Манометр что измеряет: «Какое давление обычно показывает манометр»

Содержание

какое давление показывает манометр, устройство манометра и как им измерять

Ни одно современное здание не обходится без отопительной системы. А для ее стабильной и безопасной эксплуатации требуется точный контроль давления теплоносителя. Если давление в пределах гидравлического графика стабильное, то отопительная система работает нормально. Однако при ее повышении появляется риск разрыва трубопровода.

Описание и назначение манометра
Классификация приборов
Устройство и принцип действия
Маркировка по цвету
Преимущества использования
Класс точности прибора

Понижение давления также может привести к таким негативным последствиям, как, например, образование кавитации, то есть в трубопроводе образуются пузырьки воздуха, которые, в свою очередь, могут вызвать коррозию. Поэтому поддерживать нормальное давление крайне необходимо, и благодаря манометру это становиться возможным. Помимо отопительных систем такие приборы применяются в самых различных областях.

Описание и назначение манометра

Манометр представляет собой прибор, измеряющий уровень давления. Существуют такие виды манометров, которые применяются в самых разных отраслях, и, разумеется, для каждой из них предназначен свой манометр. Для примера можно взять барометр — прибор, предназначенный для измерения давления атмосферы. Они широко применяются в машиностроении, в сельском хозяйстве, в строительстве, в промышленности и в других сферах.

Эти приборы измеряют давление, и это понятие растяжимое, по крайней мере, и у этой величины также есть свои разновидности. Чтобы ответить на вопрос о том, какое давление показывает манометр, стоит рассмотреть этот показатель в целом. Это величина, определяющая отношение силы, действующей на единицу площади поверхности, перпендикулярно этой поверхности. Практически любой технологический процесс сопровождается этой величиной.

Виды давления:

атмосферное — давление атмосферы земли, которое создается массой воздушного столба;

абсолютное давление —это показатель, отсчет которого с учетом атмосферного, начинается с нуля;
избыточное — под избыточным подразумевают разность двух показателей атмосферного и абсолютного;
вакуум или, другими словами, разряженное — наоборот, представляет собой разницу абсолютного и атмосферной или барометрической величины;
дифференциальное — это разность между двумя измеряемыми показателями, которые не имеют отношения к природным показателям.

Для измерения каждого из перечисленных выше видов показателей существуют определенные типы манометров.

Классификация приборов

Типы манометров различаются по двум признакам: по виду измеряемого ими показателя и по принципу действия.

По первому признаку они подразделяются на:

приборы, предназначенные для измерения атмосферного давления, иначе они называются барометры;
приборы, измеряющие избыточное и абсолютное;
вакуумметры, призваны измерять разность атмосферного и абсолютного давлений;
напорометры, измеряют малое (до 40 кПа) избыточное давление;
тагометры, вид вакуумметра, которое измеряет избыточное давление верхнего предела 40 кПа;
дифференциальные манометры, измеряют разность давлений.

Они работают по принципу уравновешивания разницы давлений определенной силой. Поэтому устройство манометров разное, в зависимости от того, как именно происходит это уравновешивание.

По принципу действия они делятся на:

жидкостные, уравновешивание разницы давлений в таких приборах происходит за счет гидростатического давления столба жидкости, в устройстве используется принцип сообщающихся сосудов;

пружинные имеют простую конструкцию, и широко применяются для измерения давления среды в широких диапазонах;
мембранные, основаны на пневматической компенсации, уравновешивание давления происходит за счет силы упругости мембранной коробки;
электроконтактные, применяются в автоматических системах контроля и сигнализации, поскольку с их помощью можно регулировать измеряемую среду благодаря встроенному в корпус электроконтактному механизму;
дифференциальные используются для измерения уровня жидкостей под напором расхода жидкости, пара и газа с помощью диафрагм.

По назначению существуют такие виды манометров, как:

общетехнические приборы применяются для измерения напора жидкостей, газов и паров, химически нейтральных к сплавам меди;

кислородные, они производятся в корпусах голубого цвета с указанием О2 на циферблате, применяются для измерения кислородного давления в баллонах или вакуумах;
ацетиленовые применяются для контроля избыточного давления ацетилена;
эталонные применяются в целях проверки других приборов, поскольку они обладают большой точностью;
судовые применяются в судах и морском транспорте;
железнодорожные используются на железнодорожном транспорте;
самопишущие имеют встроенный механизм, который позволяет воспроизводить на бумаге результат работы.

Устройство и принцип действия

Устройство манометра может иметь различную конструкцию в зависимости от вида и предназначения. Так, например, устройство, измеряющее напор воды, имеет довольно простую и понятную конструкцию. Она состоит из корпуса и шкалы с циферблатом, которая отображает значение. В корпусе имеется встроенная пружина трубчатая либо мембрана с держателем, трипко-секторным механизмом и упругий элемент. Прибор функционирует по принципу уравнивания давления за счет силы изменения формы (деформации) мембраны либо пружины. А деформация, в свою очередь, приводит в движение чувствительный упругий элемент, действие которого отображается на шкале с помощью стрелки.

Жидкостные манометры состоят из длинной трубки, которую наполняют жидкостью. В трубке с жидкостью находится подвижная пробка, на которую влияет рабочая среда, измерять силу напора следует в зависимости от перемещения уровня жидкости. Манометры могут предназначаться для измерения разницы, такие устройства состоят из двух трубок.

Поршневые — состоят из цилиндра и поршня, расположенного внутри. Рабочая среда, в которой измеряется давление воздействует на поршень и уравновешивается грузом некоторой величины. Когда показатель изменяется, поршень перемешается и приводит в действие стрелку, которая показывает значение давления.

Термопроводные состоят из нити накаливания, которые нагреваются, когда через них пропускается электрический разряд. Принцип работы таких приборов основан на снижении теплопроводности газа с давлением.

Манометр Пирани назван так в честь Марчелло Пирани, который впервые сконструировал устройство. В отличие от термопроводных, состоит из металлической проводки, которая также нагревается во время прохождения через нее тока и охлаждается под воздействием рабочей среды, а именно газа. При уменьшении давления газа снижается и эффект охлаждения, а температура проводки возрастает. Величина измеряется посредством измерения напряжения в проводе во время прохождения через нее тока.

Ионизационные являются самыми чувствительными устройствами, которые используются для вычисления малых давлений. Как следует из названия устройства, его принцип работы основывается на измерении ионов, которые образуются под воздействием электронов на газ. Количество ионов зависит от плотности газа. Однако ионы имеют очень нестабильную природу, которая напрямую зависит от рабочей среды газа или пара. Поэтому для уточнения применяются другой вид манометра Мак Леода. Уточнение происходит за счет сравнения показателей ионизационного манометра, с показаниями прибора Мак Леода.

Существует два вида ионизационных устройств: с горячим и холодным катодом.

Первый вид был сконструирован Баярдом Аллертом, состоит из электродов, которые работают в режиме триода, а в качестве катода выступает нить накала. Самый распространённый вид горячего катода — ионный манометр, в конструкции которого помимо коллектора, нити и сетки встроен небольшой ионный коллектор. Такие приборы очень уязвимы, они могут легко потерять калибровку, в зависимости от условий работы. Поэтому показания этих приборов всегда логарифмичны.

Холодный катод также имеет свои разновидности: интегрированный магнетрон и манометр Пеннинга. Их главное отличие заключается в положении анода и катода. В конструкции этих приборов нет нити накалывания, поэтому им для работы им требуется напряжение до 0,4 кВт. Использовать такие устройства не эффективно при низком уровне давления. Поскольку они могут просто не заработать и не включиться. Принцип их работы основан на выработке тока, что невозможно при полном отсутствии газа, особенно для манометра Пеннинга. Так как устройство работает только в определенном магнитном поле. Оно необходимо для создания нужной траектории движения ионов.

Маркировка по цвету

Манометры, измеряющие давление газа, имеют цветные корпуса, их специально окрашивают в различные цвета. Существует несколько основных цветов, которые используются для окрашивания корпуса. Как, например, манометры, которые измеряют давление кислорода, имеют корпус голубого цвета с условным обозначением О2, аммиачные манометры имеют корпус, окрашенный в желтый цвет, ацетиленовые — белого цвета, водородные — темно-зеленого, хлорные — серого. Приборы, измеряющие давление горючих газов, окрашиваются в красный цвет, а негорючих —черный.

Преимущества использования

В первую очередь, стоит отметить универсальность манометра, который заключается в возможности контролировать давление и поддерживать ее на определенном уровне. Во-вторых, устройство позволяет получить точные показатели нормы, так и отклонение от них. В-третьих, доступность практически любо человек может себе позволить приобрести данный прибор. В-четвертых, устройство способно работать стабильно и бесперебойно на протяжении длительного времени, и не требует специальных условий или навыков.

Использование таких устройств в таких областях, как медицина, химическая промышленность, машино- и автомобилестроение, морской транспорт и других требующих точного контроля давления, значительно облегчает работу.

Класс точности прибора

Манометров очень много, и каждому виду присваивается определенный класс точности согласно предписаниям ГОСТ, под которым понимается допустимая погрешность, выражающаяся в процентном отношении к диапазону измерений.

Существует 6 классов точности: 0,4; 0,6; 1; 1,5; 2,5; 4. У каждого типа манометра они также различаются. Приведенный выше список относится к рабочим манометрам. Для пружинных устройств, к примеру, соответствуют следующие показатели 0,16; 0,25 и 0,4. Для поршневых — 0,05 и 0,2 и так далее.

Класс точности имеет обратно пропорциональную зависимость от диаметра шкалы прибора и от типа прибора. То есть, если диаметр шкалы больше, то точность и погрешность манометра уменьшается. Класс точности условно принято обозначать следующими латинскими буквами KL также можно встретить и CL, которая указывается на шкале прибора.

Значение погрешности можно вычислить. Для этого используется два показателя: класс точности или KL и диапазон измерений. Если класс точности (KL) равен 4, то диапазон измерений составит 2,5 МПа (Мегапаскаль), а погрешность будет равна 0,1 МПа. Вычисляется по формуле произведение класса точности и диапазона измерений, деленное на 100. Поскольку погрешность выражается в процентах, результат нужно переводить в проценты путем деления на 100.

Помимо основного вида, существует и дополнительная погрешность. Если для вычисления первого вида используются идеальные условия или натуральные величины, влияющие на особенности конструкции прибора, то второй вид напрямую зависит от условий. Например, от температуры и вибрации или других условий.

Классификация приборов давления

В зависимости от назначения приборы для измерения давления делятся на следующие основные группы:

Манометры – для измерения избыточного давления.
Вакуумметры – для измерения вакуумметрического давления (вакуума).
Мановакуумметры – для измерения вакуумметрического и избыточного давлений.
Барометры – для измерения атмосферного давления.
Баровакуумметры – для измерения абсолютного давления.
Дифференциальные манометры – для измерения разности давлений.

По принципу действия все приборы для измерения давления можно разделить на:

Жидкостные — приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается весом столба жидкости, а изменение уровня жидкости в сообщающихся сосудах служит мерой давления, называются жидкостными. К этой группе относятся чашечные и U-образные манометры, диффманометры и др.
Грузопоршневые — приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается усилием, создаваемым калиброванными грузами, воздействующими на свободно передвигающийся в цилиндре поршень.
Приборы с дистанционной передачей показаний — приборы, в которых используются изменения тех или иных электрических свойств вещества (электрического сопротивления проводников, электрической емкости, возникновение электрических зарядов на поверхности кристаллических минералов и др. ) под действием измеряемого давления. К таким приборам относятся манганиновые манометры сопротивления, пьезоэлектрические манометры с применением кристаллов кварца, турмалина или сегнетовой соли, емкостные манометры, ионизационные манометры и др.
Пружинные — приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается силами упругости пружины, деформация которой служит мерой давления. Благодаря простоте конструкции и удобству пользования пружинные приборы получили широкое применение в технике. К этой группе относятся разнообразные приборы, отличающиеся по виду пружин:

Манометры с трубчатой пружиной

Трубчатые пружины представляют собой кругообразно согнутые трубки с овальным поперечным сечением. Давление измеряемой среды воздействует на внутреннюю сторону этой трубки, в результате чего овальное поперечное сечение принимает почти круглую форму. В результате искривления пружинной трубки возникают напряжения в кольцах трубки, которые разгибают пружину. Незажатый конец пружины выполняет движение, пропорциональное величине давления. Движение передается посредством стрелочного механизма на шкалу. Для измерений давления до 60 или 100 кгс/см2 применяются, как правило, согнутые с углом витка около 270°, кругообразные пружины. Для измерений давления с более высокими значениями используются пружины с несколькими лежащими друг над другом витками и одинаковым витковым диаметром (винтовая пружина) или со спиралеобразными витками, лежащими в одной плоскости (плоская спиральная пружина).

Манометры с пластинчатой пружиной

Пластинчатые пружины представляют собой тонкие гофрированные мембраны кругообразной формы, которые зажимаются или привариваются по краю между двумя фланцами и вступают в соприкосновение с измеряемой средой только с одной стороны. Вызванный в результате такого соприкосновения прогиб пропорционален величине давления. Движение передается посредством стрелочного механизма на шкалу. Пластинчатые пружины обладают сравнительно высоким перестановочным усилием. В результате кольцеобразного крепления пластинчатые пружины менее восприимчивы к вибрациям по сравнению с трубчатыми пружинами, однако погрешность показаний при изменениях температуры у них больше. Благодаря опорам для мембран достигается повышенная стойкость к перегрузкам. Покрытия или фольга, наносимые на поверхность пластинчатых пружин обеспечивают защиту от коррозийных измеряемых сред. Широкие соединительные отверстия или открытые соединительные фланцы, а также возможности по промывке делают пластинчатые пружины, особенно пригодными при работе с высоковязкими, загрязненными или кристаллизующимися веществами.

Манометры с коробчатой пружиной

Давление измеряемой среды воздействуют на внутреннюю сторону коробки, состоящей из двух кругообразных, гофрированных, герметично прилегающих друг к другу мембран. Возникающее под давлением поступательное движение пропорционально величине давления. Движение передается на шкалу с помощью стрелочного механизма. Манометры с коробчатой пружиной особенно пригодны для измерений давления газообразных сред. Защита от перегрузки возможна только в определенных границах. Для повышения чувствительности в манометре может устанавливаться ряд коробчатых пружин («пакет» коробчатых пружин).

Баровакуумметры – манометры абсолютного давления. Данные приборы используются для измерений давления независимо от колебаний атмосферного давления окружающей среды. В соответствии с различными сферами применения и диапазонами показаний, манометры для измерений абсолютного давления изготавливаются согласно принципам измерений и формам чувствительных элементов, которые применяются в манометрах для измерения относительного давления. Давление измеряемой среды определяется по отношению к базовому давлению, которое равняется абсолютному давлению с величиной 0 (=абсолютный вакуум). Это означает, что на стороне измерительного элемента, не соприкасающейся с измеряемой средой, должно присутствовать базовое давление. Присутствие базового давления при использовании соответствующей формы пружин достигается посредством вакуумирования и герметизации соответствующей измерительной камеры или облегающего корпуса. Передача движения измерительного элемента и индикация давления осуществляются аналогично выше описанным манометром относительного давления

Дифференциальные манометры применяются для измерений разницы между двумя отдельными давлениями. Базовым давлением является то, которое присутствует на стороне, взятой за эталонную. В качестве чувствительных элементов используются пружины тех же форм, что и в манометрах относительного давления. Как правило, чувствительные элементы подвергаются воздействию давления с обеих сторон. Установленная таким образом разность давлений передается с помощью стрелочного механизма непосредственно на шкалу. Если измеряемые давления одинаковы, измеряемый элемент остается неподвижным и показания прибора отсутствуют. Измерение низких разностных давлений возможно даже при высоком статическом давлении. Защита от высоких перегрузок обеспечивается с помощью пластинчатых чувствительных элементов. При выборе манометра следует учитывать допустимое статическое (рабочее) давление, а также максимально допустимую перегрузку со стороны «+» и «-». Для преобразования деформации чувствительного элемента в показания стрелки используются принципы, аналогичные принципам действия манометров избыточного давления.
По метрологическому назначению измерительные приборы делятся на образцовые и рабочие.

Образцовыми измерительными приборами называются приборы, предназначенные для поверки других измерительных приборов. Образцовые манометры имеют следующие классы точности:
0,05; 0,2 — грузопоршневые манометры;
0,16; 0,25; 0,4 — пружинные манометры.

Рабочими измерительными приборами называются все измерительные приборы, служащие для непосредственных измерений. Рабочие манометры имеют классы точности 0,4; 06; 1; 1,5; 2,5; 4.

Что такое манометр? Какой прибор используется для измерения атмосферного давления?

Что такое манометр?

Манометр – это прибор, используемый для измерения и индикации давления. Есть два типа манометров, аналоговые и цифровые. Самой простой и простой формой аналога является манометр U-Tube, стеклянная или резиновая трубка, изогнутая в форме буквы «U», где числа перечислены и расположены через каждый дюйм с каждой стороны, а между изгибами находится вода. из «У». При приложении давления, положительного или отрицательного, вода перемещается, указывая на давление позади нее, выраженное в дюймах водяного столба (в водяном столбе). Дюймы водяного столба являются наиболее распространенной формой измерения в отрасли HVAC при измерении статического давления или давления газа, хотя другие единицы измерения доступны и используются во всем мире. Одним из наиболее распространенных аналоговых типов является манометр Magnehelic®. Их много раз устанавливал производитель системы, чтобы подрядчики могли легко считывать давление в системе. Однако автономные цифровые манометры стали новым отраслевым стандартом, когда речь идет об измерении статического давления. Благодаря считыванию более высокой точности, дополнительным двойным портам, дополнительным параметрам и считываниям во многих случаях их намного проще использовать.

Зачем использовать манометр?

Статическое давление — это величина давления, которое вентилятор выталкивает или вытягивает, чтобы перемещать воздух по воздуховодам ОВКВ. Чтобы представить статическое давление в простой форме, представьте себе давление в шине, это статическое давление, дающее давление на внутреннюю часть шины, чтобы надуть ее. Одной из возможностей, которую чаще всего упускают из виду специалисты по обслуживанию, является предложение клиентам улучшенной производительности системы HVAC. Есть много способов улучшить производительность системы – добавление больших или дополнительных воздуховодов; поиск и устранение узких мест и ограничений; установка амортизаторов; балансировка системы; и регулировка скорости вентилятора. Национальное исследование, проведенное NCI, показывает, что средняя неэффективная система HVAC работала на 55% своей номинальной мощности. Это означает, что потребитель платит на 45% больше, чем ему нужно, за электроэнергию для работы его неэффективной системы.

Баланс статического давления является одним из наиболее важных факторов при проектировании систем ОВКВ. Проще говоря, статическое давление относится к сопротивлению воздушному потоку в воздуховоде системы ОВКВ и ее компонентах. Давление (толчок) воздуха должно быть больше, чем сопротивление потоку, иначе воздух не будет циркулировать должным образом или эффективно через воздуховоды.

Если статическое давление превышает расчетные характеристики вентиляторов, результатом будет система с плохим или низким расходом воздуха. В то время как простое техническое обслуживание, замена ограничительных воздушных фильтров и очистка грязных вентиляторов и змеевиков, увеличат поток воздуха, если статическое давление в системе выше или ниже проектных условий, система никогда не будет работать с полной эффективностью или мощностью. Это может привести к большему количеству неудовлетворенных клиентов и возможности отказа оборудования в будущем.

Fieldpiece SDMN6 — надежное решение.

SDMN6 также измеряет давление газа до +/- 60 дюймов водяного столба (в водяном столбе) с разрешением 0,1 дюйма, помогая определить правильность давления газа на выходе из дома или регулятора. Показания статического давления до +/- 2” водяного столба с разрешением 0,010” водяного столба, что позволит техническим специалистам измерять небольшие различия в статическом давлении. Способность прибора считывать как положительное, так и отрицательное давление позволяет использовать его для измерения вакуумных линий управления. Легко читаемый двойной дисплей показывает выбранный порт на верхнем дисплее, а перепад давления отображается под ним, без необходимости прокручивать дисплей или выполнять вычисления. Кнопка установки нуля позволяет выполнять простую регулировку нуля, переводя расходомер в соответствие с различным давлением окружающей среды. Входящие в комплект датчики статического давления значительно повышают точность, а также упрощают настройку.

Имея на выбор четыре различные единицы измерения (дюймы вод. ст., мм вод. ст., мбар и фунт/кв. дюйм), любые измерения, требуемые производителем, могут быть легко выбраны и считаны. Дисплей с яркой подсветкой обеспечивает простоту использования независимо от того, насколько темным является помещение, в котором вы работаете. ”, а также кейс для переноски, в который помещается манометр, все его принадлежности и несколько универсальных реле давления. Благодаря технической поддержке мирового класса и одному из лучших в отрасли гарантийных услуг вы можете быть уверены, что вы и ваши инструменты в надежных руках.

Все о манометрах – что это такое и как они работают

Манометры – это точные приборы, которые используются для измерения давления, то есть силы, прикладываемой газом или жидкостью к единице площади поверхности из-за воздействия веса этого газа или жидкость от силы тяжести. В зависимости от типа и конфигурации манометры могут быть настроены на измерение различных значений давления. Распространенный тип манометра, с которым знакомо большинство людей, — это тот, который врачи и медицинские работники используют для измерения и контроля артериального давления пациента. Этот тип манометра называется сфигмоманометром.

В этой статье будут описаны различные типы манометров, объяснено, как они работают, представлены области их применения и рассмотрены вопросы поправочного коэффициента, используемые для манометров.

Определения давления

Полезно рассмотреть несколько основных принципов, касающихся давления. Давление — это мера количества силы (F), действующей на единицу площади (A):

Таким образом, единицей измерения давления является значение силы, деленное на квадрат значения расстояния. В метрических единицах единицей измерения давления является ньютон/(метр) 9.0039 2 , известный как Паскаль (Па). Другие распространенные единицы измерения давления включают фунты на квадратный дюйм (psi), миллибары, атмосферы (атм), миллиметры ртутного столба (мм рт.ст.) и дюймы водяного столба (в H ₂ O).

Давление может быть представлено тремя конкретными категориями:

Абсолютное давление
Манометрическое давление
Перепад давления

Абсолютное давление измеряет значение давления, оказываемого относительно абсолютного нулевого давления вакуума. Манометрическое давление представляет собой разницу между измеренным значением давления и местным атмосферным давлением (представьте, что это манометр в шинах). Дифференциальное давление используется для описания измерения, которое представляет собой разницу между двумя (неизвестными) уровнями давления, где не указывается эталонное давление, но измерение величины давления, на которое они различаются, по-прежнему важно.

Таким образом, полное или абсолютное давление можно определить через манометрическое и атмосферное давление следующим образом:

Типы манометров

Манометры можно разделить на два основных типа: аналоговые манометры и цифровые манометры, каждый из которых рассматривается ниже.

Аналоговые манометры и принципы их работы

Аналоговые манометры используют жидкость, которая содержится в U-образной трубке и работает по принципу гидростатического баланса. Жидкость в трубке осядет на одинаковую высоту в каждом отрезке трубки, когда оба конца открыты для атмосферного давления. Но если к одному из патрубков U-образной трубки приложить положительное давление, то уровень жидкости в этом патрубке упадет, а в другом поднимется. Это связано с тем, что давление будет заставлять жидкость падать в одной части и подниматься в другой до тех пор, пока вес столба жидкости, возникающего в результате приложенного давления, не станет достаточным, чтобы противостоять этому значению давления. Следовательно, вертикальное расстояние между уровнями жидкости в двух концах трубки представляет собой меру величины приложенного давления. Эти распространенные типы аналоговых манометров называются манометрами с U-образной трубкой. Наблюдаемое значение давления (P) является функцией высоты (h) и плотности (ρ) жидкости, используемой в манометре, причем значение (g) представляет гравитационную постоянную.

Другим типом аналоговых манометров является манометр колодцевого типа, иногда называемый цистерновым манометром. Манометр колодезного типа похож на U-образный, с той разницей, что площадь поперечного сечения одной из ветвей U-образной формы намного больше площади поперечного сечения второй ветви. Такое расположение приводит к меньшему перемещению уровня жидкости в большей части под действием давления, что позволяет эффективно использовать одну шкалу для считывания значения давления, в отличие от двух шкал в стиле U-образной трубки.

Наклонные манометры

, как следует из названия, имеют трубку, расположенную не вертикально, а под небольшим углом к горизонтальной плоскости. Эта конструкция позволяет прибору наблюдать за относительно небольшим изменением давления, что обеспечивает улучшенную чувствительность и разрешение.

Другой тип манометра называется абсолютным манометром. В абсолютных манометрах используется герметичный патрубок, который позволяет только одному патрубку трубки манометра подвергаться внешнему давлению. На герметичной стороне существует вакуум, который представляет собой абсолютное нулевое давление, запечатанное столбиком ртути. Таким образом, манометр измеряет абсолютное давление, а не манометрическое или дифференциальное давление. Этот тип манометра может быть либо колодцевым, либо U-образным, описанным выше. Ртутные барометры, измеряющие атмосферное давление, являются распространенным примером абсолютного манометра.

В аналоговых манометрах используются различные жидкости. Общие жидкости показаны в таблице 1 ниже, которые иногда называют манометрическими жидкостями. Путем изменения используемой жидкости можно изменять точность, диапазон и чувствительность аналогового манометра. Жидкости с плотностью выше, чем у воды, обеспечивают более широкий диапазон, но более низкое разрешение. Точно так же снижение плотности манометрической жидкости, также называемой индикаторной жидкостью, уменьшит диапазон давления, но повысит ее чувствительность.

Таблица 1 – Примеры индикации жидкостей для использования в манометрах

* Удельный вес представляет собой отношение плотности жидкости к плотности воды.
Жидкость для индикации	Диапазон температур	Удельный вес*
Ртуть высокой чистоты	-30 ^или F – 200 ^или Ф	13,54 @ 71,6 ^или F
Красное масло #827	40 ^или Ф – 120 ^или Ф	0,827 @ 60 ^или F
Красное масло Unity # 100	30 ^или Ф – 100 ^или Ф	1,00 @ 73 ^или F
Зеленый концентрат #1000	40 ^или Ф – 120 ^или Ф	1. 000 @ 55 ^или F
Ацетилен тетрабромид	40 ^или Ф – 100 ^или Ф	2,95 @ 78 ^или F
Дибутилфталат	20 ^o F – 150oF	1,04 @ 80 ^или F

Цифровые манометры и принципы их работы

Цифровые манометры, также известные как электронные манометры, не полагаются на гидростатический баланс жидкостей для определения давления. Вместо этого они содержат преобразователь давления, устройство, которое может преобразовывать наблюдаемый уровень давления в электрический сигнал, характеристическое значение которого пропорционально величине давления или является показателем величины давления. Упругая часть преобразователя отклоняется под давлением, и это отклонение затем преобразуется в значение электрического параметра, который может быть обнаружен и откалиброван в соответствии с показаниями давления. Датчики давления обычно используют один из трех типов электрических параметров — резистивный, емкостный или индуктивный.

Резистивные датчики приводят к деформации, изменяющей электрическое сопротивление тензорезистора.
Емкостные преобразователи полагаются на изменения значения емкости, наблюдаемые в результате деформации, изменяющей относительное положение двух пластин конденсатора.
Индуктивные преобразователи используют деформацию упругой части для изменения линейного движения прикрепленного ферромагнитного сердечника внутри катушки или индуктора. Это движение изменяет ЭДС индукции и переменный ток, генерируемый в катушке.

Для выполнения измерений при очень низких давлениях используются дополнительные типы датчиков давления, включая манометр Пирани, датчик термопарного типа и ионизационный манометр. Манометры низкого давления также называют микроманометрами.

Цифровые манометры имеют некоторые преимущества перед аналоговыми моделями. Цифровые манометры:

Имеют портативные размеры, меньший вес и легко читаемые дисплеи.
Может взаимодействовать с компьютером или программируемым логическим контроллером (ПЛК).
Не полагайтесь на использование манометрических жидкостей, некоторые из которых (например, ртуть) могут быть токсичными.
Не подвержены проблемам, связанным со свойствами жидкости, которые могут повлиять на точность измерений.
Может корректировать отклонения от стандартных условий с помощью программного обеспечения.

Поскольку они не являются первичным эталоном, они требуют периодической калибровки по первичному эталону.

Исправления свойств жидкости, применимые к манометрам

Аналоговые манометры, которые полагаются на свойства жидкостей, подлежат корректировке. Плотность жидкости не зависит от температуры, а напряженность гравитационного поля зависит как от высоты над уровнем моря, так и от широты. Эти факты обуславливают использование методологий коррекции и необходимость установления стандартных ссылок, чтобы можно было установить и согласовать определение давления. Ссылка 5 ниже содержит полное объяснение методологий, применимых к этим поправкам, которые здесь представлены лишь кратко.

Поправка на плотность жидкости – учитывает тот факт, что плотность индикаторной жидкости не зависит от температуры
Поправка на гравитационное поле – корректирует изменение силы гравитационного поля на заданной высоте и широте относительно его значения на уровне моря и 45,54 ^o северной широты
Поправка на напор – корректировка разницы между плотностью столба жидкости и плотностью среды под давлением той же высоты
Поправка на изменения шкалы – вносит поправку на тот факт, что отмеченные градации шкалы изменят свое разделительное расстояние из-за изменения температуры, при которой выполняется измерение давления (это связано с тепловым расширением/сжатием материала, из которого сделана шкала). построен)
Поправка на сжимаемость жидкостей – эта поправка в основном применима при более высоких давлениях, когда плотность жидкости может измениться из-за сжатия жидкости
Другие поправки – к ним относятся поглощение газа жидкостью, что может изменить ее плотность, а также капиллярный эффект, влияющий на интерпретацию показаний по шкале

Как используются манометры

Манометры используются в различных отраслях промышленности и могут измерять давление и скорость потока. Обычное использование включает:

Техническое обслуживание систем HVAC
Мониторинг метеорологических и погодных условий
Контроль давления газа в трубопроводных системах
Измерение расхода жидкости
Физиологические измерения, такие как артериальное давление
Мониторинг работы компрессорных систем

Резюме

В этой статье представлен краткий обзор манометров и принципов их работы. Для получения информации о других продуктах обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:

https://www.enotes.com/homework-help/how-does-manometer-work-what-its-purpose-how-can-531462
https://sciencing.com/do-manometers-work-5187684.html
https://www.brighthubengineering.com/marine-engines-machinery/106548-using-a-u-tube-manometer-for-measuring-fluid-and-gas-pressures/
https://faraday.