Измерение давлений с помощью приборов с упругим чувствительным элементом.

Манометры содержат упругие чувствительные элементы, которые изменяют свою форму под действием давления. Эти элементы изготовляются из медных сплавов, легированных сталей или из специальных материалов.

Манометры применяются для измерения избыточного и абсолютного давления, для измерения вакуума применяются вакуумметры и мановакуумметры. Давление показывается стрелкой на циферблате. Для компенсации пульсаций и вибраций применяется гидрозаполнение манометров, обычно глицерином.

Функцию сигнализации можно обеспечить путем комбинирования манометра с электроконтактами. Для автоматизации производственных процессов манометры дополняются датчиком выходного электрического сигнала.

3.2.1. Манометры с трубчатыми пружинами - кругообразно согнутыми трубками с овальным поперечным сечением.

Рис.3.5. Конструкция манометра с трубкой Бурдона. а) принципиальное устройство; б) конструкция: 1 – трубка Бурдона, 2 – тяга, 3 – механизм(сектор, шестеренка),

4 – шкала.

Давление измеряемой среды воздействует на внутреннюю сторону этой трубки, в результате чего овальное поперечное сечение принимает почти круглую форму. В результате деформации возникают напряжения в трубке, которые разгибают пружину. Не зажатый конец пружины выполняет движение, пропорциональное величине давления. Движение передаётся зубчатым сектором шестеренке и стрелке, движущейся по шкале.

Для измерений давления до 60 бар применяются кругообразные пружины с углом около 270°. Для измерений больших давлений используются пружины с несколькими лежащими друг над другом витками и одинаковым витковым диаметром (винтовая пружина) или со спиралеобразными витками, лежащими в одной плоскости (плоская спиральная пружина). Манометры с трубчатыми пружинами применяются для давлений от 0 до 7000 бар при точности показаний (классе) от 0,1 до 4%. Класс точности манометра - относительная погрешность измерения давления от максимума диапазона измерений. Например, класс точности 0,1-одну десятую процента и 2,5% от диапазона в 100 бар, абсолютная погрешность в первом случае: погрешность составляет 0,001*100 =0,1 бар, во втором 0,0025*100=0,25 бар.

3.2.2. Манометры с пластинчатой пружиной - гофрированные мембраны круглой формы зажимают или приваривают по краю между двумя фланцами, давление измеряется только с одной стороны. Прогиб мембраны пропорционален величине давления. Движение передаётся стрелочным механизмом на шкалу. Благодаря опорам для мембран достигается повышенная стойкость к перегрузкам. На поверхность мембран наносят защиту от коррозийных сред. Диапазоны показаний от 0 до 40 бар с классом точности 1,6 и 2,5.

Рис.3.6. Манометр с пластинчатой пружиной. 1- пружина(мембрана), 2 – верхняя часть камеры, 3 – нижняя часть камеры(измерительная), 4 – циферблат, 5- тяга.

3.2.3. Манометры с коробчатой пружиной. Давление действует на внутреннюю сторону коробки, состоящей из двух круглых, герметичных мембран, поступательное движение пропорционально величине давления. Движение передается на шкалу с помощью стрелочного механизма. Применяются для газообразных сред. Диапазоны показаний лежат в пределах от 0... 2,5 мбар и от 0... 0,6 бар, класс точности от 0,1 до 2,5.

3.2.4. Манометры абсолютного давления измеряют давление по отношению к базовому, за которое принят абсолютный ноль давления (абсолютный вакуум). На стороне измерительного элемента, не соприкасающегося с измеряемой средой, должен быть вакуум. Это достигается вакууммированием и герметизацией верхней камеры и корпуса.

Рис.3.7. Манометр для измерения абсолютного давления

ГИДРОСТАТИКА-2