Как сделать манометр в домашних условиях?

Манометры для измерения давления воды – устройство, виды и отличия от манометров для воздуха

Манометр – это прибор, позволяющий измерить давление в водной системе или среде. С помощью этого простого устройства можно получить точные показатели давления в любой точке трубопровода или насосного агрегата. Ниже изучим конструкцию, принцип работы и отличия между разными видами манометров.

Устройство манометра для измерения давления воды

Манометр для измерения давления воды в водопроводе обладает очень простой конструкцией. Прибор состоит из корпуса и шкалы, на которой указывается измеряемая величина. Внутри корпуса может быть расположена трубчатая пружина или двухпластинчатая мембрана. Также внутри устройства находится держатель, трибко-секторный механизм и упругий чувствительный элемент.

Принцип действия прибора основывается на уравновешивании показателей давления посредством силы деформации мембраны или пружины. В результате этого процесса упругий чувствительный элемент смещается, что приводит в действие показывающую стрелку устройства.

Классификация манометров по принципу работы

В наши дни работающие в условиях давления устройства используются практически во всех сферах жизнедеятельности человека. Следовательно, вместе с ними применяются и манометры, дающие точную информацию о показателях давления. При этом измерительные приборы могут отличаться между собой по конструкции и принципу действия. Имеющиеся на рынке устройства делятся на такие виды:

Современные манометры также делятся между собой на механические и электронные устройства. Механический манометр для насоса или системы водоснабжения имеет простую конструкцию, однако не может достаточно точно измерить давление. В конструкцию электронного прибора входит контактный узел, который более точно измеряет давление рабочей среды.

По способу использования манометры делятся между собой на такие виды:

• Стационарные – такие приборы монтируются и применяются только на определенном агрегате без возможности демонтажа измерительного устройства. Зачастую на используемом агрегате также применяется регулятор давления для воды с манометром;
• Переносные – эти измерительные приборы могут демонтироваться и использоваться для работы с разными агрегатами и в различных системах. Переносной прибор обладает меньшими габаритами.

Каждый из перечисленных видов приборов нашел свое активное применение. Многие из современных моделей используются в системе отопления частного дома или в квартире, другие – применяются для обслуживания крупных промышленных предприятий.

Чем отличается манометр для воды от манометра для воздуха?

Не знакомые с измерительными приборами люди часто не могут отличить манометр давления воды в системе водоснабжения от прибора, который используется для измерения давления воздуха и газа. Внешне оба эти устройства практически не отличаются друг от друга. Тем не менее, различие между ними все-таки есть.

Разница между манометром для воды и воздуха заключается в конструкции и принципе их действия. В приборах для воды роль чувствительного элемента играет мембрана и сосуд с жидкостью. В воздушных манометрах чувствительным элементом служит трубчатая пружина, которая при работе заполняется газом или воздухом.

Как проверить давление воды без манометра?

Узнать показатели давления воды в трубопроводе можно без помощи манометра. Все, что для этого требуется – это использовать самодельное приспособление из прозрачного 2-метрового шланга, которое очень просто изготовить своими руками.

В основном, шланг применяется с целью получения замеров давления воды на выходе из крана. Чтобы узнать нужные показатели, один конец шланга вставляется в кран, а второй закупоривается пробкой. После этого в шланг нужно впустить немного воды.

Прежде, чем начать «эксперимент», потребуется выполнить 2 условия:

• Установить шланг в вертикальное положение;
• Переместить нижний конец шланга так, как указано в схеме.

Далее определить приблизительное давление воды можно по указанной формуле: P=Pатм*H0/H1, где:

• P – давление в системе, измеряемое в атмосферах;
• Pатм – давление, которое присутствует внутри шланга до момента открытия крана;
• H0 – высота воздушного столба внутри шланга до момента открытия крана;
• H1 – высота воздушного столба после заполнения шланга водой.

Нужно отметить, что собранное приспособление по принципу действия полностью повторяет обыкновенный жидкостный манометр.

Проверка давления исходя из расхода воды

Второй способ определения давления заключается в выполнении расчетов с использованием данных о количестве воды, вытекающей из крана. Помимо этих данных, также потребуется:

• Узнать конфигурацию трубопровода и определить, из какого материала он изготовлен;
• Рассчитать диаметр трубы;
• Определить интенсивность вытекания жидкости;
• Определить степень открытия крана.

Чтобы рассчитать давление, понадобится мерная 3-литровая емкость и секундомер. Емкость нужно подложить под кран и засечь время, за которое она полностью наполнится водой.

Определить приблизительное давление можно уже после выполненной операции, однако полученные результаты будут очень неточными. Ведь в любом случае банка будет полностью заполнена менее, чем за 10 секунд, из-за чего полученная величина давления будет значительно меньше, чем по регламенту. Тем не менее, отталкиваться всегда нужно от того, что 3-литровая емкость будет полностью заполняться водой за 7 и менее секунд. В таком случае давление внутри трубопровода будет наиболее приближенным к регламентированному.

Установка манометра: правила и требования

Рабочее давление в любой трубопроводной системе или емкости, требует постоянного контроля со стороны обслуживающего персонала. Для выполнения измерения давления применяют измерительный прибор под названием манометр. С его помощью получают информацию о состоянии технологической системы. Эти измерительные датчики выпускают в двух исполнениях, для измерения высокого и низкого давления. Кроме того, необходимо учесть и то, что по трубопроводным системам может передаваться различная рабочая среда, например, холодная вода, под давлением 2-4 атм. или перегретый пар с рабочей температурой более 130 градусов. Такое положение вещей привело к тому, что на практике применяют разные способы установки манометров в трубопроводные системы или емкости.

Для того, что бы он эффективно выполнял свои функции, он должен быть правильно установлен, какие способы установки существуют, рассмотрим это ниже.

Способы установки манометров

Его установка может быть выполнена только на том объекта, на котором давление стравлено. Прибор должен быть установлен в рабочее положение. Как правило, оно описано в инструкции по его эксплуатации. Там указано, каким образом он должен устанавливаться на трубопроводе и допуски на установки. Установить его можно с использованием гаечного ключа. Момент закручивания не должен превышать 20 Н×м. перегрузка корпуса недопустима.

На практике применяют несколько способов монтажа:

• прямой;
• с использованием трехходового крана;
• с применением импульсной трубки.

Способ установки прямым путем

Их устанавливают в тех местах, которые указаны в проектной документации, например, перед и после задвижек. В том месте, где устанавливается манометр необходимо установить адаптер. Его или вваривают, иногда их вворачивают. Сварка, это самый доступный способ фиксации адаптеров.

Прямой способ применяют для монтажа устройств, которые работают в стабильной среде без каких-либо скачков давления и частых замен измерительного датчика.

Способ установки на трехходовой кран

Если планируется, что при проверке данных придется переводить прибор на атмосферное давление, то для этого, как правило, перед ним устанавливают трехходовой кран. Его и используют для подачи атмосферного воздуха. Кроме того, монтаж манометров с трехходовым краном и трубкой сифоном, допускает выполнение замены устройства без прекращения подачи рабочей среды. Кроме этого наличие такого крана позволяет выполнять разные работы тогда, когда прекращение ее работы не обязательно.

Способ установки с помощью импульсивной трубки

Кроме названных способов монтажа, используют и такой, как монтаж с использованием импульсной трубки. Она необходима для защиты механизма измерительного прибора от перепадов напора.

Для установки измерительного прибора таким способом имеет смысл сначала установить адаптер, затем трубку, трехходовой кран и только после этого можно будет устанавливать сам датчик.

Импульсная трубка используется тогда, когда рабочая среда, например пар, обладает рабочей температурой, превышающей нормативы замеряемых характеристик. Наличие трубки предотвращает контакт между рабочей средой и измерителем напора.

Правила установки и съема

Для обеспечения стабильной работы манометра и снижения риска его поломки соблюдают определенные правила:

1. Монтаж манометров, должен быть выполнен таким образом, что бы было довольно просто снять результаты измерений, выполнять регламентное обслуживание и ремонт.
2. Правила определяют ряд условий, которые определяют предельные размеры расстояний между измерительным прибором и стенами помещения, в котором этот прибор установлен.
3. Если манометр монтируют на высоте от 2 до 3 метров, размер диаметра корпуса должен быть не меньше чем 160 мм. На высоту более чем три метра манометры устанавливать недопустимо. Это определено в требованиях нормативной документации.
4. Для выполнения, предписанных в нормативной документации проверки измерительных приборов и оборудования при использовании приборов в монтажную конструкцию должен быть установлен трехходовой кран. Место его установки должно находиться между манометром и трубой (сосудом).
5. При монтаже в условиях, когда возможно влияние на него сторонних внешних факторов, например, осадки или высокая температура, то необходимо обеспечить его дополнительную защиту. Для этого используют так называемые буферные элементы, сифоны и другие изделия. Эффективность работы смонтированного измерительного оборудования зависит насколько качественно закрыто от внешнего воздействия.
6. Для предотвращения замерзания мерительного прибора, их обеспечивают тепловой изоляцией.
7. При подключении необходимо стравить попавший внутрь системы газ. Для этого, чуть-чуть не докручивают фиксационную гайку на штуцере.
8. Манометры, не прошедшие поверку и не имеющие на корпусе пломбы или соответствующей печати к использованию для работы в сетях не должны допускаться. Если сроки поверки истекли, или в процессе эксплуатации выяснилось, что работа отличается от штатной, то он должен быть снят и отправлен на диагностику и ремонт. На корпусе измерителя отмечено появление повреждений, или на стекле появилась трещина, то такой прибор не может эксплуатироваться и должен быть утилизирован.
9. Поврежденные датчики демонтируют и передают в аттестованную лабораторию для выполнения ремонтных работ. Если такой манометр не подлежит восстановлению, то его утилизируют.

Особенности монтажа

Измеритель напора должен быть смонтирован только в вертикальном положении. Это должно обеспечить нормальное прочтение полученных данных. Шкала измерителя может быть наклонена на угол не более 30°. Датчик должен быть освещен и огражден от воздействия лучей солнца и низких температур.

После того, как устройство установлено и система готова эксплуатации в штатном режиме, то обеспечения сохранности прибора, не целесообразно сразу нагружать установленное измерительное оборудование. Напор целесообразно поднимать постепенно, без каких-либо скачков и, не пересекая пределов установленных границ.

При установке измерителя на место необходимо герметичность соединения измерителя и штуцера, в который его вмонтировали. Для этого применяют различные герметизирующие материалы, например, ФУМ лента или нить. Для повышения надежности можно герметизирующие материалы обработать герметиком. Все используемые материалы должна соответствовать условиям эксплуатации, то есть, если в системе трубопроводом использован перегретый пар (минимальная температура 130 °C), то установка ФУМ ленты, рассчитанной на рабочую температуру 95 °C недопустимо. Кстати, некоторые монтажные организации, по старинке, в качестве изолирующего материала применяют паклю, надо заметить, что это не приветствуется.

Все о манометрах для измерения давления воды

1. Устройство и сфера использования
2. Разновидности
3. Критерии выбора
4. Способы монтажа
5. Условия эксплуатации

Для контроля давления в трубе существует особый прибор – манометр. Гидравлические системы, в которых он используется, многочисленны. И хоть устройству через пару десятков лет исполнится два века с момента изобретения, оно актуально и востребовано. Его создал швейцарский инженер, и современные вариации манометра мало чем отличаются от первого экземпляра.

Устройство и сфера использования

Манометр – простой, но действенный и точный прибор, позволяющий измерить давление воды, пара и иной рабочей среды. Причем измерить избыточное давление, то есть искусственно созданное. Если упростить объяснение, манометр нужен, чтобы показать, насколько водяное давление в трубе превышает атмосферное. Приборы бывают разные: в быту, в ЖКХ, на промпредприятиях встречаются чаще устройства с пружиной-трубкой овального сечения. Такое изобретение связано с именем Бурдона, который его и запатентовал. Это очень простые и дешевые конструкции.

Как манометр узнать – он округлый, заключен в корпус из металла или пластика. За оргстеклом находится циферблат со шкалой, сделано оргстекло из поликарбоната или металакрилата.

Устанавливают такой прибор для водопровода, и он будет следить за состоянием системы. А следить нужно для того, чтобы давление в трубопроводе не превышало порогового значения. Потребуется манометр на насосных станциях, в напорных трубопроводах, в котельных, фильтрационных системах, в транспорте и т. д. Разумеется, что прибор для измерения водяного давления можно купить в личное пользование: к примеру, для контроля воды, идущей в смеситель в квартире.

Как работает такой агрегат: в пружинном приборе вода оказывается в специальной изогнутой трубке, которую делают из медного сплава. Давление воды деформирует трубку, что сочленена с механизмом, вынуждающим двигаться стрелку. Манометры, имеющие пружину в один виток, работают с давлением до 100 атмосфер. Есть устройства с мембраной, а не с пружиной, и такие хороши в мутных растворах, в загрязненных, выдерживающих сильные вибрации (но к термоскачкам они очень чувствительны).

Разновидности

Самыми распространенными манометрами считают общетехнические, применяемые в общих средах, не замерзающих до отрицательных температур.

Поршневые

В таких приборах давление, которое замеряется, будет определяться по величине нагрузки, которая воздействует на поршень энной площади. Точность таких манометров очень высокая, а диапазон использования широкий. Эти приборы появились позже жидкостных, они сегодня крайне важны при проверке и испытании агрегатов в широком диапазоне показателей давления.

Они же все чаще используются как официальные национальные эталоны давления.

Жидкостные

Их прародителем был еще Леонардо да Винчи. Они все еще востребованы, например, в микроизмерениях, в метеорологии и барометрии. Пример такого агрегата – U-образный прибор. В схеме прибора трубка с жидкостью и еще подвижная пробка. Используя подобное устройство, можно увидеть, как давит на пробку рабочая среда, и как меняется жидкостный уровень в трубке. Стрелка идет в движение.

Деформационные

В таких устройствах измеряемый физический параметр будет сбалансирован с силами упругого противодействия возможных чувствительных элементов, чья деформация пребывает в пропорции с измеряемым маркером. И она, деформация, через рычаги идет на прибор (его стрелку или перо). Когда давление снимается, чувствительный элемент уходит в начальное положение вследствие упругой деформации.

Критерии выбора

Кстати, часто манометр путают с датчиком. Манометр определяет давление в любой запрашиваемый момент. И у него могут быть датчики, термометры и прочие допфункции. Датчик, соответственно, является лишь частью системы оповещения. Если давление достигло некоего предельного значения, датчик даст об этом знать.

На что смотреть, выбирая манометр?

• Диапазон возможных измерений. Есть так называемый стандарт-ряд давлений (соответствует ГОСТ 2405-88). Диапазон избыточного давления от 0 до 100% (либо 25-75%) выборки данных. Если будет куплен агрегат на чрезмерно высокое давление, и данные будут сниматься от 0 до 25% шкалы, увы, вырастет измерительная погрешность. А если он будет функционировать с 75% до 100%, устройство будет перманентно перегружено и быстро сломается.
• Единицы измерения. Согласно МСИ давление определяется в паскалях. И в силу этой общепринятости потребителям манометров рекомендовано измерять давление в них. То есть измеренное выше 10 атм переводится в Мпа, а то, что ниже – в кПа. Если есть запрос на измерение в не столь стандартных величинах, производитель может его принять. И четко по заказу сделает манометр, определяющий показатель в барах, мм ртутного столба, а еще в метрах водяного столба и т. д.
• Класс точности. Здесь все просто: он говорит о погрешности измерений, и это диапазон от 0,4 до 4,0.
• Диаметр корпуса. И в этом смысле тоже имеется стандартная размерная линейка – от 40 мм до 250 мм, с большой выборкой. Если манометр будет установлен так, что посмотреть его показания можно с расстояния ближе 2 м, можно выбирать прибор среднего диаметра, то есть где-то 100 мм. Но если подойти к устройству близко нельзя, и расстояние до него от 2 до 5 м, потребуется агрегат побольше – от 160 мм в диаметре.
• Локализация штуцера. Он может быть радиальным (внизу выход) и осевым (сзади, с «изнанки»). Так вот, те манометры, у которых штуцер осевой, имеют присоединение тыльное, оно может быть или по центру, или со смещением.
• Вид резьбы. Она может быть трубной, конической, а также метрической. Последняя свойственна отечественным продуктам, первые две – импортным. Можно использовать переходники.
• Вид измеряемой среды. Измерять можно жидкость, пар, газ. Например, если работать нужно в агрессивной среде, потребуется манометр из нержавейки (то есть стойкий с точки зрения коррозии). В вязкой, грязной водопроводной (и не только) среде нужен прибор с мембранным разделителем. Если температура среды высокая, выше 60 градусов, нужен прибор с отводом-охладителем и т. д.
• Контекст использования. Например, если использование предполагает вибрацию как условия, нужен прибор, который защищает себя от нее, то есть виброустойчивый. Технические параметры, год изготовления, отметка о проверке, паспорт и инструкция, сертификат – все это также необходимо проверить перед приобретением.

Конечно, консультация специалиста не будет лишней. Особенно если в обслуживании водяных систем опыта нет.

Как установить манометр в систему отопления?

Манометр для отопления

Манометр для отопления определяет давление в трубах, что позволяет оперативно получать информацию о состоянии системы и при необходимости вносить коррективы в её работу. Эти маленькие, но очень важные устройства верой и правдой служат своим владельцам. Однако не всё так просто.

Ассортимент манометров отопления весьма обширен. Чтобы выбрать подходящую модель, важна теория. О ней и поговорим в новой статье «Энциклопедии отопления».

Неправильная установка группы безопасности

Устанавливается она на подачу. В силу незнания или неграмотности многие, устанавливая группу безопасности, ставят отсекающий кран между котлом и группой безопасности (рис.1),

либо непоредственно на группу безопасности (рис.2),

аргументируя это тем, что в случае выхода котла из строя можно будет его заменить или произвести ремонтные работы. В обоих случаях установка была произведена не правильно и, в случае выхода котла из строя, сервисные центры откажут Вам в гарантийном ремонте, аргументируя это тем, что котел установлен не правильно: такое расположение крана делает возможным перегрев системы и выход котла из строя в случае перекрытия отсекающего крана рабочими, третьими лицами или детьми.

Регулирование отопления частного дома

Для собственников частных домов актуален вопрос: как отрегулировать двухтрубную систему отопления. В отличие от центрального теплоснабжения, на параметры автономного отопления влияют только внутренние факторы.

Главным из них является конструкция котла, виды используемого топлива и его тепловая мощность. Также возможность регулировки параметров теплоносителя напрямую зависит от следующих показателей системы:

• Диаметр и материал изготовления труб. Чем больше сечение магистрали, тем быстрее будет происходить расширение воды в результате повышения температуры;
• Характеристики радиаторов. До того как отрегулировать радиатор отопления, необходимо сделать его правильное подключение к трубопроводу. В дальнейшем с помощью специальных устройств можно уменьшать или увеличивать скорость и объем теплоносителя, проходящего через нагревательный прибор;
• Возможность установки смесительных узлов. Они могут монтироваться для двухтрубной системы отопления и с их помощью уменьшается температура воды путем смешивания горячих и холодных потоков.

Для того чтобы узнать, как отрегулировать систему отопления в частном доме рекомендуется рассмотреть все возможные варианты.

Установку механизмов регулирования давления в системе отопления нужно предусмотреть еще на этапе проектирования. В противном случае даже небольшая ошибка при установке может привести к потере КПД всей системы.

Типы манометров: что предпочесть

1. В жидкостном манометре разность давлений вычисляется с помощью столба жидкости, который используется в качестве уравновешивающей силы (принцип сообщающихся сосудов). Они используются или в лабораторных исследованиях, или в промышленных условиях.
2. В мембранном манометре измеряемое давление фиксируется парой спаянных мембран (мембранная коробка), которые изменяют объём и тем самым двигают стрелку по шкале.
3. Электроконтактный манометр используют в системах автоматического контроля, сигнализации или регулирования. Перепад давления вызывает замыкание в электрической цепи.
4. Дифференциальные устройства комбинируют свойства разных типов манометров.
5. Наибольшую популярность получили приборы с пружинным механизмом. В том числе, они чаще всего используются в системах отопления, поскольку имеют ряд преимуществ:

• простейшие по конструкции;
• могут иметь широкий диапазон измерения;
• самые надёжные.

На изменение давления в пружинном манометре реагирует изогнутая трубка. В неё поступает жидкость из системы. Под давлением трубка изгибается или распрямляется, двигая стрелку по шкале.

Существующие способы подключения манометра

Первый и самый важный момент – установка манометра может проводиться только при отсутствии давления в системе. Также стоит обратить внимание на следующие моменты подключения манометра:

• Шкала манометра должна быть расположена вертикально.
• Необходимо строгое соблюдение монтажных допусков.
• Правила установки манометров предусматривают применение гаечного ключа.
• Важно не применять при подключении манометра нагрузку на корпус.

На данный момент существует 3 типа подключения манометров – прямой, с использованием трехходового клапана и с использованием отборного устройства. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Всегда ли нужна установка группы безопасности?

Группа безопасности системы отопления нужна не всегда, однако, если вы желаете лишний раз подстраховаться, можете и установить её. К примеру, устройства, которые функционируют от сжигания природного газа или дизельного топлива, от потребления электрической энергии, не требует дополнительной защиты. Такие агрегаты уже имеют высокий уровень безопасности и могут тут же остановиться и отключить нагрев при росте температуры либо давления.

p, blockquote 13,1,0,0,0 —>

Установка группы безопасности в систему закрытого типа котла, работающего от газа или от сети электропитания, чаще производится просто для удобного обслуживания и комфортного контроля.

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

Схема установки группы безопасности для системы отопления с расширительным баком

В то же время источники тепла в виде твердотопливного котла имеют большую инерцию, потому сразу остановиться не могут. Даже котлам на пеллетных гранулах с автоматизированной системой необходимо чуть-чуть времени для сжигания топлива, попавшего в зону горения. А что случиться с топкой, которая полна горящих дров?

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

Терморегулятор при повышении температуры в рубашке мгновенно перекроет воздух, однако процесс завершится только со временем. Дрова не прекратят гореть, а будут тлеть, в результате чего температура жидкости станет выше ещё на пару градусов. Исключить вскипание и последующий взрыв поможет лишь группа безопасности. Поэтому в котле на твёрдом топливе она является обязательным условием.

p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

Почти все компании-производители включают группу безопасности в стандартный комплект оснащения твердотопливного котла.

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

Оптимальные показатели давления в системе во многом определяют ее тепловую эффективность и значительно продляют срок службы. Падение или повышение значений на 0,2 атмосферы от рабочей нормы в 1,5-2 атмосферы является достаточным поводом искать его причину.

Это позволяет вовремя заметить и устранить неисправность и вывести систему на оптимальный режим работы без развития аварийных ситуаций и незапланированных ремонтов.

Дренаж

Тепловые пункты снабжаются трапом для самотечного отведения воды, а при невозможности реализации — дренажным приямком с насосом (СП 124.13330.2012 Тепловые сети. Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003 п.14.20). Приямок закрывается съемной решеткой. Последнее нововведение — край приямка должен быть окрашен желтыми и черными полосами.

Если в ТП имеется предохранительный клапан, то он должен быть снабжен дренажным трубопроводом, чтобы в случае сработки никто (или ничто) не пострадал(о).

Были случаи, когда инспектор прямым текстом говорил, что на двух метрах теплового узла найдет десять замечаний. И неважно, что в прошлом году этих замечаний не было. В глазах контролирующих органов идеальной системы не существует. Но это тема другого разговора…

Защита водонагревателя

Бойлеры косвенного нагрева и электрические аппараты накопительного типа, приготавливающие воду на хозяйственные нужды, тоже требуют защиты. В данном случае опасность представляют скачки давления в водопроводе и расширение жидкости в баке от подогрева. Чтобы резервуар не дал течь, на подаче воды устанавливается группа безопасности бойлера, состоящая из таких деталей:

• латунный корпус;
• клапан обратный, не позволяющий стекать воде из емкости назад в трубу;
• клапан предохранительный, сбрасывающий излишки давления;
• кран шаровой, чтобы закрывать линию ГВС.

Группа безопасности накопительного водонагревателя от бренда VALTEC

Кроме того, бойлеры косвенного нагрева оснащаются автоматическим воздухоотводчиком, монтируемым в верхней части бака, и стрелочным измерителем температуры. Манометр ставится на агрегат опционально.

Манометр давления

Манометр давления представляет собой прибор, измеряющий уровень давления. Манометры широко применяются в машиностроении, в сельском хозяйстве, в строительстве, в промышленности и других сферах, одним словом там, где необходимо контролировать давление. Вот о том, каким бывает манометр давления, мы и поговорим в этой статье.

В зависимости от того в какой среде работает манометр давления, его можно разделить на несколько типов: барометры, вакуумметры, мановакууметры и баровакууметры, напоромеры и тягомеры, а также манометры. Основное различие между ними заключается в назначении. Так, барометры служат для измерения атмосферного давления, при чем баровакуумметры – абсолютного давления, вакууметры – вакуумического, а манометры – избыточного. Для наглядности разницы между названными приборами, я разместил диаграмму на рисунке ниже.

Виды давления

Такие виды давлений, как атмосферное или барометрическое (P_атм.) обусловлены весом воздуха атмосферы в какой-либо точке нашей планеты. В своем абсолютном значении оно не привязано к какой-либо точке отсчета, а зависит только от высоты местности и метеорологических условий. В физике существует понятие нормального атмосферного давления, соответствующее давлению на уровне моря в стандартных погодных условиях: 760 мм рт. ст. = 101,325 кПа = 1,01325 бара. В технике его обычно округляют до 1 бар. За точку отсчета атмосферного давление принят абсолютный вакуум, так как предполагается, что меньшего давления не существует.

Нормальное атмосферное давление является точкой отсчета избыточного давления (P_изб.). Эта величина обычно используется в технике, в частности, применительно к трубопроводным системам. В разных изданиях индекс «изб.» в обозначении величины давления часто опускается.

От абсолютного вакуума отсчитывается и абсолютное давление (P_aбс.). При наличии избыточного давления:

Давление ниже атмосферного может быть представлено также в виде вакуумического давления (P_{вакуум.}), и отсчитывается в отрицательных единицах измерения.

Если говорить о давлении в трубопроводной системе, как правило, имеется в виду избыточное давление, для измерения которого и используют манометры давления.

Принцип работы манометра

Принцип работы манометра основан на уравновешивании измеряемого давления. Происходит это разными способами, например, весом столба жидкости (жидкостные манометры), калиброванным грузом, воздействующим на поршень (грузопоршневые манометры) или силой упругой деформации чувствительного элемента (деформационные манометры).

Жидкостные и грузопоршневые манометры имеют специфические области применения. Что касается техники, то здесь наиболее широкое распространение получили приборы деформационного типа. Прежде всего благодаря их надежности, простоте, компактности, удобству использования, а также достаточно высокой точности измерений.

Чувствительным элементом деформационного манометра служит запаянная с одного конца изогнутая металлическая трубка эллиптического сечения (так называемая трубка или пружина Бурдона), либо мембрана или мембранная коробка-сильфон.

Мембранные манометры используются для измерения малых значений давления. Во всех остальных случаях предпочтение отдается деформационным манометрам с трубчатой пружиной.

Трубчатый чувствительный элемент манометра может быть одновитковым или многовитковым. Один конец такой трубки крепится к корпусу манометра, а другой, связан трибко-секторным передаточным механизмом со стрелкой. На рисунке показа схема такого манометра. Здесь: 1 – чувствительный элемент (трубка Бурдона), 2 – поводок, 3 – зубчатый сектор; 4 – трибка; 5 – стрелка

В результате действия давления рабочей жидкости или газа свободный конец изогнутой трубки Бурдона перемещается, приводя в действие зубчатый механизм и стрелку манометра (трубка стремится выпрямиться). Кинематика прибора сделана так, что линейное перемещение чувствительного элемента, являясь пропорциональным измеряемой величине, преобразуется в круговое движение стрелки. Для компенсации свободного хода передаточный механизм оснащен спиральной волосковой пружиной, которой подпружинивает сопряженное со стрелкой зубчатое колесо.

Среди манометров существуют приборы и с более простым передаточным механизмом, например, рычажным. Они как правило дешевле, но имеют ограниченную по углу шкалу – не более 90°. Правда с таким углом я не встречал манометры, на практике угол значительно меньше. Класс точности таких приборов не превышает 2,5 либо 4,0. В то же время манометры с трибко-секторной передачей имеют шкалу с углом 270–300°, а в соответствующем исполнении способны обеспечить более высокую точность измерений. Некоторые образцы применяются в качестве образцовых (эталонных, поверочных) средств измерения.

Классы точности манометров

Стоит отметить, что для показывающих манометров, в зависимости от их назначения, установлены следующие классы точности: 0,15; 0,25; 0,4 (эталонные приборы); 0,6; 1,0 (рабочие повышенной точности); 1,5; 2,5 и 4,0 (рабочие).

Также, кроме показывающих, отображающих информацию об измеряемом давлении визуально, в режиме реального времени, существуют электроконтакные и самопишущие манометры.

Основными характеристиками, влияющими на выбор манометра, являются диапазон измерений, класс точности, диаметр корпуса, расположение штуцера (радиальное либо осевое), а также диаметр его резьбы.

В следующей статье я расскажу о трубах из сшитого полиэтилена.