Tlakoměry pro měření tlaku plynu: typy, konstrukční vlastnosti a provoz měřidel

Často je třeba měřit tlak vytvářený plynem. Například ve válcích, v plynovodech, v různých nádobách a nádobách. Ke kontrole a sledování indikátorů se používají tlakoměry k měření tlaku plynu. Tato zařízení slouží v různých oblastech života, od medicíny až po těžký průmysl.

Aby nákup zařízení nebyl zbytečný a aby nakoupený tlakoměr splňoval požadavky výrobních procesů, je třeba se s klasifikací seznámit. Představíme vám různé druhy plynoměrů. Vyprávíme o jejich konstrukčních vlastnostech a principech působení.

Klasifikace podle typu měřeného tlaku

Zařízení, která slouží k získání údajů o parametrech tlaku plynu v držácích plynu, přepravních linkách, v plynové láhve a další tanky jsou klasifikovány podle několika kritérií. Liší se strukturou a principem fungování.

Zařízení, která měří tlak, se dělí do tříd podle:

• druh měřeného tlaku;
• jmenování;
• princip činnosti;
• třída přesnosti.

Podle typu měřeného tlaku jsou zařízení určená ke stanovení přesných ukazatelů rozdělena na tlakoměry, vakuoměry, gravimetry, tlakoměry, barometry a další.

V závislosti na stupni ochrany před vlivem vnějšího prostředí se vyrábějí následující zařízení:

• standardní;
• chráněno před prachem;
• vodotěsný
• chráněné před agresivním prostředím;
• odolný proti výbuchu.

Jeden produkt může kombinovat několik typů ochrany.

Schéma ukazuje oddělení měřících zařízení podle principu činnosti, podle typu tlaku, aplikace a displeje.K získání údajů o tlaku plynu se zřídka používají kapalinová a mrtvá zařízení

Tlakoměr je zařízení malé velikosti, pomocí kterého se měří rozdíl tlaku nebo tlaku. Princip fungování tohoto nástroje závisí na jeho vnitřní struktuře. V rámci stejné třídy jsou stále rozděleny do skupin v závislosti na třídě přesnosti.

K měření absolutního tlaku, jehož ukazatele se počítají od absolutní nuly (vakuum), se používají měřiče absolutního tlaku. Přetlak je určen přetlakem měřidla. Obecně se všechny varianty takových zařízení nazývají jedním slovem: „manometr“.

Většina typů tlakoměrů je navržena k měření přetlaku. Jejich zvláštností je, že vykazují tlak představující rozdíl mezi absolutním a atmosférickým.

Vakuoměry jsou zařízení ukazující hodnotu tlaku vzácného plynu. Pomocí manovacuometrů změřte přetlak a tlak vzácného plynu. Informace se zobrazují v jednom měřítku.

Pomocí měřidel hlavy jsou stanoveny parametry přetlaku s hodnotami do 40 kPa. Tractometry naopak umožňují měření rozptýlení až do - 40 kPa. Tlakoměry měří vzácnost a přetlak v rozmezí - 20 až + 20 kPa.

Tlakoměry se používají v celé řadě průmyslových odvětví. Práce s plynem představuje vysoké riziko, proto je důležité sledovat všechny ukazatele systému. Informace o tlaku poskytuje uživatelům informace o aktuálním stavu měřeného objektu.

Diferenční tlakoměry mohou stanovit tlakový rozdíl ve dvou libovolných bodech, které mají být studovány. Mikromanometr je diferenční manometr, který umožňuje měřit tlakový rozdíl do 40 kPa.

Funkční klasifikace

Plynové manometry v závislosti na čtecím mechanismu se dělí na:

• Deformace;
• Elektrické;
• Nákladní píst;
• Kapalina.

Každý typ má své vlastní vlastnosti.

Deformační pohled na tlakoměry

Princip a základ pro provoz zařízení třídy deformace spočívá v tom, že tlak působí na citlivý prvek zařízení, který je zdeformován. Hladina tlaku je určena stupněm deformace.

Deformační manometry jsou vyráběny z trubkových pružin, vlnovců nebo membránových pracovních komponentů s vysokou citlivostí

Snímacími prvky v trubkových pružinových zařízeních jsou trubkové pružiny. Jedná se o kulaté ohnuté trubky s příčným oválným průřezem. Plyn má vliv na vnitřní povrch trubky. Během této akce trubice deformuje a mění svůj tvar, přibližuje se zaoblené.

Jeden konec zkumavky je utěsněný a schopný pohybu. Druhý je otevřený a zajištěný držáky. Když je pružinová trubka ohnutá, prsten také působí, což pak uvolní pružinu. Utěsněný konec pružiny se pohybuje v souladu s tlakovou silou. Tento pohyb je přenášen do měřící stupnice.

Při měření tlaku do 40 bar se používají kruhové pružiny. Při vyšších tlacích se používají spirálové nebo spirálové pružiny, které jsou ve stejné rovině. Chyba při odečtu při měření tlaku touto metodou je od 1 do 4%.

Prvky citlivé na membránu a měchy vám umožňují efektivně měřit malé hodnoty nadměrného a vakuového tlaku.

Vlnovce jsou vyráběny podle principu vodovodní hadice. Jedná se o tenkostěnnou kovovou trubku vyrobenou z pohyblivých příčných prstenců. V závislosti na materiálu a výrobních parametrech mohou být měchy víceméně tuhé.

Pod vlivem vysoké teploty se v průběhu času hromadí plastické deformace, což narušuje přesnost odečtů. Kromě toho se při zvýšených teplotách a tlakových pulzech zrychluje změna statické charakteristiky

Citlivé membránové prvky mají největší rozmanitost. Třída přesnosti takových zařízení nepřesahuje 1,5. V takových zařízeních je poskytován ochranný systém. V případě přetížení se membrána opírá o speciální ochranné zařízení.

Membránové boxy jsou často instalovány v přístrojích, které měří tlak a tlak. Měřidla hlavy, tahoměry a závaží s membránovými boxy se vyrábějí s třídou přesnosti 1,5; 2,5 a meze měření až 25 kPa.

Ploché membrány mají mírný posun pracovního bodu, takže se nejčastěji používají k převodu tlaku na sílu. Jsou nestabilní, ale jsou dobře vypočítané.

Vlnité membrány spolu s podobnými krabicemi se používají ke zlepšení statického výkonu. První se pohybují lépe, ale je obtížné je spočítat. Ty se používají mnohem častěji kvůli jejich snížené tuhosti.

K měření malých hodnot tlaku se používají zařízení s ochablou membránou.

Zařízení vyžadují ochranu před vystavením vysokým teplotám, protože to negativně ovlivňuje pružnost a citlivost hlavních pracovních prvků.

Mechanické tlakoměry

Mnoho tlakoměrů na pružinách trubek je ve skutečnosti zařízení pro přímou přeměnu. To znamená, že tlak je přeměněn na přemístění snímacího prvku a mechanického zařízení, které je s ním v kontaktu.

Na obrázku je tryska umístěna radiálně, ale vyrábějí se také manometry s axiálním umístěním trysky

Pod vlivem tlaku se volný konec pružiny pohybuje, vodítko působí na sektor ozubeného kola, ozubené kolo se otáčí a ukazují šipky.

Tlakoměry s pružinou jsou vyráběny s měřicím rozsahem od 0,1 do 103 MPa a mají různé třídy přesnosti. Modely jsou vyráběny s třídou přesnosti 0,15; 0,25; 0,4. Měřicí přístroje pracovní kategorie se zvýšenou přesností - 1 a 0,6. Všeobecní technici - s třídou přesnosti 1,5; 2,5; 4.

Kontaktní tlakoměry

Strukturálně se jedná o upřesnění indikátoru tlaku. Podstatou práce je to, že když šipka dosáhne prahové hodnoty tlaku, síť se uzavře.

V konstrukci indikátoru tlaku jsou šipky navíc integrovány s předpjatými elektrickými kontakty, které jsou oproti hodnotám signálu

Elektrický obvod se uzavře a spustí se poplach, když indikační šipka dosáhne kontakty s jednou z šipek. Třída přesnosti takových tlakoměrů je 1,5. Měřicí rozsah odpovídá standardním hodnotám.

Pro zajištění poplachu nebo pro účely polohové regulace se používá tlakový spínač s označením RD. Měří tlaky v rozsahu od 12 do 1600 kPa. Relé je nastaveno na horní a dolní aktivační mez podle svědectví řídicího zařízení a má vypínací kapacitu 10 wattů.

Modely záznamového manometru

Průmysl vyrábí tlakoměry se zabudovaným systémem pro čtení indikátorů, který zachycuje hodnoty na diskovém grafu, takže můžete sledovat dynamiku indikátorů. Jedna revoluce může proběhnout za 8, 12, 24 hodin. Pohyb je způsoben elektromotorem nebo hodinovým strojem.

Práce manometrického zapisovače je založena na přenosu signálu trubkovitou pružinou velkého průměru, která má tažnou sílu. Přenáší pohyb ze senzoru do zobrazovacího systému. Zařízení označená přetlakem záznamu MTS.

Taková zařízení vyžadují kontrolu obsluhou a mají třídy přesnosti 1; 1,5; 2.5.

Snímací prvky vlnovcového typu se používají v samočinných záznamech diferenciálního tlaku, které mohou být navíc vybaveny výstražným zařízením a pneumatickým převodníkem. Taková zařízení měří tlak v rozsahu od 6,3 kPa do 0,16 MPa a mají třídy přesnosti 1; 1,5.

Tlakoměry pístového typu

Takové tlakoměry se často používají jako reference při kalibraci jiných měřících přístrojů. Jejich rozsah měření je velmi široký. V závislosti na konstrukci zařízení může začít s vážnými hodnotami vzácnosti a končit redundancí až 2500 MPa. Třída přesnosti dosahuje maximálních hodnot až 0,0015.

Pokaždé, když je měřicí zařízení vystaveno zatížení nad rámec předepsané normy, ztrácí se po dobu své životnosti a přesnosti měření

Princip činnosti spočívá v udržování válce v pístu ve specifickém stavu, zatímco kalibrační závaží působí na jedné straně a měřený tlak na straně druhé. V závislosti na hmotnosti zboží se posuzuje velikost vytvořeného tlaku.

Hlavním pracovním prvkem zařízení je měřící sloupec. V závislosti na kvalitě výroby, přesnosti a čistotě sloučenin se také mění velikost chyby.

Nejmenší chyba měření jsou plynové plynové stroje poháněné plynem. Taková zařízení však stojí několikrát více kvůli zvláštnostem jejich konstrukce a potřebě filtrovat plyn z cizích částic

Funkčně je tester mrtvé váhy tvořen zařízením pro vytváření tlaku, měřicím systémem a váhami. Zařízení je vybaveno rotačním mechanismem pro zvýšení a snížení tlaku, jakož i přetlakovým ventilem.

Široko používané tlakoměry s uvolněným pístem. Mezi pístem a válcem je mezera. Nádoba pod pístem je naplněna olejem, který proudí pod tlakem do mezery a maže třecí povrchy.

Elektroměr plynu

Takové tlakoměry se používají pro převod přímého nebo nepřímého tlaku plynu na elektrický parametr. Nejběžnější manometry tohoto typu jsou: tenzometr, kapacitní a odporová zařízení. Tlak se měří v rozsahu od 100 Pa do 1000 MPa. Zařízení jsou vyráběna s třídou přesnosti od 0,1 do 2,5.

Práce tlakoměrů působících na základě účinku odolávajícího namáhání spočívá ve změně hodnoty odporu vodičů v důsledku deformace. Změřte tlak v rozmezí 60 až 10⁸ Pa s minimální chybou.

Přírubová montáž senzoru a speciální konstrukce zařízení umožňují čtení údajů o tlaku ve zvláště agresivním prostředí s teplotami až 300 ° C. Používají se k měření tlaku v systémech s rychlými procesy.

Pracovní schéma odporových měřidel je založeno na závislosti odporu vodiče na tlaku. Typicky se tento typ zařízení používá k měření zvláště vysokých hladin tlaku nad 100 MPa.

Jako citlivý prvek v takovém zařízení působí manganinový drát, jehož odpor se snadno měří vyváženým můstkem.

Činnost kapacitních tlakoměrů je založena na účinku tlaku na membránu, která je pohyblivou elektrodou. Když se membrána pohybuje, následuje změna kapacity převodníku. Vyznačuje se významnými teplotními chybami.

U kapacitních tlakoměrů je deformace membrány určena elektrickým obvodem. Taková zařízení se používají v systémech s rychlými poklesy tlaku.

Přístroje na měření kapalin

Stanovení tlaku těmito zařízeními nastává vyvážením stanoveného tlaku s tlakem vytvářeným kapalinovou kolonou. Tímto způsobem můžete měřit mírný přetlak, atmosférický tlak, úroveň vakua, tlakový rozdíl.

Tato skupina je reprezentována tlakoměry ve tvaru písmene U, které sestávají z komunikačních nádob, a tlak je určen hladinami tekutin; kompenzační mikromanometry; pohárové manometry, ve kterých je místo druhé zkumavky použit zásobník; plovákové, zvonkové a prstencové diferenciální tlakoměry.

Dvouplášťové tlakoměry umožňují měřit tlakové rozdíly. V tomto případě je tlak, který musí být změřen, aplikován na každou zkumavek.

U měřicích přístrojů na kapaliny je pracovní tekutina analogem snímacího prvku.

Diffmanometry jsou obvykle vybaveny signalizačními zařízeními, průtokoměry, regulátory a záznamovými zařízeními. Rozsah měření 10 až 10⁵ Pa V závislosti na tekutinách naplňujících zařízení se měřící limit mění.

Funkční dělení

Podle účelu se rozlišují následující typy tlakoměrů používaných k měření tlaku plynu:

• obecné technické;
• reference;
• speciální.

Zvažte vlastnosti každého typu.

Tlakoměry pro všeobecné použití

Tento typ manometrů je vyráběn za účelem měření hodnot vakua a přetlaku pro obecné technické účely. Různé modifikace zařízení umožňují jejich použití v nejrůznějších prostředích. Používají se k měření tlaku ve výrobě přímo během technologických procesů.

Tlak v takových zařízeních ovlivňuje trubici zevnitř a způsobuje přemístění volného konce. Mechanismus s ním interaguje, který pohybuje šipkou

Takové tlakoměry mohou měřit tlak plynných médií, která jsou neagresivní s ohledem na slitiny mědi při provozních teplotách do 150 ° C. Tělo výrobku je obvykle vyrobeno z oceli a detaily mechanismu jsou vyrobeny z mosazné slitiny.

Obecně technické tlakoměry pro nízkotlaký nebo vysokotlaký plyn jsou vyráběny odolné vůči vibracím s frekvencí v rozsahu od 10 do 55 Hz, jakož i amplitudou posuvu maximálně 0,15 milimetru. Mají několik tříd přesnosti od 1 do 2,5.

Digitální tlakoměry jsou malé a vyznačují se vysokou přesností měření a dlouhou životností. Taková zařízení však lze kalibrovat

Popularitu si získávají plynoměry pro všeobecné použití s ​​elektronickou deskou, na které jsou zobrazována data měření. Často jsou vybaveny převodníky, které automatizují technologické procesy. Hodnoty tlaku se zobrazují na elektronickém číselníku.

Skupina speciálních tlakoměrů

Taková zařízení jsou vyráběna pro konkrétní druh plynu a prostředí, které vytváří. Pro systémy s vysokým tlakem se vyrábějí manometry pro vysokotlaký plyn. Některé plyny jsou agresivní, pokud jde o určité slitiny, proto je pro jejich práci zapotřebí stabilních materiálů.

Speciální tlakoměry jsou natřeny v barvách různých barev v závislosti na druhu plynu.

Tlakoměry na propan jsou vymalovány červeně, mají ocelové tělo a vlastnosti obecných technických manometrů. Provozní tlak takových zařízení je od 0 do 0,6 MPa. Toto je standardní tlak propanu. Je možný provoz v teplotním rozsahu od - 50 do + 60 ° C. Teplota pracovního prostředí do + 150 ° С. Často součástí balónových převodovek.

Měřiče tlaku amoniaku ve válcích a jiných nádržích jsou vymalovány žlutě. Vícestupňové kompresní jednotky jsou vybaveny teplotní stupnicí. Součásti tlakoměru jsou vyrobeny z materiálů, které jsou odolné vůči parám amoniaku.

V případě vážného dynamického zatížení jsou tlakoměry naplněny glycerinem nebo silikonem

Acetylenový manometr je bílý. Vyrábí se jako manometr bezpečnostních systémů z netučných materiálů. Používá se k měření přetlaku v různých distribučních a generačních acetylenových systémech.Tělo je vyrobeno z oceli, vnitřní součásti jsou z mosazné slitiny. Rozsah přípustných teplot je od - 40 do + 70 ° C.

Tlakoměr vodíku se změní na tmavě zelený. Tlakoměr pro jiné hořlavé plyny je červeně zbarven. Měřicí zařízení pro nehořlavé směsi je natřeno černě. Měřič kyslíku je modrý.

Referenční zařízení pro měření tlaku

Tento typ tlakoměru je zkonstruován pro kontrolu, kalibraci a seřízení dalších přístrojů, aby byla zajištěna nejvyšší možná přesnost měření. Taková zařízení se vyznačují vyšší třídou přesnosti ve srovnání s obecnými technickými zařízeními. Pracovní standardy jsou rozděleny do tří kategorií.

Zkušební měřidla používaná k řízení přesnosti odečtů měřicích zařízení v místě instalace se také nazývají vysoce přesná měřidla. Rozsah měření od 0-0,6 do 0-1600 bar pro plynná média.

Tlakoměry pro konvenční a kompozitní plynové lahve musí projít ověřovacím postupem nejméně jednou ročně, pokud není v dokumentech pro zařízení stanoveno jinak. Ověření provádějí akreditované metrologické organizace se statutem právnických osob. Po ověření se vydá certifikát a umístí se značka.

Zařízení musí být vyjmuto z válce a převezeno do metrologické služby. Tam kalibrátoři a kalibrátoři použijí k ověření sadu standardů a pomocných nástrojů po dobu asi 10 dnů

Ozubená kola v referenčních tlakoměrech jsou zpracovávána se zvýšenou frekvencí ozubení. Vyznačují se minimálním třením ve spínacím mechanismu a vysokou citlivostí vnitřních prvků.

Příkladné tlakoměry s třídou přesnosti 0,4 mají stupnici 250 jednotek, s třídou přesnosti 0,15 nebo 0,25, mají stupnici 400 jednotek s dělicí cenou 1 jednotky. Provoz zařízení je možný při různých teplotách v závislosti na těle plniva. Ideální provozní teplota je 20 ° C.

Představuje specifika tankování plynových lahví další článek. Stojí za přečtení všem majitelům příměstského majetku, který není připojen k centralizované dodávce plynu.

Závěry a užitečné video na toto téma

Princip fungování pružinového manometru:

Vlastnosti a použití tlakoměru:

Manometry jsou vyráběny k řešení různých problémů. Nejoblíbenější jsou obecné technické typy používané v malých průmyslových odvětvích různými společnostmi při práci s plynovými zařízeními a systémy. Kontaktní manometry jsou zařízení, která signalizují dosažení kritické hodnoty.

Pro kalibraci a seřízení manometrů se používají referenční manometry. K měření tlaku konkrétního plynného média se vyrábějí speciální tlakoměry. Mezi nimi jsou velmi populární tlakoměry na propan, které jsou často instalovány kompletní s převodovkou na plynových lahvích.

Chcete sdílet užitečné informace k tématu článku, položit otázku nebo napsat fotografii? Nechte prosím komentáře ve formuláři pod blokem. Sdílejte užitečné informace a doporučení, které mohou být užitečné pro návštěvníky webu.