U образные манометры: U образный манометр

U образный манометр

U-образный манометр, описание

Манометр – прибор, который нужен для того, чтобы измерять давление замкнутых систем – жидкости или газа. U-образный же манометр нужен для измерения давления в небольшом диапазоне.  Работает он на разнице абсолютного атмосферного давления и подведенного давления.

Устройство

Манометр U-типа в основном состоит из:

1. Изогнутой трубки – может быть как открытого типа, так и запаяна с одной стороны;
2. Жидкого вещества – чаще всего используют воду, ртуть или спирт, но также может быть и глицерин;
3. Измерительная шкала – на ней изображены деления, которые соответствуют барам или паскалям.

Принцип действия

Атмосферное давление действует на жидкость с одной стороны трубки (которая не запаяна или не закрыта). Другое отверстие закрыто (если измеряется давление атмосферы), или присоединено к измеряемой среде. Из-за того, что жидкость обладает свойством несжимания, атмосферное давление воздействуя на столб, заставляет подниматься другую часть жидкости, которая находится после колена. Разница, которая получается между началом шкалы и уровнем столба и называется атмосферным давлением. Оно измеряется в паскалях или в барах (один бар – десятая паскаля).

Применение

Области применения манометров как таковых очень обширны. Чаще всего их можно увидеть там, где требуется измерить давление:

• Медицина – они помогают измерять артериальное давление;
• Насосы для автомобильных шин;
• Метеорология – для того, чтобы правильно спрогнозировать погоду, требуется знать давление атмосферы на сегодня;
• Трубопроводы;
• Промышленность – добыча и транспортировка нефти, газов, химикатов;
• И многие другие сферы жизни и производства.

Преимущества и недостатки

У U-образных манометров есть ряд причин, по которым их выбирают, а также и ряд недостатков.

Полюсы: 

• Дешевизна – если не использовать ртуть в конструкции, то себестоимость такого манометра будет составлять копейки;
• Простота конструкции – минимум нужно три элемента, в отличии от пружинного, а тем более электронного;
• Известны с давних времен;
• Широко распространены – этот фактор получается из низкой стоимости и простоты конструкции.  

Минусы: 

• Хрупкость – в случае повреждения ртуть может вытечь наружу;
• Зависимость от силы тяготения – в отличие от пружинного, жидкостный необходимо располагать строго вертикально;
• Большой разброс – если нужно что-то измерить с высокой точностью, такой манометр вам не помощник. 

Таковы преимущества и недостатки U образного манометра. Главное учесть – шагая в ногу со временем, не стоит забывать о прошлом.

Монометры от нашей компании

Манометр кислородный ТМ 210Р

Манометр кислородный (25 Мпа)

Манометр кислородный (МП2-УФ)

Манометр кислородный (МП3-УФ)

Манометр кислородный (МП4-УФ)

Манометр-вакуумметр (МТП-1М)

Манометр-вакуумметр (МПЗ-У)

Манометр-вакуумметр (МП4-У)

Манометр-вакуумметр (МПТИ-М1)

Манометр-вакуумметр (ВПТИ-М1)

Манометр-вакуумметр (МВПТИ-М1)

1.

5 Жидкостный u-образный манометр

Д ля измерения перепада давлений (разности двух давлений) применяют двухтрубные или U-образные манометры. Манометры, измеряющие разность двух давлений называются дифференциальными манометрами или дифманометрами.

Дифференциальные манометры (рис. 1.2), позволяют измерять не только перепад давлений, но и избыточное давление или разряжение. При измерении малой разности давлений следует применять жидкости с пониженной плотностью. Для измерения значительных перепадов давления применяют жидкость с большой плотностью — ртуть. Перепад давлений находится по формуле:

где и давления исследуемых объектов

— плотность рабочей жидкости;

— плотность газа над жидкостью.

Следует учесть, что высота жидкости дифференциального манометра определяется как разность между верхним и нижним уровнем жидкости в коленах манометра.

Погрешность такого манометра определяется по формуле:

Жидкостные U — образные манометры применяют для измерения перепада давлений нейтральных газов в качестве мановакууметров. К недостаткам данного типа манометров относится:

1) ограниченная величина столба жидкости;

2) хрупкость стеклянной трубки.

1.6. ОДНОТРУБНЫЙ МАНОМЕТР С НАКЛОННОЙ ТРУБКОЙ

Д ля измерения очень малых давлений измерительную трубку стеклянного манометра наклоняют на некоторый угол к горизонту (рис. 1.3), для того, чтобы увеличить длину столба измеряемой жидкости. Из закона Паскаля известно, что давление Р определяется по формуле:

отсюда

В нашем случае избыточное давление микроманометра определяется относительно атмосферного давления.

Погрешность данного прибора определяется по формуле:

.

Однотрубные манометры с наклонной трубкой применяются в качестве микроманометров для измерения давлений, близких к атмосферному. Отличаются очень высокой чувствительностью.

1.7 Колокольный манометр

В химической промышленности широкое применение нашли колокольные манометры (рис. 1.4), в которых измерительный механизм представляет собой опрокинутый вверх дном колокол, погруженный в жидкость. Поскольку дно колокола вверху, то под ним находится воздушная подушка. С ростом давления колокол начинает подниматься вверх под действием силы давления

. Чувствительность такого прибора высока. При подаче давления над колоколом и под ним возникает баланс сил давления, при определенных условиях:

.

где — толщина стенки колокола;

— внутренний диаметр колокола;

D — диаметр сосуда.

Погрешность данного прибора определяется по формуле:

где S — внутренняя площадь колокола;

s — площадь стенок колокола.

Применяется в качестве дифманометра и для измерения малых давлений. Колокольный манометр можно использовать и как тягонапоромер. Основное достоинство — высокая чувствительность. Применяется в основном для измерения перепада давления газовых сред.

1.8 Трубчато-пружинныи манометр

С остоит из геликоидальной латунной пружины согнутой в подкову, рис. 1.5. Латунь имеет ярко выраженные упругие свойства. При подаче давления возникает упругая деформация латунной пружины, при которой последняя выпрямляется. На конце латунной трубки имеется зубчатый сектор передаточного механизма, который при разгибе пружины поворачивает стрелку измерительного механизма. При этом воспроизводится величина измеряемого давления, пропорциональная действующей силе давления. Трубчатая пружина (трубка Бурдона) может быть как одновитковая, так и многовитковая.

Следует учитывать условия эксплуатации трубчато-пружинных манометров. В измерительный механизм не должен попадать агрессивный газ или жидкость. Для этого могут быть применены камеры с разделительной нейтральной жидкостью, не вступающей в химическую реакцию с средой, в которой идет измерение.

Трубчато-пружинные манометры должны иметь предохранительные клапаны, срабатывающие при недопустимом избыточном давлении.

Манометры должны иметь переключатели с выходом в атмосферу для проверки установки манометра на ноль.

Корпус манометра или пружины стеклодержателя окрашиваются в цвет, указывающий на возможность эксплуатации манометра в соответствующей среде. Белый цвет — ацетилен, зеленый — водород, красный — взрыво и пожароопасные газы (бутан, пропан, природный газ), защитный цвет – ядовитые газы,

черный цвет — неагрессивные газы и голубой — кислород с надписью на шкале «МАСЛООПАСНО». Манометры для измерения давления кислорода должны эксплуатироваться с предельной осторожностью, так как при попадании кислорода на масло происходит быстрое его окисление с интенсивным выделением тепла и самовоспламенение.

Источником погрешностей измерения трубчато-пружинных манометров является упругий гистерезис, последствием которого является невоспроизводимость свойств материала и технологии процесса. К недостаткам трубчато-пружинных манометров относится малая чувствительность к изменению давления. Погрешность манометров составляет ±(1.0 — 4.0) %.

U-образный манометр | ЭДИБОН®

Общее описание

Одним из типов манометров является U-образный манометр, который уравновешивает неизвестное давление известным давлением. Давление определяется путем измерения разницы уровней жидкости в двух ветвях. Большинство этих манометров можно использовать как открытые манометры или как дифференциальные манометры, когда они показывают разницу между двумя разными давлениями от атмосферного.

U-образный манометр, длина: 1000 мм.

Линейка миллиметровой точности, длина: 1000 мм.

ДОСТУПНЫ ПОДОБНЫЕ УСТРОЙСТВА

• ХММ-I1000

В наличии

8.

2.- ИЗМЕРЕНИЕ

HMM-I1000

Наклонный мультиманометр с 20 манометрическими трубками длиной 250 мм

Один тип манометра представляет собой U-образный манометр, который уравновешивает неизвестное давление известным давлением. Давление определяется путем измерения разницы уровней жидкости в двух ветвях. Большинство этих манометров можно использовать как открытые манометры или как…

• ХММ-В500

В наличии

8.2.- ИЗМЕРЕНИЕ

HMM-V500

Мультиманометр с 8 манометрическими трубками длиной 500 мм, вертикальное положение

Один тип манометра представляет собой U-образный манометр, который уравновешивает неизвестное давление известным давлением. Давление определяется путем измерения разницы уровней жидкости в двух ветвях. Большинство этих манометров можно использовать как открытые манометры или…

• HMM-W500

В наличии

8.2.- ИЗМЕРЕНИЕ

HMM-W500

U-образный двойной манометр

Один тип манометра представляет собой U-образный манометр, который уравновешивает неизвестное давление известным давлением. Давление определяется путем измерения разницы уровней жидкости в двух ветвях. Большинство этих манометров можно использовать как открытые манометры или…

• ХММ-4Б

В наличии

8.2.- ИЗМЕРЕНИЕ

HMM-4B

4 манометра Бурдона

Манометр — это прибор для измерения давления жидкостей (жидкостей и газов) в замкнутых контурах. Они измеряют разницу между реальным или абсолютным давлением и атмосферным давлением, эта величина называется манометрической…

• ХММ-V500-12

В наличии

8.2.- ИЗМЕРЕНИЕ

HMM-V500-12

Мультиманометр с 12 манометрическими трубками длиной 500 мм, вертикальное положение

Один тип манометра представляет собой U-образный манометр, который уравновешивает неизвестное давление известным давлением. Давление определяется путем измерения разницы уровней жидкости в двух ветвях. Большинство этих манометров можно использовать как открытые манометры или. ..

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

• FMDU

В наличии

8.2.- ИЗМЕРЕНИЕ

FMDU

Демонстрационная установка расходомеров

Демонстрационный блок расходомеров «FMDU», разработанный EDIBON, демонстрирует важные характеристики пятнадцати типов расходомеров, используемых для измерения расхода воды в трубах или открытых каналах. Основными элементами являются сервисный модуль…

• КОНОПЛЯ

В наличии

8.2.- ИЗМЕРЕНИЕ

КОНОПЛЯ

Блок измерения давления

Блок измерения давления «HEMP» позволяет проводить широкий спектр исследований и исследований в области методов измерения давления с использованием манометров типа Бурдона и различных U-образных манометров, чтобы понять работу, характеристики…

• ХВБ

В наличии

8.2.- ИЗМЕРЕНИЕ

ХВБ

Вискозиметр с капельным шариком и блок определения коэффициента сопротивления

Вискозиметр с каплевидным шариком и блок определения коэффициента сопротивления, «HVB», состоит из двух прецизионных прозрачных трубок, закрепленных на раме, в которых шарик может падать через различные жидкости. Обе трубки могут быть заполнены жидкостями…

• HCMP

В наличии

8.2.- ИЗМЕРЕНИЕ

HCMP

Прецизионный калибратор манометра

Прецизионный калибратор манометров «HCMP» представляет собой автономный портативный прецизионный калибратор манометров собственного веса. Устройство позволяет калибровать манометры до 300 бар. Точность калибровки в пределах ± 0,015 % от…

• ТМКП

В наличии

8.2.- ИЗМЕРЕНИЕ

TMCP

Блок измерения и калибровки давления

Блок измерения и калибровки давления, «TMCP», был разработан для изучения концепции давления и различных методов и методов, используемых для измерения этой переменной. Грузовой калибратор состоит из цилиндра, в котором…

• SCSP

В наличии

14.2.2.- ПРИБОРЫ И УПРАВЛЕНИЕ

SCSP

Система калибровки датчиков давления

Система калибровки датчиков давления, «SCSP», в основном состоит из двух манометров, с одной стороны, один из которых измеряет до 1000 миллиметров водяного столба или 100 миллибар, а другой — до 2,5 бар, а с другой стороны, два вакуум. ..

• ХММ

В наличии

• HMM-W500

В наличии

8.2.- ИЗМЕРЕНИЕ

HMM-W500

U-образный двойной манометр

Один тип манометра представляет собой U-образный манометр, который уравновешивает неизвестное давление известным давлением. Давление определяется путем измерения разницы уровней жидкости в двух ветвях. Большинство этих манометров можно использовать как открытые манометры или…

• ХММ-I1000

В наличии

8.2.- ИЗМЕРЕНИЕ

HMM-I1000

Наклонный мультиманометр с 20 манометрическими трубками длиной 250 мм

Один тип манометра представляет собой U-образный манометр, который уравновешивает неизвестное давление известным давлением. Давление определяется путем измерения разницы уровней жидкости в двух ветвях. Большинство этих манометров можно использовать как открытые манометры или…

• ХММ-В500

В наличии

8. 2.- ИЗМЕРЕНИЕ

HMM-V500

Мультиманометр с 8 манометрическими трубками длиной 500 мм, вертикальное положение

Один тип манометра представляет собой U-образный манометр, который уравновешивает неизвестное давление известным давлением. Давление определяется путем измерения разницы уровней жидкости в двух ветвях. Большинство этих манометров можно использовать как открытые манометры или…

• ХММ-V500-12

В наличии

8.2.- ИЗМЕРЕНИЕ

HMM-V500-12

Мультиманометр с 12 манометрическими трубками длиной 500 мм, вертикальное положение

Один тип манометра представляет собой U-образный манометр, который уравновешивает неизвестное давление известным давлением. Давление определяется путем измерения разницы уровней жидкости в двух ветвях. Большинство этих манометров можно использовать как открытые манометры или…

• ХММ-4Б

В наличии

8.2.- ИЗМЕРЕНИЕ

HMM-4B

4 манометра Бурдона

Манометр — это прибор для измерения давления жидкостей (жидкостей и газов) в замкнутых контурах. Они измеряют разницу между реальным или абсолютным давлением и атмосферным давлением, эта величина называется манометрической…

Качество

ПОСЛЕПРОДАЖНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Использование манометров для измерения давления

Майк Сондалини 4 комментария

U-образный манометр является простейшим из устройств для измерения давления. Его название происходит от U-образной формы, когда два конца гибкой трубки, наполненной жидкостью, приподняты, чтобы жидкость не вытекала из концов. U-образный манометр представляет собой «жидкостные» весы.

Пружинные весы, используемые на кухне, взвешивают груз путем сопоставления силы, создаваемой весом груза, с силой, создаваемой натяжением пружины баланса. Изменение длины пружины является мерой веса груза и отображается на градуированной шкале стрелкой, прикрепленной к пружине. Точно так же манометр с U-образной трубкой используется для уравновешивания веса жидкости в одном плече «U» по отношению к давлению в другом плече. Разница в высоте между двумя опорами жидкости представляет собой давление, толкающее жидкость вниз по одной опоре и вверх по другой. Разница высот измеряется по градуированной шкале.

Давление в столбе жидкости или газа

Изобретение U-образного манометра позволило ранним исследователям гидромеханики подтвердить, что давление напрямую связано с суммой сил, действующих на поверхность. Если бы вы стояли на берегу моря, давление на вас было бы равно весу столба воздуха прямо над вами. Это давление получило название «одна атмосфера». Если бы вы нырнули на глубину 10 метров (около 32 футов), на вас теперь бы оказывалось дополнительное давление веса воды наверху плюс вес столба воздуха.

По международному соглашению (конвенции) «абсолютное» давление включает давление столба воздуха, тогда как «манометрическое» давление не включает. Манометрическое давление — это давление, отображаемое на циферблате индикатора давления, которое на одну атмосферу меньше абсолютного давления.

Давление воды на глубине 1 м находится по формуле – 

Давление = Плотность x Сила тяжести x Высота столба жидкости P=ρgh 

Единица измерения – Паскаль. Гравитация имеет значение 9,8 м/сек2 на уровне моря. Для простоты умножения будет использоваться значение 10 м/сек2. Плотность воды составляет 1000 кг на кубический метр при 20 oC.

Подстановка всех известных значений обратно в уравнение давления дает – 

P=ρgh=1000 кг/м3 x10 м/с2 x1 м = 10 000 Па = 10 кПа 

Расчет показывает, что 1 метр водяного столба равен примерно 10 кПа , что означает, что 30 метров воды создают давление почти 300 кПа. Давление воздуха в одной атмосфере на уровне моря равно 101 кПа. Это означает, что давление на глубине 30 метров ниже уровня моря составляет 300 кПа по манометру или около 400 кПа по абсолютному давлению. Эту же формулу можно использовать для расчета отрицательного или вакуумного давления.

 Рисунок № 1 U-образные манометры с водой и ртутью

Как пользоваться U-образным манометром 

На рисунке № 1 показаны три манометра, открытые в атмосферу. Левый имеет одинаковое давление в обеих ногах и уровни жидкости одинаковы с обеих сторон. U-образная трубка в центре показывает давление, прикладываемое к левой ноге, равное 100 кПа. Уровень воды в левой ноге понизился, а в правой поднялся. Разница в высоте воды между двумя опорами составляет 10 метров. Поскольку жидкость представляет собой воду, каждый метр высоты соответствует 10 кПа, а водяной столб высотой 10 метров соответствует манометрическому давлению 100 кПа. Оставшаяся U-образная трубка также показывает давление 100 кПа, но на этот раз в трубке используется ртуть. Высота Меркурия сейчас 750 мм. Плотность ртути в 13,6 раза больше плотности воды. Поскольку ртуть намного тяжелее воды, при том же давлении поднимается соответственно более низкий столб жидкости.

Если бы для измерения вакуума использовался манометр, столб жидкости подтягивался бы к вакууму, а разница в высоте жидкости между двумя опорами была бы мерой вакуумного давления ниже атмосферного.

Изготовление U-образного манометра

Для изготовления U-образного манометра требуется прозрачная пластиковая трубка, закрепленная в форме буквы «U» на доске с градуированной шкалой.