Приборы измерения давления виды принцип действия

Приборы для измерения давления

Приборы измерения давления виды принцип действия

Для измерения давления используются разнообразные приборы. Их можно классифицировать по различным признакам, главным из них является вид измеряемого давления.

  • 1. Приборы для измерения атмосферного давления — барометры.
  • 2. Приборы для измерения избыточного давления — манометры и вакуумметры.
  • 3. Приборы для измерения разности давлений — дифференциальные манометры.
  • 4. Приборы для измерения абсолютного давления — манометры абсолютного давления.
  • 5. Приборы для измерения малого избыточного давления —В микроманометры.

По принципу действия различают приборы жидкостные, пружинные, электрические, комбинированные и др.

Познакомимся с некоторыми видами этих приборов, наиболее часто используемых на практике.

Жидкостные приборы — пьезометры и жидкостные вакуумметры — работают, используя гидростатический принцип действия, когда измеряемое давление уравновешивается давлением, создаваемым весом столба жидкости, высота которого служит мерой давления.

Пьезометры обычно представляют собой прямые или И-образные прозрачные трубки, присоединяемые к месту где требуется измерить давление, другой конец остается открытым. Приборы такого вида показаны на рис. 2.8, 2.11В и др. Трубки градуируются либо на щите за трубками устанавливаются шкалы, с помощью которых можно определить высоту поднятия жидкости в трубках.

Жидкостные вакуумметры показаны на рис. 2.9 и 2.10, там же объяснен принцип их действия. В качестве жидкости в пьезометрах в основном используется вода, поэтому диапазон измерения в них небольшой — 1 — 15 к11а, что определяется высотой поднятия воды в трубках. Раньше для увеличения такого диапазона использовались ртутные манометры, но в настоящее время ввиду вредности ртути как веществ они обычно не используются.

Удобно пользоваться жидкостными дифференциальными манометрами, которые измеряют разность давлений в двух сечениях трубы, один из видов таких манометров показан на рис. 2.22. Для измерения разности давлений пере вентилем и за ним установлены два пьезометра П) и [ 12, которые соединены между собой, как показано на рисунке.

На поверхности воды в пьезометрах можно подать давление р0, поэтому высота поднятия воды в трубках не лимитируется величиной давления в трубопроводе. А вот разница уровней воды в пьезометрах к определяется разницей давлений перед вентилем и за ним. Действительно,

Тогда разница давлений перед вентилем и за ним определяется как Ар = рф.

Другой тип и-образного дифференциального манометра показан на рис. 2.23. Данный манометр измеряет разност давлений в двух трубопроводах А и В.

Для измерения используется и-образная стеклянная трубка 1, примерно до середины залитая рабочей измеряющей жидкостью плотностью рм. В трубах движется жидкость плотностью р. Разница уровней установки труб Аг Пусть давление в трубопроводе А — р а в трубопроводе В —

Рис. 2.22.Жидкостной дифференциальный манометр

2.11. Приборы для измерения давления 49

Рис. 2.23.и-образный жидкостной манометр

Р2, и давление на поверхности рабочей жидкости в дифференциальном манометре ры и рм2. Тогда

Однако Л| = /г + /?2 + Аг; тогда

Если Дг = 0, то

Пружинные манометры используются для измерения больших давлений. Рассмотрим принцип действия манометра с одновитковой трубчатой пружиной (рис. 2.24). Деталью, воспринимающей давление, является полая изогнута трубка 4, одним концом соединенная с полостью 9 в держателе 1.

Другой конец трубки шарнирно соединен с передаточным механизмом, состоящим из рычагов 7, 8, соединенны также шарнирно, и шестеренки (не показана), перемещающей стрелку, прикрепленную к ней; с помощью пластины крепится передаточный механизм. Держатель 1 крепитс к корпусу 3 манометра, а также имеет на своем конце резьбовой штуцер 2 для присоединения к месту измерения давления.

Если в полости 9 создается избыточное давление, соответствующее измеряемому, то это давление передаетс в полую изогнутую трубку 4 и заставляет ее несколько разогнуться. Значит, ее конец перемещается вправо вверх. Пере-

Рис. 2.24.Пружинный манометр

даточный механизм поворачивает стрелку прибора по часовой стрелке в пределах циферблата 10. Перемещение свободного конца трубки в некоторых пределах изменений давления пропорционально давлению, действующему н нее. Поэтому шкала на циферблате прибора равномерна.

Пружинные вакуумметры по конструкции аналогичны манометрам, однако в вакуумметрах под действием давления, меньшего атмосферного, изогнутая трубка 4 не распрямляется, а сжимается, вызывая перемещение стрелки.

Читайте также  Принцип работы заклепочника ручного

Определим результирующую сил, действующих на поверхность плавающего тела АВС4) (частично погруженного) со стороны жидкости (рис. 2.25).

Горизонтальные силы давления, действующие на боковые поверхности тела АК и ОМ, одинаковы по величине и направлены навстречу друг другу, т.е. уравновешены:

Рис. 2.25.Плавающее тело

Е* = Рх. Вертикальная сила давления может быть найдена по правилу для криволинейных поверхностей, так как плоская поверхность является частным случаем криволинейной поверхности. Вертикальную силу Р2 определим по формуле (2.26):

Тело давления (т. д.) определим, восстановив вертикальную призму через контур дна тела ЛВСй до пересечения со свободной поверхностью жидкости КМ и ее продолжением Тело давления АКМГ) как бы заполним жидкостью, тогда

где УЛШг) — объем погруженной части тела АВСР).

Сила Р2 направлена вверх, т.е. в противоположную от оси ОI сторону.

Тогда равнодействующей силой со стороны жидкости на тело АВСИ будет сила Е2. Эта сила называется архимедово силой (арх). Если обозначить №лкмо = 1Тпогр, где №иогр —В объем погруженной части тела, можно записать

Формула (2.30) отражает закон Архимеда.

На тело9 погруженное в жидкость9 действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме погруженной части тела.

Силу Р2 = Р-Лрх называют также подъемной силой.

Если тело погружено в жидкость полностью, архимедова сила .РарХ не зависит от глубины погружения, а зависит только от плотности жидкости (р) и от объема самого тела.

В самом начале данного параграфа мы использовали пример плавающего тела для определения архимедовой силы. Каждый человек интуитивно понимает, что такое плавающее тело. Дадим определение понятию «плавание тела»В с научной точки зрения.

Тело считается плавающим, если вес этого тела равен архимедовой силе:

Таким образом, если тело полностью погружено в жидкость и выполняется равенство (2.31), такое тело тоже считается плавающим.

Если С > ЕарХ, тело тонет, если С < Т7™, тело всплывает на поверхность жидкости.

Page 3

Рис. 2.26.К примеру 2.1

Пример 2.1. Определить величину избыточного гидростатического давления р„зб на уровне Л—Л (рис. 2.26) находящемся на глубине /г = 1 м в цилиндре диаметром I) = 1 м, в которо при температуре 20°С находится вода. Па поршень массой т = 50 кг действует сила 1000 Н.

Решение

Ответ. Величина избыточного гидростатического давления рИЗg = 11 708 Па.

Пример 2.2. Плоский затвор перегораживает прямоугольный канал шириной b = 10 м (рис. 2.27). Глубина воды перед затвором Я = 5 м, за затвором h = 2 м. Определить силу избыточного гидростатического давления на затво и точку ее приложения.

Решение

Сила избыточного давления перед затвором (по формуле (2.15))

Центр давления этой силы находится на глубине (по формулам (2.17), (2.18))

Рис. 2.27.К примеру 2.2

Сила избыточного давления за затвором

Центр давления этой силы находится на глубине В Результирующая сила давления

Точка приложения этой силы определяется из уравнения моментов относительно точки О:

где Б' — реактивная сила по отношению к силе Р. Тогда

Ответ. Сила избыточного гидростатического давления на затвор Т= 1029 кН; ее точка приложения г = 1,86 м.

Пример 2.3. Определить результирующую силу избыточного давления на секторный затвор и ее направление (рис. 2.28). Глубина воды перед затвором 4 м, длина затвор /= 10 м. Секторный угол затвора а = 60°С.

Решение

Разложим силу Р на две составляющие — Рх и Рг.

Рис. 2.28.К примеру 2.3

Горизонтальная составляющая силы давления (по формуле (2.24))

Вертикальная составляющая силы давления (по формуле (2.27))

Тогда равнодействующая сила /г(по формуле (2.28))

Направление этой силы определится углом у:

Ответ. Результирующая сила избыточного давления на секторный затвор Т7 = 827 кН; ее направление — под угло у = 18°25

Page 4

< Предыдущая СОДЕРЖАНИЕ Следующая >

Посмотреть оригинал

  • 1. Какие внешние силы действуют на жидкость, находящуюс в покое или состоянии равновесия?
  • 2. Что такое гидростатическое давление в точке жидкости?
  • 3. Какими свойствами обладает гидростатическое давление?
  • 4. В каких единицах измеряется гидростатическое давление?
  • 5. Что такое поверхность уровня и каково уравнение, ее определяющее, для условий Земли?
  • 6. Запишите основное уравнение гидростатики по второй форме записи и назовите члены, входящие в это уравнение.
  • 7. Что такое избыточное, манометрическое и вакууммегриче-ское давления?
  • 8. Что такое эпюра гидростатического давления?
  • 9. Как определить результирующую силу гидростатическог давления покоящейся жидкости на плоскую поверхность?
  • 10. Что такое центр давления?
  • 11. Как найти результирующую силу гидростатического давления покоящейся жидкости на цилиндрическую поверхность?
  • 12. Какими приборами измеряется гидростатическое давлени в жидкости? Перечислите типы приборов.
  • 13. Что представляет собой архимедова сила и по какой формуле она определяется?
  • 14. Каковы условия плавания тел?

  Посмотреть оригинал

< Предыдущая СОДЕРЖАНИЕ Следующая >

Источник: https://studme.org/148777/matematika_himiya_fizik/pribory_izmereniya_davleniya

Классификация приборов давления — Манометры UAM

Приборы измерения давления виды принцип действия

Манометры, с помощью которых измеряют давление, делят на группы:

По назначению:

  • Манометры – для измерения избыточного давления сред.
  • Вакуумметры – для измерения вакуума (вакуумметрического давления).
  • Мановакуумметры – для измерения как избыточного, так и вакуумметрического.

По принципу действия:

  1. Жидкосные. Функционирование данного вида приборов основано на том, что давление, которое измеряется, уравновешивается весом столба жидкости. Мерой давления служит изменение уровня жидкости в сообщающихся сосудах. В данную группу входят диффманометры, чашечные манометры и U-образные и пр.
  2. Грузопоршневые. Принцип работы приборов данного типа заключается в том, что давление уравновешивается усилием, которое создают калиброванные грузы, производящие воздействие на поршень, который свободно передвигается в цилиндре.
  3. Приборы, в которых показания передаются дистанционно. Функционирование данного вида приборов базируется на том, что под воздействием измеряемого давления происходит изменение тех или иных электрических свойств вещества, например электрической емкости, электрического сопротивления проводников, возникновение электрических зарядов на поверхности кристаллических минералов и пр.

    К данной группе приборов относятся пьезоэлектрические манометры с применением кристаллов кварца, сегнетовой соли, турмалина, манганиновые манометры сопротивления, ионизационные манометры, емкостные манометры, и пр.

  4. Пружинные. Это вид приборов в которых мерой давления служит деформация пружины, сила упругости которой уравновешивается измеряемым давлением. Простота конструкции и удобство пружинных приборов послужили их широкому использованию в технике.

    В эту группу входят разнообразные приборы, отличие которых основывается на использовании разных видов пружин:

Манометры с трубчатой пружиной (трубкой Бурдона)

Трубчатые пружины это трубки, согнутые кругообразно, которые имеют поперечное овальное сечение. Принцип работы: в процессе измерения давление среды производит воздействие на внутреннюю поверхность трубки, что приводит к тому, что поперечное овальное сечение трансформируется в форму близкую к округлой. Напряжения в кольцах трубки, возникающие под воздействием искривления пружинной трубки, разгибают пружину.

Незакрепленный конец пружины производит движение, пропорционально величине давления, которое передается на шкалу прибора. Чтобы измерить давление60 или 100 кгс/см2 используют кругообразные пружины, согнутые с углом витка около 270°.

При необходимости измерения давления выше 100 кгс/см2 применяют пружины с витками лежащими друг над другом, с одинаковым диаметром винтовой пружины, или со

спиралеобразными витками, которые расположены в одной плоскости (плоская спиральная пружина).

Манометры с пластинчатой пружиной

Пластинчатые пружины по своей конструкции — тонкие гофрированные мембраны кругообразной формы, зажатые или приваренные между двумя фланцами по краю, которые соприкасаются с подвергающейся измерению средой, только с одной стороны. Прогиб, вызванный соприкосновением пропорционален величине давления. С помощью стрелки движение передается на шкалу прибора. Пластинчатые пружины характеризуются
высоким перестановочным усилием.

Кольцеобразное крепление данного вида пружин делает их менее восприимчивыми к вибрационному воздействию среды сравнительно с трубчатыми пружинами, но при колебаниях температуры погрешность показаний у приборов с пластинчатой пружиной выше. Опоры для мембран обеспечивают большую устойчивость к перегрузкам. Защитное покрытие пластинчатых пружин создает защиту от коррозии и позволяет применять данный вид манометров в условиях воздействия агрессивных сред.

Приборы с пластинчатыми пружинами можно использовать в работе с загрязненными, высоковязкими, а также кристаллизующимися средами. Эту возможность обеспечивают открытые соединительные фланцы или широкие соединительные отверстия, а также возможность осуществлять промывку.

Манометры с коробчатой пружиной

Коробчатая пружина состоит из двух кругообразных, гофрированных, мембран, которые  герметично прилегают друг к другу. Внутренняя часть коробки подвергается давлению измеряемой среды. Поступательное движение, которое возникает под давлением пропорционально величине давления.

С помощью стрелки движение передается на шкалу прибора. Манометры с коробчатой пружиной широко используют для работы с газообразными средами. Нужно учитывать, что защита от перегрузки возможна только в рамках определенных границ.

С целью повышения чувствительности манометра возможна установка ряда коробчатых пружин, так называемый «пакет» пружин.

Что такое образцовые измерительные приборы?

Это приборы, которые используют для поверки точности измерения других приборов.
Классы точности образцовых манометров:

  • 0,16; 0,25; 0,4 — пружинные манометры;
  • 0,05; 0,2 — грузопоршневые манометры.

Что такое рабочие измерительные приборы?

Это измерительные приборы, используемые для осуществления непосредственных измерений.
Классы точности рабочих манометров: 0,4; 06; 1; 1,5; 2,5; 4.

Компания УАМ производит манометры, которые являются аналогами приборов, выпускаемых ведущими компаниями в данном направлении. Приборы соответствуют ГОСТам по всем параметрам (виброзащищенность, устойчивость к воздействиям климата и др.). Поскольку мы являемся производителями у нас можно приобрести приборы высокого качества по заводским ценам.

Источник: https://manometers.com.ua/klassifikaciya-priborov-davleniya/

Виды манометров и их принцип действия

Приборы измерения давления виды принцип действия

ООО «Промприбор» выполняет полный комплекс работ по подбору, разработке проекта и замене СИТ, созданию автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) промышленных предприятий, включая проектирование, изготовление, испытания поставки, внедрение и сопровождение в эксплуатации систем АСУ ТП технологических участков, цехов, заводов, объектов в металлургической, нефтегазовой, энергетической, коксохимической отраслях и ЖКХ.

Я в

  • Карта сайта (стр 301)
  • Карта сайта (стр 602)
  • Карта сайта (стр 801)

Манометры — это контрольно-измерительные приборы, служащие для измерения давления жидкости, газа или пара.

Принцип действияманометров основан на деформации трубчатой пружины под действием давления.

Манометры различаются по техническим характеристикам и подразделяются по классу точности: 0,2; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 (чем меньше цифра, тем точнее прибор).

Различают абсолютные манометры — ими измеряют абсолютное давление, а также манометры избыточного давления — с их помощью измеряют разность между давлением в какой-либо системе и атмосферным давлением.

Данные контрольно-измерительные приборы находят широкое применение в промышленности, машиностроении, жилищно-коммунальном хозяйстве, транспорте, строительстве, медицине.

При выборе манометров необходимо обращать внимание на следующие характеристики: диаметр корпуса, резьба штуцера, предел измерения, класс точности прибора.

Манометры разделяются на следующие виды:

1) технические манометры —  предназначены для измерения избыточного и вакуумметрического давления неагрессивных, некристаллизующихся жидкостей, пара и газа, в том числе кислорода, ацетилена.

2) электроконтактные манометры —  благодаря наличию электроконтактного механизма имеют возможность регулировки измеряемой среды. Предназначены для измерения давления неагрессивных, некристаллизующихся сред, в том числе кислорода, и управления внешними электрическими цепями от сигнализирующего устройства прямого действия путем включения и выключения контактов в схемах сигнализации, автоматики и блокировки технологических процессов.

3) самопишущие манометры — приборы с механизмом, позволяющим воспроизводить на диаграммной бумаге график работы манометра. Предназначены для измерения и записи на дисковой диаграмме избыточного и вакуумметрического давления жидких и газообразных неагрессивных сред, в т.ч. в условиях АЭС.

4) железнодорожные манометры — используются для измерения избыточного и вакуумметрического давления неагрессивных по отношению к медным сплавам жидких и газообразных сред в системах и установках подвижного состава железных дорог. Предназначены для эксплуатации на железнодорожном транспорте.

5) виброустойчивые манометры — применяются для измерения избыточного давления жидкостей, газа и пара в условиях вибрации.

6) судовые манометры — предназначены для измерения избыточного и вакуумметрического давления неагрессивных некристаллизующихся жидкостей (дизельного топлива, морской воды), пара и газа. Применяются на речном и морском флоте.

7) эталонные манометры служат для проверки рабочих манометров, вакуумметров и мановакуумметров, а также для преобразователей давления и разности давлений. Шкала приборов: 260 условных единиц — для класса точности 0,4; 400 условных единиц — для классов точности 0,15 и 0,25. Цена деления — 1 условная единица. Температура окружающего воздуха — от 5 до 40 °С, относительная влажность 80 % при t = 25 °С.

Смотри также следующие разделы новостей на сайте:

ООО «Промприбор» проводит распродажу складских остатков за 2010 год!!!
Надежные сигнализаторы уровня для сыпучих веществ Solido-500 по украинским ценам!
Электроконтактный манометр ДМ2005ф производства ЗАО «ПО Физтех» успешно прошел опытную эксплуатацию на ОАО «АЛЧЕВСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ».

ООО «Промприбор» выполняет полный комплекс работ по подбору, разработке проекта и замене СИТ, созданию автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) промышленных предприятий, включая проектирование, изготовление, испытания поставки, внедрение и сопровождение в эксплуатации систем АСУ ТП технологических участков, цехов, заводов, объектов в металлургической, нефтегазовой, энергетической, коксохимической отраслях и ЖКХ.

Я в

  • Карта сайта (стр 301)
  • Карта сайта (стр 602)
  • Карта сайта (стр 801)

ООО «Промприбор» предлагает хорошие датчики уровня в Харькове, сигнализаторы уровня, предельные выключатели уровня для сыпучих веществ Solido-500LAA  производства UWT (Германия).

Смотри также следующие группы на сайте Контрольно-измерительные приборы