Merilniki tlaka za merjenje tlaka plina: vrste, konstrukcijske značilnosti in delovanje števcev

Pogosto je treba izmeriti tlak, ki ga ustvarja plin. Na primer v jeklenkah, v plinovodih, v različnih posodah in posodah.Za nadzor in spremljanje indikatorjev se za merjenje tlaka plina uporabljajo merilniki tlaka. Te naprave služijo na različnih področjih življenja, od medicine do težke industrije.

Da zagotovite, da nakup naprave ni zaman in da kupljeni manometer ustreza zahtevam proizvodnih procesov, se je vredno seznaniti s klasifikacijo. Predstavili vam bomo vrste merilnikov tlaka plina. Pogovorimo se o njihovih konstrukcijskih značilnostih in načelih delovanja.

Razvrstitev po vrsti izmerjenega tlaka

Instrumenti, ki se uporabljajo za pridobivanje podatkov o parametrih tlaka plina v plinskih rezervoarjih, transportnih vodih itd. plinske jeklenke in drugi rezervoarji, so razvrščeni po več kriterijih. Razlikujejo se po strukturi in principu delovanja.

Naprave za merjenje tlaka so razdeljene v razrede glede na:

• vrsta tlaka, ki se meri;
• namen;
• princip delovanja;
• razred točnosti.

Glede na vrsto tlaka, ki se meri, so instrumenti, namenjeni določanju natančnih kazalcev, razdeljeni na manometre, manometre, merilnike vleka, manometre, barometre in druge.

Glede na stopnjo zaščite pred vplivi zunanjega okolja se proizvajajo naslednje naprave:

• standard;
• zaščiten pred prahom;
• vodoodporen;
• zaščiten pred agresivnimi okolji;
• protieksplozijsko varen.

En izdelek lahko združuje več vrst zaščite.

Na diagramu je prikazana delitev merilnih naprav glede na princip delovanja, vrsto tlaka, aplikacijo in prikaz. Za pridobivanje podatkov o tlaku plina se le redko uporabljajo instrumenti za merjenje tekočine in mrtve teže

Manometer je majhna naprava, ki se uporablja za merjenje tlaka ali razlike v tlaku. Načelo delovanja tega instrumenta je odvisno od njegove notranje strukture. Znotraj enega razreda se nadalje delijo v skupine glede na razred točnosti.

Za merjenje absolutnega tlaka, merjeno od absolutne ničle (vakuum), se uporabljajo absolutni manometri. Presežni tlak se določi z merilnikom nadtlaka. Na splošno se vse sorte takšnih naprav imenujejo z eno besedo: "manometer".

Večina vrst merilnikov tlaka je zasnovana za merjenje vrednosti nadtlaka. Njihova posebnost je, da prikazujejo tlak, ki predstavlja razliko med absolutnim in atmosferskim.

Vakuumski merilniki so naprave, ki kažejo vrednost tlaka redčenega plina. Z merilniki tlaka in vakuuma se meri nadtlak in tlak redčenega plina. Informacije so prikazane na eni lestvici.

Z merilniki tlaka se parametri nadtlaka določijo z vrednostmi do 40 kPa. Nasprotno pa merilniki vleke omogočajo merjenje redkosti do – 40 kPa. Merilniki potiska merijo redčenje in nadtlak v območju od – 20 do + 20 kPa.

Merilniki tlaka se uporabljajo v najrazličnejših panogah. Delo s plinom vključuje veliko tveganje, zato je pomembno spremljati vse indikatorje sistema.Informacije o tlaku dajejo uporabnikom informacije o trenutnem stanju predmeta, ki se meri

Za določitev razlike tlaka na dveh poljubnih točkah, ki ju je treba preučiti, je mogoče uporabiti merilnike diferenčnega tlaka. Mikromanometer je merilnik diferenčnega tlaka, ki vam omogoča merjenje razlik v tlaku znotraj 40 kPa.

Razvrstitev po principu delovanja

Merilniki tlaka plina so glede na mehanizem odčitavanja razdeljeni na:

• deformacija;
• električni;
• Bat z lastno težo;
• Tekočina.

Vsaka vrsta ima svoje značilne lastnosti.

Deformacijski tip merilnikov tlaka

Načelo in osnova delovanja naprav razreda deformacije je, da pritisk deluje na občutljiv element naprave, ki se deformira. Raven tlaka je določena s stopnjo deformacije.

Deformacijski merilniki tlaka so izdelani s cevastimi vzmetmi, mehovi ali membranskimi delovnimi komponentami z visoko občutljivostjo

Senzorski elementi v cevasto-vzmetnih napravah so cevaste vzmeti. Ti izdelki so cevi, upognjene v krog s prečnim ovalnim prerezom. Plin vpliva na notranjo površino cevi. Med to izpostavljenostjo se cev deformira in spremeni svojo obliko, približuje se okroglosti.

En konec cevi je zaprt in ga je mogoče premikati. Drugi je odprt in pritrjen z držali. Ko je vzmetna cev upognjena, so prizadeti tudi obroči, ki nato vzmet odvijejo. Zatesnjeni konec vzmeti se premika v skladu s silo pritiska. To gibanje se prenaša na merilno lestvico.

Pri merjenju tlaka do 40 barov se uporabljajo krožne vzmeti.Pri višjih tlakih se uporabljajo vijačne ali spiralne vzmeti, ki se nahajajo v isti ravnini. Napaka odčitkov pri merjenju tlaka s to metodo je od 1 do 4%.

Elementi za zaznavanje membrane in meha vam omogočajo učinkovito merjenje majhnih vrednosti presežnega in vakuumskega tlaka.

Meh je izdelan po principu cevi vodovodnega meha. Je tankostenska kovinska cev iz premičnih prečnih obročev. Odvisno od materiala in parametrov izdelave je lahko meh bolj ali manj tog.

Pod vplivom visoke temperature se sčasoma kopičijo plastične deformacije, kar moti natančnost odčitkov. Poleg tega se pri povišanih temperaturah in nihanjih tlaka pospeši sprememba statičnih lastnosti

Občutljivi membranski elementi imajo največjo raznolikost. Razred točnosti takšnih naprav ne presega 1,5. Takšne naprave imajo zaščitni sistem. V primeru preobremenitve se membrana nasloni na posebno zaščitno napravo.

Membranske škatle so pogosto nameščene v napravah za merjenje tlaka in vakuuma. Manometre, manometre in manometre z membranskimi ohišji izdelujemo z razredi točnosti 1,5; 2,5 in mejo merjenja do 25 kPa.

Ploščate membrane imajo majhen pomik delovne točke, zato se najpogosteje uporabljajo za pretvorbo tlaka v silo. So nestabilni, a dobro izračunani.

Valovite membrane se skupaj s podobnimi škatlami uporabljajo za izboljšanje statične učinkovitosti. Prvi se bolje premikajo, vendar jih je težko izračunati. Slednje se zaradi zmanjšane togosti uporabljajo veliko pogosteje.

Za merjenje majhnih vrednosti tlaka se uporabljajo naprave z ohlapnimi membranami.

Naprave potrebujejo zaščito pred visokimi temperaturami, saj negativno vplivajo na elastičnost in občutljivost glavnih delovnih elementov.

Mehanski merilniki tlaka

Številni merilniki cevnih vzmeti so dejansko naprave za neposredno pretvorbo. To pomeni, da se tlak pretvori v premik zaznavalnega elementa in mehanske naprave, ki je v stiku z njim.

Na diagramu je priključek nameščen radialno, izdelujejo pa se tudi manometri z aksialnim priključkom

Pod vplivom pritiska se prosti konec vzmeti premakne, gonilnik deluje na zobniški sektor, zobnik in kazalna puščica pa se vrtita.

Vzmetni merilniki tlaka so izdelani z merilnim območjem od 0,1 do 103 MPa in imajo različne razrede točnosti. Vzorčni modeli so izdelani z razredi točnosti 0,15; 0,25; 0,4. Merilniki delovne kategorije povečane natančnosti - 1 in 0,6. Splošni tehnični delavci - z razredi točnosti 1,5; 2,5; 4.

Električni kontaktni manometri

Strukturno je modifikacija kazalnega manometra. Bistvo dela je, da ko puščica doseže vrednost mejnega tlaka, se omrežje zapre.

Zasnova kazalnega manometra ima dodatno vgrajene puščice s stisnjenimi električnimi kontakti, ki se nahajajo nasproti signaliziranih vrednosti

Električni tokokrog se sklene in alarm se sproži, ko kazalna puščica doseže eno od puščic s kontakti. Razred točnosti takih merilnikov tlaka je 1,5. Merilno območje ustreza standardnim vrednostim.

Za signalizacijo ali za namen nadzora položaja se uporablja tlačno stikalo z oznako RD. Merijo tlake v območju od 12 do 1600 kPa. Rele je nastavljen na zgornjo in spodnjo mejo vklopa glede na odčitke krmilne naprave in ima izklopno moč 10 W.

Snemalni modeli merilnikov tlaka

Industrija proizvaja manometre z vgrajenim sistemom za odčitavanje indikatorjev, ki beleži vrednosti na diagramu diska, tako da je nato mogoče spremljati dinamiko indikatorjev. En obrat je mogoče opraviti v 8, 12, 24 urah. Gibanje nastane zaradi elektromotorja ali urnega mehanizma.

Delovanje merilnika tlaka temelji na prenosu signala s cevasto vzmetjo velikega premera, ki ima vlečno silo. Prenaša gibanje od zaznavalnega elementa do prikazovalnega sistema. Naprave z oznako MTS beležijo vrednosti nadtlaka.

Takšne naprave zahtevajo nadzor operaterja in imajo razrede točnosti 1; 1,5; 2.5.

Mehasto občutljivi elementi se uporabljajo v samoregistrirajućih diferenčnih manometrih, ki so lahko dodatno opremljeni z alarmno napravo in pnevmatskim pretvornikom. Takšne naprave merijo tlak v območju od 6,3 kPa do 0,16 MPa in imajo razrede točnosti 1; 1.5.

Merilniki tlaka z lastno težo

Takšni merilniki tlaka se pogosto uporabljajo kot standard pri kalibraciji drugih merilnih instrumentov. Njihovo merilno območje je zelo široko. Odvisno od zasnove naprave se lahko začne z resnimi vrednostmi vakuuma in konča z redundanco do 2500 MPa. Razred točnosti doseže največje vrednosti do 0,0015.

Vsakič, ko je merilna naprava izpostavljena obremenitvi, ki presega normalne meje, izgubi svojo življenjsko dobo in merilno natančnost.

Načelo delovanja je držanje cilindra v batu v določenem stanju, medtem ko so na eni strani nameščene kalibracijske uteži, na drugi strani pa izmerjeni tlak. Glede na težo bremen se presodi količina ustvarjenega tlaka.

Glavni delovni element naprave je merilni stolpec. Glede na kakovost njegove izdelave, natančnost in čistost spojin se spreminja tudi velikost napake.

PMG, ki delujejo na plin, imajo najmanjšo merilno napako. Vendar pa takšne naprave stanejo večkrat več zaradi svojih konstrukcijskih značilnosti in potrebe po filtriranju plina iz tujih delcev

Funkcionalno je manometer lastne teže sestavljen iz naprave za ustvarjanje tlaka, merilnega sistema in uteži. Naprava je opremljena z vrtljivim mehanizmom za povečanje in znižanje tlaka ter tlačnim varnostnim ventilom.

Pogosto se uporabljajo merilniki tlaka z nezatesnjenim batom. Imajo režo med batom in cilindrom. Posoda pod batom je napolnjena z oljem, ki se pod tlakom vlije v režo in maže drgne površine.

Električni plinomer

Takšni merilniki tlaka se uporabljajo za pretvorbo neposrednega ali posrednega tlaka plina v električni parameter. Najpogostejši merilniki tlaka te vrste so: merilnik napetosti, kapacitivnost in upornost. Tlak se meri v območju od 100 Pa do 1000 MPa. Naprave so izdelane z razredi točnosti od 0,1 do 2,5.

Delovanje merilnikov tlaka, ki delujejo na podlagi tenzorezivnega učinka, je sprememba vrednosti upora prevodnika zaradi deformacije. Izmerite tlak v območju od 60 do 10⁸ Pa z minimalno napako.

Prirobnična montaža senzorja in posebna zasnova naprave omogočata branje podatkov o tlaku v posebej agresivnih okoljih s temperaturami do 300 °C. Uporablja se za merjenje tlaka v sistemih s hitrimi procesi.

Shema delovanja uporovnih merilnikov tlaka temelji na odvisnosti upora prevodnika od tlaka. Običajno se ta vrsta naprave uporablja za merjenje posebej visokih ravni tlaka nad 100 MPa

Občutljivi element v takšni napravi je manganinska žica, katere upor je enostavno izmeriti z uravnoteženim mostom.

Delovanje kapacitivnih manometrov temelji na vplivu pritiska na membrano, ki je premična elektroda. Ko se membrana premakne, sledi sprememba kapacitivnosti pretvornika. Zanj so značilne znatne temperaturne napake.

Pri kapacitivnih manometrih je upogib membrane določen z električnim tokokrogom. Takšne naprave se uporabljajo v sistemih s hitrimi spremembami tlaka.

Merilni instrumenti za tekočine

Tlak določajo te naprave tako, da uravnotežijo zaznani tlak s tlakom, ki ga tvori steber tekočine. Na ta način lahko merite majhen nadtlak, atmosferski tlak, nivo vakuuma, tlačno razliko.

To skupino predstavljajo merilniki tlaka v obliki črke U, ki so sestavljeni iz sporočenih posod, tlak pa določajo nivoji tekočine; kompenzacijski mikromanometri; manometri s skodelico, ki uporabljajo rezervoar namesto druge cevi; plovni, zvonasti in obročasti diferenčni manometri.

Dvocevni manometri omogočajo merjenje tlačnih razlik. V tem primeru se tlaki, ki jih je treba izmeriti, uporabljajo za vsako od cevi

V tekočih merilnih instrumentih je delovna tekočina analog občutljivega elementa.

Merilniki diferenčnega tlaka so običajno opremljeni z alarmi, merilniki pretoka, regulatorji in zapisovalnimi napravami. Merilno območje od 10 do 10⁵ oče Odvisno od tekočin, ki polnijo napravo, se meja merjenja spreminja.

Delitev po funkcionalnem namenu

Glede na predvideni namen se razlikujejo naslednje vrste merilnikov tlaka, ki se uporabljajo za merjenje tlaka plina:

• splošno tehnično;
• referenca;
• poseben.

Oglejmo si značilnosti vsake vrste.

Merilniki tlaka za splošne tehnične namene

Tovrstni manometri se proizvajajo za merjenje vrednosti vakuuma in nadtlaka za splošne tehnične namene. Različne modifikacije naprav omogočajo njihovo uporabo v najrazličnejših okoljih. Uporabljajo se za merjenje tlaka v proizvodnji neposredno med tehnološkimi procesi.

Tlak v takih napravah deluje na cev od znotraj in povzroči premikanje ohlapnega konca. Z njim sodeluje mehanizem, ki premika puščico

Takšni manometri lahko merijo tlak plinastih medijev, ki so neagresivni na bakrove zlitine pri delovnih temperaturah do 150 °C.Običajno je telo izdelka izdelano iz jekla, deli mehanizma pa so izdelani iz medeninaste zlitine.

Splošni tehnični manometri za nizek ali visok tlak plina so izdelani tako, da so odporni na tresljaje s frekvenco v območju od 10 do 55 Hz ter amplitudo premika največ 0,15 milimetra. Imajo več razredov točnosti od 1 do 2,5.

Digitalni merilniki tlaka so majhnih dimenzij, odlikuje jih visoka merilna natančnost in dolga življenjska doba. Poleg tega je takšne naprave mogoče kalibrirati

Plinski merilniki tlaka za splošne tehnične namene z elektronsko ploščo, na kateri so prikazani merilni podatki, pridobivajo na priljubljenosti. Pogosto so opremljeni s pretvorniki, ki avtomatizirajo tehnološke procese. Vrednosti tlaka so prikazane na elektronski številčnici.

Skupina posebnih merilnikov tlaka

Takšne naprave so izdelane za določeno vrsto plina in okolje, ki ga ustvarja. Za sisteme s povišanim tlakom so manometri izdelani za visokotlačni plin. Nekateri plini so agresivni do določenih zlitin, zato je treba pri delu z njimi uporabljati odporne materiale.

Posebni manometri so glede na vrsto plina pobarvani v različnih barvah.

Propanski manometri so pobarvani rdeče, imajo jekleno ohišje in imajo lastnosti splošnih tehničnih manometrov. Delovni tlak takih naprav je od 0 do 0,6 MPa. To je standardni tlak propana. Delovanje je možno v temperaturnem območju od – 50 do + 60 °C. Temperatura delovnega okolja do + 150 °C. Pogosto priložen reduktorjem balona.

Merilniki tlaka amoniaka v jeklenkah in drugih posodah so obarvani rumeno.Enote z večstopenjskim stiskanjem so opremljene s temperaturno lestvico. Sestavni deli manometra so izdelani iz materialov, odpornih na hlape amoniaka.

V prisotnosti resnih dinamičnih obremenitev so merilniki tlaka napolnjeni z glicerinom ali silikonom

Acetilenski manometer je pobarvan belo. Proizveden kot manometer za varnostne sisteme iz materialov brez maščob. Uporablja se za merjenje nadtlaka v različnih distribucijskih in proizvodnih sistemih acetilena. Telo je izdelano iz jekla, notranji sestavni deli so iz medeninaste zlitine. Dovoljeno temperaturno območje je od –40 do +70 °C.

Manometer za vodik postane temno zelen. Manometer za druge vnetljive pline je pobarvan rdeče. Merilna naprava za negorljive zmesi je pobarvana s črno barvo. Manometer za kisik je pobarvan modro.

Referenčne naprave za merjenje tlaka

Ta vrsta manometra je zasnovana za testiranje, kalibracijo in prilagajanje drugih instrumentov, da se zagotovi najvišja možna natančnost merjenja. Takšne naprave odlikuje višji razred točnosti v primerjavi s splošnimi tehničnimi. Delovni standardi so razdeljeni v tri kategorije.

Kontrolni manometri, ki se uporabljajo za spremljanje zanesljivosti odčitkov merilnih instrumentov na mestu namestitve, se imenujejo tudi visoko natančni manometri. Merilno območje delovanja je od 0-0,6 do 0-1600 barov za plinaste medije.

Manometri za konvencionalne in kompozitne plinske jeklenke mora opraviti postopek preverjanja vsaj enkrat letno, razen če so v dokumentih za napravo navedena druga obdobja. Preverjanje izvajajo akreditirane meroslovne organizacije, ki imajo status pravne osebe.Po overitvi se izda potrdilo in odtisne žig.

Napravo je treba odstraniti iz jeklenke in odnesti v meroslovno službo. Tam bodo verifikatorji in kalibratorji z naborom standardov in pomožnih instrumentov približno 10 dni izvajali verifikacijo.

Prenosni mehanizmi v referenčnih manometrih so obdelani pri višji frekvenci prestav. Zanje je značilno minimalno trenje v mehanizmu kazalca, pa tudi visoka občutljivost notranjih elementov.

Standardni manometri z razredom točnosti 0,4 imajo lestvico 250 enot, z razredom točnosti 0,15 ali 0,25 imajo lestvico 400 enot z vrednostjo delitve 1 enota. Delovanje naprave je možno pri različnih temperaturah, odvisno od polnila ohišja. Idealna delovna temperatura je 20 °C.

Seznanil vas bo s posebnostmi polnjenja plinskih jeklenk naslednji članek. Prebrati ga morajo vsi lastniki podeželskih posesti, ki niso priključene na centralizirano oskrbo s plinom.

Zaključki in uporaben video na to temo

Načelo delovanja vzmetnega manometra:

Značilnosti in področje uporabe manometra:

Za reševanje različnih težav se proizvajajo merilniki tlaka. Najbolj priljubljeni so splošni tehnični tipi, ki se uporabljajo v majhnih industrijah in v različnih podjetjih pri delu s plinsko opremo in sistemi. Električni kontaktni manometri so naprave, ki signalizirajo, ko je dosežena kritična vrednost.

Za preverjanje in nastavitev manometrov se uporabljajo standardni manometri. Za merjenje tlaka določenega plinastega medija se proizvajajo posebni manometri.Med njimi so zelo priljubljeni manometri za propan, ki so pogosto nameščeni skupaj z reduktorjem na plinskih jeklenkah.

Ali želite deliti koristne informacije o temi članka, postaviti vprašanje ali objaviti fotografijo? Prosimo, pustite komentarje v spodnjem obrazcu. Delite koristne informacije in priporočila, ki bi lahko bili koristni za obiskovalce spletnega mesta.