Tlakomjeri za mjerenje tlaka plina: vrste, značajke dizajna i rad mjerača

Često postoji potreba za mjerenjem tlaka koji stvara plin. Na primjer, u cilindrima, u plinovodima, u raznim spremnicima i posudama.Za kontrolu i praćenje indikatora, mjerači tlaka koriste se za mjerenje tlaka plina. Ovi uređaji služe u raznim sferama života, od medicine do teške industrije.

Kako bi se osiguralo da kupnja uređaja nije uzaludna i da kupljeni mjerač tlaka zadovoljava zahtjeve proizvodnih procesa, vrijedi se upoznati s klasifikacijom. Upoznat ćemo vas s vrstama mjerača tlaka plina. Razgovarajmo o njihovim značajkama dizajna i principima rada.

Klasifikacija prema vrsti mjerenog tlaka

Instrumenti koji se koriste za dobivanje podataka o parametrima tlaka plina u plinskim spremnicima, transportnim cjevovodima itd. plinske boce i drugi spremnici, klasificirani su prema nekoliko kriterija. Razlikuju se po strukturi i principu rada.

Uređaji koji se koriste za mjerenje tlaka dijele se u klase prema:

• vrsta tlaka koji se mjeri;
• Svrha;
• princip rada;
• klasa točnosti.

Ovisno o vrsti tlaka koji se mjeri, instrumenti namijenjeni određivanju točnih pokazatelja dijele se na manometre, manometre, manometre, manometre, barometre i druge.

Ovisno o stupnju zaštite od utjecaja vanjske okoline, proizvode se sljedeći uređaji:

• standard;
• zaštićeno od prašine;
• vodootporan;
• zaštićen od agresivnog okruženja;
• otporan na eksploziju.

Jedan proizvod može kombinirati više vrsta zaštite.

Na dijagramu je prikazana podjela mjernih uređaja prema principu rada, vrsti tlaka, primjeni i prikazu. Likvidni i mrtvi instrumenti se rijetko koriste za dobivanje podataka o tlaku plina

Manometar je mali uređaj koji se koristi za mjerenje tlaka ili razlike tlaka. Princip rada ovog instrumenta ovisi o njegovoj unutarnjoj strukturi. Unutar jednog razreda dalje se dijele u skupine ovisno o razredu točnosti.

Za mjerenje apsolutnog tlaka, mjerenog od apsolutne nule (vakuum), koriste se apsolutni manometri. Višak tlaka se određuje pomoću manometra. Općenito, sve vrste takvih uređaja nazivaju se jednom riječju: "manometar".

Većina tipova mjerača tlaka dizajnirana je za mjerenje vrijednosti prekomjernog tlaka. Njihova je osobitost da pokazuju tlak, koji predstavlja razliku između apsolutnog i atmosferskog.

Vakuummetri su uređaji koji pokazuju vrijednost tlaka razrijeđenog plina. Pomoću mjerača tlaka i vakuuma mjeri se nadtlak i tlak razrijeđenog plina. Informacije se prikazuju na jednoj skali.

Pomoću mjerača tlaka parametri prekomjernog tlaka određuju se s vrijednostima do 40 kPa. Mjerači vuče, naprotiv, omogućuju mjerenje razrijeđenosti do – 40 kPa. Mjerači potiska mjere razrijeđenost i nadtlak u rasponu od – 20 do + 20 kPa.

Mjerači tlaka koriste se u raznim industrijama. Rad s plinom uključuje visok rizik, stoga je važno pratiti sve pokazatelje sustava.Podaci o tlaku korisnicima daju informacije o trenutnom stanju objekta koji se mjeri

Diferencijalni mjerači tlaka mogu se koristiti za određivanje razlike tlaka u dvije proizvoljne točke koje treba proučavati. Mikromanometar je mjerač diferencijalnog tlaka koji vam omogućuje mjerenje razlika tlaka unutar 40 kPa.

Klasifikacija prema principu rada

Mjerači tlaka plina, ovisno o mehanizmu očitavanja očitanja, dijele se na:

• Deformacija;
• Električni;
• Nosivi klip;
• Tekućina.

Svaki tip ima svoje karakteristične osobine.

Deformacijski tip mjerača tlaka

Princip i osnova rada uređaja klase deformacije je da pritisak djeluje na osjetljivi element uređaja koji se deformira. Razina tlaka određena je stupnjem deformacije.

Mjerači tlaka deformacije proizvode se s radnim komponentama s cjevastom oprugom, mijehom ili membranom visoke osjetljivosti

Osjetljivi elementi u uređajima s cjevastom oprugom su cjevaste opruge. Ovi proizvodi su cijevi savijene u krug s poprečnim ovalnim dijelom. Plin utječe na unutarnju površinu cijevi. Tijekom ovog izlaganja, cijev se deformira i mijenja svoj oblik, približavajući se okruglosti.

Jedan kraj cijevi je zatvoren i može se pomicati. Drugi je otvoren i fiksiran držačima. Kada je cijev opruge savijena, to također utječe na prstenove, koji tada otpuštaju oprugu. Zabrtvljeni kraj opruge pomiče se u skladu sa silom pritiska. To kretanje se prenosi na mjernu ljestvicu.

Pri mjerenju tlaka do 40 bara koriste se kružne opruge.Pri višim tlakovima koriste se spiralne ili spiralne opruge koje se nalaze u istoj ravnini. Pogreška očitanja pri mjerenju tlaka ovom metodom kreće se od 1 do 4%.

Osjetljivi elementi dijafragme i mijeha omogućuju vam učinkovito mjerenje malih vrijednosti viška i vakuumskog tlaka.

Mijeh je izrađen po principu crijeva s mijehom za vodovod. To je metalna cijev tankih stijenki izrađena od pokretnih poprečnih prstenova. Ovisno o materijalu i parametrima izrade, mijeh može biti više ili manje krut.

Pod utjecajem visoke temperature s vremenom se nakupljaju plastične deformacije, što narušava točnost očitanja. Osim toga, pri povišenim temperaturama i pulsacijama tlaka ubrzava se promjena statičkih karakteristika

Osjetljivi membranski elementi imaju najveću raznolikost. Klasa točnosti takvih uređaja ne prelazi 1,5. Takvi uređaji imaju zaštitni sustav. U slučaju preopterećenja, membrana se oslanja na poseban zaštitni uređaj.

Membranske kutije često se ugrađuju u uređaje koji mjere tlak i vakuum. Tlakomjeri, propuhomjeri i tlakomjeri s membranskom kutijom proizvode se s klasama točnosti 1,5; 2,5 i granicom mjerenja do 25 kPa.

Ravne dijafragme imaju mali pomak radne točke pa se najčešće koriste za pretvaranje tlaka u silu. Nestabilni su, ali dobro proračunati.

Valovite membrane, zajedno sa sličnim kutijama, koriste se za poboljšanje statičke izvedbe. Prvi se bolje kreću, ali ih je teško izračunati. Potonji se koriste mnogo češće zbog njihove smanjene krutosti.

Za mjerenje malih vrijednosti tlaka koriste se uređaji s flakcidnom membranom.

Uređaji trebaju zaštitu od visokih temperatura, jer to negativno utječe na elastičnost i osjetljivost glavnih radnih elemenata.

Mehanički pokazni mjerači tlaka

Mnogi mjerači cijevnih opruga zapravo su uređaji za izravnu pretvorbu. To znači da se tlak pretvara u pomak senzornog elementa i mehaničkog uređaja koji je u kontaktu s njim.

Na dijagramu je fiting postavljen radijalno, ali se proizvode i manometri s aksijalnim fitingom

Pod utjecajem pritiska, slobodni kraj opruge se pomiče, vozač djeluje na sektor zupčanika, a zupčanik i pokazna strelica se okreću.

Opružni pokazivači tlaka proizvode se s rasponom mjerenja od 0,1 do 103 MPa i imaju različite klase točnosti. Ogledni modeli proizvode se s klasama točnosti od 0,15; 0,25; 0.4. Mjerila radne kategorije povećane točnosti - 1 i 0,6. Opći tehnički radnici - s klasama točnosti 1,5; 2,5; 4.

Električni kontaktni mjerači tlaka

Strukturno, to je modifikacija pokaznog manometra. Bit rada je da kada strelica dosegne vrijednost praga tlaka, mreža se zatvara.

Dizajn pokaznog manometra dodatno ima ugrađene strelice s pritisnutim električnim kontaktima, koji se nalaze nasuprot signaliziranih vrijednosti

Električni krug je zatvoren i alarm se aktivira kada pokazna strelica dođe do jedne od strelica s kontaktima. Klasa točnosti takvih mjerača tlaka je 1,5. Mjerni raspon odgovara standardnim vrijednostima.

Za signaliziranje ili u svrhu kontrole položaja koristi se tlačna sklopka s oznakom RD. Mjere tlakove u rasponu od 12 do 1600 kPa. Relej je podešen na gornju i donju granicu aktiviranja prema očitanjima kontrolnog uređaja i ima prekidnu snagu od 10 W.

Snimanje modela mjerača tlaka

Industrija proizvodi mjerače tlaka s ugrađenim sustavom očitavanja indikatora, koji bilježi vrijednosti na dijagramu diska tako da se zatim može pratiti dinamika indikatora. Jedan okret može se izvršiti za 8, 12, 24 sata. Kretanje se događa zahvaljujući elektromotoru ili mehanizmu sata.

Rad uređaja za snimanje mjerača tlaka temelji se na prijenosu signala pomoću cjevaste opruge velikog promjera, koja ima vučnu silu. Prenosi kretanje od osjetnog elementa do sustava prikaza. Uređaji s oznakom MTS bilježe vrijednosti prekomjernog tlaka.

Takvi uređaji zahtijevaju kontrolu operatera i imaju klase točnosti 1; 1,5; 2.5.

Elementi osjetljivi na mijeh koriste se u samoregistrirajućim diferencijalnim tlakomjerima, koji dodatno mogu biti opremljeni alarmnim uređajem i pneumatskim pretvaračem. Takvi uređaji mjere tlak u rasponu od 6,3 kPa do 0,16 MPa i imaju klase točnosti 1; 1.5.

Mjerači tlaka nosivog tipa

Takvi mjerači tlaka često se koriste kao standard pri umjeravanju drugih mjernih instrumenata. Njihov mjerni raspon je vrlo širok. Ovisno o dizajnu uređaja, može početi s ozbiljnim vrijednostima vakuuma i završiti redundancijom do 2500 MPa. Klasa točnosti doseže maksimalne vrijednosti do 0,0015.

Svaki put kada se mjerni uređaj izloži opterećenju koje prelazi normalne granice, gubi vijek trajanja i točnost mjerenja.

Princip rada je da se cilindar u klipu drži u određenom stanju dok se s jedne strane nalaze kalibracijski utezi, a s druge strane izmjereni tlak. Ovisno o težini tereta, procjenjuje se količina stvorenog pritiska.

Glavni radni element uređaja je mjerni stup. Ovisno o kvaliteti njegove izrade, točnosti i čistoći spojeva, mijenja se i veličina pogreške.

PMG koji rade na plin imaju najmanju grešku mjerenja. Međutim, takvi uređaji koštaju mnogo puta više zbog svojih značajki dizajna i potrebe za filtriranjem plina od stranih čestica

Funkcionalno, manometar se sastoji od uređaja za stvaranje tlaka, mjernog sustava i utega. Uređaj je opremljen rotirajućim mehanizmom za povećanje i smanjenje tlaka, kao i ventilom za smanjenje tlaka.

Mjerači tlaka s nezabrtvljenim klipom naširoko se koriste. Imaju razmak između klipa i cilindra. Posuda ispod klipa je napunjena uljem, koje se pod pritiskom ulijeva u otvor i podmazuje površine koje se trljaju.

Električno plinomjer

Takvi mjerači tlaka koriste se za pretvaranje izravnog ili neizravnog tlaka plina u električni parametar. Najčešći mjerači tlaka ove vrste su: mjerač naprezanja, uređaji za kapacitet i otpor. Tlak se mjeri u rasponu od 100 Pa do 1000 MPa. Uređaji se proizvode s klasama točnosti od 0,1 do 2,5.

Rad mjerača tlaka koji rade na temelju tenzorrezistivnog učinka je promjena vrijednosti otpora vodiča zbog deformacije. Izmjerite tlak u rasponu od 60 do 10⁸ Pa s minimalnom greškom.

Montaža senzora na prirubnicu i poseban dizajn uređaja omogućuje očitavanje podataka o tlaku u posebno agresivnim okruženjima s temperaturama do 300 °C. Koristi se za mjerenje tlaka u sustavima s brzim procesima.

Radni dijagram otpornih mjerača tlaka temelji se na ovisnosti otpora vodiča o tlaku. Obično se ova vrsta uređaja koristi za mjerenje posebno visokih razina tlaka iznad 100 MPa

Osjetljivi element u takvom uređaju je manganinska žica, čiji se otpor lako mjeri uravnoteženim mostom.

Rad kapacitivnih mjerača tlaka temelji se na utjecaju tlaka na membranu, koja je pomična elektroda. Kada se membrana pomiče, slijedi promjena kapaciteta pretvarača. Karakteriziraju ga značajne temperaturne pogreške.

Kod kapacitivnih mjerača tlaka otklon membrane određuje električni krug. Takvi se uređaji koriste u sustavima s brzim promjenama tlaka.

Instrumenti za mjerenje tekućina

Ovi uređaji određuju tlak uravnotežujući detektirani tlak s tlakom koji stvara stupac tekućine. Na ovaj način možete mjeriti mali nadtlak, atmosferski tlak, razinu vakuuma, razliku tlaka.

Ovu skupinu predstavljaju mjerači tlaka u obliku slova U, koji se sastoje od međusobno povezanih posuda, a tlak se određuje prema razinama tekućine; kompenzacijski mikromanometri; mjerači tlaka u šalici, koji koriste spremnik umjesto druge cijevi; plutajući, zvonasti i prstenasti diferencijalni mjerači tlaka.

Dvocijevni mjerači tlaka omogućuju vam mjerenje razlika tlakova. U ovom slučaju, tlakovi koje je potrebno izmjeriti primjenjuju se na svaku od cijevi

U tekućim mjernim instrumentima, radni fluid je analog osjetljivog elementa.

Diferencijalni manometri obično su opremljeni alarmima, mjeračima protoka, regulatorima i uređajima za snimanje. Mjerni raspon od 10 do 10⁵ Godišnje. Ovisno o tekućinama koje pune uređaj, granica mjerenja se mijenja.

Podjela prema funkcionalnoj namjeni

Prema njihovoj namjeni razlikuju se sljedeće vrste mjerača tlaka koji se koriste za mjerenje tlaka plina:

• opći tehnički;
• referenca;
• poseban.

Pogledajmo značajke svake vrste.

Mjerači tlaka za opće tehničke potrebe

Ovaj tip manometara proizvodi se za mjerenje vrijednosti vakuuma i nadtlaka za opće tehničke potrebe. Različite modifikacije uređaja omogućuju im korištenje u najrazličitijim okruženjima. Koriste se za mjerenje tlaka u proizvodnji izravno tijekom tehnoloških procesa.

Tlak u takvim uređajima djeluje na cijev iznutra i uzrokuje pomicanje labavog kraja. S njim djeluje mehanizam koji pomiče strelicu

Ovakvi manometri mogu mjeriti tlak plinovitih medija koji su neagresivni prema bakrenim legurama na radnim temperaturama do 150 °C.Obično je tijelo proizvoda izrađeno od čelika, a dijelovi mehanizma izrađeni su od legure mesinga.

Općetehnički manometri za nisko ili visokotlačne plinove proizvode se tako da budu otporni na vibracije frekvencije u rasponu od 10 do 55 Hz, kao i amplitude pomaka od najviše 0,15 milimetara. Imaju nekoliko klasa točnosti od 1 do 2,5.

Digitalni mjerači tlaka su malih dimenzija, odlikuje ih visoka točnost mjerenja i dug životni vijek. Štoviše, takvi se uređaji mogu kalibrirati

Plinski tlakomjeri općetehničke namjene s elektroničkom pločom na kojoj se prikazuju mjerni podaci sve su popularniji. Često su opremljeni pretvaračima, koji automatiziraju tehnološke procese. Vrijednosti tlaka prikazuju se na elektroničkom brojčaniku.

Skupina specijalnih mjerača tlaka

Takvi uređaji se proizvode za određenu vrstu plina i okolinu koju stvara. Za sustave s povišenim tlakom izrađuju se manometri za visokotlačni plin. Neki plinovi su agresivni prema određenim legurama, pa je pri radu s njima potrebno koristiti otporne materijale.

Posebni manometri obojeni su različitim bojama ovisno o vrsti plina.

Propanski manometri su obojeni crvenom bojom, imaju čelično tijelo i imaju karakteristike općih tehničkih manometara. Radni tlak takvih uređaja je od 0 do 0,6 MPa. Ovo je standardni tlak propana. Rad je moguć u temperaturnom rasponu od – 50 do + 60 °C. Temperatura radne okoline do + 150 °C. Često uključen u reduktore balona.

Tlakomjeri amonijaka u cilindrima i drugim spremnicima obojeni su žuto.Jedinice s višestupanjskom kompresijom opremljene su temperaturnom ljestvicom. Dijelovi manometra izrađeni su od materijala otpornih na pare amonijaka.

U prisutnosti ozbiljnih dinamičkih opterećenja, mjerači tlaka se pune glicerinom ili silikonom

Acetilenski manometar je obojen u bijelo. Proizveden kao mjerač tlaka za sigurnosne sustave od materijala bez masti. Koristi se za mjerenje prekomjernog tlaka u raznim distribucijskim i proizvodnim sustavima acetilena. Tijelo je izrađeno od čelika, unutarnje komponente izrađene su od legure mesinga. Dopušteni temperaturni raspon je od – 40 do + 70 °C.

Manometar za vodik postaje tamnozelen. Manometar za ostale zapaljive plinove obojen je crvenom bojom. Mjerni uređaj za nezapaljive smjese obojen je crnom bojom. Mjerač tlaka kisika obojen je plavom bojom.

Referentni uređaji za mjerenje tlaka

Ova vrsta mjerača tlaka dizajnirana je za testiranje, kalibraciju i podešavanje drugih instrumenata kako bi se osigurala najveća moguća točnost mjerenja. Takvi uređaji odlikuju se višom klasom točnosti u usporedbi s općim tehničkim. Radni standardi podijeljeni su u tri kategorije.

Kontrolni mjerači tlaka, koji se koriste za praćenje pouzdanosti očitanja mjernih instrumenata na mjestu ugradnje, također se nazivaju visokopreciznim mjeračima tlaka. Radni raspon mjerenja je od 0-0,6 do 0-1600 bara za plinovite medije.

Mjerači tlaka za konvencionalne i kompozitne plinske boce mora proći postupak provjere najmanje jednom godišnje, osim ako u dokumentima za uređaj nisu navedena druga razdoblja. Ovjeravanje provode ovlaštene mjeriteljske organizacije koje imaju svojstvo pravne osobe.Nakon ovjere izdaje se potvrda i stavlja pečat.

Uređaj je potrebno izvaditi iz cilindra i odnijeti u mjeriteljsku službu. Tamo će verifikatori i kalibratori, koristeći set standarda i pomoćnih instrumenata, provoditi verifikaciju oko 10 dana

Prijenosni mehanizmi u referentnim mjeračima tlaka obrađuju se na višoj frekvenciji prijenosa. Karakterizira ih minimalno trenje u mehanizmu pokazivača, kao i visoka osjetljivost unutarnjih elemenata.

Standardni mjerači tlaka s razredom točnosti 0,4 imaju ljestvicu od 250 jedinica, s klasom točnosti 0,15 ili 0,25 imaju ljestvicu od 400 jedinica s vrijednošću podjele 1 jedinica. Rad uređaja je moguć na različitim temperaturama ovisno o punilu kućišta. Idealna radna temperatura je 20 °C.

Upoznat će vas sa specifičnostima punjenja plinskih boca sljedeći članak. Svi vlasnici seoskih posjeda koji nisu povezani s centraliziranom opskrbom plinom trebali bi ga pročitati.

Zaključci i koristan video na tu temu

Princip rada opružnog manometra:

Karakteristike i područje primjene manometra:

Tlakomjeri se proizvode za rješavanje različitih problema. Najpopularniji su opći tehnički tipovi koji se koriste u malim industrijama i raznim tvrtkama pri radu s plinskom opremom i sustavima. Električni kontaktni manometri su uređaji koji signaliziraju kada je dosegnuta kritična vrijednost.

Za provjeru i podešavanje manometara koriste se standardni manometri. Za mjerenje tlaka određenog plinovitog medija proizvode se posebni manometri.Među njima su vrlo popularni mjerači tlaka propana, koji se često ugrađuju u kompletu s reduktorom na plinske boce.

Želite li podijeliti korisne informacije o temi članka, postaviti pitanje ili objaviti fotografiju? Ostavite komentare u donjem obrascu. Podijelite korisne informacije i preporuke koje bi mogle biti korisne posjetiteljima stranice.