Импульсные (сифонные) трубки для манометра (трубки перкинса)

Принцип действия манометра, основанный на деформации трубки Бурдона

Это наиболее часто используемый принцип в механических средствах измерения давления. Используемый «элемент» давления часто называют трубой Бурдона, по имени французского инженера Эжена Бурдон, который использовал этот функциональный принцип в середине XIX века. В нем используется упругая пружина, c-образная, изогнутая трубка с овальным поперечным сечением.

Принцип действия манометра следующий. Когда внутреннее пространство находится под давлением, поперечное сечение, таким образом, изменяется в направлении круговой формы. Напряжения, которые создаются в этом процессе, увеличивают радиус С-образной трубки. В результате конец трубки перемещается примерно на два или три миллиметра. Это отклонение является величиной давления. Оно переносится в движение, которое превращает линейное отклонение во вращательное движение и, посредством указателя, делает это видимым по шкале. Существуют различные варианты трубок Бурдона. С-образная изогнутая трубка Бурдона может работать при давлении до 60 бар. Для более высоких давлений используются винтовые или спиральные трубки Бурдона. В зависимости от геометрии толщины материала давление может достигать до 7000 бар.

Разновидности кранов для манометров

Устройства различаются по конструктивным особенностям и способами крепления.

Пробковые натяжные

Материалом для изготовления этого типа кранов служит латунь, что делает эти устройства недостаточно прочными, при затягивании гайки пробка на конце может сломаться, при этом запорный механизм требует приложение некоторых усилий для запуска.

Этот тип устройства имеет 4 разновидности:

• Конструкция с резьбой с обеих сторон, может быть как метрическая так и трубная резьба.
• Устройство, в котором с одной стороны трубная резьба, а с другой — метрическая.

• Более усовершенствованная конструкция, оснащенная затвором рычажного типа или в виде бабочки.
• Устройство также имеет отверстия с двух сторон с резьбой и дополнительно — фланец для присоединения прибора измерения.

Шаровой с дренажом

Наиболее современное и популярное устройство, поскольку пользоваться им намного удобней: это легкая конструкция, оснащенная рукояткой. Кран характеризуется высокими показателями герметичности и невозможности скопления загрязнений в проточной части.

Шаровой с муфтой

Выполняется из хромированной латуни. Манометр или дренаж в этом случае подключается к муфте, поэтому этот кран не является трехходовым в прямом смысле.

Кнопочный

Отличается от всех других типов кранов наличием кнопки, с ее помощью происходит замер до тех пор, пока кнопка нажата, при отпускании, манометр автоматически отключается.

Защита манометров от загрязненных, коррозийных и вязких сред

Конструкция чувствительных элементов манометров не позволяет применять их для измерения давления коррозийных, загрязненных, вязких и кристаллизующихся сред без применения мембранных разделителей. Как правило, манометры комплектуются мембранными разделителями сред непосредственно на заводе изготовителе, так как заполнение внутренней полости чувствительного элемента манометра (манометрической трубки) и верхней камеры мембранного разделителя веществом-наполнителем требует применения специального оборудования для вакуумирования. В зависимости от параметров измеряемой среды для заполнения мембранных разделителей используют различные вещества-наполнители.

Рассмотренные средства защиты пригодны для применения не только с механическими показывающими манометрами, но и с другими приборами измерения давления — реле давления, ЭКМ и датчиками давления с аналоговым выходом при условии соблюдения соответствующих рекомендаций заводов изготовителей. данного оборудования.

При подготовке публикации использованы информационные материалы НПО «ЮМАС».

Защита манометров от воздействия высоких и низких температур

При использовании механических манометров для измерения давления высокотемпературных сред зачастую происходят необратимые качественные изменения в упругих чувствительных элементах (манометрических трубках). В результате этих изменений критически возрастает неточность и нелинейность измерения и такие манометры, как правило, впоследствии не проходят поверку и бракуются. Традиционный способ защиты манометров от перегрева — установка дополнительных вспомогательных устройств. Как правило, это сифонные трубки различной геометрической конфигурации и металлоемкости и так называемые «холодильники» — короткие вертикальные отводы с оребрением.

Конструкция простого «холодильника» предусматривает пропускание измеряемой среды прямотоком и ее охлаждение за счет пластин, расположенных на определенном расстоянии друг от друга на внешней стороне устройства. Примером такого «холодильника» может служить отвод-охладитель модели ОС100/ОХ28 компании НПО «ЮМАС». Температура измеряемой среды на выходе данного отвода-охладителя в 2-3 раза ниже, чем температура среды на его входе.

Более эффективными являются отводы-охладители с внутренним петлевым гидрозатвором (модель ОС100/ОХ50) и внешним трубчатым гидрозатвором (ОС100/ОХ4) от НПО «ЮМАС». Температура измеряемой среды на выходе этих отводов-охладителей в 5-10 раза ниже, чем температура среды на его входе.

Неотъемлемым условием эффективной работы охладительных сифонных трубок и отводов-охладителей является полная герметичность соединения «выход охладителя — вход (штуцер) манометра». Подтеков на выходе охладителя быть не должно.

Для предотвращения выхода из строя манометров из-за воздействия низких температур используют принудительный обогрев отборов давления перед манометром и корпусов самих манометров. Чаще всего обогрев осуществляется с помощью греющего электрического кабеля. Для повышения эффективности обогрева манометры помещают в утепляющие термочехлы или укрывают теплоизоляционным материалом.

Сифонная трубка

Узкий просвет сифонной трубки служит причиной того, что скорость протекания жидкости через сифон так велика, что увлекается тяжелый осадок BaSO. Вследствие мелкозернистости осадка малый диаметр сифонной трубки не мешает фильтрованию. Наружный конец сифона вводят почти до дна в сосуд, в котором находится суспензия, подлежащая фильтрованию. Чтобы прибор начал действовать, через резиновую трубку, надетую на отросток колбы Бунзена, отсасывают воздух из прибора или ртом или при помощи водоструйного насоса. При этом жидкость с осадком всасывается через сифонную трубку и поступает на фильтрующую поверхность тигля. Когда ток жидкости установится, ( всасывание прекращают. Так поступают до тех пор, пока на фильтрующую поверхность не будет переведен весь осадок.
 

Петля на сифонной трубке предотвращает разрыв сифонируемой жидкости. Горло 2 служит для загрузки подлежащего извлечению материала в уже собранный прибор.
 

Баллон с сифонной трубкой для отбора газа необходимо-устанавливать вентилем вниз.
 

Наряду с выводной сифонной трубкой вставляют небольшую воздушную трубку для перемешивания сжатым воздухом суспензии выпавшего красителя. При недостаточном перемешивании может случиться, что большая часть красителя останется на дне монтежю. Все железные обручи должны быть тщательно окрашены суриком, иногда окрашивают даже весь чан. Если жидкость в чане нагревают до кипения, то для предохранения помещения от выделяющихся паров и для безопасности чаны снабжают крышками, также необходима хорошо действующая вытяжная труба. Это устройство ясно показано на рис. 56 ( см. стр. Для усиления тяги в вытяжную трубу вставляется воздушная или паровая трубка.
 

Через крышку проходит сифонная трубка диаметром 25 мм, один конец которой опущен почти до дна гидравлического затвора, а второй идет кверху и доходит почти до поверхности мостовой, где заключается в ковер. На верхний конец трубки надевается колпачок на резьбе, чем достигается плотное закрытие конца этой трубки.
 

Для чего служит сифонная трубка, на которой устанавливаются пружинные манометры.
 

Для чего служит сифонная трубка, на которой устанавливаются пружинные манометры.
 

Какое назначение имеет сифонная трубка манометра.
 

Внутри U-образной части сифонной трубки задерживается некоторое количество воды. Эта вода образует пробку, изолирующую жилое помещение от газов из канализационных труб.
 

Для предупреждения засорения сифонной трубки ее время от времени продувают при помощи трехходового крана. Ни в коем случае не следует включать прибор в работу тотчас после продувки паровой линии. Необходимо выдержать время, нужное для образования конденсата, и только после этого медленно поставить кран в рабочее положение. Прибор следует включать плавно, так как резкое включение прибора ведет к выплескиванию чернил и порче сильфона и пружины.
 

Принцип действия манометра с мембранным измерительным элементом

Принцип действия манометра с мембранным измерительным элементом выглядит следующим образом. Деформация от измерительного элемента через тягу передается на трубко- секторный механизм, и далее на стрелку. Мембрана представляет из себя круглый гофрированный лист металла, который имеет большую площадь по сравнению с манометром с трубкой Бурдона. Мембрана может быть либо приваренной к верхней части камеры мембраны, либо зафиксированной между двумя фланцами, это позволяет ей воспринимать усилия давления с одной стороны. Данный принцип действия манометра обеспечивает то, что выдерживается высокое давление перегрузки, а достигается это вследствие того, что верхняя часть камеры выступает в качестве ограничителя.

Сифонная трубка

Сифонная трубка служит гидравлическим ( водяным) затвором, благодаря чему давление пара из котла передается на манометр через конденсат.
 

Сифонная трубка отключена от атмосферы и от манометра, в ней происходит конденсация пара.
 

Сифонная трубка изготовляется из газовых труб.
 

Сифонная трубка изготовляется из 1 / 4 — Дюи мовых газовых трубок. Навинтованным концом сифонную трубку прочно закрепляют в соответствующем канале вентиля баллона. Другой конец сифонной трубки срезают и плавно загибают. При укреплении сифонной трубки в вентиле необходимо, чтобы загиб сифонной трубки приходился в сторону противоположную ( под углом 180) выходному отростку вентиля. Шатание сифонной трубки, укрепленной в вентиле, недопустимо.
 

Сифонная трубка должна быть залита предохранительной жидкостью.
 

Сифонные трубки для вывода конденсата и органы управления арматурой выводятся на поверхность земли под ковер.
 

Сифонная трубка может быть U-образной или кольцевой ( рис. IX. В сифонной трубке 3 образуются гидравлические затворы из сконденсировавшейся и остывшей жидкости, которая и предохраняет прибор от перегрева. При отсутствии конденсата в сифонной трубке ее заполняют какой-либо нейтральной жидкостью.
 

Сифонная трубка для подачи продукта опущена на глубину 1 / 8 высоты реактора.
 

Сифонная трубка для подачи продукта опущена на глубину 1 / 3 высоты реактора.
 

Сифонная трубка служит для предохранения манометра от проникновения в трубчатую пружину пара или перегретой воды. Это достигается тем, что в кольце или колене сифонной трубки конденсируется пар при температуре окружающего трубку воздуха. Поэтому пружину манометра заполняет не пар, а вода. Кроме того, сифонная трубка, благодаря наличию в ней воды, предохраняет манометр от толчков или гидравлических ударов, которые могут возникнуть в котле.
 

Сифонные трубки изготовляются из стекла, меди, нержавеющей стали или из пластмассы. При дозировании кислых растворов поверхности всех металлических частей дозатора, соприкасающиеся с раствором реагента, покрываются защитным накрытием.
 

Сифонную трубку помещают в жидкость и закрепля ют в таком положении, чтобы можно было отобрать из сосуда точный объем. Через 30 с после прекращения перемешивания при помощи сифона 0 45 л смеси бензин — вода переливают в отстойник. Отстойник в нижней части имеет калиброванную трубку вместимостью 15 мм. После этого сифон удаляют и отстойник закрывают корковой пробкой. Объем воды, который образуется на дне отстойника, определяется в интервале 1 5; 2 мин и далее до 10 мин через каждую минуту. Затем определяют объем выделившейся воды через 15, 20, 30, 60, 90 и 120 мин. После того как топливо станет прозрачным, все капли воды, которые остались на стенках отстойника, сбиваются при помощи резинового приспособления и определяется окончательный объем воды.
 

Как работает кран?

В зависимости от положения рукоятки запорного механизма контролируется работа измерительного прибора. Поскольку конструкция содержит сливное отверстие в корпусе, и конусовидную пробку, которая имеет проход Т-образной формы, поворот рукоятки в рабочий режим направляет поток транспортируемой среды к манометру для контроля давления, перевод крана в положение «закрыто» позволяет перенаправить поток в трубе отключив измерительный прибор, либо переходит в режим закрытой магистрали, когда давление в устройстве обнуляется, что позволяет избежать залипания стрелки и сводит к минимуму возможность отказа прибора.

Таким образом, всего четыре функциональных положения:

• Кран соединяет прибор с рабочим пространством для замера уровня давления.
• Манометр изолирован от транспортируемой среды и сопряжен с атмосферой (уровень давления — нулевой).
• Прибор отключен, а рабочая среда выходит на воздух — осуществляется процесс продувки сифона.
• Собственно присоединение контрольного измерительного прибора (манометра).

То, как ведет себя стрелка, когда рукоятка оказывается в положении «закрыто» или наоборот, переходит в рабочее состояние, показывает исправность крана: если стрелка при отключении манометра опускается стремительно и плавно в нулевое положение, а при подключении прибора также без промедления и резких скачков занимает прежнее положение, то кран работает нормально.

Медленное движение стрелки в обоих направлениях указывает на то, что кран засорился.

Чтобы продуть кран, и существует положение сброса.

Запорное устройство в обязательном порядке устанавливается в трубопроводах на производственных предприятиях, где контроль за уровнем давления — необходимое условие согласно строительным нормам и правилам.

В частном домостроении и многоквартирных домах вместо трехходового вентиля используют обычный проходной муфтовый кран.

https://youtube.com/watch?v=5rIediSZf70

Защита манометров от гидроударов и повышенного давления

Если повышенная температура среды приводит к постепенному ухудшению характеристик манометра, то воздействие повышенного давления, в том числе кратковременное (гидроудар) может мгновенно вывести манометр из строя.

Наиболее распространенным способом защиты манометров от небольших скачков давления является применение изогнутых сифонных трубок (трубок Перкинса), которые одновременно служит и для охлаждения измеряемой среды. Угловые или прямые трубки Перкинса с петлей (пример обозначения в каталоге НПО «ЮМАС» — отборное устройство давления ОС100в, ОС100-02 и т.п.) немного демпфируют незначительные колебания давления, например, вызванные работой насосных установок, но не защищают от значительных резких скачков давления (гидроударов). Для защиты манометров от гидроударов предназначены специальные демпферные устройства.

Демпферные устройства обеспечивают снижение пульсаций измеряемой среды и предохраняют таким образом измерительный прибор от гидравлических ударов. Демпфер гидроударов работает на многокамерном принципе. Гашение гидроударов осуществляется так называемым глушителем. Например, демпфер TTR фирмы «BDSensors RUS» показал способность эффективно демпфировать удары давления продолжительностью до 20 мс. С ростом длительности импульса давления эффективность работы демпфера понижается.

Аналогичные по своему назначению амортизирующие фитинги Swagelok демпфируют давление за счет применения пористого спеченного элемента из нержавеющей стали марки 316. Установка амортизирующего фитинга Swagelok (пример обозначения SS-4-SA-EW) перед манометром уменьшает скорость реакции последнего. Скорость срабатывания обычно меняется с первым падением давления в пористом элементе амортизирующего фитинга и позволяет манометру плавно набирать рабочее давление.

Эффективным методом защиты измерительных приборов от гидроударов является подключение их к процессу только в моменты съема показаний, например, с помощью кнопочных кранов. В исходном состоянии кнопочный кран (например, VE-2-2 НПО «ЮМАС») имеет нормально закрытое состояние — манометр отключен от процесса и сообщается с атмосферой, что позволяет контролировать нулевые показания манометра. При нажатии оператором кнопки на кране, манометр соединяется с процессом и показывает действующее избыточное давление в системе. При отпускании кнопки манометр вновь автоматически отключается от процесса и «садится» на ноль.

Для уменьшения тремора (дрожания) стрелки манометра, вызванного незначительными колебаниями давления, применяют манометры с глицериновым или силиконовым наполнением. Но необходимо помнить, что использование манометров с глицериновым или силиконовым наполнением не допускается в системах, содержащих сильные окислители. Демпферы гидроударов и амортизирующие фитинги следует применять только для защиты от резких изменений, импульсов и скачков давления. Демпфирующие устройства с глушителем и амортизирующие фитинги требуют периодического техобслуживания и очистки от загрязнений.