если давление в сосуде больше атмосферного) или повысится (если оно меньше атмосферного) по сравнению с уровнем жидкости во втором колене. Измеряемое давление будет p = pa ± pgh, где pa — атмосферное давление, pgh — гидростатическое давление избыточного столба жидкости в колене манометра.

Рис. 3

Для измерения таким манометром давления внутри жидкости к одному из его колен присоединяют с помощью резиновой трубки плоскую коробочку, одна сторона которой затянута резиновой пленкой (рис. 3, б).

Простейший металлический манометр устроен следующим образом (рис. 3, в). Тонкая упругая пластинка М — мембрана — герметически закрывает коробку К, из которой частично откачан воздух. К мембране присоединен указатель Р, вращающийся около оси О. При погружении прибора в жидкость мембрана прогибается под действием сил давления, и ее прогиб передается указателю, передвигающемуся по шкале.

Классификация приборов

Типы манометров различаются по двум признакам: по виду измеряемого ими показателя и по принципу действия.

По первому признаку они подразделяются на:

  • приборы, предназначенные для измерения атмосферного давления, иначе они называются барометры;
  • приборы, измеряющие избыточное и абсолютное;
  • вакуумметры, призваны измерять разность атмосферного и абсолютного давлений;
  • напорометры, измеряют малое (до 40 кПа) избыточное давление;
  • тагометры, вид вакуумметра, которое измеряет избыточное давление верхнего предела 40 кПа;
  • дифференциальные манометры, измеряют разность давлений.

Они работают по принципу уравновешивания разницы давлений определенной силой. Поэтому устройство манометров разное, в зависимости от того, как именно происходит это уравновешивание.

По принципу действия они делятся на:

  • жидкостные, уравновешивание разницы давлений в таких приборах происходит за счет гидростатического давления столба жидкости, в устройстве используется принцип сообщающихся сосудов;
  • пружинные имеют простую конструкцию, и широко применяются для измерения давления среды в широких диапазонах;
  • мембранные, основаны на пневматической компенсации, уравновешивание давления происходит за счет силы упругости мембранной коробки;
  • электроконтактные, применяются в автоматических системах контроля и сигнализации, поскольку с их помощью можно регулировать измеряемую среду благодаря встроенному в корпус электроконтактному механизму;
  • дифференциальные используются для измерения уровня жидкостей под напором расхода жидкости, пара и газа с помощью диафрагм.

https://youtube.com/watch?v=MLdd1XPX7cA

По назначению существуют такие виды манометров, как:

  • общетехнические приборы применяются для измерения напора жидкостей, газов и паров, химически нейтральных к сплавам меди;
  • кислородные, они производятся в корпусах голубого цвета с указанием О2 на циферблате, применяются для измерения кислородного давления в баллонах или вакуумах;
  • ацетиленовые применяются для контроля избыточного давления ацетилена;
  • эталонные применяются в целях проверки других приборов, поскольку они обладают большой точностью;
  • судовые применяются в судах и морском транспорте;
  • железнодорожные используются на железнодорожном транспорте;
  • самопишущие имеют встроенный механизм, который позволяет воспроизводить на бумаге результат работы.

Принцип работы манометра

Принцип действия манометра 

Манометр — это прибор для измерения избыточного давления. Из-за того, что эта величина может быть различной, приборы имеют разновидности.

Принцип действия манометра основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации трубчатой пружины или более чувствительной двухпластинчатой мембраны, один конец которой запаян в держатель, а другой через тягу связан с трибко-секторным механизмом, преобразующим линейное перемещение упругого чувствительного элемента в круговое движение показывающей стрелки.

Виды и конструкция прибора

  • Корпус.
  • Стрелки прибора.
  • Шестерёнки.
  • Ось.
  • Поводок.
  • Зубчатый сектор.

Между зубьями сектора и шестерёнки устанавливается специальная пружина, которая необходима для того, чтобы исключить мёртвый ход.

Измерительная шкала представлена в Барах или Паскалях. Стрелка показывает избыточное давление той среды, в которой проводится замер.

Принцип действия очень прост.

Давление от измеряемой среды поступает внутрь трубки.

Под его воздействием трубка пытается выровняться, так как площадь внешней и внутренней поверхностей имеет разную величину.

Свободный конец трубки совершает движение, при этом стрелка поворачивается на определённый угол благодаря передаточному механизму.

Измеряемая величина и деформация трубки находятся в прямолинейной зависимости.

Именно поэтому значение, которое показывает стрелка, и является давлением определённой среды.

По своему назначению манометры бывают следующих видов:

  • Самопишущие. В них находится механизм, который на бумаге позволяет чертить график работы устройства.
  • Железнодорожные. Применяются в железнодорожном транспорте.
  • Судовые. Используются на морском и речном судне.
  • Эталонные. У них высокий класс точности. Именно поэтому их применяют для испытаний, регулировки и проверки прочих измерительных приборов давления.
  • Специальные. Используются для измерения величины разнообразных газов. В зависимости от того, для какого газа они предназначаются, имеют разные цвета корпуса и маркировочные буквы: для измерения горючих газов — красные, для негорючих — чёрные, жёлтые аммиачные (А), белые ацетиленовые (Ац), голубые кислородные (К).
  • Электроконтактные. В них имеется электросигнализация, которая позволяет регулировать измеряемую среду. Эти приборы подразделяются на два типа: на основе электроконтактной приставки и с микровыключателями.
  • Общетехнические. Предназначены для измерения давления в различных средах. Ими можно мерить избыточные и вакуумметрические давления.

По принципу работы выделяют такие типы:

  • Пьезоэлектрические. Основываются на пьезоэффекте. В кристалле кварца появляется заряд при механическом воздействии.
  • Деформационные. Основываются на деформации чувствительного элемента (мембраны, сильфона, пружины и прочих), который при деформации действует на стрелку.
  • Жидкостные. Их основой является трубка, заполненная жидкостью. Они могут быть двух видов: с одной или двумя трубками. Приборы с двумя трубками используются для того, чтобы в разных средах сравнивать давление.
  • Поршневые. Они состоят из цилиндра, внутрь которого вставлен поршень.

Жидкостные системы измерения

Величина в этих манометрах измеряется при помощи уравновешивания веса жидкостного столба. Мерой давления является уровень жидкости в сообщающихся сосудах. Этими приборами можно измерять величину в пределах 10−105 Па. Они нашли своё применение в лабораторных условиях.

По сути, это U-образная трубка, где находится жидкость с большим удельным весом в сравнении с той жидкостью, в которой непосредственно измеряется гидростатическое давление. Такой жидкостью чаще всего является ртуть.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Дифманометр принцип работы

Дифференциальный манометр: виды, принцип работы

Потребность в точном замере давления возникает в разных областях. Наиболее требовательны к точности замеряемых показателей производственные предприятия, на которых обслуживаются сложные технологические процессы. Комплексно определять перепады давления в таких условиях позволяет дифференциальный манометр (дифманометр), который имеет разные технико-конструкционные и функциональные исполнения.

Принцип работы прибора

Главным отличием дифференциальных моделей манометра является фиксация сразу двух значений, разность между которыми и отражается в качестве целевого показателя. 

Устройство дифференциального манометра

Большинство моделей содержат в конструкции целый комплекс манометрических деталей, функциональных компонентов и трубок для коммуникации между средами. Обязательным является и наличие нескольких измерительных камер, которые отделяются друг от друга именно манометрическими приспособлениями. В типовой схеме работы эти устройства и выполняют функции чувствительного элемента, фиксирующего разность давлений. Изменение состояния с колебанием той или иной характеристики в одной из сред дает сигнал и активируется механизм индикации. Опять же, средства выражения данных у дифференциального манометра различаются, как и реакции на изменения в системе в принципе. Корпус прибора выполняется из защищенных материалов – высокопрочного пластика или металла с антикоррозийным покрытием. Также корпус может иметь специальные элементы для установки, переноса или расположения в вязких и агрессивных средах. Особенно наличие таких дополнений важно для моделей прибора, которые используются в химической промышленности.

Основные классификации

В первую очередь стоит выделить конструкционные отличия между разными дифманометрами. Например, существуют стационарные и карманные устройства – соответственно, первые один раз устанавливаются в точке измерения и больше не меняют положения, а вторые используются непродолжительное время при обследовании той или иной технологической среды. По способу представления информации можно выделить три разновидности прибора:

  • Стрелочный дифманометр. Классическое исполнение измерительного аналогового устройства, которое показывает значение через движение стрелки по шкале. Такие модели физически надежны, однако уступают по точности более современным и развитым аппаратам.
  • Цифровой дифференциальный манометр. Устройство выводит данные по результатам замеров на дисплей. При наличии микропроцессора оператор может давать цифровым моделям команды по дальнейшим действиям в зависимости от зафиксированных показателей. То есть прибор выступает в качестве контроллера.
  • Модели с токовым выходом. Как правило, аппараты этой группы интегрируются в технологические цепочки и подают сигналы тока от 4 до 20 мА на исполнительное оборудование.

Мембранный дифманометры

В основе рабочей группы мембранного измерителя разности давлений находится чувствительная металлическая пластина или другой упругий, но в то же время восприимчивый к колебаниям элемент. К слову, в целях повышения чувствительности мембраны иногда делают гофрированными. Устройство также включает две герметичные камеры для измерения давления, которые соединяются между собой вентильным блоком с импульсными трубками. Разность давлений в дифференциальном манометре мембранного типа фиксируется штоком сердечника, который напрямую связан с чувствительным элементом. При пороговых колебаниях шток вызывает пропорциональные изменения выходного сигнала, что и обеспечивает эффект индикации.

Сильфонный дифманометр

Также этот вариант прибора называют показывающим. Конструкция сильфонных манометров основывается на двух частях – показывающей и сильфонной. Что касается первой части, то ее, как правило, представляет круглый корпус средним диаметром 150-200 мм, внутри которого заключен стрелочный трибко-секторный механизм. Цена деления обычно составляет 1 мбар, что оптимально для измерения технологических показателей давления. Дифференциальный манометр с сильфоном, в частности, используется в системах тепло-энергетики и газоснабжения, обслуживающих не агрессивные среды наподобие азота, аргона, воздуха и т. д.

Рабочая же часть устройства формируется средствами деформации упругой механики, состоящей из сильфонов, пружин и торсионной трубки. Собственно, активная среда воздействует на демпферную систему, которая передает физические сигналы элементам показывающей системы. Причем точность сильфонных устройств довольно высокая, поскольку механика не воспринимает помехи от температурно-влажностных негативных факторов.

Ртутный дифманометр

Входит в обширную группу жидкостных манометров, имея при этом одно из самых технически сложных конструкционных исполнений. Принцип действия прибора основывается на определении гидростатических показателей давления по столбу жидкости – в данном случае ртути. Используя также систему взаимодействия сообщающихся сосудов, устройство определяет разность давлений путем фиксации и сравнения избыточных уровней в жидкостных столбах. К особенностям ртутных дифференциальных манометров можно отнести высокую плотность рабочей среды, что минимизирует негативное влияние капиллярных сил.

Кроме того, для защиты рабочего процесса от внешнего воздействия при статическом давлении до 5 МПа могут задействоваться и дополнительные элементы контроля начального положения обслуживаемого столба жидкости. К тому же ртутные дифманометры отличаются чувствительностью к температурам, поэтому для устранения эффекта теплового влияния устройства иногда снабжаются средствами регулировки нулевого уровня чувствительной среды.

Дифференциальные манометры широко используют в технологических процессах для выполнения замеров, контроля, фиксации и настройки перепада напора, расхода рабочей жидкости и ее уровня.

Основные классификации

Большая часть диффманометров содержат в своем составе набор узлов и деталей. При их содействии поддерживаются коммуникационные связи между средами. В состав устройства в обязательном порядке должны входить камеры, которые отделены друг от друга приспособлением, с помощью них проводят замеры. То есть эти устройства играют роль чувствительного компонента,  который и фиксирует разницу давлений.

Изменение характеристик рабочей среды приводит к активации механизма индикации. Кроме этого, средства индикации у манометра этого класса могут различаться.

Для изготовления корпуса применяют полимеры или металл с антикоррозийным покрытием. Корпус оснащают специальными компонентами, которые применяют для транспортировки и закрепления устройств на рабочем месте.

Во-первых, надо разделить небольшие конструктивные отличия между разными манометрами. В практической деятельности  используют стационарные и переносные устройства. Первые фиксируют непосредственно на месте выполнения замера. Вторые применяют при обследовании того или иного технологического процесса.

По способу подачи данных можно выделить следующие модификации устройства.

Стрелочный

Это классическое представление аналоговых измерительных изделий. Полученное значение показывает стрелка, перемещающаяся по установленной шкале. Такие модели отличаются высокой надежностью, но по части показателей точности, аналоговые манометры значительно уступают цифровым.

Цифровой манометр

Это устройство выводит результаты замера на установленный монитор. На такие изделия может быть уставлен микрочип, которые используют для формирования команд, направляемых на исполнительный механизм. Манометры этого класса устанавливают непосредственно в технологические линии. Управление исполнительными механизмами осуществляются с помощью электрических сигнал от 4 до 20 мА.

Мембранный дифманометр

В основании дифференциального манометра этого типа лежит пластина, выполненная из металла или из другого упругого материала. Иногда, для повышения эффективности мембран их делают гофрированными.

В состав дифференциального мембранного устройства входят две емкости, предназначенные для замера параметров рабочей жидкости. Емкости связаны между собой блоком, оснащенные импульсными трубками.Разница давлений может закрепляться при помощи штока. Он связан с органом измерения. При предельных колебаниях шток вызывает изменения сигнала на выходе из прибора. Это и гарантирует отображение получаемых параметров.

Сильфонный дифманометр

Дифференциальный манометр этого класса часто называют показывающим. Конструктивно оно состоит из показывающей и сильфонной частей. Отображающая часть представляет собой корпус круглой формы. Внутри него устанавливают индикаторный механизм стрелочного типа. Цена деления такого устройства составлять 1 мбар. Сильфонные манометры нашли свое применение в системах отопления, водоснабжения. Кроме этого их устанавливают в комплексах газоснабжения, по которым транспортируют нейтральные газы.

В рабочей части дифференциального манометра установлены элементы упругой механики, они состоят из сильфонов, пружин и пр. то есть, активная среда оказывает воздействие на демпфирующую систему, та в свою очередь передает сигналы на систему индикации. Устройства этого класса отличаются высокой точностью замера, так как механика не восприимчива к воздействию температуры и влаги

Ртутный дифманометр

Он отличается сложностью конструкции. Работа этого изделия основана на определении гидростатических характеристик по ртутному столбику. Применяя взаимодействующие сосуды, прибор фиксирует разницу давлений методом оценки и сравнивания избыточных уровней в столбах жидкостей.

Особенность устройств этого типа заключается в плотности рабочей жидкости. Это сводит к минимуму воздействие капиллярных сил.

Ртутные дифференциальные приборы отличает высокая чувствительность к температурам. Поэтому для ликвидации температурного воздействия на них устанавливают приборы настройки.

Модели дифманометров

  • Группа жидкостных дифференциальных манометров, в которую входят поплавковые, колокольные, трубные и кольцевые модификации. В них измерительный процесс происходит на основе показателей жидкостного столба.
  • Цифровые дифманометры. Дают возможность измерять не только характеристики перепадов давления, но и скорость потоков сжатого воздушного, показатели влажности и температуры. 
  • Категория механических устройств. Это сильфонные и мембранные версии, обеспечивающие измерение посредством отслеживания характеристик чувствительного к давлению элемента.

Двухтрубные модели

Данные приборы используются для измерения показателей давления и определения разностей между ними. Это устройства с видимым уровнем, который обычно представлен в U-образной форме. По конструкции такой дифференциальный манометр представляет собой установку из двух вертикальных сообщающихся трубок, которые фиксируются на деревянной или металлической основе. Обязательным компонентом устройства является и пластинка со шкалой. В ходе подготовки к измерению трубы заполняют рабочей средой.

Далее в одну из труб начинается подача измеряемого давления. Одновременно с этим вторая труба взаимодействует с атмосферой. В процессе измерения дельты обе трубки испытывают измеряемое давление. Двухтрубный дифференциальный манометр с жидкостным заполнением используется для измерения показателей разрежения, давления неагрессивных газов и воздушных сред.

Однотрубные модели

Однотрубные дифманометры обычно используются, если необходимо получить результат высокой точности. В таких устройствах применяется и широкий сосуд, на который действует давление с наибольшим коэффициентом. Единственная же трубка фиксируется к пластинке со шкалой, демонстрирующей данные разности, и сообщается с атмосферной средой. В процессе измерения перепадов давления с ней взаимодействует наименьшее из давлений. Рабочая среда заливается в манометр дифференциального давления до того момента, пока не будет достигнут нулевой уровень.

Под воздействием давления определенная доля жидкости перетекает в трубку из сосуда. Так как объем рабочей среды, которая переместилась в измерительную трубку, соответствует объему, вышедшему из сосуда, однотрубный дифманометр предусматривает измерение высоты лишь одного жидкостного столба. Иными словами, сокращается погрешность измерения. Тем не менее, и приборы этого типа не избавлены от недостатков.

Отклонения от оптимальных значений могут быть обусловлены температурным расширением в измерительных компонентах прибора, плотностью рабочей среды и другими погрешностями, которые, впрочем, характерны для всех разновидностей дифманометров. Например, дифференциальный манометр цифровой даже с учетом поправок на показатели плотности и температурные коэффициенты также имеет определенный порог погрешности.

Мембранные дифманометры

Главный подтип механических дифференциальных манометров, который также разделяется на устройства с металлическими и неметаллическими измерительными элементами. В приборах с плоской мембраной из металла расчеты происходят на основе фиксации характеристик прогибов в измерительном компоненте. Распространен и дифференциальный манометр, в котором мембрана выступает разделительной перегородкой для камер. В момент деформации противодействующая сила формируется цилиндрической спиральной пружиной, разгружающей измерительный элемент. Так происходит сопоставление двух разных величин давления.

Также некоторые модификации мембранных устройств снабжаются защитой от одностороннего воздействия – эта особенность конструкции позволяет их применять в измерении показателей избыточного давления. Несмотря на активное внедрение электроники в метрологическую отрасль в целом, мембранные средства измерения остаются востребованными и даже незаменимыми в некоторых областях. Например, высокотехнологичный дифференциальный манометр ДМЦ-01м цифрового типа, несмотря на эргономичность и высокую точность, имеет ряд ограничений по использованию в условиях, где возможна эксплуатация мембранных устройств.

Сильфонные версии

В таких моделях измерительных элементом выступает гофрированный короб из металла, дополненный спиральной пружиной. Плоскость прибора разделяется сильфоном на две части. Наибольшее воздействие давления приходится на камеру вне сильфона, а наименьшее – во внутреннюю полость. В результате воздействия давлений с разными силами чувствительный элемент деформируется в соответствии с величиной, пропорциональной искомому показателю. Это классические манометры дифференциальные, показывающие результаты измерений стрелкой на циферблате. Но есть и другие представители этого семейства.

Другие механические версии

Менее распространены кольцевые, поплавковые и колокольные устройства измерения разности давлений. Хотя среди них встречаются относительно точные бесшкальные и самопишущие модели, а также приборы с контактными электрическими устройствами. Передача данных в них обеспечивается дистанционно опять же, посредством электрической связи или за счет пневматики. Для определения расходных показателей на основе переменных разностей также выпускают механические приборы с суммирующими и интегрирующими дополнениями.

Цифровые дифманометры

Устройства этого типа кроме основных функций измерения разницы в давлении способны определять динамические показатели рабочих сред. Такие приборы обозначаются маркировкой ДМЦ-01м. Дифференциальный манометр цифровой, в частности, используется в системах контроля вентиляции производственных объектов, позволяет рассчитывать показатели потребления газа, учитывая температурные корректировки, а также вести учет средних расходов по измеренным позициям. Устройство снабжено микропроцессором, который автоматически ведет учет измерений и накопления информации по газоходу. Все получаемые сведения о результатах работы отображаются на дисплее.

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Принцип работы тонометра

Сердечные болезни входят в тройку самых распространенных недугов мира. Ненормальное артериальное давление – верный признак развития проблем с главным жизненным органом.

Первоклассным средством для выявления и предупреждения сердечных заболеваний является тонометр. У каждого медицинского аппарата – своя «биография» и особенности. 

Принцип работы механического тонометра

Принцип работы тонометра связан с изобретением в начале прошлого столетия аускультативной методики регистрации артериального давления. С тех пор особых изменений в ней не произошло. Основой данного метода является прослушивание звуков в организме, которые появляются в определённых условиях. В механическом приборе есть:

  • манжета, надеваемая на плечо;
  • помпа-нагнетатель, накачивающая воздух;
  • манометр (мембранный или ртутный), демонстрирующий давление воздуха.

Кроме того, в таком устройстве присутствует фонендоскоп, позволяющий прослушивать характерные шумы.

Принцип работы тонометра заключается в следующем: манжета фиксируется на руке, затем выполняется нагнетание воздуха, чтобы полностью пережать артерию. Давление повышается на 30-40 миллиметров ртутного столба, выпускается воздух. Происходит открытие артерии, возобновление тока крови. Возникают первые шумы, давление будет соответствовать показателю систолического (верхнего) давления. Происходит снижение давления, появляются характерные звуки. После открытия артерии манометр демонстрирует диастолическое давление.

Как работает автоматический тонометр

Электронный тонометр

Когда используется осциллометрический метод, осуществляется регистрация колебаний  воздуха внутри манжеты. Они возникают из-за того, что кровоток воздействует на пережатый участок артерии. Нет необходимости в фонендоскопе. Устройство преобразует колебания воздуха в электросигналы. Автоматической системой они анализируются и переводятся в числа. С учётом установленного функционала можно получать такие данные, как показатель давления, частота сердечных сокращений, наличие аритмии. Автоматический тонометр купить следует каждой семье. Преимущества такого прибора заключаются в том, что показатели сохраняются в памяти.

Принцип работы механического тонометра

Все измерители можно разделить на два больших класса:

  • Механические. Традиционные модели. Состоят из манжеты (специального ремешка), нагнетателя воздуха (так называемой груши), стетоскопа и манометра.
  • Автоматические. Производятся на основе современных технологий. Состоят из электронной начинки и манжеты.

Существуют так называемые полуавтоматические тонометры. Самостоятельного значения они не имеют, так как представляют собой своеобразную комбинацию из существующих классов.

Механические разновидности используются до сих пор.

Огромная популярность возникла благодаря простой и неприхотливой конструкции аппарата. Особенности устройства механических тонометров:

  • Большой диапазон манжет. Встречаются «рукава» как для людей пожилого возраста, так и для детей.
  • Нагнетатель (груша) имеет два клапана: обратный и сбросовый. Первый держит воздух в манжете, последний высвобождает его.
  • Стетоскоп представляет собой резиновую трубку и предназначается для прослушивания сердечных тонов.
  • Манометр отображает данные на дисплее. Движущаяся стрелка указывает на существующее артериальное давление.

Принцип работы механического тонометра: «рукав» сдавливает воздух, который постепенно нагнетается грушей. В это время с помощью стетоскопа прослушиваются ритмы сердца. Результат отобразится на экране устройства.

Традиционный участок для измерения – плечо. Никто не запрещает определять давление в других местах, но именно на плече фиксируются точные и стабильные данные.

Автоматический тонометр – более технологичный вариант измерения артериального давления. Особенности устройства:

  • Отсутствие нагнетателя воздуха (груши). Присутствует только манжета и электронный блок.
  • Оборудование может хранить информацию о предыдущих измерениях.
  • Одна кнопка на манометре запускает весь процесс.
  • Наличие дополнительных возможностей. Автоматические измерители могут измерять индикатор положения тела, аритмии и другие показатели.

Давление измеряется посредством осциллометрического метода. Принцип действия: воздух в манжету постепенно накачивается и сбрасывается специальным компрессором.

Прибор отслеживает колебания воздуха в манжете, которые возникают из-за потока крови на пережатом участке. Колебания преобразуются в сигналы, которые переводятся в цифровые значения на дисплее.

Достоинства механических измерителей:

  • Точность. Аппараты с высокой степенью достоверности определяют артериальное давление. «Механику» часто можно встретить в медицинских учреждениях.
  • Неприхотливость. Нет нужды в подзарядке и смене батареек. Могут возникнуть проблемы с грушей, но элемент можно легко заменить другим.
  • Привычность. Классические модели известны практически каждому.
  • Дешевизна. Покупка не требует больших вложений.

Из недостатков можно выделить сложность измерения. Пожилым людям порой трудно разобраться с принципом работы прибора, а показания движущейся стрелки зачастую просто нечитабельны для людей с плохим зрением. Также требуется приложить некоторые усилия для измерения: грушу необходимо сжимать для нагнетания воздуха в манжете.

Преимущества автоматических моделей:

  • Удобство использования. Все, что требуется от человека – надеть манжету и нажать на кнопку. Прибор проведет измерение самостоятельно.
  • Интуитивно понятный интерфейс. Производители работают в угоду потребителям.
  • Разнообразие. Рынок изобилует десятками моделей с любыми конфигурациями.
  • Цифровой дисплей. Показатели отображаются ясно и четко. Нет никаких стрелок. Автоматический аппарат идеально подойдет людям с плохим зрением.

Из недостатков: необходимость в подзарядке и дороговизна. Электронный блок придется со временем подзаряжать.

Типы тонометров

Все имеющиеся сегодня на рынке медицинской техники тонометры можно разделить на две большие группы – механические и электронные. Последние, в свою очередь, подразделяются на автоматические и полуавтоматические.

Самые распространенные — механические тонометры (нагнетание и стравливание воздуха производится механическим способом, т. е. с помощью резиновой груши).

Они и самые дешевые, и достаточно точные. Но людям с нарушениями слуха пользоваться ими не рекомендуется: им будет сложно уловить тоны, определяющие верхнее и нижнее давление. Между тем это единственный вид приборов, который позволяет измерять давление при наличии симптомов аритмии. В комплект механических измерителей входят плечевая манжета, пневматический нагнетатель, фонендоскоп и манометр (ртутный или мембранный).

Принцип действия механических тонометров отличается от принципа работы электронных приборов и требует непосредственного участия человека на всех этапах процесса измерения.

Человеческий фактор вносит некоторую дополнительную погрешность в результаты измерения давления, величина, которой напрямую зависит от профессионализма измеряющего. При самостоятельном измерении для удобства рекомендуется тонометр со встроенной головкой фонендоскопа (безусловно, для специалистов – отдельно). Это облегчает процедуру самостоятельного измерения давления. К достоинствам механических тонометров можно отнести высокую надежность и низкую стоимость приборов.

Электронные тонометры лишены некоторых недостатков механических приборов: они могут измерять и пульс и давление, нет необходимости пользоваться фонендоскопом. Современные модели оснащены индикаторами аритмии, которые сигнализируют о нарушении ритма сердца. Как правило, они имеют функцию памяти для фиксации измеренного давления. Отслеживая динамику изменения давления, врач сможет назначить эффективную терапию. За счет того, что роль человека в процессе измерения давления сведена к минимуму, электронные измерители давления обеспечивают очень высокую точность измерений. Для уменьшения погрешности измерений следует в точности соблюдать рекомендации производителей по использованию электронных тонометров. Различают полуавтоматические и полностью автоматические электронные тонометры.

Электронные полуавтоматические тонометры сравнительно недороги, обладают высоким классом точности и блоком памяти. Для измерения давления следует надеть на руку манжету и самостоятельно накачать грушей давление в манжету.

Прибор работает на батарейках, а показания высвечиваются на электронном дисплее. Полуавтоматические электронные тонометры предназначены как для индивидуального, так и для семейного использования, и позволяют быстро, просто и с высокой точностью измерить артериальное давление, а также определить частоту пульса. В полуавтоматических тонометрах также полностью исключено влияние человеческого фактора на точность измерения, что позволяет минимизировать погрешность результата.

Полностью автоматические тонометры снабжены компрессором, при помощи которого достигается нужное давление в манжете. Несмотря на свое многообразие, тонометры с автоматическим циклом измерения различных фирм-изготовителей очень близки по техническим параметрам – массе, габаритам, потребляемой мощности, погрешности измерения давления.

Автоматический (электронный) тонометр — это прибор с осциллометрической электронной измерительной системой, предназначенный для самостоятельного контроля уровня артериального давления и пульса. Измерения производятся путем подачи воздуха в манжету и автоматического измерения значений давления и пульса.

Кроме того, автоматические тонометры различаются по месту наложения манжеты на тонометры с манжетой на плече и тонометры с манжетой на запястье.

Автоматические тонометры на запястье — это приборы для измерения уровня артериального давления, а также контроля частоты пульса. Автоматические тонометры на запястье отличаются небольшим размером, компактностью, а потому подходят для измерения давления у людей с большим объемом руки или людям ведущим активный образ жизни.

Принцип действия, простота и точность измерения аналогичны соответствующим характеристикам тонометров на плечо.

Высокая точность и надежность в сочетании с простотой управления делают процесс измерения давления с помощью автоматического тонометра на легкодоступным и комфортным для человека.

Автоматические тонометры показывают высокую стабильность результатов измерения давления, погрешности не выходят за допустимые пределы. В руках опытного специалиста механический тонометр – точнейший прибор, но у пользователя, не вполне владеющего техникой измерения (особенно если имеются проблемы со слухом или зрением), ценность полученных показателей может приближаться к нулю.

Для домашнего измерения лучше всего подойдут механические или полностью автоматические тонометры, т. к. они дают наиболее точный и стабильный результат независимо от того, кто ими пользуется. Если у пользователя имеются хорошие навыки измерения давления, если он не сомневаетесь в том, что сможет точно соблюсти все правила измерения, а, кроме того, у него нет проблем со зрением или слухом, то лучший выбор — механический тонометр. Если все-таки имеются сомнения по поводу возможности измерять давление самостоятельно, то выбирать нужно – электронный тонометр.

Пожилым людям для самостоятельного измерения давления больше подходят автоматы, поскольку ручная накачка манжеты полуавтомата требует некоторых усилий, на которые не обращают внимание сравнительно молодые и здоровые люди. Лицам, страдающим аритмией, также следует отдавать предпочтение автоматическим приборам с манжетой на плечо. Ограничения же могут быть связаны с размером манжеты (должен соответствовать охвату руки в области бицепса) или с некоторыми индивидуальными особенностями пациента. Людям, больным аритмией, постинфарктные и постинсультные больным, необходимо контролировать давление только с помощью тонометров с системой MAM.

Поэтому, выбор тонометра на данном этапе больше зависит от опыта измерения давления и наличия заболеваний (аритмия, стенокардия ) или их отсутствие

Стабильность результата и соответствие его позиционируемой точности

Точность измерений – это самый главный критерий в работе тонометра. Все приборы могут давать погрешность в пределах допустимого, что составляет ±3 мм рт. ст. по уровню давления и ±5 по пульсу. Также необходимо помнить, что разброс показаний может возникать из-за различных помех создаваемых движениями руки или тела, окружающей обстановкой (например, стуком по столу), разговором во время измерения. Разброс в показаниях неизбежен, если измерения производить подряд. Необходимо делать перерыв между измерениями примерно 5-10 минут. При этом рекомендуется снимать манжету с руки. Это позволяет кровеносным сосудам восстановить эластичность. Необходимо правильно, плотно, но не туго накладывать манжету. Разные положения манжеты приводят к разбросу показаний. Не плотно одетая манжета также причина заниженных показаний.

Классификация аппаратов для измерения давления

Чтобы выбрать аппарат, которым просто и удобно пользоваться, ознакомьтесь с классификацией. Группы аппаратов по степени участия пациента в процессе измерения, расположению манжеты и функциональным возможностям представлены ниже. Отдельно можно было бы классифицировать устройства по производителю, но вопрос выбора торговой марки не является основным, т.к. большая часть производства зарубежной медтехники находится на территории Китая.

По степени участия пациента в процессе

Считается, что первые приборы для измерения давления появились в Австрии в 1881-м году. Давление в те годы измерялось при помощи ртутного манометра. В дальнейшем российский хирург Н. С. Коротков описал способ измерения систолических и диастолических тонов посредством прослушивания. Какой тонометр точный: со временем механические устройства стали уступать свое место полуавтоматическим, которые в дальнейшем начали тесниться приборами-автоматами. Разница между всеми тремя вариантами заключается в степени участия пациента в процессе замера:

  • Ручные. Накачивание и сброс воздуха осуществляется вручную с помощью груши. Давление определяется на слух стетоскопом, глядя на показания стрелки на циферблате.
  • Полуавтоматические. Воздух накачивается грушей, а индикация пульса и АД на дисплее производится без использования стетоскопа.
  • Автоматические. Накачивание воздуха осуществляется компрессором, а сброс – клапаном. Результат показывается на дисплее. Работает тонометр-автомат от сети при помощи адаптера или на батарейках.

По способу расположения манжеты

Важным фактором является расположение манжеты и ее размер. Этот элемент состоит из ткани (преимущественно нейлоновая), расположенной внутри пневмокамеры и фиксаторов (застежек) в виде липучек. Изнутри он выполнен из медицинской резины. Чтобы сжимать руку пациента и перекрывать ток крови по сосудам для определения точного показателя, данный элемент заполняется воздухом. Располагается этот элемент в зависимости от модели на плече, запястье и пальце:

  • На плече. Самый распространенный вариант, который подходит всем возрастным категориям. В интернет-магазинах представлен широкий ассортимент манжет от детских до очень больших.
  • На запястье. Оптимален только для молодых пользователей, особенно в случае контроля давления при повышенных физических нагрузках, во время спортивных занятий. У пожилых людей показания могу быть неверными. Кроме того, не подходит при треморе, диабете, склерозе сосудов.
  • На пальце. Самый простой, но наименее точный вариант. По этой причине он не считается серьезным медицинским оборудованием.

По наличию дополнительных функций

Более простые и бюджетные модели не имеют каких-либо дополнительных функций, но их наличие может стать неплохим плюсом в пользу выбора конкретного тонометра. Чем больше функционал, тем легче и удобнее проводить процедуру измерения артериального давления. Современные высокотехнологичные устройства могут иметь:

  • Объем памяти, который в большинстве случаев рассчитан на 1-200 измерений. Благодаря ему, в устройстве сохранится информациях о всех проведенных замерах – это особенно необходимо, если аппаратом пользуется несколько человек.
  • Диагностика аритмии, т.е. нарушения ритма. В этом случае данные будут выводиться на информативный дисплей. Дополнительно имеется подача звукового сигнала.
  • Интеллектуальное управление, или система Intellisense. Функция, способная минимизировать вероятность ошибки при наличии аритмии сердца. Встречается только у дорогих моделей.
  • Голосовое озвучивание результата. Эта функция очень важна для пациентов, имеющих проблемы со зрением.
  • Подсказывающий дисплей. Функция, удобная для начинающих. Она показывает пользователю нормальное у него давление или нет с помощью цвета.
  • Функция осуществления нескольких замеров АД подряд (часто 3) с расчетом среднего значения. Такая возможность необходима при мерцательной аритмии, т.е. фибрилляции предсердий.

Как выбрать тонометр Смотреть видео

Как выбрать тонометр для домашнего пользования

Алгоритм выбора является несложным. Важно определиться с конкретным видом устройства, приняв во внимание частоту эксплуатации прибора, возраст пациента, наличие сердечно-сосудистых заболеваний и т.д. Какой тонометр точнее – критерии выбора:

  • Частота эксплуатации и количество пользователей. Прибор-автомат или полуавтомат подходит для частого применения, но если количество пользователей больше одного, то рекомендуется выбрать модель с функцией памяти.
  • Возрастная категория пациента. Людям молодого и среднего возраста подходят как плечевые, так и запястные манометры. Пожилому пациенту следует выбирать исключительно плечевой. Связано это с тем, что сосуды лучезапястного сустава со временем изнашиваются, эластичность их стенок падает, возникает артроз (заболевания суставов), начинают появляться косточки. Все эти факторы способны исказить точности замеров АД.
  • Размер манжеты. Самыми популярными являются плечевые изделия – под плечом в медицинской терминологии подразумевается участок от плечевого сустава до локтевого. Такой тип представлен несколькими размерами, одни из которых универсальны, другие – подходят только для детей или взрослых. Примерная разбивка в таблице:





Окружности руки посередине между плечом и локтевым суставом (см)

Размер

18-22

Small (маленький)

22-32

Medium (средний)

32-45

Large (большой)

  • Наличие сердечно-сосудистых заболеваний. Если пациент имеет проблемы с сердцебиением (аритмия), то предпочтение стоит отдать прибору с функцией интеллектуального измерения.
  • Возможность измерять давление самостоятельно. Механический сфигмоманометр подходит только врачам и медсестрам, которые умеют им пользоваться, ведь во время проведения замера АД нужно слушать пуль стетоскопом. По этой причине для домашнего применения следует выбирать полуавтоматический/автоматический аппарат. Он начинен чуткой электроникой, которая сама с точностью определит пульс.
  • Фирма-производитель. К популярным производителям измерителей давления относятся AND и Omron (оба Япония), Microlife (Швейцария), Beurer (Германия). Причем AND имеет патентованную технологию осциллометрического измерения АД – она первой получила патент на данную методику, которая применяется в цифровых устройствах. Omron активно продвигает свою продукцию среди русскоязычной аудитории, что положительно сказывается на бизнесе компании.

Какой тонометр самый точный

Точнейшим является ртутный прибор, т.к. давление по определению измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). В аптеках они практически не продаются, являются громоздкими и имеют все присущие ручным измерителям недостатки. Измерить АД самостоятельно с помощью ручного прибора очень сложно – нужно иметь навыки, хороший слух и зрение, что есть не у всех пациентов. Кроме того, раз в полгода нужно производить калибровку (настройку) в специальном центре.

Автоматический прибор может врать, он имеет некоторую погрешность (часто заявляется около 5 мм), но критического значения для подбора терапии это в большинстве случаев не имеет. Альтернатив автоматам-измерителям АД для использования в домашних условиях нет, только нужно уметь правильно их эксплуатировать. Какой тонометр точнее: по данным специалистов из градуировочных лабораторий страны, процент некорректных измерений составляет:

  • 5-7% для AND, Omron;
  • около 10% для Hartmann, Microlife.

Механический

Чтобы узнать, какой тонометр точный, обратите внимание на механические аппараты. Они состоят из надеваемой на плечо манжеты, манометра и нагнетателя воздуха с регулируемым клапаном. Показатели артериального давления устанавливаются за счет прослушивания характерных звуков через стетоскоп. АД в таком случае измеряется человеком, который обладает соответствующими навыками, поэтому этот тип оборудования рекомендуется медработникам. Он часто используется в государственных медучреждениях, например, больницах. Какой тонометр точнее – популярные модели:

  • Healthcare CS-105. Высокоточный механический аппарат в металлическом корпусе от CS MEDICA. Есть встроенный фонендоскоп, манжета (22-36 см) из нейлона с фиксирующим металлическим кольцом, эластичная груша с игольчатым клапаном и с пылезащитным фильтром. В комплекте присутствует чехол для удобного хранения оборудования. Относительно дешевый (870 р.).
  • Healthcare CS-110 Premium. Профессиональное устройство, манометр которого совмещен с грушей. Выполнен в ударопрочном полимерном корпусе с хромовым покрытием. Используется увеличенная манжета (22-39 см) без фиксирующей скобы. Есть большой и легкочитаемый циферблат, приятная на ощупь груша с хромированным спускным клапаном. Точность измерения подтверждается европейским стандартом EN1060. Стоит дороже аналогов (3615 р.).
  • Microlife BP AG1-30. Данный сфигмоманометр с высокой точностью состоит из груши, клапана спуска воздуха, сумки для хранения. Используется профессиональная манжета (22-32 см) с кольцом из металла. Модель популярна среди отечественных врачей. Отличительная особенность – вшитая в манжету головка стетоскопа. Стоит недорого (1200 р.).

Принцип действия сфигноманометра

Стетоскоп при измерении необходимо прикладывать к внутренней части локтевого сгиба. После этого специалисту требуется накачать воздух в манжету – он делает это до тех пор, пока за счет сдавления показатель АД не станет на 30-40 мм рт. ст. больше по сравнению с предполагаемым систолическим давлением (верхняя граница) проверяемого. Затем воздух медленно выпускается так, чтобы давление в манжете понижалось со скоростью 2 мм рт.ст. в секунду.

Постепенно падая, давление в манжете достигает систолического значения у пациента. В стетоскопе в этот момент начинают прослушиваться шумы, называемые «тоны Короткова». Диастолическое давление (нижнее) является моментом окончания этих шумов. Принцип работы получается следующим:

  • Когда давление воздуха в манжете нагнетается и превышает этот же параметр в сосудах, то происходит сжатие артерии до такой степени, что кровяной ток по ней приостанавливается. В стетоскопе в это время наступает тишина.
  • Когда давление внутри манжеты понижается и просвет артерии приоткрывается, то ток крови возобновляется. В стетоскопе в этот момент начинают прослушиваться тоны Короткова.
  • Когда давление стабилизируется, а артерия открывается полностью – шумы исчезают.

Как Измерить Давление Самому Себе МЕХАНИЧЕСКИМ тонометром Смотреть видео

Плюсы и минусы механических аппаратов

Какой тонометр точнее – при ответе на этот вопрос лидирует механический прибор. Плюсы механического устройства:

  • впечатляющая точность;
  • демократичная стоимость;
  • надежный;
  • подходит для измерения АД даже у пациентов с аритмией.

Основным минусом считается трудность эксплуатации, особенно для пожилых людей и больных, имеющих слабое зрение и слух, нарушения движений конечностей – для них он станет бесполезным приобретением. Чтобы облегчить замер АД в комплектацию некоторых моделей входит манжета со встроенной головкой фонендоскопа и нагнетателем с манометром в совмещенном виде. По этой причине сфигмоманометр все же можно приобретать для эксплуатации в домашних условиях.

Полуавтоматический

По сравнению с механическим устройством он имеет множество отличий, но с автоматическим имеет немало сходств. По цене полуавтоматический аппарат находится где-то посередине между двумя другими разновидностями. В продаже можно встретить десятки качественных и долговечных мобильных изделий такого типа, среди которых немалую популярность приобрели:

  • Omron S1. Компактный японский аппарат на плечо, нагнетание воздуха в котором осуществляется за счет резиновой груши. Результаты выводятся на трехстрочный дисплей. Есть память, рассчитанная на сохранение 14 измерений. В комплекте есть регистрационный журнал для фиксации данных. Прибор оснащен индикатором, который подает мигающий сигнал на дисплей, если уровень АД выходит за оптимальные рамки. Для питания нужны 2 батарейки, сетевого адаптера нет. Стоимость – 1450 р.
  • Omron M1 Compact. Полуавтоматический компактный аппарат на плечо, удобный и легкий в применении. Управляется с помощью одной кнопкой. Есть все необходимые функции для быстрого и точного замера АД. Объем памяти рассчитан на 20 замеров. Питается от 4-х батареек типа ААА. Сетевого адаптера нет, стоит 1640 р.
  • A&D UA-705. Устройство на плечо с функциями, необходимыми для точного и быстрого замера АД в домашних условиях. Есть индикатор аритмии, повышенный объем памяти, сохраняющий 30 последних результатов. Для работы нужна только 1 батарейка АА. Гарантия рассчитана на 10 лет, но стоит дороже аналогов – 2100 р.

Как работает

Полуавтомат аналогичным образом определяет АД и пульс, как и автоматический. Отличительной особенностью является то, что накачивать манжету в нем нужно вручную, т.е. резиновой грушей. Перечень их дополнительных функций является более скромным, но при этом такой прибор обладает всем необходимым для замера давления функционалом. Многие пользователи и специалисты считают, что полуавтомат с базовым набором – это лучший выбор для домашнего пользования.

Преимущества и недостатки

Одним из минусов устройства считается необходимость ручного накачивания с помощью груши, что не подходит ослабленным людям. Кроме того, точность данных зависит от заряда батареек – на нее может влиять и внешнее воздействие. К плюсам относятся:

  • простота эксплуатации по сравнению с механическим аналогом;
  • доступная стоимость за счет того, что прибор не оснащается электродвигателем, как модель-автомат;
  • отсутствие автоматического нагнетателя воздуха позволяет экономить деньги на покупку и замену аккумуляторов, батареек.

Автоматический­

При возникновении вопроса о том, какой тонометр точнее, рассмотрите автоматический аппарат и принцип его деятельности. Особенность устройства такого типа заключается в следующем: все этапы замера АД выполняются автоматически. Появился автоматический измеритель давления в конце прошлого столетия. Пользователю нужно лишь правильно расположить манжету на себе и нажать соответствующие кнопки – далее прибор сделает все самостоятельно. Дополнительный функционал делает эту процедуру более информативной, легкой.

  • A&D UA 668. Аппарат питается от батареек и сети, управляется одной кнопкой, есть функция вычисления среднего значения, ЖК-экран. Память рассчитана на 30 ячеек. Адаптера в комплект нет, стоит 2189 р.
  • Microlife BP A2 Basic. Модель с ЖК-экраном, 4 батарейками АА, возможностью питания от сети, памятью на 30 ячеек и индикатором движения. Есть шкала ВОЗ и индикация аритмии. Стоит недорого – 2300 р. Адаптера в наборе нет, что является существенным минусом.
  • Beurer BM58. Модель с памятью для двух пользователей и 60 ячейками. Есть шка

3 вида давления и единиц со всего мира

Несколько простых для запоминания формул давления

Последнее обновление 22 февраля 2020 г.

Что такое давление?

По определению, давление описывается как величина силы, приложенной перпендикулярно к поверхности на единицу площади.

Его можно рассчитать по следующей формуле:

P =

F
А

где: P = Давление
Ф = Результирующая сила
А = Поверхность, на которую действует сила

Атмосферное давление на поверхности жидкости

Как физически создается давление?

Один из способов взглянуть на давление — это увидеть его как результат веса всех уложенных друг на друга молекул на поверхности.Этот подход лучше всего подходит для твердых и жидких веществ.

Сплошной блок своим весом создает давление на поверхность.

На рисунке выше показана поверхность с твердым блоком наверху.

Каждая молекула этого блока имеет вес, потому что на нее действует гравитация. Поскольку вес — это сила, направленная вниз, каждая молекула будет оказывать на поверхность небольшую силу.

Результирующая сила всех этих малых сил создает давление.

При использовании этого подхода для газов можно утверждать, что молекулы газа не складываются, поскольку они свободно плавают.Итак, как они могут воздействовать на эту поверхность?

Чтобы разобраться с этим аргументом, мы должны взглянуть на давление с другой точки зрения.

Молекулы создают давление на поверхность при каждом ударе

Молекулы газа находятся в постоянном движении. Когда они двигаются, у них есть импульс и кинетическая энергия. Часто они будут сталкиваться друг с другом и с поверхностью объекта.

При каждом столкновении с поверхностью молекулы передают импульс этой поверхности.Это создает силу, перпендикулярную этой поверхности.

Сумма сил всех этих сталкивающихся молекул создает давление.

Какие бывают типы давления?

Существует три различных типа давления:

  • абсолютное давление
  • избыточное давление
  • перепад давления

Разница между этими тремя значениями — это исходная точка, выбранная в качестве нулевой точки на шкале.Для абсолютного давления идеальный вакуум был
выбирается в качестве контрольной точки, а для манометрического давления контрольной точкой является атмосферное давление. Для перепада давления там
не является фиксированной точкой отсчета, потому что сравниваются два разных давления.

На следующем рисунке показаны различные типы давления. Начальная точка каждой стрелки совпадает с
выбранный ориентир. Обратите внимание, что абсолютное давление и дифференциальное давление всегда положительны, в то время как относительное (манометрическое) давление также может быть незначительным.
отрицательный.В последнем случае мы также называем это частичным вакуумом. Теоретически максимальный частичный вакуум составляет -1 013 бар, что соответствует идеальному вакууму.

Измерение давления — это, в принципе, всегда сравнение давлений между двумя разными
места.

Для абсолютного давления сравнение проводится между точками с определенным давлением.
и другое место в абсолютном вакууме.

Аналогично для относительного (манометрического) давления, когда сравнение будет выполняться с местом при нормальном давлении.
атмосферное давление (1013 мбар на уровне моря).

При измерении перепада давления сравниваются давления между двумя случайными точками.

Приборы для измерения давления специально разработаны для измерения этих трех различных типов
давление и, следовательно, могут быть соответственно классифицированы.

Абсолютное давление

Измерение чего-либо осуществляется путем сравнения с хорошо известной точкой отсчета. Для абсолютного давления
ориентиром является идеальный вакуум. Эта точка была выбрана, потому что это самый низкий из возможных
давление.В частности, никакого давления нет.

Идеальный вакуум означает, что все частицы удалены из замкнутого объема. В этом томе
который тогда полностью опустеет, давление не может быть.

Как уже было сказано, абсолютное давление всегда положительное число. Отрицательные числа невозможны, потому что
ниже идеального вакуума нет давления.

Манометрическое давление (относительное давление)

Вместо того, чтобы сравнивать измеренное давление с идеальным вакуумом, мы теперь сравним его с
стандартное атмосферное давление на уровне моря.Последний
составляет 1013,25 мбар (14,696 фунтов на кв. дюйм).

Разница между абсолютным и избыточным давлением, измеренная одновременно в одном и том же месте,
всегда составляет около 1 бара (14,50 фунтов на кв. дюйм).

Манометрическое давление, иногда также называемое относительным давлением , может принимать как положительные, так и отрицательные значения. Для положительных значений это
называется избыточное давление . Тогда измеренное давление выше стандартного атмосферного.
давление и равно абсолютному давлению минус атмосферное давление.

P o = P абс P атм

Если измеренное манометрическое давление отрицательное, оно называется разрежение или частичное
вакуум
. В этом случае измеренное давление ниже стандартного атмосферного давления и составляет
определяется путем вычитания абсолютного давления из атмосферного.

P u = P атм P абс

Отметив, что это частичный вакуум, нам не нужно использовать знак минус.Если пылесос
работает при абсолютном давлении 0,8 бар, можно также сказать, что он работает при разрежении 0,2 бар.

Дифференциальное давление

Иногда необходимо измерить разницу давлений между двумя разными точками.
Когда одна или другая точка является точкой отсчета, например идеальный вакуум или эталон
атмосферное давление, оно называется перепадом давления.

Теоретически можно утверждать, что абсолютное и манометрическое давление равны дифференциальному давлению.
так как мы также измеряем разницу давлений между двумя точками.Однако перепад давления составляет всего лишь
что-то сказать о разнице давления между двумя точками. Он не дает информации о
уровень давления в каждой из этих двух точек.

Например, перепад давления в 3 бара между точками A и B ничего не говорит о величине
давления в точках A и B, и ничего не говорится о том, какая точка находится под самым высоким давлением.

Есть ли другие виды давления?

Все типы давления, которые мы обсуждали до сих пор, основаны на выборе между двумя стандартными
контрольные точки или сравнение двух давлений.

Однако существуют определенные виды давления, которым дано определенное название, чтобы указать значение
давления. Вот некоторые примеры стандартных давлений:

  • Давление вакуума
  • Атмосферное давление
  • Гидростатическое давление
  • Динамическое давление

Это не имеет ничего общего с их отношением к определенному типу давления, поскольку все они могут быть
выражается как один из трех типов давления.

Значит, других типов нет.Есть только другие давления с конкретным названием.

Ниже приводится описание этих общих удельных давлений.

Давление вакуума

Строго говоря, вакуум — это пространство, в котором абсолютное давление равно нулю. Этого можно добиться только
если все частицы удалены из этого пространства. Другими словами, пространство действительно пустое. Идеальный пылесос
возможно только теоретически. Технически невозможно удалить все частицы в замкнутом объеме.

Вакуум не обязательно должен быть идеальным, чтобы его можно было назвать вакуумом. На практике вакуум будет только частично
достигнуто. Поэтому его также называют частичным вакуумом. В общем, мы говорим о вакууме, когда
давление ниже атмосферного.

Высокий вакуум означает, что абсолютное давление очень низкое.

Для создания вакуума используется вакуумный насос. С помощью этого насоса частицы, находящиеся внутри
закрытый объем будет высосан в максимально возможной степени.Производительность вакуумного насоса определяет уровень
вакуума.

Примером вакуумного насоса, который довольно часто используется в промышленности, является вакуумный насос с жидкостным кольцом.
Эксцентрик вращается в корпусе насоса, не производя
контакт с этим кожухом. Вода впрыскивается в корпус насоса, но недостаточна для полного заполнения
насос. За счет центробежного ускорения вода образует жидкое кольцо у внутренней стенки насоса.
кожух. Если впрыскивается достаточное количество воды, жидкое кольцо будет обеспечивать хорошее уплотнение между крыльчаткой.
и корпус насоса.Поскольку рабочее колесо расположено эксцентрично, ячейки разных размеров
возникают между лопатками. Эти ячейки образуют камеры сжатия. Где клетки самые большие,
частицы газа всасываются, и там, где ячейки самые маленькие, они вытесняются
за пределами. С этим типом насоса может быть достигнуто максимальное абсолютное значение 33 мбар (0,4786 фунта на кв. Дюйм абс.).

Вакуумный насос

Атмосферное давление

Атмосферное давление, которое иногда называют барометрическим давлением, возникает из-за
вес всех молекул в атмосфере.Накопление молекул в воздухе гарантирует, что
самое высокое давление возникает в нижней части атмосферы.

Однако атмосферное давление — это не постоянная, а переменная величина. Условия в
Атмосфера нашей Земли постоянно меняется. Под воздействием солнца воздух нагревается,
ночью снова остывает. Влажность зависит от погоды. Плотность воздуха
изменения зонами высокого или низкого давления. Все эти влияющие факторы гарантируют, что
атмосферное давление никогда не остается неизменным в одном месте.

Для измерения манометрического давления это приводит к проблеме, поскольку
измеренное давление сравнивается с атмосферным давлением.

Для получения однозначного измерения манометрического давления стандартное атмосферное давление
был введен. В качестве ориентира было выбрано среднее атмосферное давление на уровне моря,
который соответствует следующим условиям:

Выражается в единицах СИ
P атм = 1013,25 мбара
t = 15 ° C
ρ = 1,226 кг / м³
r = 287,1 Дж / (кг · К)
Выражается в общепринятых единицах
P атм = 14 696 фунтов на кв. Дюйм
t = 59 ° F
ρ = 0,002377 снарядов / фут³
r = 1716,49 фут-фунт / снаряд ° R
P атм : абсолютное давление
t : температура
ρ : плотность
r : удельная газовая постоянная

Гидростатическое давление

Термин «гидростатическое давление» в основном используется в жидкостях.Это давление при данном
глубина в жидкости, вызванная весом столба жидкости над ней.

Гидростатическое давление будет зависеть от плотности жидкости, гравитационной постоянной и
высота столба жидкости.

Гидростатическое давление является типом манометрического давления и может быть рассчитано по следующей формуле:

P hydro = ρgh

Если также учесть атмосферное давление над поверхностью жидкости, находим
общее давление :

P общ = P атм + ρgh

Поскольку атмосферное давление теперь учитывается в уравнении, мы имеем в виду идеальный вакуум и
поэтому общее давление становится абсолютным давлением.

Динамическое давление

Динамическое давление — один из членов уравнения Бернулли. Для несжимаемых жидкостей это уравнение говорит, что для устойчивых
Для потока вдоль линии тока сумма энергии давления, кинетической энергии и потенциальной энергии остается постоянной.

Динамическое давление — это часть уравнения, которая представляет кинетическую энергию.

Это давление, которое создается кинетической энергией молекул жидкости при течении, например, по трубе.

Динамическое давление можно выразить следующей формулой:

q =

1
2
ρv 2

где: q = Динамическое давление
ρ = Массовая плотность жидкости
в = Скорость потока

Установки давления на нескольких континентах

Во всем мире давление выражается в разных единицах измерения.
В, мы
используют систему СИ в качестве юридического стандарта. Все физические количества продуктов должны быть в
соответствует европейской директиве 80/181 / EEC (метрическая директива ЕС) и выражается в соответствии с
эта система. Таким образом, давление выражается в Па (Паскаль) или бар , где
1 бар = 10 5 Па. Более старые устройства, такие как mH 2 O (метр водяного столба) или
mmHg (миллиметры ртутного столба) нельзя использовать в Европейском Союзе с 31 декабря 1977 года.

В Соединенном Королевстве все еще часто используется фунтов на квадратный дюйм ( psi),
14,5 фунтов на квадратный дюйм ≈ 1 бар, но теперь все больше и больше переключается на бар
блок давления. В той степени, в которой теперь он в основном заменяет фунты на квадратный дюйм в качестве первичной единицы давления.

В США фунты на квадратный дюйм по-прежнему являются основной единицей измерения давления. Почти все
манометры показывают давление в фунтах на квадратный дюйм.

В Азии, особенно единицы МПа (мегапаскаль) и кг / см² (килограммы на квадратный сантиметр)
используются.

В таблице ниже вы найдете несколько других единиц и их коэффициенты пересчета в кПа и
бар.

Шт. кПа бар
1 кПа 1 0,01
1 МПа 1000 10
1 бар 100 1
1 мбар 0,1 0,001
1 атм 101,32500 1,01325
1 мГн 2 O 9,80665 0,0980665
1 мм рт. Ст. 0,133322368 0,00133322368
1 фунт / кв. Дюйм 6,89475729 0,0689475729
1 дюйм H 2 O 0,249082 0,00249082
1 кг / см² 98,0665 0,980665

Как единица давления соотносится с типом давления

Выражение давления в основных единицах измерения, таких как Па, бар на кв. Дюйм, не имеет особого смысла, если вы этого не сделаете.
знать, к какому типу давления относится.

Иногда можно угадать тип давления, исходя из контекста, но обычно сомнения остаются. Если вы догадались
неправильно могут возникнуть серьезные ошибки.

Таким образом, всегда рекомендуется указывать тип давления после единицы измерения, что означает, что слова «абсолютное»,
После единицы давления следует писать «манометр» или «дифференциал». Тогда давление может быть выражено, например, как
бар ман. или фунт / кв. Дюйм абс. .

Часто вы встретите единицы давления, за которыми следует суффикс, например, «g», «a» или «d» (или написанные заглавными буквами), как в
бар изб. , фунт / кв. Дюйм или кПаД , где «g» означает манометр, «a» — абсолютный, а «d»
для дифференциала.Суффикс также иногда указывается в скобках, например бар (изб.) .

Хотя эти суффиксы все еще широко используются, они устарели и больше не поддерживаются международными стандартами.

Связанные темы

Манометр с трубкой Бурдона [с анимацией]

Принцип работы и свойства манометра

19 июля 2016

Трубка Бурдона C-типа

Манометр с трубкой Бурдона состоит из круглой трубки, которая изогнута под углом обычно 270 °, один конец которой закрыт, а другой
подключен к технологическому давлению.

Закрытый конец может свободно перемещаться. Это движение передается через передаточный механизм на указатель давления.
манометр, как вы можете видеть на анимации манометра.

С помощью рейки и шестерни передаточного механизма движение трубки Бурдона может быть усилено, так что стрелка вращается от начала до конца.
шкалы.

Трубка Бурдона C-типа

«Посмотрите другие анимации с манометрами:»

Трубка Бурдона ведет себя как пружина, которая деформируется под действием внутреннего давления в трубке.

Для сохранения давления трубка должна иметь определенную толщину стенки. Для измерения более высоких давлений требуется большая толщина стенки.

Толщина стенки, форма поперечного сечения трубы, диаметр
С-образная форма и вид материала, из которого изготовлена ​​трубка, являются определяющими факторами эластичности трубки Бурдона.

Понятно, что металл
Трубка достаточной толщины, чтобы удерживать давление, недостаточно эластична, чтобы создавать достаточное движение наконечника под действием небольшого внутреннего давления.Поэтому трубки Бурдона используются только для измерения более высоких давлений.

На практике этот принцип измерения применяется для диапазонов измерения 0,6 бар.
(9 фунтов на квадратный дюйм или 60 кПа) и 7000 бар (105000 фунтов на квадратный дюйм или 700000 кПа).

C-образная трубка используется для нижних диапазонов измерения до примерно 60 бар (900 фунтов на кв. Дюйм или 6000 кПа).
Для более высоких диапазонов измерения используются спиральные или спиральные трубки Бурдона.

Трубка Бурдона обычно плоская с одной или двух сторон.Это позволяет трубке терять часть своей жесткости, что облегчает разматывание при повышении давления.

Так как трубка Бурдона имеет круглую форму, внешний радиус будет больше внутреннего. Давление в трубке Бурдона действует на большую площадь поверхности.
по внешнему радиусу и, следовательно, на этой стороне будет действовать большее усилие, так что трубка выпрямится.

Движение свободного конца является нелинейным, поскольку такое же повышение давления в неподвижной трубке Бурдона оказывает большее влияние на смещение свободного конца, чем
когда трубка уже частично выпрямлена.Причина этого — сопротивление трубки, которое увеличивается, когда она становится более выпрямленной.

Чтобы можно было отображать давление в линейном масштабе, эту нелинейность должен компенсировать механизм передачи. Без компенсации нелинейность
может достигать 0,5% полной шкалы. Циклическое давление вызовет дополнительный гистерезис от 0,2 до 0,5% от полной шкалы.

В любом случае он не может быть выше класса точности манометра.

Трубка Бурдона также чувствительна к перепадам температуры.При низких температурах трубка будет намного жестче, и ее будет труднее выпрямить.

Для того, чтобы этот температурный эффект был как можно меньше, необходимо правильно выбрать конструкционный материал трубки. Материалы, имеющие модуль упругости, который
нечувствительны к перепадам температуры.

Быстрое время отклика и хорошая чувствительность — одни из наиболее желаемых характеристик трубки Бурдона.

Манометр Бурдона типа C

Точность находится в пределах +/- 0.От 1 до +/- 5% полной шкалы и определяется диаметром трубки Бурдона, толщиной стенки и формой трубки
поперечное сечение, качество конструкции и калибровки. Неправильная установка или неправильное использование также могут привести к потере точности.

Обычно индикатор давления с трубкой Бурдона устанавливается вертикально. Допускаются отклонения +/- 5 ° относительно вертикального положения. Отклонение более 5 °
повлияет на точность.

При измерении давления жидкости трубка Бурдона, изначально заполненная воздухом, заполняется жидкостью.В результате воздух будет задерживаться жидкостью в трубке.
конец. Это приводит к медленной работе индикации давления. В этом случае лучшим выбором будет манометр с диафрагмой и трубкой Бурдона, заполненной жидкостью.

Манометр Бурдона

, вид изнутри Большой выступающий свободный конец трубки Бурдона делает этот принцип измерения чувствительным к вибрациям.

При возникновении вибрации свисающая часть будет совершать небольшие движения вверх и вниз. Механизм передачи гарантирует, что это движение усиливается и передается на
указатель.В результате указатель будет постоянно перемещаться вперед и назад, делая точное считывание невозможным.

Погружая трубку Бурдона в жидкость (заполняя кожух), можно гасить движение стрелки. Для этой цели часто используется глицерин. Жидкость может
добавляется через отверстие в верхней части корпуса, которое затем закрывается резиновой пробкой. Наполнение продолжается до полного погружения трубки Бурдона.

Наполняющая жидкость также предотвращает попадание влаги в корпус.В противном случае колебания температуры окружающей среды создадут внутри своего рода «эффект дыхания».
корпус. Влажный окружающий воздух поступает в основном ночью, когда температура падает. При повышении температуры воздух снова выходит наружу. При достижении точки росы эта влажность будет конденсироваться, вызывая коррозию внутренних поверхностей.
компоненты и внутренний конденсат на окне. Всего этого можно избежать, если залить корпус глицерином.

Отверстие для заполнения жидкостью

Циклическое давление оказывает на стрелку такое же воздействие, как и вибрация.

Лучший способ получить стабильные показания — использовать демпфер на входе манометра. Жидкость, подаваемая в трубку Бурдона или выпускаемая из нее, будет
замедляется демпфером, и маятниковое движение указателя будет меньше и медленнее.

Заполнение корпуса глицерином также может помочь уменьшить маятниковое движение указателя.

Частые движения стрелки вперед и назад отрицательно сказываются на износе рейки и шестерни.Люфт будет на зубьях шестерни,
тем самым снижая точность манометра. Иногда используется волосковая пружина, которая устанавливается на стержень указателя, чтобы обеспечить необходимое
натяните шестерню так, чтобы шестерни хорошо вошли друг в друга.

Манометры с трубкой Бурдона

могут быть выполнены по
безопасная конструкция для защиты оператора от выбросов жидкости или газа под высоким давлением через окно манометра в случае, если трубка Бурдона должна
разрыв.

Мы различаем типы конструкции S1, S2 и S3. Для типа S1 корпус манометра оборудован продувочным устройством (черная пластиковая заглушка на
рисунок ниже).

Устройство для продувки

Выбрасываемый газ или жидкость удаляется в безопасную зону вдали от оператора.

Окно манометра может быть дополнительно выполнено из безопасного стекла. Устройство продувки активируется при давлении ниже половины
окно-разрывное давление.

Предохранительные щупы типа S2 или S3 обеспечивают еще большую защиту оператора от смертельного разрыва трубки Бурдона.

Манометры диаметром от 40 до 80 мм, без внутренней перегородки, относятся к типу S2 и имеют продувочную заднюю часть. Выдувание назад обычно
вся задняя часть манометра и сдувается, когда корпус находится под давлением. Давление в корпусе может повышаться максимум до
половина давления, необходимого, чтобы разбить окно.

Манометры диаметром от 40 до 250 мм с внутренней перегородкой относятся к типу S3 и также имеют продувочную заднюю часть. Перегородка — сплошная плита
который находится между трубкой Бурдона и окном. При выходе из строя трубки Бурдона перегородка защитит окно от давления и
повышенное давление сдует продувку обратно.

Как тип S2, так и тип S3 имеют окна из безопасного стекла.

Манометры с трубкой Бурдона

изготавливаются в соответствии с определенными стандартами.Среди прочего существуют европейский стандарт EN 837-1 и американский стандарт ASME B40.100. Эти
стандарты содержат терминологию и определения, размеры, безопасность, конструктивные и монтажные аспекты, процедуры испытаний и общие рекомендации.

Это видео австралийской компании Floyd Instruments показывает, как работают манометры.
изготовлен и использует красивую графику, чтобы дополнительно проиллюстрировать функционирование манометра с трубкой Бурдона.

Или вот еще один от компании Wika, который показывает

процесс изготовления калибра Бурдона.

Спиральная трубка Бурдона

Спиральная трубка Бурдона

Спиральная трубка Бурдона делает несколько витков в одной плоскости вокруг неподвижного стержня указателя.

Когда трубка разматывается под действием технологического давления, свободный конец будет иметь большее смещение по сравнению с С-образной трубкой. Чем больше намоток, тем
будет больше смещение.

Таким образом, передаточный механизм больше не нужен. Когда количество обмоток правильно определено для выбранного диапазона измерения, фиксированный
соединения свободного конца трубки Бурдона и указателя достаточно для полного отклонения шкалы.

Использование фиксированного звена позволяет избежать потерь передачи из-за трения или люфта в механизме передачи. Это увеличивает точность и чувствительность
манометр. Кроме того, больше не требуется повторная калибровка.

Люфт в основном вызван износом зубьев шестерен. Вибрация и пульсация только усугубляют ситуацию. Манометр с люфтом на шестернях
всегда будет указывать на слишком низкое или слишком высокое давление. Подвергаясь пульсациям, люфт заставляет указатель поворачиваться дальше влево.
и правильно, чем это обычно бывает без люфта.Наличие фиксированного звена делает манометр со спиральной трубкой Бурдона очень устойчивым к экстремальным нагрузкам.
вибрация или пульсация.

Для диапазонов низкого давления спираль изготовлена ​​из плоской овальной трубы, а круглая труба используется для диапазонов высокого давления.

С помощью спиральной трубки Бурдона можно измерить такое же низкое давление, как и с помощью С-образной трубки Бурдона, но стоимость спирального манометра выше.

Следовательно, использование спиральных трубок Бурдона более вероятно в диапазонах высокого давления, которые не могут быть измерены с помощью С-образной трубки, поскольку стенка
толщина трубки была бы слишком большой, так что движение наконечника было бы слишком малым для обеспечения достаточной точности.

Наглядное представление о работе спиральной трубки Бурдона показано в этом видео.
от компании WIKA Instrument LP.

Цилиндрическая трубка Бурдона

Спиральная трубка Бурдона имеет несколько витков, намотанных в спираль. Количество витков может варьироваться от двух-трех до целых двадцати. Они могут быть оснащены трансмиссионным механизмом или без него.

При использовании от 2 до 3 обмоток, как показано на рисунке, диапазон измерения будет довольно небольшим, и потребуется передаточный механизм для усиления движения свободного конца.

Имея от 16 до 20 витков, становится возможным больший диапазон измерения без необходимости в передаточном механизме, потому что перемещение свободного конца само по себе достаточно велико.

При использовании передаточного механизма требуется меньшее перемещение свободного конца, что приводит к меньшему напряжению в трубке Бурдона. Тем самым увеличивается усталостная долговечность по сравнению с С-образной трубкой Бурдона.

Однако диапазон измерения определяется не только количеством витков, но и диаметром, толщиной стенки и типом материала, из которого изготовлена ​​трубка Бурдона.

Увеличение количества витков также увеличивает общий объем трубки Бурдона. Этот внутренний объем действует как буфер для колебаний рабочего давления. Таким образом, колебания лучше поглощаются, и стрелка остается стабильной.

Благодаря спиральной конструкции этот тип более прочен, чем спиральный. Как следствие, эта конструкция в основном используется для больших диапазонов измерения до 7000 бар (105000 фунтов на квадратный дюйм или 700000 кПа). Кроме того, допустимы большие избыточные давления.

Точность манометра этого типа обычно составляет около +/- 1%.

Шаблон технического описания

Имеется легко настраиваемый шаблон Excel для определения калибра с трубкой Бурдона. С этим техническим описанием все
Можно выделить три типа манометров с трубкой Бурдона, описанных выше.

Шаблоны таблиц для других типов инструментов можно найти в библиотеке таблиц.

Связанные темы

Манометры и реле давления

текст.перейти к содержанию
text.skipToNavigation

переключить

  • Услуги
    • Конфигурируемые

      • Конфигурируемые

      • Датчик термопары

        • Датчик термопары

      • Датчики RTD

        • Датчики RTD

      • Датчики давления

        • Датчики давления

      • Термисторы

        • Термисторы

    • Калибровка

      • Калибровка

      • Инфракрасная температура

        • Инфракрасная температура

      • Относительная влажность

        • Относительная влажность

      • Давление

        • Давление

      • Сила / деформация

        • Сила / деформация

      • Расход

        • Расход

      • Температура

        • Температура

    • Обслуживание клиентов

      • Служба поддержки клиентов

    • Индивидуальное проектирование

      • Заказное проектирование

    • Для заказа по номеру детали

      • Заказ по номеру детали:

  • Ресурсы

Чат

Чат

Тележка

    • Услуги

      • Услуги

      • Конфигурируемые

        • Конфигурируемые

        • Датчик термопары

        • Датчики RTD

        • Датчики давления

        • Термисторы

      • Калибровка

        • Калибровка

        • Инфракрасная температура

        • Относительная влажность

        • Давление

        • Сила / деформация

        • Расход

        • Температура

      • Обслуживание клиентов

        • Обслуживание клиентов

      • Индивидуальное проектирование

        • Заказное проектирование

      • Для заказа по номеру детали

        • Заказ по номеру детали

    • Ресурсы

      • Ресурсы

    • Справка

      • Справка

    • Измерение температуры

      • Измерение температуры

      • Датчики температуры

        • Температурные датчики

        • Зонды датчика воздуха

        • Ручные зонды

        • Зонды с промышленными головками

        • Зонды со встроенными разъемами

        • Зонды с выводами

        • Профильные зонды

        • Санитарные зонды

        • Зонды с вакуумным фланцем

        • Реле температуры

      • Калибраторы температуры

        • Калибраторы температуры

        • Калибраторы Blackbody

        • Калибраторы сухих блоков и ванн

        • Ручные калибраторы

        • Калибраторы точки льда

        • Тестеры точки плавления

      • Инструменты для измерения температуры и кабеля

        • Инструменты для измерения температуры и кабеля

        • Обжимные инструменты

        • Сварщики

        • Инструмент для зачистки проводов

      • Термометры с циферблатом и стержнем

        • Термометры с циферблатом и стержнем

        • Термометры циферблатные

        • Цифровые термометры

        • Жидкость в стеклянных термометрах

      • Температура провода и кабеля

        • Температура провода и кабеля

        • Удлинительные провода и кабели

        • Монтажные провода

        • Кабель с минеральной изоляцией

        • Провода для термопар

        • Нагревательный провод и кабели

      • Бесконтактное измерение температуры

        • Бесконтактное измерение температуры

        • Фиксированные инфракрасные датчики температуры

        • Портативные инфракрасные промышленные термометры

        • Измерение температуры человека

        • Тепловизор

      • Этикетки, лаки и маркеры температуры

        • Этикетки, лаки и маркеры температуры

        • Необратимые температурные этикетки

        • Реверсивные температурные этикетки

        • Температурные маркеры и лаки

      • Защитные гильзы, защитные трубки и головки

        • Защитные гильзы, защитные трубки и головки

        • Защитные головки и трубки

        • Защитные гильзы

      • Чувствительные элементы температуры

        • Элементы датчика температуры

      • Датчики температуры поверхности

        • Датчики температуры поверхности

      • Проволочные датчики температуры

        • Проволочные датчики температуры

      • Температурные соединители, панели и блоки в сборе

        • Температурные разъемы, панели и блоки в сборе

        • Проходы

        • Панельные соединители и узлы

        • Разъемы температуры

        • Клеммные колодки и наконечники

      • Регистраторы данных температуры и влажности

        • Регистраторы данных температуры и влажности

      • Измерители температуры, влажности и точки росы

        • Измерители температуры, влажности и точки росы

    • Контроль и мониторинг

      • Контроль и мониторинг

      • Движение и положение

        • Движение и положение

        • Двигатели переменного и постоянного тока

        • Акселерометры

        • Датчики смещения

        • Захваты

        • Датчики приближения

        • Поворотные смещения и энкодеры

        • Регуляторы скорости

        • Датчики скорости

        • Шаговые приводы

        • Шаговые двигатели

      • Сигнализация

        • Сигнализация

      • Метры

        • Метры

        • Счетчики и измерители скорости

        • Многоканальные счетчики

        • Счетчики процесса

        • Специальные счетчики

        • Тензометры

        • Измерители температуры

        • Таймеры

        • Универсальные измерители входа

      • Переключатели процесса

        • Переключатели процесса

        • Реле потока

        • Реле уровня

        • Ручные выключатели

        • Реле давления

        • Реле температуры

      • Контроллеры

        • Контроллеры

        • Контроллеры влажности и влажности

        • Контроллеры уровня

        • Контроллеры пределов

        • Многоконтурные контроллеры

        • ПИД-регуляторы

        • ПЛК

        • Регуляторы давления

        • Термостаты

      • Дополнительные платы

        • Дополнительные платы

      • Реле

        • Реле

        • Программируемые реле

        • Модули твердотельного ввода-вывода

        • Твердотельные реле

      • Воздух, почва, жидкость и газ

        • Воздух, почва, жидкость и газ

        • Преобразователи воздуха и газа

        • Контроллеры качества воды

        • Датчики качества воды

        • Датчики качества воды

      • Клапаны

        • Клапаны

        • Поршневые клапаны с угловым корпусом

        • Сливные клапаны

        • Предохранительные клапаны блокировки

        • Игольчатые клапаны

        • Пропорциональные клапаны

        • Электромагнитные клапаны

    • Испытания и осмотр

      • Испытания и осмотр

      • Бороскопы

        • Бороскопы

      • Портативные счетчики

        • Портативные счетчики

        • Токоизмерительные клещи

        • Децибел-метры

        • Газоанализаторы

        • Детекторы утечки газа

        • Метры Гаусса

        • Твердость

        • Светомеры

        • Мультиметры

        • Скорость

        • Измерители температуры, влажности и точки росы

        • Измерители вибрации

        • Анемометры

        • Манометры

      • Аэродинамические трубы

        • Аэродинамические трубы

      • Весы и весы

        • Весы и весы

      • Тепловизор

        • Тепловизор

      • Воздух, почва, жидкость и газ

        • Воздух, почва, жидкость и газ

        • Газоанализаторы

        • Решения для калибровки

Что такое манометр?

Манометр — это прибор для измерения интенсивности жидкости.Манометры необходимы для настройки и настройки гидравлических машин и незаменимы при их устранении. Без манометров гидросистемы были бы непредсказуемыми и ненадежными. Манометры помогают убедиться в отсутствии утечек или изменений давления, которые могут повлиять на рабочее состояние гидравлической системы.

Гидравлическая система предназначена для работы в заданном диапазоне давления, поэтому манометр должен быть рассчитан на этот диапазон. Доступны манометры гидравлического давления для измерения до 10 000 фунтов на квадратный дюйм, хотя максимальное гидравлическое давление обычно находится в диапазоне от 3000 до 5000 фунтов на квадратный дюйм.Гидравлические манометры часто устанавливаются на порте давления насоса или рядом с ним для индикации давления в системе, но могут быть установлены в любом месте машины, где необходимо контролировать давление, особенно если подсхемы работают при величине давления, отличной от давления насоса, например после редукционного клапана. Часто редукционные клапаны имеют штуцер для манометра, позволяющий напрямую контролировать его настройку давления на выходе.

Манометры

используются в гидравлических системах на протяжении более ста лет, поэтому может быть сюрпризом то, что конструкции манометров продолжают развиваться.Эволюция манометров для гидравлических систем, как правило, связана с увеличением специфических особенностей применения. Например, манометры теперь чаще конструируются с гидравлическими соединениями давления (такими как SAE / метрическая прямая резьба) для предотвращения утечек в системе. Аналоговые манометры с настраиваемой шкалой более распространены, а цифровые манометры с настраиваемой прошивкой позволяют производить измерение утечек на основе давления или других параметров, таких как крутящий момент, нагрузка, сила и твердость.

Пневматические системы и системы сжатого воздуха также изобилуют манометрами, поскольку давление также измеряется во многих местах по всей системе. Давление измеряется в ресивере (ах), а также на каждом FRL или отдельном регуляторе в системе. Иногда давление измеряется и на пневмоприводах. Как правило, пневматические манометры рассчитаны на давление не более 300 фунтов на квадратный дюйм, хотя типичные системы работают около 100 фунтов на квадратный дюйм.

Давление измеряется тремя способами: абсолютным, манометрическим и вакуумным.Абсолютное давление — это мера фактического давления, включая окружающий воздух, которое отсчитывается от нуля при идеальном вакууме, но может достигать 14,7 фунтов на квадратный дюйм на уровне моря. Показания абсолютного давления учитываются в приложениях, взаимодействующих с окружающим воздухом, таких как расчет степени сжатия для требований расхода (куб. Футов в минуту). Манометрическое давление отсчитывается от давления окружающей среды и используется в большинстве приложений, работающих в окружающем воздухе, но не с ним, например, в гидравлических системах. При отключении от оборудования манометрическое давление будет равно нулю.Наконец, вакуумное «давление» выражается в Торр или сравнивается с давлением окружающей среды, как в единицах «дюймы ртутного столба», которые измеряют давление ниже атмосферного.

Гидравлический манометр может выдерживать различные диапазоны давления в зависимости от типа манометра и материала, из которого он сделан. По этой причине стиль датчика и материал составляют два наиболее важных критерия выбора датчиков.

Существует множество типов манометров, наиболее распространенными из которых являются трубки Бурдона и манометры с сильфоном.Трубки Бурдона работают, принимая давление и преобразуя его в механическую энергию. Эта энергия перемещает шкалу манометра, отображающую текущее давление в системе. Манометры с трубкой Бурдона в настоящее время являются одними из наиболее распространенных манометров и имеют различные конфигурации, такие как изогнутые, спиральные и спиральные. Различные типы трубок, размер трубки и материал, из которого она изготовлена, зависят от диапазона давления. Следует отметить одну важную характеристику: поперечное сечение трубки изменяется с увеличением давления.Как правило, по мере увеличения рабочего давления манометра форма поперечного сечения конструкции трубки постепенно изменяется с овальной формы на круглую.

Работа с трубкой Бурдона проста. Они состоят из полукруглой и плоской металлической трубки, закрепленной на одном конце и прикрепленной к чувствительному рычажному механизму на другом. По мере увеличения давления внутри трубки сила жидкости пытается выпрямить изогнутую трубку. Затем трубка отрывается от рычага, который, будучи соединенным с иглой на дисплее, показывает давление в отверстии для жидкости.

В то время как манометры с сильфоном действуют аналогично трубкам Бурдона, они отличаются тем, что используют пружину для определения количества энергии, необходимой для нажатия на циферблат. Пружина расширяется и сжимается под действием давления в трубках, и энергия, создаваемая этим движением, передается на шестерни, которые перемещают шкалу давления.

Диапазон давления, при котором будет работать манометр, является основным фактором выбора для типа материала, из которого изготовлен манометр. Манометры, работающие при более высоких давлениях, обычно изготавливаются из таких материалов, как сталь; при работе при более низком давлении они, как правило, из бронзы.

Большинство манометров в Северной Америке имеют 1⁄4 дюйма. Наружная резьба NPT, но набирает популярность резьба SAE. Использование адаптеров контрольных точек в различных местах гидравлической системы позволяет проводить измерения во время поиска и устранения неисправностей, не покупая десятки манометров. Фитинг контрольной точки присоединяется к манометру, который можно навинтить на контрольные точки по всей цепи, что позволяет подключаться под давлением для измерения в различных точках системы. Большинство калибров 21⁄2 дюйма.в диаметре и могут быть как для верхнего, так и для панельного монтажа, но датчики доступны во всех мыслимых размерах, материалах и конструкциях.

Правильный манометр, используемый для испытательного оборудования или работающего оборудования, помогает сократить дорогостоящие простои. В приложениях с механическими датчиками для гидравлических систем распространенными угрозами надежности датчиков являются вибрация, пульсации и скачки давления. Поэтому лучше искать манометры, разработанные специально для гидравлических систем.Эти особенности включают в себя: кованый латунный корпус для предотвращения разрушения внутренних компонентов резонансными частотами; заполненный жидкостью корпус для защиты манометра от вибрации и экстремальных нагрузок; и ограничитель для предотвращения повреждения манометра скачками давления. Хотя жидкость, используемая в манометре, варьируется от приложения к приложению, обычно используется глицерин, который хорошо работает во многих условиях. Чем выше вязкость жидкости, тем больше она гасит вибрации. При выборе манометра с сухим, водным или глицериновым наполнением также важно учитывать следующее: диапазон температур, необходимое время срабатывания стрелки, изменения давления и величину ожидаемой вибрации при применении.

Наконец, в зависимости от требований приложения, для предотвращения преждевременного выхода из строя манометра могут потребоваться дополнительные приспособления для манометра, такие как специальные ограничители, поршневые демпферы или даже мембранные разделители.

типов уровнемеров | Принцип работы уровнемера

Уровнемер — это устройство, которое используется для отображения уровня жидкостей на полях. В зависимости от типа используемого приложения следует выбирать тип уровнемера. Уровнемер — это прямой метод измерения уровня.

Уровнемер состоит из металлического корпуса, имеющего внутреннюю камеру и одно или несколько передних окон. На каждом окне используется специальное стекло повышенной прочности с уплотнительным швом и металлическая накладка, удерживаемая болтами и гайками.

Устройства уровня

работают по трем основным принципам:

  1. Положение (высота) поверхности жидкости
  2. Напорный
  3. Вес материала

Типы уровнемеров:

Обычно используются 3 типа уровнемеров:

  1. Уровнемер Reflex
  2. Указатель уровня прозрачный
  3. Уровнемер магнитного типа

Уровнемер Reflex:

Принцип действия стеклянных уровнемеров

основан на законах преломления и отражения света.

В указателях уровня со стеклом Reflex

используются стекла, поверхность которых прилегает к камере и имеет призматические канавки с углом сечения 90 °. Во время работы камера заполнена жидкостью в нижней части и газами или парами в верхней части.

Уровень жидкости хорошо известен по разной яркости стекла в жидкости и в газовой / паровой зоне. Датчики уровня Reflex не нуждаются в особом освещении. Дневного света достаточно, чтобы увидеть уровень.

ЖИДКАЯ ЗОНА:

Эта зона кажется темной, когда датчик работает, световые лучи, падающие на внешнюю поверхность стекла, совершенно перпендикулярны указанной стороне и, следовательно, не отклоняются стеклом.Эти лучи достигают границы раздела стекло / жидкость под углом прибл. 45 °. Критический угол стекло / жидкость всегда превышает 45 °.

Следовательно, лучи, падающие в пределах критического угла, преломляются внутри жидкости, и, поскольку внутренние стенки измерительной камеры не отражают, лучи не могут быть видны снаружи. Фактически, зона будет казаться наблюдателю темной, почти черной.

ГАЗ / ПАРОЗОНА:

Эта зона кажется наблюдателю ярко-серебристой.Что касается жидкой зоны, световые лучи достигают границы раздела стекло / газ-пар под углом около 45 °.

Поскольку этот угол больше критического угла стекло / газ-пар, лучи не преломляются, а полностью отражаются с поворотом на 90 °, таким образом, снова достигая ближайшей границы раздела стекло / газ-пар под углом 45 °. По той же причине они будут отражены и повернуты на 90 ° в сторону наблюдателя, которому зона будет казаться серебряной.

Приложения:

Стеклянные уровнемеры

Reflex могут использоваться в большинстве жидкостей и приложений.

Уровнемеры Reflex нельзя использовать в некоторых случаях, например:

  1. при необходимости считывания уровня разделения между двумя жидкостями (граница раздела)
  2. , когда технологической жидкостью является водяной пар высокого давления, поскольку в этом случае стекло необходимо защитить от растворяющего действия котловой воды с помощью слюдяных экранов.

Прозрачный уровнемер:

Прозрачные указатели уровня всегда снабжены двумя пластинчатыми прозрачными стаканами, между которыми находится жидкость.Уровень жидкости указывается как результат разной прозрачности двух сред.

Для защиты стеклянных поверхностей от коррозионного воздействия технологической жидкости прозрачные уровнемеры могут быть оснащены слюдяными экранами. Прозрачный указатель уровня особенно рекомендуется для применений, где необходимо защитить стекло от агрессивных жидкостей и высоких температур.

Приложения:
  • В агрессивной жидкости.
  • Наблюдение за интерфейсом
  • наблюдение жидкого цвета
  • для пара с рабочим давлением> 20 бар
  • При повторных термоударах

Использование листа слюды в прозрачном указателе уровня: Лист слюды широко используется в визуальном уровне жидкости для защиты поверхности стекла от коррозионного воздействия горячих щелочных или кислотных растворов.Слюдяные экраны также широко используются в системах водяного пара для предотвращения травления и ослабления стекла

Магнитный уровнемер:

Магнитный уровнемер используется для предотвращения утечек, защиты окружающей среды, надежного и бесперебойного применения с химически агрессивными, загрязняющими, вредными или ядовитыми, легковоспламеняющимися или взрывоопасными, оптически подобными жидкостями.

Магнитный уровнемер работает на элементарных физических принципах:

  • Принцип, согласно которому жидкость в сообщающихся сосудах всегда находится на одном уровне
  • Принцип Архимеда, согласно которому тело, погруженное в жидкость, получает плавучесть, равную весу вытесненной жидкости.
  • Принцип притяжения между северным и южным полюсами двух постоянных магнитов и принцип отталкивания между одинаковыми полюсами.

В трубной камере находится поплавок, который перемещается по уровню и соответственно вверх и вниз. Цветок флага зажимается камерой. Отдельные флажки или следящий элемент содержат центрирующий магнит, который соединяется с магнитами поплавка, когда поплавок перемещается вверх или вниз внутри колонны трубопровода.

Плавающее движение вращает флажки и меняет их цвет, положение следящего за ним или точка, в которой флажки меняют цвет, представляет истинный уровень.

В зависимости от ориентации каждого магнита каждый цилиндр будет иметь половину своей поверхности того или иного цвета снаружи.Индикаторная шкала будет одного цвета по площади камеры, занимаемой газовой или паровой фазой, контрастирующим с другим цветом (например, красным) по площади камеры, занимаемой жидкой фазой.

См. Также: Анимация магнитного уровнемера

Приложения:
  • Химически агрессивная жидкость
  • Загрязнитель окружающей среды
  • Воспламеняющаяся или взрывоопасная жидкость

Использование листа слюды в прозрачном указателе уровня: Лист слюды широко используется в визуальном уровне жидкости для защиты поверхности стекла от коррозионного воздействия горячих щелочных или кислотных растворов.Слюдяные экраны также обычно используются в системах водяного пара для предотвращения травления и ослабления стекла.

Как поменять указатель уровня Уровня:

Для замены стекла необходимо предпринять следующие шаги:

  1. Изолируйте датчик уровня от технологического процесса от клапана высокого и низкого давления.
  2. Слейте технологическую жидкость указателя уровня через запорный дренажный клапан.
  3. Убедитесь в отсутствии утечек из клапанов высокого и низкого давления.
  4. Удалите весь болт U-образного хомута, снимите стекло и прокладку и выровняйте поверхность камеры и поверхность фланца крышки.
  5. Закрепите уплотнительную прокладку после нанесения смазки на поверхность окна камеры. Нанесение смазки позволяет легко снять прокладку в следующий раз.
  6. Закрепите лист слюды в случае прозрачного стекла.
  7. Закрепите стекло, затем закрепите фланец крышки и прокладку подушки, затем закрепите U-образным зажимом и болтом.
  8. Затяните болт в поперечном направлении. Никогда не затягивайте болт в одном направлении, если стекло затягивается в одном направлении, тогда существует возможность разбить стекло.
  9. Равномерно затяните все болты U-образного хомута.
Как пройти по указателю уровня в паровой среде:

Чтобы установить указатель уровня в линию, сначала откройте клапан низкого давления на ½ или на 1 оборот и нагрейте стакан, непрерывно сливая пар в течение некоторого времени.

Это необходимо, потому что если мы взяли уровнемер напрямую, то возникнет разница температур, стекло может разбиться и может произойти авария.

После этого изолируйте сливной клапан, затем откройте клапаны ВД и НД, вытащите указатель уровня и проверьте утечку.

Всегда помните, что технический специалист считает, что золотниковый клапан обычно работает как стопорный клапан, но это не стопорный клапан. Всегда держите золотниковый клапан посередине.

Автор статьи:
Ашиш Агравал

7 лучших манометров в шинах 2020 года

Правильно накачанные шины имеют жизненно важное значение для бесперебойной работы вашего автомобиля и обеспечения безопасного прибытия вас и ваших пассажиров. Проверить давление воздуха в шинах легко, и на рынке есть из чего выбрать, но как узнать, какой из них подходит именно вам? Наша команда провела обширное исследование многих ведущих брендов, чтобы выяснить, какие шкалы выше остальных и какие навороты могут вам понадобиться.От циферблата до цифрового, мы приняли во внимание точность, диапазон фунтов на квадратный дюйм, читаемость и многое другое, чтобы создать наш список лучших доступных манометров. Узнайте больше о нашей методологии.

Лучший результат

92

Michelin MN-12279 предлагает все, что вы можете пожелать от манометра в шинах, по очень доступной цене.Измеряя давление в шинах с чрезвычайно точным разрешением 0,1 фунта на квадратный дюйм, предлагая программируемые настройки и светодиодный фонарик, он является отличным выбором как для профессиональных механиков, так и для автолюбителей.

Читать обзор полностью.

Лучшее соотношение цены и качества

93

Цифровой манометр Northone 100 PSI предлагает максимальную отдачу от вложенных средств в компактном, портативном и простом в использовании устройстве.Имея 4 настройки шин и давление до 100 фунтов на квадратный дюйм, это отличный вариант для повседневных автомобилей, а также для некоторых шин высокого давления.

Читать обзор полностью.

Лучшие по категории

Лучший цифровой манометр в шинах

90

Accutire — одна из лучших доступных марок, а MS-4350B — их прибор с самым высоким рейтингом.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *