Манометр: прибор для измерения давления

Назначение манометра

Давление воздуха в шинах должно находится на определенном уровне. В процессе регулярной эксплуатации машины и даже при простое транспортного средства этот показатель может меняться в силу целого ряда причин.

Контроль за давлением в шинах автомобиля является неотъемлемым условием безопасной эксплуатации транспортного средства. Легко и быстро проверить, правильно ли накачаны шины, можно при помощи манометра. Это простое устройство, пользоваться которым может любой автолюбитель. Прибор компактен, не занимает много места, поэтому его нетрудно всегда иметь под рукой.

Прежде чем купить манометр для измерения давления, необходимо ознакомиться с особенностями и типами современных измерительных устройств, а также правилами выбора.

Что он показывает и что измеряет?

Автомобильным манометром называется прибор, который показывает плотность воздуха внутри покрышки. Единица измерения кгс/см² или Бар (Bar). Также измерительный прибор может использоваться для измерения давления в баллонах пневмоподвеске. Готовые комплекты пневмы часто комплектуются стрелочными приборами от автомобиля КамАЗ, так как у него механический стрелочный прибор, показывающий давление до 10 атмосфер, и отличающийся точностью показателей. Принцип работы манометра для шин и пневмоподвески одинаковый, так как работают они по единому принципу.

Для чего нужен манометр? В первую очередь для безопасности. В прошлых статьях мы затрагивали тему разности давления в шинах, и к чему это приводит (неравномерный износ покрышек, повышенная опасность движения, повышенный расход топлива). Часто устройство интегрируют в насос, будь то механический и электрический, но для считывания давления в шинах, насос необходимо надежно закрепить к вентилю, что совершенно неудобно.

Что нужно учесть при выборе манометра?

Параметры, которые важно учитывать при покупке прибора. Эта информация необходима в том случае если у Вас нет точной марки прибора, или нужная Вам модель не доступна, и необходимо правильно подобрать аналог

Параметр диапазона измерения.

Это наиболее важный параметр.

Стандартный ряд диапазонов давления манометров:

0-1, 0-1.6, 0-2.5, 0-4, 0-6, 0-10, 0-16, 0-25, 0-40, 0-60, 0-100, 0-160, 0-250, 0-400, 0-600, 0-1000 кгс/см2

1кгс/мс2=0,980665 бар=0,0980665 МПа=98,0665 кПа.

Стандартный ряд диапазонов давления мановакуумметров:

-1..+0.6, -1..+1.5, -1..+3, -1..+5, -1..+9, -1..+15, -1..+24 кгс/см2=бар=атм=0.1Мпа=100кПа

Стандартный ряд диапазонов давления вакуумметров:

-1..0 кгс/см2=бар=атм=0.1Мпа=100кПа.

Если Вы сомневаетесь, с какой шкалой прибор нужен для Ваших целей, при выборе диапазона главный фактор – попадание рабочего давления в диапазон от 1/3 до 2/3 шкалы измерения.

Выбирая диапазон шкалы, нужно знать, что рабочее давление должно попадать в диапазон от 1/3 до 2/3 шкалы измерения.

Чтобы обеспечить стабильную работу, следует покупать прибор со шкалой 0-10 атм, т.к давление 5.5атм попадает в диапазон от 1/3 до 2/3 шкалы 3.3 атм и 6.6 атм соответственно.

При условии, что давление менее 1/3 шкалы, значительно возрастает погрешность измерения давления. При условии, когда измеряемое давление более 2/3 шкалы, прибор работает в перегруженном режиме, что влечет за собой сокращение срока службы манометра.

Параметр класса точности

Показывает допустимый процент погрешности результатов измерения прибора от шкалы измерения.

Существует стандартный ряд классов точности для манометров: 4, 2.5, 1.5, 1, 0.6, 0.4, 0.25, 0.15.

Можно рассчитать погрешность манометра самостоятельно. Например, если Ваш прибор на 10 атм и имеет класс точности 1.5, допустимая погрешность – 1.5% от шкалы измерения (0.15 атм). В случае, если погрешность Вашего манометра превышает это значение, прибор подлежит замене. Без специального оборудования установить, что прибор неисправен, невозможно. Установить несоответствие класса точности может только специализированная организация, которая имеет поверочную установку с манометром высокого класса точности, являющимся эталоном. Проблемный манометр и эталонный прибор подсоединяются к линии с давлением, после чего сравнивают показатели.

Параметр диаметра манометра

Этот параметр важен для приборов, имеющих круглый корпус.

Стандартные диаметры: 40, 50, 63, 80, 100, 150, 160, 250 мм.

Расположение штуцера.

Возможны два варианта.

Радиальное расположение – присоединительный штуцер выходит из манометра снизу.

Торцевое – штуцер расположен сзади, с тыльной части прибора.

Присоединительная резьба

Для манометров наиболее характерны метрическая и трубная виды резьбы.

Существует стандартный ряд видов резьбы: М10х1, М12х1.5, М20х1.5, G1/8,G1/4, G1/2.

Для приборов импортного производителя характерна трубная резьба. Для отечественных манометров – метрическая.

Межповерочный интервал.

Срок, по истечению которого нужно производить поверку манометра называют межповерочным интервалом. Новые приборы имеют первичную заводскую поверку. Об этом свидетельствует клеймо поверителя, расположенное на циферблате или на крпусе манометра, и отметка в паспорте. Первичная поверка бывает на 1 или 2 года. Для манометров, которые используются в личных целях, поверка не критична, поэтому можно выбирать любой манометр. Для ведомственных объектов – заводов, топочных, тепловых пунктов и пр. по истечению срока первичной поверки, манометр подлежит переповерке в центре стандартизации и метрологии, или в специализированных организациях, имеющих лицензию на поверку, и соответствующее оборудование. Следует знать, что переповерка как правило, стоит дороже, чем покупка нового прибора, или равна ей. Кроме того, к сумме добавляется оплата за сдачу прибора. Если манометр не проходит повторную поверку, придется также заплатить за ремонт и за последующую поверку.

Какое давление в шинах должно быть

Если присмотреться к надписям на покрышках, то увидим рекомендации производителя шин. Они отличаются от предписаний в технической документации на автомобиль. Разные значения давления часто вводят в заблуждение. Помните, что на боковой стороне шины указано максимально допустимое значение (подробнее о расшифровке индексов скорости и нагрузки тут). В первую очередь следуйте рекомендациям производителя транспортного средства.

Специальная табличка размещена на люке бензобака или на пороге автомобиля. Значения, которые указаны на наклейке, — это рекомендации производителя по степени накачки автошин.

Чтобы правильно накачать колёса учитывают такие факторы:

Марка, модель автомобиля.
Зимняя или летняя “резина”.
Диаметр колёс.
Манера и стиль вождения.
Состояние дорог, по которым приходится ездить чаще всего.

Разновидности

В группу приборов, измеряющих избыточное давление, входят:

Манометры — приборы с верхним диапазоном измерения от 0,06 до 1000 МПа (измеряют избыточное давление — положительную разность между абсолютным и барометрическим давлением);
Вакуумметры — приборы, измеряющие разрежение (давление ниже атмосферного);
Мановакуумметры — манометры, измеряющие как избыточное (от 60 до 240000 кПа), так и вакуумметрическое давление;
Напоромеры — манометры малых избыточных давлений (до 40 кПа);
Тягомеры — вакуумметры с пределом измерения до минус 40 кПа;
Тягонапоромеры — мановакуумметры с крайними пределами измерения, не превышающими ±40 кПа;

Большинство отечественных и импортных манометров изготавливаются в соответствии с общепринятыми стандартами, в связи с этим манометры различных марок заменяют друг друга. Выбор манометра осуществляется по следующим параметрам: предел измерения, диаметр корпуса, класс точности прибора, диаметр резьбы штуцера и его расположение (радиальный, осевой).

Также существуют манометры, измеряющие абсолютное давление, то есть избыточное давление+атмосферное.

Прибор, измеряющий атмосферное давление, называется барометром.

Критерии выбора манометра

Решите, какой тип вам нужен:

манометр (только положительная шкала от 0 и выше для измерения избыточного давления);
вакуумметр (только отрицательная шкала для определения давления ниже атмосферного);
мановакуумметр (шкала имеет отрицательные и положительные значения для измерения избыточного и низкого давления).

Определить нужный диапазон измерения достаточно просто: к рабочему давлению следует прибавить 30%

Важно знать среду и условия, в которой будет эксплуатироваться устройство, выбрать диаметр корпуса и положение штуцера

Если в системах применяются агрессивные жидкости, имеет смысл приобретать прибор в коррозионно-устойчивом корпусе. При классе опасности 3 или 4 — во взрывозащищенном, а для применения на транспорте — в виброустойчивом.

Виды манометров

Везде, где нужно контролировать уровень давления, необходима установка таких приборов. В противном случае не избежать нарушений технологических процессов, что, в свою очередь, может спровоцировать критическую ситуацию. Выделяют 7 групп манометров в зависимости от ожидаемых условий работы.

Образцовые манометры

Для проверки измерительного оборудования (других манометров).
Работают с минимальной погрешностью в разных средах.
Класс точности – от 0,05 до 0,2.

Электроконтактные

Обеспечивают контроль и предупреждение о достижении критического уровня разрушающей нагрузки.
Работают со встроенным механизмом управления электросетями: при достижении критических нагрузок отключают оборудование или сбрасывают давление до безопасного уровня через клапан.
Могут применяться в жидких и газообразных средах.

Общетехнические

Могут использоваться в незамерзающих средах.
Отличаются хорошей устойчивостью к вибрации.
Монтируются на транспортных и отопительных системах.
Класс точности – 1,0-2,5.

Самопишущие

Обеспечивают визуальный контроль состояния системы, а также фиксацию показателей.
Записывают данные в виде диаграммы, по которой можно проследить уровень давления в динамике.
Используются в основном на предприятиях пищевой промышленности и тепловых электростанциях.

Специальные

Для работы со специальными газами (например, аммиаком, аргоном)
Выпускаются в цветных корпусах, что позволяет отличить их от других устройств.
Класс точности – от 1,0 до 2,5.

Железнодорожные

Для механизмов, обслуживающих рельсовый электротранспорт.
Отличаются повышенной стойкостью к вибрации.
Постоянное механическое воздействие на корпус не приводит к искажению полученных данных.

Судовые

Поставляются в корпусе, защищенном от внешнего воздействия и атмосферных осадков.
Могут устанавливаться не только на судах, но и на уличных газовых распределителях.
Подходят для жидких и газообразных сред.

Другие виды манометров

Жидкостный манометр дает возможность точных измерений, но у него есть большой недостаток: конструкция боится ударов и вибраций. Поэтому сегодня такие приборы используются в основном в лабораториях. С развитием промышленности возникли другие типы манометров, которые могут измерять давление в любых условиях — на подвижных механизмах, при сильных вибрациях и т. д. По конструкции выделяют деформационные и поршневые (грузопоршневые) приборы.

Деформационные манометры

Манометр деформационного типа — это компактное механическое устройство, измеряющее давление сразу в паскалях (без перевода из других единиц). Его рабочим элементом является дугообразная или спиральная трубка Бурдона, в которую накачивается газ. Если давление внутри трубки повышается, она начинает распрямляться, и это движение через систему тяг передается на стрелку. При снятии давления она возвращается в свое первоначальное положение.

Вместо трубки может быть использована пружина, мембрана или другой чувствительный элемент, который деформируется под давлением. Принцип действия манометра остается тем же: деформация передается на стрелку, движущуюся по шкале.

Деформационные металлические манометры чаще всего используются в быту и на производстве. Они компактны, отлично переносят вибрации, не требуют строго вертикальной установки. Если нужно выбрать, к примеру, автомобильный манометр, он будет именно такого типа.

Интересный факт!
Деформационный манометр был изобретен случайно. В 1845 году швейцарский ученый Р. Шинц наблюдал, как на производстве рабочие восстанавливали сплющенную металлическую трубку, заглушив один ее конец и закачав внутрь воду. Под действием давления трубка разогнулась, а ученому пришла в голову мысль использовать такой же элемент для измерений, но работать с воздухом, а не с водой.

Поршневые манометры

Несмотря на то, что поршневые манометры были созданы раньше деформационных, они получили меньшее распространение. Сегодня такие приборы используются для исследования скважин в нефте- и газодобывающей промышленности, а также для сверки показаний в лабораториях.

На рисунке ниже можно увидеть, из чего состоит манометр поршневого типа. В самом простом варианте это емкость с маслом, соединенная при помощи штуцера с измеряемой средой. В емкость погружен цилиндр с тщательно притертым поршнем (зазор между стенками цилиндра и поршнем должен быть минимальным). На торце поршня закреплена тарель, на которую могут укладываться грузы.

Снизу на поршень действует измеряемое давление Р, сверху оно уравновешивается некой силой, создаваемой весом самого поршня и грузов G₁+ G₂.

Давление под поршнем рассчитывается по формуле:

, где G₁— масса грузов, G₂— масса поршня с тарелью, g — ускорение свободного падения, F — площадь поршня.

Также давление можно выразить через силу согласно закону Паскаля:

P = F / S, где F — сила, действующая на поршень, S — площадь поршня.

С помощью поршневых маномеров впервые измеряли давление ученые-физики Георг Паррот и Эмиль Ленц. Но широкое распространение эти приборы получили благодаря некому Рухгольцу, который запустил их в массовое производство.

Типы определяемых давлений

Из школьного курса физики известно, что для расчетов пользуются тремя видами давлений. Среди них следующие:

Атмосферное. Оно давно рассчитано и является постоянным для определенной точки земной поверхности. Атмосферное давление оказывает воздействие на все окружающие предметы в том числе и на человека. Но здоровый человек его не чувствует из-за уравновешивания внутренним давлением.
Избыточное. Создается посредством нагнетательных установок при условии замкнутого пространства. Повышенное давление в основном используется для приведения силовых механизмов в движение от слабосильного двигателя.
Пониженное (вакуумическое). Использование вакуумического давления обусловлено технологическими условиями. Созданное разряжение помогает втягивать рабочую среду в какую-либо емкость.

При обучении в институте появляется дополнительное понятие — абсолютное давление. Это сумма атмосферного и повышенного давлений.

Для снятия показаний должен выбираться соответствующий тип прибора.

Какие существуют классы точности

Согласно ГОСТ 2405-88 класс точности манометра должен выбираться из ряда чисел:

Как связаны диаметр и класс точности манометра?

Диаметр и класс точности манометра параметры взаимосвязанные, чем выше точность прибора для измерения давления, тем больше диаметр его шкалы.

Какая погрешность у манометра с классом точности 1,5

Погрешность измерения манометра, зависит не только от его класса точности, но и от диапазона измерений.

Рассмотрим пример, диапазон измерения манометра составляет 10 МПа, класс точности прибора 1,5. Это означает, что максимальная погрешность манометра не должна превышать 10*1,5/100=0,15 МПа.

Манометр класса точности 2,5

Обозначение 2,5 означает, что максимально допустимая погрешность измерений манометра составляет 2,5% от его диапазона измерений.

Подбор манометров в зависимости от давления и высоты их установки

Каждый сосуд и самостоятельные полости с разными давлениями должны быть снабжены манометрами прямого действия. Манометр устанавливается на штуцере сосуда или трубопроводе между сосудом и запорной арматурой. Манометрами должны иметь класс точности не ниже: 2.5-при рабочем давлении сосуда до 2.5 Мпа (25кгс/см²)

1.5-при рабочем давлении сосуда свыше 2.5 Мпа (25кгс/см²)

Манометр должен выбираться с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы. На шкале манометра владельцем сосуда должна быть нанесена красная черта, указывающая рабочее давление в сосуде. Взамен красной черты разрешается прикреплять к корпусу манометра металлическую пластину, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра.

Манометр должен быть установлен так, чтобы его показания были отчетливо видны обслуживающему персоналу. Номинальный диаметр корпуса манометров, устанавливаемых на высоте до 2-х метров от уровня площадки наблюдениями за ними, должен быть не менее 100мм, на высоте от 2 до 3м – не менее 160 мм. Установка манометра на высоте более 3м от уровня площадки не разрешается.

Между манометром и сосудом должен быть установлен трехходовой кран или заменяющее его устройство, позволяющее проводить периодическую проверку манометра с помощью контрольного. В необходимых случаях манометр в зависимости от условий работы и свойств среды, находящейся в сосуде должен снабжаться или сифонной трубкой, или масляным буфером, или другими устройствами, предохраняющими его от непосредственного воздействия среды и температуры и обеспечивающими его надежную работу.

Манометр не допускается к применению в случаях, когда:

· Отсутствует пломба или клеймо с отметкой о проведении поверки;

· Просрочен срок поверки;

· Стрелка при его отключении не возвращается к нулевому показанию шкалы на величину, превышающую половину допускаемой погрешности для данного прибора;

· Разбито стекло или имеются повреждения, которые могут отразиться на правильности его показаний.

Поверка манометров с их опломбированием или клеймением должна производиться не реже одного раза в 12 месяцев, кроме того, не реже одного раза в 6 месяцев владельцем сосуда должна производиться дополнительная проверка рабочих манометров контрольным манометром с записью результатов в журнал контрольных проверок. При отсутствии контрольного манометра допускается дополнительную проверку производить проверенным рабочим манометром, имеющим с проверенным манометром одинаковую шкалу и класс точности.

Дата добавления: 2015-08-31 ; ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Другие виды манометров

Деформационные манометры

Интересный факт!Деформационный манометр был изобретен случайно. В 1845 году швейцарский ученый Р. Шинц наблюдал, как на производстве рабочие восстанавливали сплющенную металлическую трубку, заглушив один ее конец и закачав внутрь воду. Под действием давления трубка разогнулась, а ученому пришла в голову мысль использовать такой же элемент для измерений, но работать с воздухом, а не с водой.

Поршневые манометры

Снизу на поршень действует измеряемое давление Р, сверху оно уравновешивается некой силой, создаваемой весом самого поршня и грузов G1+ G2.

Давление под поршнем рассчитывается по формуле:

где G1— масса грузов, G2— масса поршня с тарелью, g — ускорение свободного падения, F — площадь поршня.

Также давление можно выразить через силу согласно закону Паскаля:

P = F / S, где F — сила, действующая на поршень, S — площадь поршня.

Условия эксплуатации и считывание показателей

На циферблате водяного манометр указывается давление. Оно может измеряться в барах, Паскалях или атмосферах.

Соотношение между единицами измерения примерно такое: 1 атм = 100 кПа = 0,1 МПа = 1 бар = 1 кгс/см2 = 750 мм рт. ст. Это приближенное соотношение. Если надо провести измерения с высокой точностью, то учитывают, что 1 атм = 101,325 кПа = 1,01325 бар.

Пользоваться манометром можно только в тех условиях, которые оговорены в техническом паспорте. Давление на прибор должно подаваться плавно.

Эксплуатация запрещена, если:

при подаче давления стрелка не движется;
разбито или треснуло приборное стекло;
стрелка прыгает и не возвращается в нулевое положение после сброса давления.

Чтобы быть уверенным в правильных показаниях манометра, надо проводить поверку. Новые приборы поверяет изготовитель. Далее контролируется время между поверками.

Допустимый срок указан в паспорте и составляет 1 или 2 года. Поверку проводят в Центре стандартизации и метрологии или в организации, у которой есть лицензия.

Устройство прибора

Манометр для измерения давления производится самыми различными компаниями. Классическая конструкция представлена сочетанием следующих элементов:

Корпус предназначен для защиты внутреннего механизма от воздействия окружающей среды. Чаще всего при его изготовлении применяется металл с высокой коррозионной стойкостью.
Стрелка прибора выступает в качестве индикатора. Она может делать один оборот вокруг своей оси.
Шестеренки предназначены для непосредственной передачи вращения стрелке. Они находятся внутри конструкции.
Устройство манометра для измерения давления обладает поводком и зубчатым сектором.

Конструкция прибора имеет между зубьями и шестеренками специальную пружину, которая исключает вероятность мертвого хода.

Устройство манометра

Манометр прибор работает по следующему принципу действия:

Давление измеряемой среды поступает во внутреннюю часть конструкции.
Свободный конец трубки в попытке выравнивания перемещается, за счет чего обеспечивается передача вращения стрелке.

Деформация трубки прямо пропорциональна тому, какое значение показывает устройство. Благодаря простоте конструкции она надежная, получила широкое распространение в самых различных отраслях.

Стандартные шкалы манометров.

Стандартные шкалы манометров

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

6 10 16 25 40

60 100 160 250 400

600 1000 1600 2500 4000 кгс/см2

Средства пожаротушения (стационарные, первичные, ОП-5,ОП-8)

ОП-8

Масса заряда: 8 кг,

Время подачи огнетушащего вещества: не менее 10 с.

Длина выброса струи: 4 м.

Макс. масса: 13 кг.

Площадь тушения: 4,5 м2.

Билет № 9

Схема обогрева глухим водяным паром. Устройство и принцип работы конденсатоотводчика.

Нагревание «глухим»паром

Если контакт нагреваемой жидкости с водой недопустим, то применяют нагревание «глухим» паром. В этом случае жидкость нагревается паром через разделяющую их стенку в аппаратах с рубашками, со змеевиками и др. Греющий пар целиком конденсируется и выводится из парового; пространства нагреваемого аппарата в виде конденсата.

Конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики позволяют автоматически отделять конденсат от пароводяной эмульсии и выводить его из системы. Конденсат может появляться в результате потери паром тепла в теплообменниках и при прогреве трубопроводов и установок когда часть пара превращается в воду. Наличие конденсата в паровых системах приводит к гидроударам, снижению тепловой мощности и ухудшению качества пара. Конденсатоотводчик должен выпускать воду и задерживать пар, что осуществляется с помощью гидравлического или механического затвора.

3) Подобрать манометр, если разрешенное давление в трубопроводе =15кгс/см2.

Манометр должен иметь предел во 2/3 шкалы. Значит, 15 3:2=22.5кгс/см2

Манометр на 25

Виды промышленной вентиляции.

Билет № 10

Нагрев в трубчатых печах. Конструкция печей. Электропечь.

Трубчатая печь

Для нагревания жидких продуктов, работающая на газообразном топливе.

Горючий газ, обычно природный, выходя из сопла горелки-6, инжектирует необходимое количество воздуха, смешиваясь с ним поступает на пористую панель-5 из керамического материала. При горении газа, которое происходит на поверхности излучающей панели, пламя отсутствует. Поэтому горелки такого типа называют беспламенными. Раскаленная поверхность испускает мощный поток тепловой радиации.

Образовавшиеся топочные газы с высокой температурой поступают в первую по ходу радиантую часть рабочего пространства печи, в которой теплота к нагреваемой поверхности-4 змеевика передается в основном за счет радиации.

Во второй — конвективной части печи-1 — теплота от несколько охлажденных газов передается змеевикам главным образом за счет конвекции. Для лучшего использования теплоты на пути отходящих газов иногда устанавливают дополнительные теплообменные устройства, например, змеёвик-подогреватель-2. Газы удаляются через дымовую трубу-3.

Критерии выбора манометра

Решите, какой тип вам нужен:

манометр (только положительная шкала от 0 и выше для измерения избыточного давления);
вакуумметр (только отрицательная шкала для определения давления ниже атмосферного);
мановакуумметр (шкала имеет отрицательные и положительные значения для измерения избыточного и низкого давления).

Определить нужный диапазон измерения достаточно просто: к рабочему давлению следует прибавить 30%