При работе многих систем, устройств и производственных механизмов время от времени возникает необходимость в измерении колебаний давления жидкостей, газа и прочих рабочих сред, подаваемых по трубопроводам.
Особенно актуальны эти сведения на заводах и фабриках, где технологические процессы идут непрерывно, например, в цехах по переработке углеводородных соединений.
В этом случае необходим специальный измерительный механизм — дифференциальный манометр.
Измерение перепадов уровня давления в жидких, паро- и газообразных смесях относится к категории базовых параметров, расчет которых важен для точного и корректного обслуживания производственных и инженерно-коммуникационных систем.
К таким объектам относят механизмы вентиляции, кондиционирующую технику и всевозможные фильтры.
При помощи дифференциального манометра можно установить основные параметры рабочего давления, а кроме того, зафиксировать различие между отдельными динамическими параметрами.
Помимо этого, дифференциальные манометры можно применять для проведения расчетов параметров расходования сжатого воздуха, газообразных веществ, воды, масла и многих других жидкостей.
Один из самых эффективных методов контроля и измерения рабочих показателей гидравлических и пневматических установок в разных технологических процессах основывается на установлении давления в нескольких отдельных участках, так называемых местах замера.
Таким образом, дифманометр можно назвать прибором, принцип работы которого базируется на разнице давлений. Использование этих сведений многократно облегчает систему контроля за оборудованием, повышает долговечность и надежность оборудования.
Если простой манометр измеряет давление в одной конкретной точке измерения, то дифференциальный манометр проводит замеры на двух участках. Разница между ними формирует электрический сигнал, который показывает состояние функциональной системы.
Через блок преобразования и линеаризации этот сигнал выводится на дисплей оператора. В самых простых моделях не всегда отражается определенная величина, некоторые конструкции предусматривают пороговые параметры.
Когда разность давлений приближается к критическому коэффициенту, устройство автоматически формирует выходной сигнал. Он, в свою очередь, линейно связан с постоянным током.
Сам вариант фиксации полученных данных реализуется разными способами в зависимости от типа конструкции манометров и его чувствительного элемента. А также могут различаться способы подачи итоговых сведений.
Так, самая простая модель после получения сигнала запускает цепь ответных реакций.
Однако производители предлагают и более сложные механизмы, в которых контроль показателей давления в связанных между собой узлах выполняется непрерывно.
Большинство дифференциальных манометров включает комплекс манометрических элементов, функциональных деталей, а также трубок для взаимодействия и коммуникации между отдельными средами. Обязательным считается присутствие сразу нескольких измерительных камер, они разделяются между собой метрическими приспособлениями.
В типовой рабочей схеме они берут на себя функции чувствительного элемента, фиксирующего разницу между давлениями. В случае колебания того или иного параметра, либо изменения состояния одной из сред, устройство считывает информацию, формирует сигнал, и запускает механизм индикации.
Способы отражения данных у дифманометров варьируются так же, как и общие типы реакций на изменения, происходящие в рабочей системе.
Корпус прибора изготавливается из высокопрочной пластмассы либо металла, покрытого антикоррозийным составом. Некоторые модели предусматривают специальные детали для переноса или размещения вязких составов.
Особенно актуально наличие подобных дополнений для приборов, используемых на химических производствах.
Основанием для классификации дифференциальных манометров является вариант чувствительного элемента, откликающегося на давление контролируемой среды.
Как правило, он содержится в наименовании измерительного механизма. Устройства могут быть колокольными, мембранными, кольцевыми, поплавковыми и прочими.
Остановимся подробнее на особенностях работы основных видов, их достоинствах и недостатках.
Жидкостные дифманометры включают в себя кольцевые, поплавковые, а также колокольные решения. Процесс измерения в них производится с учетом разности давлений жидкостного столба.
- Поплавковые. Такие измерительные приборы предусматривают поплавок. Конструкционно он напоминает пару сообщающихся между собой сосудов разного диаметра, заполненных ртутной жидкостью. При этом сосуд с большим сечением взаимосвязан с положительной линией импульсов. В случае колебаний и скачков давления автоматически будет изменяться и объем ртути в плюсовом сосуде, а также размещение поплавка. Кинематический поплавок тесно взаимосвязан с отсчетным механизмом.
- Колокольные. В каких конструкциях на изменение параметров давления отдельных сред реагирует колокол. Он погружается в жидкую среду наполовину и в зависимости от разницы давления изменяет свое положение. Сигналы от точек измерения направляются в плюсовую камеру (сам колокол) и параллельно в минусовую камеру (полость с жидкостью). Как результат, сила, воздействующая на колокол, компенсируется за счёт упругости пружинного блока.
- Кольцевые. Эти приборы основаны на применении в качестве чувствительного блока полого кольца. Оно разделено внутренней перегородкой, при этом половину полости заполняют жидкостью. Кольцо зафиксировано таким образом, чтобы сохранялась возможность поворота. Давление от участков измерения подаётся по обе стороны от перегородки через штуцер.
Если давление в разных точках отбора будет одинаковым, то равные уровни измеряемых сред будут оказывать на перегородку равное давление — в этом случае кольцо будет держаться в равновесии. В том случае, если давление с какой-либо из сторон увеличится, то объем жидкости в ней снизится, а с другой стороны, наоборот, повысится.
Вследствие перепада давлений сформируется сила, воздействующая на перегородку — она повернет чувствительное кольцо таким образом, чтобы угол поворота был пропорционален разнице между двумя показателями давления.
Группа механических приборов представлена одновитковыми мембранами и сильфонными версиями. Они работают на основе отслеживания свойств элемента, обладающего чувствительностью к давлению.
- Мембранные. Импульсным элементом здесь становится мягкая либо металлическая мембрана. В ряде моделей мембраны делают гофрированными. Это способствует повышению чувствительности.
- Сильфонные. Здесь в качестве чувствительного элемента используется гофротрубка либо коробка, размещенная в герметично закрытой полости корпуса устройства — сильфоне. Ее полости, а также корпуса выполняют роль рабочих камер, они соединены с участками замера давления. Чем выше перепад между давлениями в отдельных камерах, тем интенсивнее будет амплитуда перемещения подвижного блока сильфона. При этом подвижная часть прибора подаёт импульс, который трансформируется в электрический сигнал.
Наиболее практичными считаются модели цифровых дифференциальных манометров.
Они позволяют измерять не просто величину колебаний давления, но также и скорость движения потока сжатого воздуха, показывают уровень нагрева и влажности.
Наиболее известным представителем этой группы признан дифманометр Testo. Его применение широко востребовано в аэродинамических исследованиях и экологических системах мониторинга окружающей среды.
Цифровые дифференциальные приборы актуальны при организации вентиляции производственных цехов. Они позволяют вычислять объем потребления газа с учётом температуры.
Кроме того, устройство делает возможным своевременное выполнение корректировок и ведение реестра учетных данных о среднем расходовании измеряемых позиций.
Устройство оборудовано микропроцессором, который в автоматическом режиме производит учёт измерений с последующим накоплением данных по газоходу. Все полученные результаты обследования выводятся на монитор.
Корпус прибора изготовлен из нержавеющей стали. В нём размещается надежная электроника, обеспечивающая долговечность индикаторов и точность передаваемых показаний. Дополнительную защиту создаёт прорезиненная крышка.
Такие модели отличаются многочисленными преимуществами:
- отсутствие необходимости в интерпретации получаемых данных оператором;
- отсутствие риска ошибки параллакса;
- устойчивость проведения измерений даже в условиях повышенной вибрации;
- некоторые модели предусматривают подсветку.
Впрочем, имеются и некоторые минусы:
- потребность в источнике питания;
- невозможность скидывать осциллирующие значения.
В своей работе цифровые манометры могут использовать не только электрическую энергию, но также энергию батареи, мощность контура и даже солнечную энергию. Принимая решение о выборе таких устройств, необходимо иметь в виду определенные факторы. Перечислим их.
- Заряд батареи. Основной недостаток применения дифференциального манометра с аккумуляторным питанием заключается в том, что батарею придется время от времени менять. Подчас прибор перестает работать в самый неожиданный момент. В то же время устройство с батареей станет незаменимым в полевых условиях. Типовое время действия этих моделей составляет 4000 часов, энергоёмкость минимальна.
- Сила контура. Такие модели собирают необходимые данные в точке выполнения измерения без привязки к эксплуатационному ресурсу батареи. Однако устройство требует обязательного доступа к электросети.
- Энергия солнца. Это экологичная технология. Конструкционно такие модели работают по тому же принципу, что и датчики с аккумуляторным питанием. Их преимущество заключается в том, что оператору не нужно полагаться на батарею, которую рано или поздно придётся поменять. Недостаток в том, что подобное оборудование нуждается в постоянном источнике света.
В любом случае цифровые дифференциальные манометры обеспечивают максимальную точность, с которой другие датчики не могут даже сравниться.
Назначение дифференциального манометра заключено в самом его названии. Как известно, манометр представляет собой устройство для измерения давления жидкостных сред, пара и газа.
Термин «дифференциальный» означает, что необходимая величина вычисляется за счёт разницы измеренных данных с их последующим сравнением.
Существует понятие «дифференциального давления», когда сравниваются два типа давления — при этом одно из них взято за контрольное.
Поясним на примере. Предположим, у вас имеется бак, в который закачана жидкость. Она дает давление X. С течением времени объем жидкости снижается, в этом случае давление падает до уровня Y. Величина разницы между X и Y будет тем самым дифференциальным давлением, которое фиксирует прибор дифманометр.
Существует множество технологических процессов, в которых падение давления неприемлемо, а в ряде случаев даже небезопасно.
Дифференциальный механизм выполняет контроль, а при достижении критических величин может автоматически информировать либо даже запустить процесс отключения.
Соответственно, основной сферой применения дифференциального манометра являются производственные системы, отвечающие за координирование и контроль давления разных сред. Приборы измеряют уровни жидкости, проводят вычисления разности вакуумно-метрических и избыточных давлений.
Некоторые приборы оборудуются дополнительными элементами, увеличивающими функционал устройства. В наиболее современных моделях предусмотрен дифференциально-трансформаторный индикатор. Он во многом облегчает действия обслуживающего оператора, контролирующего работу оборудования.
Такой датчик позволяет передавать показания на другой приёмник дистанционно. Электронные и электроконтактные дифференциальные манометры используются для наиболее широкого спектра вычислений в самых разных отраслях промышленности. Их используют в машиностроении, работе сервисных компаний и испытательных предприятий.
Оборудование служит в компаниях, связанных с гидравликой, пневматикой и обслуживанием насосов.
Дифференциальные манометры
Дифференциальные манометры служат для определения разности (перепада) давлений между двумя точками измерения в жидкой, газовой или паровой среде. Особенно большое распространение они получили для измерения перепада давлений в дроссельных расходомерах.
По принципу действия дифманометры почти не отличаются от манометров, вакуумметров и т.п., измеряющих давление среды по отношению к барометрическому давлению.
Так, жидкостный стеклянный двухтрубный дифманометр нашёл широкое применение, так как является простым, надежным и удобным измерительным устройством.
Технические дифманометры по конструкции и принципу действия разделяются на поплавковые, мембарнные, сильфонные, колокольные и кольцевые.
На рисунке 5 приведена схема поплавкового дифианометра. В широкий (плюсовой) сосуд 1 и сообщающийся с ним трубкой 2 узкий (минусовой) сосуд залита рабочая жидкость (ртуть или вазелиновое масло).
На, поверхности, жидкости в широком сосуде плавает, поплавок 4, связанный при помощи рычага 5 и оси 6 с указывающей стрелкой 7.
Рычаг 5, шарнирно соединенный с поплавком, неподвижно закреплен на оси 6.
При измерении предельного перепада давления h уровень рабочей жидкости в широком сосуде понижается максимально на величину жидкости в узком сосуде повышаете: на величину. Класс точности приборов 1-1.6.
Рис. 5 Схема поплавкового дифманометра
Рисунок 6. Колокольный дифманометр типа ДКО.
Колокольный дифманометр типа ДКО является бесшкальным прибором, снабжённым дифференциально — трансформаторным датчиком, для дистанционной передачи показаний на вторичный прибор.
Он применяется для измерения перепада давления (расхода) газа или воздуха.
Чувствительным элементом его является колокол 1, подвешенный на рабочей пружине 2 и опущенный в сосуд 3 с трансформаторным маслом, посредством соединительных трубок 4 и 5 пространство над колоколом сообщается со средой большего, а под ним — меньшего давления.
С колоколом жестко связан стальной плунжер 6, перемещающийся внутри индукционной катушки 7 датчика. При настройке прибора степень натяжения пружины 2 можно изменить винтовым устройством 8.
В основание корпуса прибора встроена маслоуловительная камера 9, предохраняющая от выброса масла при увеличении измеряемого перепада давления сверх допустимой величины. Класс точности его совместно со вторичным прибором 1,6. Дифманометр типа ДКО применяется также в качестве тягонапоромера.
Мембранные дифманометры типа ДМ (рисунок 6) являются бесшкальными приборами с дифференциально-трансформаторными датчиками для дистанционной передачи показаний на вторичные приборы.
Чувствительным элементом дифманометра является мембранный блок, состоящий из сообщающихся мембранных коробок 1 и 2, изготовленных из берилиевой бронзы или нержавеющей стали,-ввернутых при помощи штуцеров 3 и 4 в разделительную диафрагму 5. Каждая мембранная коробка состоит из двух сваренных по краям гофрированных мембран.
Мембранная коробка 1 расположена в нижней (плюсовой) камере прибора, а коробка 2 – в верхней (минусовой). Камеры образованы стальными крышками 6 и 7 и диафрагмой 5, скреплёнными болтами 8. Внутренние полости мембранных коробок заполнены через ниппель 9 дистиллированной водой, после чего открытый его конец заварен.
В средней части мембранной коробки 2 укреплён стержень, несущий стальной плунжер I 1, находящийся внутри разделительной трубки 12 из немагнитной стали.
На эту трубку надета индукционная катушка 13 датчика, закрытая колпаком 4, на котором расположен штепсельный разъем для подключения соединительных проводов от вторичного прибора.
Под действием разности давлений между нижней и верхней камерами дпфманометра, передаваемой соединительными трубками 15 и 16 с опорными вентилями 17 и 18, мембранная коробка 1 сжимается, вытесняя находящуюся в ней воду в коробку 2, которая, расширяясь, поднимает плунжер 11. Движение плунжера происходит до тех пор, пока перепад давления не уравновесится упругой деформацией мембранных коробок. Для уравнивания давлений в камерах прибора при поверке нуля служит вентильl9.
Контрольные вопросы
1 Что такое давление и единицы измерения его.
- 2 Виды гидростатического давления.
- 3 Соотношение между единицами давления в разных системах слип и п.
- Оценка знаний, умений и навыков производится в соответствии с универсальной шкалой.
| Процент результативности (правильных ответов) | Качественная оценка индивидуальных образовательных достижений | |
| балл (отметка) | вербальный аналог | |
| 90 ÷ 100 | 5 | отлично |
| 80 ÷ 89 | 4 | хорошо |
| 70 ÷ 79 | 3 | удовлетворительно |
| менее 70 | 2 | не оценивается |
Источники
1. https://zinref.ru/000_uchebniki/01600gidravlika/001_Gidravlika_i_gidravlicheskie_mashiny_labaratornie_2007/003.htm
Что такое дифманометр: типы и классификация
Вступление
Как контролировать параметры жидкой или газовой среды в замкнутом пространстве, например, трубопровода? Как удалённо измерять параметры газа или жидкости в непрерывных технологических процессах? Ответ один — при помощи дифференциальных манометров. Что такое дифманометр разберём в этой статье.
Что такое дифманометр?
Один из способов контроля и измерения параметров пневматических и гидравлических систем в различных технологических процессах основан на использовании разницы давления в точках замера.
Приборы, принцип работы которых основан на измерении и использовании разницы давлений, называют дифференциальные манометры или дифманометры.
В отличие от простого манометра, который измеряет давление в выбранной точке измерения, дифманометр использует разницу давлений в двух точках замера. Разница давлений создаёт в приборе, а точнее в его конвертере, электрический сигнал, отражающий состояние системы.
Получаемый электрический сигнал, через блок преобразования и линеаризации (БПЛ) выводиться на экраны операторов. В более простом виде, сигнал выводится на стрелочные указатели. То есть, дифманометр можно рассматривать, как прибор состоящих из двух частей, конвертора и блока БПЛ.
Дифманометр устройство
Общий принцип работы всех дифференциальных манометров основан на использовании разницы давлений в двух точках. Разница давлений приводит к движению сердечника в первичной обмотке дифтрасформатора. Считывание сигнала производится со вторичной обмотки через вторичные приборы трансформаторной системы. Для их подключение на корпусе прибора есть гнездо.
Типы дифманометров
По методам измерения разницы давлений выделяют две большое группы дифференциальных манометров.
Во-первых, это механические дифманометры. В них используется механический элемент, который воспринимает разницу давлений, например, мембрана. Манометр с мембраной, называют дифманометр мембранный.
Они наиболее популярны и распространены. Посмотреть пример наиболее характерного мембранного дифференциального манометра ДМ-3583М вы можете на сайте adventex.ru/difmanometr-dm-3583m.
Используются мембранные приборы для измерений:
- расхода пара, газа, жидкости;
- уровня жидкостей;
- разницы вакуумного и избыточного давлений.
Кроме мембранных механических дифманометров выпускают приборы с элементами восприятия давления — мембранные коробки и сильфоны.
Дифманометр принцип работы
Потребность в точном замере давления возникает в разных областях.
Наиболее требовательны к точности замеряемых показателей производственные предприятия, на которых обслуживаются сложные технологические процессы.
Комплексно определять перепады давления в таких условиях позволяет дифференциальный манометр (дифманометр), который имеет разные технико-конструкционные и функциональные исполнения.
Принцип работы прибора
Главным отличием дифференциальных моделей манометра является фиксация сразу двух значений, разность между которыми и отражается в качестве целевого показателя.
Устройство дифференциального манометра
Большинство моделей содержат в конструкции целый комплекс манометрических деталей, функциональных компонентов и трубок для коммуникации между средами.
Обязательным является и наличие нескольких измерительных камер, которые отделяются друг от друга именно манометрическими приспособлениями. В типовой схеме работы эти устройства и выполняют функции чувствительного элемента, фиксирующего разность давлений.
Изменение состояния с колебанием той или иной характеристики в одной из сред дает сигнал и активируется механизм индикации.
Опять же, средства выражения данных у дифференциального манометра различаются, как и реакции на изменения в системе в принципе.
Корпус прибора выполняется из защищенных материалов – высокопрочного пластика или металла с антикоррозийным покрытием. Также корпус может иметь специальные элементы для установки, переноса или расположения в вязких и агрессивных средах.
Особенно наличие таких дополнений важно для моделей прибора, которые используются в химической промышленности.
Основные классификации
В первую очередь стоит выделить конструкционные отличия между разными дифманометрами. Например, существуют стационарные и карманные устройства – соответственно, первые один раз устанавливаются в точке измерения и больше не меняют положения, а вторые используются непродолжительное время при обследовании той или иной технологической среды. По способу представления информации можно выделить три разновидности прибора:
- Стрелочный дифманометр. Классическое исполнение измерительного аналогового устройства, которое показывает значение через движение стрелки по шкале. Такие модели физически надежны, однако уступают по точности более современным и развитым аппаратам.
- Цифровой дифференциальный манометр. Устройство выводит данные по результатам замеров на дисплей. При наличии микропроцессора оператор может давать цифровым моделям команды по дальнейшим действиям в зависимости от зафиксированных показателей. То есть прибор выступает в качестве контроллера.
- Модели с токовым выходом. Как правило, аппараты этой группы интегрируются в технологические цепочки и подают сигналы тока от 4 до 20 мА на исполнительное оборудование.
Мембранный дифманометры
В основе рабочей группы мембранного измерителя разности давлений находится чувствительная металлическая пластина или другой упругий, но в то же время восприимчивый к колебаниям элемент. К слову, в целях повышения чувствительности мембраны иногда делают гофрированными. Устройство также включает две герметичные камеры для измерения давления, которые соединяются между собой вентильным блоком с импульсными трубками. Разность давлений в дифференциальном манометре мембранного типа фиксируется штоком сердечника, который напрямую связан с чувствительным элементом. При пороговых колебаниях шток вызывает пропорциональные изменения выходного сигнала, что и обеспечивает эффект индикации.
Сильфонный дифманометр
Также этот вариант прибора называют показывающим. Конструкция сильфонных манометров основывается на двух частях – показывающей и сильфонной.
Что касается первой части, то ее, как правило, представляет круглый корпус средним диаметром 150-200 мм, внутри которого заключен стрелочный трибко-секторный механизм. Цена деления обычно составляет 1 мбар, что оптимально для измерения технологических показателей давления.
Дифференциальный манометр с сильфоном, в частности, используется в системах тепло-энергетики и газоснабжения, обслуживающих не агрессивные среды наподобие азота, аргона, воздуха и т. д.
Рабочая же часть устройства формируется средствами деформации упругой механики, состоящей из сильфонов, пружин и торсионной трубки.
Собственно, активная среда воздействует на демпферную систему, которая передает физические сигналы элементам показывающей системы.
Причем точность сильфонных устройств довольно высокая, поскольку механика не воспринимает помехи от температурно-влажностных негативных факторов.
Ртутный дифманометр
Входит в обширную группу жидкостных манометров, имея при этом одно из самых технически сложных конструкционных исполнений. Принцип действия прибора основывается на определении гидростатических показателей давления по столбу жидкости – в данном случае ртути. Используя также систему взаимодействия сообщающихся сосудов, устройство определяет разность давлений путем фиксации и сравнения избыточных уровней в жидкостных столбах. К особенностям ртутных дифференциальных манометров можно отнести высокую плотность рабочей среды, что минимизирует негативное влияние капиллярных сил.
Кроме того, для защиты рабочего процесса от внешнего воздействия при статическом давлении до 5 МПа могут задействоваться и дополнительные элементы контроля начального положения обслуживаемого столба жидкости.
К тому же ртутные дифманометры отличаются чувствительностью к температурам, поэтому для устранения эффекта теплового влияния устройства иногда снабжаются средствами регулировки нулевого уровня чувствительной среды.
Дифференциальные манометры широко используют в технологических процессах для выполнения замеров, контроля, фиксации и настройки перепада напора, расхода рабочей жидкости и ее уровня.
Основные классификации
Большая часть диффманометров содержат в своем составе набор узлов и деталей. При их содействии поддерживаются коммуникационные связи между средами.
В состав устройства в обязательном порядке должны входить камеры, которые отделены друг от друга приспособлением, с помощью них проводят замеры.
То есть эти устройства играют роль чувствительного компонента, который и фиксирует разницу давлений.
Изменение характеристик рабочей среды приводит к активации механизма индикации. Кроме этого, средства индикации у манометра этого класса могут различаться.
Для изготовления корпуса применяют полимеры или металл с антикоррозийным покрытием. Корпус оснащают специальными компонентами, которые применяют для транспортировки и закрепления устройств на рабочем месте.
Во-первых, надо разделить небольшие конструктивные отличия между разными манометрами. В практической деятельности используют стационарные и переносные устройства. Первые фиксируют непосредственно на месте выполнения замера. Вторые применяют при обследовании того или иного технологического процесса.
По способу подачи данных можно выделить следующие модификации устройства.
Стрелочный
Это классическое представление аналоговых измерительных изделий. Полученное значение показывает стрелка, перемещающаяся по установленной шкале. Такие модели отличаются высокой надежностью, но по части показателей точности, аналоговые манометры значительно уступают цифровым.
Цифровой манометр
Это устройство выводит результаты замера на установленный монитор. На такие изделия может быть уставлен микрочип, которые используют для формирования команд, направляемых на исполнительный механизм. Манометры этого класса устанавливают непосредственно в технологические линии. Управление исполнительными механизмами осуществляются с помощью электрических сигнал от 4 до 20 мА.
Мембранный дифманометр
В основании дифференциального манометра этого типа лежит пластина, выполненная из металла или из другого упругого материала. Иногда, для повышения эффективности мембран их делают гофрированными.
В состав дифференциального мембранного устройства входят две емкости, предназначенные для замера параметров рабочей жидкости. Емкости связаны между собой блоком, оснащенные импульсными трубками.
Разница давлений может закрепляться при помощи штока. Он связан с органом измерения. При предельных колебаниях шток вызывает изменения сигнала на выходе из прибора.
Это и гарантирует отображение получаемых параметров.
Сильфонный дифманометр
Дифференциальный манометр этого класса часто называют показывающим. Конструктивно оно состоит из показывающей и сильфонной частей. Отображающая часть представляет собой корпус круглой формы.
Внутри него устанавливают индикаторный механизм стрелочного типа. Цена деления такого устройства составлять 1 мбар. Сильфонные манометры нашли свое применение в системах отопления, водоснабжения.
Кроме этого их устанавливают в комплексах газоснабжения, по которым транспортируют нейтральные газы.
В рабочей части дифференциального манометра установлены элементы упругой механики, они состоят из сильфонов, пружин и пр. то есть, активная среда оказывает воздействие на демпфирующую систему, та в свою очередь передает сигналы на систему индикации. Устройства этого класса отличаются высокой точностью замера, так как механика не восприимчива к воздействию температуры и влаги
Ртутный дифманометр
Он отличается сложностью конструкции. Работа этого изделия основана на определении гидростатических характеристик по ртутному столбику. Применяя взаимодействующие сосуды, прибор фиксирует разницу давлений методом оценки и сравнивания избыточных уровней в столбах жидкостей.
Особенность устройств этого типа заключается в плотности рабочей жидкости. Это сводит к минимуму воздействие капиллярных сил.
Ртутные дифференциальные приборы отличает высокая чувствительность к температурам. Поэтому для ликвидации температурного воздействия на них устанавливают приборы настройки.
Модели дифманометров
- Группа жидкостных дифференциальных манометров, в которую входят поплавковые, колокольные, трубные и кольцевые модификации. В них измерительный процесс происходит на основе показателей жидкостного столба.
- Цифровые дифманометры. Дают возможность измерять не только характеристики перепадов давления, но и скорость потоков сжатого воздушного, показатели влажности и температуры.
- Категория механических устройств. Это сильфонные и мембранные версии, обеспечивающие измерение посредством отслеживания характеристик чувствительного к давлению элемента.
Двухтрубные модели
Данные приборы используются для измерения показателей давления и определения разностей между ними. Это устройства с видимым уровнем, который обычно представлен в U-образной форме.
По конструкции такой дифференциальный манометр представляет собой установку из двух вертикальных сообщающихся трубок, которые фиксируются на деревянной или металлической основе. Обязательным компонентом устройства является и пластинка со шкалой.
В ходе подготовки к измерению трубы заполняют рабочей средой.
Далее в одну из труб начинается подача измеряемого давления. Одновременно с этим вторая труба взаимодействует с атмосферой. В процессе измерения дельты обе трубки испытывают измеряемое давление. Двухтрубный дифференциальный манометр с жидкостным заполнением используется для измерения показателей разрежения, давления неагрессивных газов и воздушных сред.
Однотрубные модели
Однотрубные дифманометры обычно используются, если необходимо получить результат высокой точности. В таких устройствах применяется и широкий сосуд, на который действует давление с наибольшим коэффициентом. Единственная же трубка фиксируется к пластинке со шкалой, демонстрирующей данные разности, и сообщается с атмосферной средой. В процессе измерения перепадов давления с ней взаимодействует наименьшее из давлений. Рабочая среда заливается в манометр дифференциального давления до того момента, пока не будет достигнут нулевой уровень.
Под воздействием давления определенная доля жидкости перетекает в трубку из сосуда.
Так как объем рабочей среды, которая переместилась в измерительную трубку, соответствует объему, вышедшему из сосуда, однотрубный дифманометр предусматривает измерение высоты лишь одного жидкостного столба. Иными словами, сокращается погрешность измерения. Тем не менее, и приборы этого типа не избавлены от недостатков.
Отклонения от оптимальных значений могут быть обусловлены температурным расширением в измерительных компонентах прибора, плотностью рабочей среды и другими погрешностями, которые, впрочем, характерны для всех разновидностей дифманометров. Например, дифференциальный манометр цифровой даже с учетом поправок на показатели плотности и температурные коэффициенты также имеет определенный порог погрешности.
Мембранные дифманометры
Главный подтип механических дифференциальных манометров, который также разделяется на устройства с металлическими и неметаллическими измерительными элементами. В приборах с плоской мембраной из металла расчеты происходят на основе фиксации характеристик прогибов в измерительном компоненте.
Распространен и дифференциальный манометр, в котором мембрана выступает разделительной перегородкой для камер. В момент деформации противодействующая сила формируется цилиндрической спиральной пружиной, разгружающей измерительный элемент. Так происходит сопоставление двух разных величин давления.
Также некоторые модификации мембранных устройств снабжаются защитой от одностороннего воздействия – эта особенность конструкции позволяет их применять в измерении показателей избыточного давления.
Несмотря на активное внедрение электроники в метрологическую отрасль в целом, мембранные средства измерения остаются востребованными и даже незаменимыми в некоторых областях.
Например, высокотехнологичный дифференциальный манометр ДМЦ-01м цифрового типа, несмотря на эргономичность и высокую точность, имеет ряд ограничений по использованию в условиях, где возможна эксплуатация мембранных устройств.
Сильфонные версии
В таких моделях измерительных элементом выступает гофрированный короб из металла, дополненный спиральной пружиной. Плоскость прибора разделяется сильфоном на две части. Наибольшее воздействие давления приходится на камеру вне сильфона, а наименьшее – во внутреннюю полость.
В результате воздействия давлений с разными силами чувствительный элемент деформируется в соответствии с величиной, пропорциональной искомому показателю. Это классические манометры дифференциальные, показывающие результаты измерений стрелкой на циферблате.
Но есть и другие представители этого семейства.
Другие механические версии
Менее распространены кольцевые, поплавковые и колокольные устройства измерения разности давлений. Хотя среди них встречаются относительно точные бесшкальные и самопишущие модели, а также приборы с контактными электрическими устройствами.
Передача данных в них обеспечивается дистанционно опять же, посредством электрической связи или за счет пневматики.
Для определения расходных показателей на основе переменных разностей также выпускают механические приборы с суммирующими и интегрирующими дополнениями.
Цифровые дифманометры
Устройства этого типа кроме основных функций измерения разницы в давлении способны определять динамические показатели рабочих сред. Такие приборы обозначаются маркировкой ДМЦ-01м.
Дифференциальный манометр цифровой, в частности, используется в системах контроля вентиляции производственных объектов, позволяет рассчитывать показатели потребления газа, учитывая температурные корректировки, а также вести учет средних расходов по измеренным позициям.
Устройство снабжено микропроцессором, который автоматически ведет учет измерений и накопления информации по газоходу. Все получаемые сведения о результатах работы отображаются на дисплее.
Загрузка...
