Давление на манометре: Как правильно использовать манометр для измерения давления в трубопроводе

Содержание

Как правильно использовать манометр для измерения давления в трубопроводе

Манометры — незаменимые приборы, с помощью которых осуществляется измерение давления рабочей среды в трубопроводах, котлах, насосах, другом оборудовании и в аппаратах. Эти устройства отличаются простым принципом снятия показаний. Чтобы разобраться с тем, как измерить давление манометром, не требуется какой-либо специальной подготовки. Справиться с этим сможет практически любой человек, прошедший инструктаж. Однако есть определенные моменты, которые необходимо учитывать.

Виды манометров

Сегодня существует большое количество разновидностей манометров. Они имеют различную конструкцию и подходят для разных целей. Для измерения давления рабочей среды в трубопроводах и различном оборудовании чаще всего применяют следующие виды приборов:

пружинные — величина давления уравновешивается за счет силы, возникающей при деформации пружины. Приборы отличаются простотой конструкции, благодаря этому при необходимости не составляет сложности разобрать манометр для проведения ремонта;
мембранные — основным функциональным элементом является мембрана, которая деформируется под действием напора рабочей среды, за счет чего возникает уравновешивающая сила упругости;
поршневые — для уравновешивания давления используется поршень с грузом определенной величины;
электроконтактные — эти приборы используются в системах автоматического контроля и сигнализации.

Как правильно измерять давление манометром

Мерить давление очень просто, если понимать общий принцип действия, характерный для всех механических манометров. Прибор имеет уравновешивающий элемент (пружину, поршень, мембрану и т.д.), который воспринимает нагрузку от напора рабочей среды и деформируется либо перемещается под ее воздействием. Уравновешивающий элемент размещается внутри корпуса прибора и имеет механическую связь со стрелкой. Таким образом, перемещение стрелки измерителя зависит от величины действующего давления. Эта величина отображается стрелкой на шкале прибора.

Чтобы получить показания, достаточно просто смотреть на шкалу манометра. Стрелка на ней указывает на шкале величину давления, которое действует в системе в настоящий момент. При изменении измеряемой величины стрелка одновременно перемещается по шкале на соответствующее значение. Это делает измерение максимально удобным и доступным практически для любого человека.

Однако просто смотреть на прибор бывает недостаточно. Чтобы правильно пользоваться манометром, необходимо также иметь представление о величинах измерения, которые указываются на шкале. Чаще всего используются следующие величины:

техническая атмосфера. Величина атмосферного давления, действующего на уровне Мирового океана. Одна атмосфера соответствует 1 кг/см2;
величина водяного столба. Соответствует гидростатическому давлению столба воды нормальной плотности высотой 1 мм температурой 4 °C, которое действует на плоское основание. Эта единица часто применяется при осуществлении гидравлических расчетов;
бар — техническая величина, которая примерно соответствует 1 атмосфере и 10 м водяного столба. Часто используется в характеристиках насосов, арматурных устройств, котлов, другого оборудования;
паскаль. Единица измерения, принятая в системе СИ, равная 1 Н/м2. Величина, равная 0,1 МПа, примерно соответствует 1 атмосфере или 1 бар.

Класс точности

При измерении нужно учитывать также класс точности прибора, который указывается в его паспорте и на шкале (условно обозначается литерами KL или CL). Это процентное отношение допустимой погрешности к диапазону измерений. Стандартном предусматривается следующий ряд классов точности: 4; 2,5; 1,5; 1; 0,6; 0,4; 0,25; 0,15. Более высокий класс точности говорит о том, что прибор менее точный. Низкое его значение свидетельствует о высокой точности.

Величину допустимой погрешности можно рассчитать путем умножения класса точности на диапазон измерений с последующим делением полученного произведения на 100. Так, для манометра 4 класса точности с диапазоном измерения 2,5 МПа величина погрешности составит 0,1 МПа.

Манометры для измерения давления

Технические характеристики манометров давления, подбор по давлению

	Манометры для коммунальных нужд	Промышленные манометры	Для измерения низкого давления газа, напоромеры	Виброустойчивые манометры	Коррозионно стойкие виброустойчивые манометры	Электронтактные манометры ЭКМ
Изображение
Название	ТМ-510-М2	ТМ-110, ТМ-210, ТМ-310, ТМ-510, ТМ-610	КМ-11, КМВ-22, КМ-22	ТМ-320, ТМ-520, ТМ-620	ТМ-121, ТМ-221, ТМ-321, ТМ-521, ТМ-621	ТМ-510.05, ТМ-610.05
Диаметр, мм	100	40, 50, 63, 100, 150	63, 100	63, 100, 150	40, 50, 63, 100, 150	100, 150
Диапазон	0…60 кгс	-1…1000 кгс	-12.5…60 кПа	0…1000 кгс	-1…1000 кгс	0…1000 кгс
Нержавейка	—	—	Да	Да	Да	—
Гидро заполнение	—	—	—	да	да	—
Резьба штуцера	М20×1,5 или G½;	М10×1 или G⅛; М12×1,5 или G¼; М20×1,5 или G½;	М12×1,5 М20×1,5 или G½;	М12×1,5 или G¼; М20×1,5 или G½;	G⅛; G¼; М12×1,5 или G¼; М20×1,5 или G½;	М20×1,5 или G½;
Штуцер	радиальный	радиальный или осевой	радиальный или осевой	радиальный или осевой	радиальный или осевой	радиальный

Выбрать манометры можете в каталоге.

Рабочее давление манометра определяется по формуле P_{раб. ниж.}=0,25*Pmax P_{раб. верх.}=0,75*Pmax, т.е. рабочее давление находится в диапазоне 0,25 … 0,75 % от максимального значения манометра. Манометры, вакуумметры и мановакуумметры показывающие предназначены для измерений избыточного и вакуумметрического давления жидкостей и газов. Принцип действия манометров основан на зависимости деформации чувствительного элемента от измеряемого давления. В качестве чувствительного элемента используется трубка Бурдона. Под воздействием измеряемого давления свободный конец трубки перемещается и с помощью специального механизма вращает стрелку манометра.

Основным узлом манометров является трубчатая пружина. При возрастании давления пружина разгибается, и перемещение её конца с помощью передаточного механизма преобразуется во вращение показывающей стрелки относительно шкалы циферблата манометра. Измеряемое давление подается в трубчатую пружину через резьбовой штуцер. Шкалы давления приборов могут быть отградуированными в кПа, МПа, кгс/см2, бар.

Таблица соответствия манометров различных производителей

Росма	Метер	Манотомь	Wika
ТМ-110	—	ДМ 2018	111.10
ТМ-210	ДМ 02-50	ДМ 2029	111.10
ТМ-310	ДМ 02-063	МП2-У, МП2-УУ2, МП2	111.10
ТМ-510	ДМ 02-100	МП3-У, МП3-УУ2, МП3	111.10
ТМ-610	ДМ 02-160	МП4-У, МП4-УУ2, МП4	111.10
ТМ-810	ДМ 02-250	ДМ 8010	211.11
ТМ-510 IP54	—	МП3-УУХЛ1
ТМ-610 IP54	—	МП4-УУХЛ1
ТМ-610 МТИ	—	МПТИ	312.20
ТМ-510.05	ДМ 02-V	ДМ2010Сг, ДВ2010Сг, ДА2010Сг, ДМ2010Ф
ТМ-610.05	ДМ 02-V	ДМ 2005Сг, ДМ2005Ф
ТМ-511 Nh4		МП3А-У
ТМ-611 Nh4	—	МП4А-У
ТМ-320	ДМ 93-063	ДМ 8032-ВУ	213.53.063
ТМ-520	ДМ93-100	ДМ 8008-ВУ, М-3ВУ	213.53.100, 212.20.100
ТМ-621 Nh4	—	ДМ 8008А-ВУ
ТМ-221			131.11
ТМ-321	ДМ90-063	—	232.50.063, 233.50.063
ТМ-521	ДМ90-100	МП3А-Кс, М-3ВУКс	232.50.100, 233.50.100
ТМ-621	ДМ90-160	МП4А-Кс, М-4ВУКс	232.50
ТМ-521.05	—	—	PGS21.100
ТМ-621.05	—		PGS23.160
КМ-11	НМ96-063		612.20
КМ-22	НМ96-100	—	612.20

Таблица подбора манометров

Росма	Диаметр, мм	Класс точности	Резьба штуцера	Материал корпуса	Группы манометров
ТМ-110	40	2,5	G⅛, M10×1, NPT⅛	сталь	Стандартный IP40
ТМ-210	50	2,5	М12×1,5 или G¼	сталь	Стандартный IP40
ТМ-310	63	2,5	М12×1,5 или G¼	сталь	Стандартный IP40
ТМ-510	100	1,5	М20×1,5 или G½	сталь	Стандартный IP40
ТМ-610	150	1,5	М20×1,5 или G½	сталь	Стандартный IP40
ТМ-810	250	1,5	М20×1,5 или G½	сталь	Котловой IP40
ТМ-510 IP54	100	1,5	М20×1,5 или G½	сталь	Стандартный исполнение IP54
ТМ-610 IP54	150	1,5	М20×1,5 или G½	сталь	Стандартный исполнение IP54
ТМ-610 МТИ	150	0,4 … 1	М20×1,5 или G½	сталь	Образцовый
ТМ-510.05	100	1,5	М20×1,5 или G½	сталь	Стандартный электроконтактный IP40
ТМ-610.05	150	1,5	М20×1,5 или G½	сталь	Стандартный электроконтактный IP40
ТМ-511 Nh4	100	1,5	М20×1,5 или G½	хромированная сталь 10	Аммиачный IP65
ТМ-611 Nh4	150	1,5	М20×1,5 или G½	хромированная сталь 10	Аммиачный IP65
ТМ-320	63	1,5	М12×1,5 или G¼	нержавеющая сталь	Виброустойчивый
ТМ-520	100	1	М20×1,5 или G½	нержавеющая сталь	Виброустойчивый
ТМ-621 Nh4	100	1	М20×1,5 или G½	нержавеющая сталь	Аммиачный коррозионностойкий IP65
ТМ-221	50	2,5	IP65	нержавеющая сталь	Коррозионностойкий виброустойчивый IP65
ТМ-321	63	1,5	М12×1,5 или G¼	нержавеющая сталь	Коррозионностойкий виброустойчивый IP65
ТМ-521	100	1	М20×1,5 или G½	нержавеющая сталь	Коррозионностойкий виброустойчивый IP65
ТМ-621	150	1	М20×1,5 или G½	нержавеющая сталь	Коррозионностойкий виброустойчивый IP65
ТМ-521.05	100	1,5	М20×1,5	нержавеющая сталь	Коррозионностойкий виброустойчивый электроконтактный
ТМ-621.05	150	1,5	М20×1,5	нержавеющая сталь	Коррозионностойкий виброустойчивый электроконтактный
КМ-11	63	2,5	М12×1,5	сталь	Напоромер (низких давлений газов)
КМ-22	100	1,5	М20×1,5 или G½	нержавеющая сталь	Напоромер (низких давлений газов)

Таблица перевода единиц измерения давления па мпа бар атм мм

	Па	кПа	МПа	кгc/cм2	бар	физ. атм	мм.вод.ст.	мм.рт.ст.	psi
1 Па	1	10^-3	10^-6	1,02*10-5	10^-5	9,87*10-6	0,10	7,5*10-3	1,45*10-4
1 кПа	10³	1	10^-3	1,02*10-2	10^-2	9,87*10-3	101,97	7,50	0,14
1 МПа	10⁶	10³	1	10,197	10	9,87	101971,6	7500,62	145,04
1 кгс/см2	98066,5	98,07	0,098	1	0,98	0,97	104	735,56	14,22
1 бар	10⁵	100	0,1	1,0197	1	0,99	10197,2	750,06	14,50
1 физ.атм.	1,01	1,01	0,10	1,03	1,01	1	1,03	760	14,69
1 мм.вод.ст.	9,81	9,81*10-3	9,81*10-6	10-4	9,81*10-5	9,68*10-5	1	7,36*10^-2	1,42*10^-3
1 мм.рт.ст.	133,32	0,13	1,33*10-4	1,36*10-3	1,33*10-3	1,32*10-3	13,59	1	1,93*10^-3
1 psi	6894,76	6,89	6,89*10-3	7,03*10-2	6,89*10-2	6,80*10-2	703,07	51,71	1

Измерение давления | Физика

Приборы для измерения давления, создаваемого жидкостями и газами, называют манометрами (от греч. манос – «редкий», «неплотный»). Рассмотрим устройство некоторых видов манометров.

На рис. 160 показан жидкостный манометр. Он представляет собой U-образную стеклянную трубку, частично наполненную жидкостью. Если давления над поверхностями жидкости в обоих коленах одинаковы, например равны атмосферному давлению pатм, то поверхности жидкостей установятся на одном уровне. Если же давление над поверхностью жидкости в левом колене увеличить (см. рис. 160, б), то ситуации изменится: уровень жидкости в левом колене опустится под действием давления воздуха p1 > p_атм, а в правом колене – поднимется. При этом чем больше увеличится давление в левом колене, тем большей станет разность уровней жидкости в коленах манометра.

Пусть давление над поверхностью жидкости в левом колене равно p₁, а в правом – p_атм. Высота левого столба жидкости – h₁, а правого – h₂. Применим формулу для расчета гидростатического давления в нижней точке A трубки манометра. Это давление можно вычислить двумя способами. Рассматривая жидкость в левом колене, получим: p_A = p₁ + ρ · g · h₁; соответственно для правого колена: p_A = p_атм + ρ · g · h₂.

Приравнивая эти выражения, получим:

p₁ = p_атм + ρ · g · (h₂ — h₁) = p_атм + ρ · g · Δh

Таким образом, если известна плотность ρ жидкости, то, измеряя разность Δh высот столбов жидкости в коленах манометра, можно определить, на какую величину неизвестное давление p₁ отличается от атмосферного. Из полученной формулы следует, что если Δh > 0, т. е. h₂ > h₁, то измеряемое давление в левом колене больше атмосферного. Наоборот, если Δh < 0, т. е. h₂ < h₁, то измеряемое давление p₁ меньше атмосферного (см. рис. 160, в).

Продолжим анализ полученной формулы. Измеряемая разность давлений p₁ — pатм = ρ · g · Δh. Поэтому если перепад давлений достаточно большой, то для его измерения необходимо либо использовать трубку большой длины (для больших значений Δh), либо использовать жидкость с большой плотностью ρ. На практике в жидкостных манометрах обычно используют ртуть, плотность которой равна 13,6 г/см³. Поэтому давление часто измеряют в несистемных единицах – миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Давление столба ртути высотой 1 мм равно p = ρgh = 133,3 Па. (Нормальное атмосферное давление на уровне моря равно 101,325 кПа, что соответствует 760 мм рт. ст.)

Теперь представим себе, что давление в левом колене манометра над поверхностью жидкости равно нулю. Тогда полученная формула примет вид: p₁ = 0 = p_атм + ρg(h₂ — h₁). Следовательно, pатм = ρg(h₁ — h₂). Этой формулой можно воспользоваться для измерения атмосферного давления.

Впервые атмосферное давление измерил в 1643 г. итальянский ученый Э. Торричелли. Для получения нулевого давления над поверхностью ртути (что соответствует атмосферному давлению на высоте более 100 км) он поступил следующим образом. Заполнив ртутью запаянную с одного конца стеклянную трубку длиной 1 м и закрыв пальцем отверстие, он перевернул трубку и погрузил незапаянный конец трубки в чашку с ртутью. После этого он убрал палец и обнаружил, что из трубки вылилась только часть ртути (рис. 161). В результате над поверхностью ртути в трубке образовалось не заполненное воздухом пространство – «торричеллиева пустота». Высота h столба оставшейся в трубке ртути, равная разности высот столбов ртути в трубке (h₁) и чашке (h₂), составила примерно 760 мм. При этом разность давлений, создаваемых в точке A столбом ртути в трубке и столбом ртути в чашке, уравновешивается давлением атмосферы на открытую поверхность ртути в чашке:

0 + ρgh₁ = p_атм + ρgh₂

Следовательно,

p_атм = ρg(h₁ — h₂) = ρgh

Если к такой трубке с ртутью прикрепить шкалу с нанесенными на ней делениями в миллиметрах, то получится ртутный барометр – прибор для измерения атмосферного давления в миллиметрах ртутного столба.

В настоящее время для измерения атмосферного давления используют безжидкостные приборы, получившие название барометров-анероидов. (Анероид в переводе с греческого – «безжидкостный».) Устройство одного из таких приборов показано на рис. 162. Основным элементом барометра-анероида является круглая металлическая коробка 1, закрытая тонкой гофрированной крышкой – мембраной. Из коробки откачан воздух, и мембрана под действием атмосферного давления прогибается внутрь коробки. К центру мембраны прикреплена пружина 2. При изменении атмосферного давления величина прогиба мембраны изменяется, что фиксируется с помощью стрелки 3, закрепленной на оси вращения 4. Такой прибор обычно имеет две шкалы (рис. 16З). Одна шкала проградуирована в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.), другая – в гектопаскалях (гПа).

Как уже отмечалось, с увеличением высоты над поверхностью Земли атмосферное давление уменьшается. Поэтому по измерениям атмосферного давления на различных высотах можно судить о высоте подъема над поверхностью Земли. В барометрах, применяемых в авиации, шкалу градуируют в метрах, а прибор называют высотомером.

На практике для измерения давления часто используют трубчатые манометры. Устройство подобного прибора показано на рис. 164. Основным его элементом является изогнутая в дугу упругая металлическая трубка 1. Один жестко закрепленный конец этой трубки подсоединяется к системе, в которой необходимо измерить давление. Другой конец трубки запаян и находится в свободном положении. При увеличении давления внутри трубки она начинает разгибаться. В результате ее свободный конец перемещается относительно корпуса прибора. Это смещение вызывает поворот стрелки 2.

Подобные манометры позволяют измерять давление от сотен паскалей до нескольких гигапаскалей (10⁹ Па) и поэтому широко используются на практике. В частности, их применяют для измерения давления в шинах автомобилей, давления в водопроводных и газовых трубах и т. п.

Итоги

Приборы для измерения давления, создаваемого жидкостями и газами, называют манометрами.

Жидкостные манометры основаны на измерении разности высот столбов однородной жидкости в сообщающихся сосудах, один из которых находится под действием атмосферного давления. Измеряемая разность давлений равна

p₁ — p_атм = ρgΔh

Приборы для измерения атмосферного давления называют барометрами. Существуют ртутные барометры и барометры-анероиды (безжидкостные барометры).

Изменение (уменьшение) давления с увеличением высоты над поверхностью Земли позволяет использовать барометры для определения высоты полета летательных аппаратов.

Вопросы

Как называют приборы для измерения давления?
Какие виды приборов для измерения давления вы знаете?
Как устроен жидкостный манометр?
Как устроен барометр-анероид?
Как устроен трубчатый манометр?
Что такое высотомер?
Расскажите об опыте Торричелли.
Являются ли чашка и трубка в опыте Торричелли (см. рис. 161) сообщающимися сосудами?

Упражнения

Определите высоту столба воды, действие которого уравновесит атмосферное давление.
В течение суток барометр показывал давление: 740; 746; 752 мм рт. ст. Пересчитайте эти показания в Па.
Опустите стакан полностью в тазик с водой. Затем переверните стакан под водой вверх донышком и медленно поднимайте его. Объясните, почему вода из стакана не будет выливаться, пока края стакана не поднимутся выше уровня воды в тазике.
Как изменится показание барометра-анероида при его подъеме на высоту 300 м над поверхностью Земли?

Манометр давления — WIKA Россия

Компания WIKA является мировым лидером в производстве механических средств измерения давления (манометров давления). Хотите ли вы измерить давление до 0,5 бара или до 7 000 бар – мы предложим вам подходящий манометр давления для любых отраслей промышленности, соответствующий любым требованиям к условиям измерений:

Манометр избыточного давления с трубкой Бурдона (0,6 … 7 000 бар)

Такой манометр давления с трубкой Бурдона применяется для жидких и газообразных сред. Для измерения давления агрессивных сред с низкой вязкостью и некристаллизующихся, также для агрессивных окружающих условий подходит манометр давления в исполнении из нержавеющей стали. Корпус с гидрозаполнением обеспечивает точное считывание показаний манометра давления даже при высоких динамических нагрузках и вибрациях. Если речь идет о максимальной точности, в ассортименте WIKA вы сможете найти высокоточный манометр давления с погрешностью измерения 0,1; 0,25 или 0,6 % от полного диапазона. Для такого манометра может быть предоставлен сертификат DKD/DAkkS.

Манометр избыточного давления с мембранным элементом для обеспечения высокой перегрузочной способности (16 мбар … 40 бар)

Данный манометр давления с мембранным элементом подходит для газообразных и жидких агрессивных сред. Манометр давления с открытыми соединительными фланцами подходит для высоковязких и загрязненных сред, а также для агрессивных окружающих условий. В зависимости от модели прибора и диапазона давления защита от перегрузки (3-x или 5-ти кратной от дипазона) является стандартом. Защита от перегрузки также возможна для специальных исполнений для 10, 40, 100 или 400 бар. Точность измерения сохраняется. Гидрозаполненный корпус обеспечивает точное считывание показаний манометра давления даже при высоких динамических нагрузках давления и вибрациях. Для деталей, контактирующих с измеряемой средой, возможно исполнение из специальных материалов.

Манометр избыточного давления с капсульным элементом для очень низкого давления (2,5 … 600 мбар)

Такой манометр давления применяется для газообразных сред. Диапазон шкалы варьируется между 0 … 2,5 мбар и 0 … 1 000 мбар с классом точности от 0,1 до 2,5. Конструкция манометра давления содержит две круглые гофрированные мембраны, соединенные вместе по краю посредством герметичного уплотнения. В некоторых случаях возможна защита перегрузки по давлению. Манометр давления используется главным образом в лабораторных, вакуумных, медицинских и экотехнологиях для контроля состояния фильтров и измерения количества продукта.

Манометр абсолютного давления

В том случае, если требуется измерить давление, независимо от естественных колебаний атмосферного давления используется манометр абсолютного давления. Давление измеряемой среды определяется относительно эталонного давления, которое соответствует нулевой точке абсолютного давления. Для обеспечения абсолютного вакуума в эталонной камере, она полностью вакуумируется. Диапазоны шкалы манометра варьируются между 0 … 25 мбар абсолютного и 0 … 25 бар абсолютного с классом точности 0,6 … 2,5. Этот высокоточный манометр давления используются, например, для осуществления контроля в вакуум-упаковочных машинах и вакуумных насосах. Также он может применяться для контроля давления конденсации в лабораториях или для определения давления паров жидкостей.

Дифференциальный манометр

В дифференциальном манометре используются различные измерительные элементы. Благодаря этому возможны диапазоны измерения от 0 … 0,5 мбар до 0 … 1 000 бар и статическое давление до 400 бар. Данный дифференциальный манометр давления контролирует, например, поток газообразных и жидких сред, а также степень засорения фильтрационных установок. Также он используется для мониторинга избыточного давления в чистых помещениях и измерения уровня в закрытых емкостях. Кроме того, такой манометр давления подходят для контроля насосных установок.

Технологические средства измерения WIKA

Надежность показывающих приборов для измерения давления и температуры WIKA для перерабатывающих отраслей промышленности была доказана миллион раз. Отдел «Технологические средства измерения» дает объяснения.

Свяжитесь с нами

Вам нужна дополнительная информация? Напишите нам:

Как выбрать манометр. Какие бывают типы манометров. Как установить, эксплуатировать манометр

В этой статье представлена информация о манометрах, чем руководствоваться при выборе, особенности их эксплуатации и прочее. Наряду с манометрами эта информация применима к вакуумметрам и мановакуумметрам. По тексту упоминаются только манометры, поскольку рекомендации по выбору и пр. для этих приборов одинаковы.

Манометр, вакуумметр и мановакуумметр – назначение приборов.

Манометр – прибор, с помощью которого производят измерение избыточного и вакуумметрического давления сред в разных агрегатных состояниях. Измерение производится за счет деформации трубчатой пружины (трубка Бурдона), которая находится внутри корпуса.

Вакуумметр — прибор, с помощью которого производят измерение разряжения рабочей среды. Давление позволяет контролировать чувствительный элемент прибора — трубчатая пружина. Стандарты шкалы вакуумметра от — 1..0 атм. Шкала всегда отрицательная, т. к. вакуумметры измеряют разряжение. Производится измерение давления ниже атмосферного.

Мановакуумметр — это прибор, с помощью которого производят измерение избыточного давления и разряжения рабочей среды. Механизм, позволяющий производить измерение — деформация трубчатой пружины. Мановакуумметры перекрывают область вакуума и избыточного давления.

Отличие приборов:
Манометр измеряет только положительное давление, вакуумметр измеряет только отрицательное давление, мановакуумметр – как отрицательное, так и положительное.

Благодаря простоте конструкции и невысокой стоимости в промышленности и сфере жилищно-коммунального хозяйства наиболее распространены манометры с трубкой Бурдона.

Виды манометров

В зависимости от специализации предприятия возникает потребность в измерении различных сред. Для этой цели разработаны манометры разного назначения.

Технические манометры – наиболее распространены для измерения избыточного давления
сред (воды, воздуха, газа). Широко применяются на промышленных предприятиях и в сере ЖКХ. Технический манометр подходит, если прибор не планируется применять в специфических условиях.

Виброустойчивые — манометры данного вида применяют в условиях повышенной вибрации. Устройство позволяет компенсировать вибрационную среду за счет особой конструкции. Широко применяют на насосных станциях, компрессорных установках, автотранспорте, судах и ж/д транспорте.

Коррозионностойкие манометры – приборы для измерения контроля давления в условиях агрессивных сред. Детали манометра изготовлены из нержавеющей стали, устойчивой к воздействию сред.

Манометры точных измерений или образцовые манометры — обладают более высоким классом точности (0,15;0,25;0,4; 0,6). Применяют в качестве эталона при поверке и калибровке приборов для измерения давления, а также с их помощью измеряют давление технологических линий, для которых нужна повышенная точность измерения.

Манометры аммиачные — применяют для измерения вакууметрического давления в агрессивных средах, в том числе для аммиака. Применяют для систем хладоснабжения. Данный тип манометров изготовлен на основе коррозионностойких, только с измененным циферблатом.

Манометры электроконтактные — это приборы с электроконтактной группой. Предназначенные для коммутации контактов в системах автоматизации. Прибор осуществляет управление электрическими цепями от устройства, которое подает сигнал, путем замыкания и размыкания электрических цепей при достижении определенного предела давления.

Железнодорожные манометры — данный вид манометров предназначен для измерения и контроля давления, в системах (тормозных и пр.) и установках подвижного ж/д состава, метрополитена и трамваев и для измерения давления в холодильных машинах в вагонах-рефрижераторах.

Что нужно учесть при выборе манометра?

Параметры, которые важно учитывать при покупке прибора. Эта информация необходима в том случае если у Вас нет точной марки прибора, или нужная Вам модель не доступна, и необходимо правильно подобрать аналог.

Параметр диапазона измерения.

Это наиболее важный параметр.
Стандартный ряд диапазонов давления манометров:
0-1, 0-1.6, 0-2.5, 0-4, 0-6, 0-10, 0-16, 0-25, 0-40, 0-60, 0-100, 0-160, 0-250, 0-400, 0-600, 0-1000 кгс/см2
1кгс/мс2=0,980665 бар=0,0980665 МПа=98,0665 кПа.

Стандартный ряд диапазонов давления мановакуумметров:
-1..+0.6, -1..+1.5, -1..+3, -1..+5, -1..+9, -1..+15, -1..+24 кгс/см2=бар=атм=0.1Мпа=100кПа

Стандартный ряд диапазонов давления вакуумметров:
-1..0 кгс/см2=бар=атм=0.1Мпа=100кПа.

Если Вы сомневаетесь, с какой шкалой прибор нужен для Ваших целей, при выборе диапазона главный фактор – попадание рабочего давления в диапазон от 1/3 до 2/3 шкалы измерения.

Выбирая диапазон шкалы, нужно знать, что рабочее давление должно попадать в диапазон от 1/3 до 2/3 шкалы измерения.
Чтобы обеспечить стабильную работу, следует покупать прибор со шкалой 0-10 атм, т.к давление 5.5атм попадает в диапазон от 1/3 до 2/3 шкалы 3.3 атм и 6.6 атм соответственно.
При условии, что давление менее 1/3 шкалы, значительно возрастает погрешность измерения давления. При условии, когда измеряемое давление более 2/3 шкалы, прибор работает в перегруженном режиме, что влечет за собой сокращение срока службы манометра.

Параметр класса точности

Показывает допустимый процент погрешности результатов измерения прибора от шкалы измерения.

Существует стандартный ряд классов точности для манометров: 4, 2.5, 1.5, 1, 0.6, 0.4, 0.25, 0.15.
Можно рассчитать погрешность манометра самостоятельно. Например, если Ваш прибор на 10 атм и имеет класс точности 1.5, допустимая погрешность — 1.5% от шкалы измерения (0.15 атм). В случае, если погрешность Вашего манометра превышает это значение, прибор подлежит замене. Без специального оборудования установить, что прибор неисправен, невозможно. Установить несоответствие класса точности может только специализированная организация, которая имеет поверочную установку с манометром высокого класса точности, являющимся эталоном. Проблемный манометр и эталонный прибор подсоединяются к линии с давлением, после чего сравнивают показатели.

Параметр диаметра манометра

Этот параметр важен для приборов, имеющих круглый корпус.
Стандартные диаметры: 40, 50, 63, 80, 100, 150, 160, 250 мм.

Расположение штуцера.

Возможны два варианта.
Радиальное расположение — присоединительный штуцер выходит из манометра снизу.
Торцевое — штуцер расположен сзади, с тыльной части прибора.

Присоединительная резьба

Для манометров наиболее характерны метрическая и трубная виды резьбы.
Существует стандартный ряд видов резьбы: М10х1, М12х1.5, М20х1.5, G1/8,G1/4, G1/2.
Для приборов импортного производителя характерна трубная резьба. Для отечественных манометров – метрическая.

Межповерочный интервал.

Срок, по истечению которого нужно производить поверку манометра называют межповерочным интервалом. Новые приборы имеют первичную заводскую поверку. Об этом свидетельствует клеймо поверителя, расположенное на циферблате или на крпусе манометра, и отметка в паспорте. Первичная поверка бывает на 1 или 2 года. Для манометров, которые используются в личных целях, поверка не критична, поэтому можно выбирать любой манометр. Для ведомственных объектов – заводов, топочных, тепловых пунктов и пр. по истечению срока первичной поверки, манометр подлежит переповерке в центре стандартизации и метрологии, или в специализированных организациях, имеющих лицензию на поверку, и соответствующее оборудование. Следует знать, что переповерка как правило, стоит дороже, чем покупка нового прибора, или равна ей. Кроме того, к сумме добавляется оплата за сдачу прибора. Если манометр не проходит повторную поверку, придется также заплатить за ремонт и за последующую поверку.

Исходя из вышесказанного, рекомендуется:

Приобретать манометр, у которого первичная поверка на 2 года.
Прежде, чем отдать прибор на переповерку, посчитайте все расходы, и оцените, выгодное ли это мероприятие. В расчет входит стоимость переповерки, и оплата ремонта в случае необходимости. Например, если система подвергалась гидравлическим ударам от пульсации среды, то по истечению 2 лет службы, как правило, 50% манометров не проходят переповерку.

Условия эксплуатации манометров.

Если эксплуатация прибора предполагает особые воздействия на манометр, такие как: работа с вязкими веществами, воздействие агрессивных сред, работа в условиях высокой вибрации, в условиях высоких (более +100С) и низких (менее -40С) температур, нужно использовать специализированный прибор, предназначенный для работы в соответствующих условиях.

Перевод единиц давления манометров.

Зачастую существует необходимость измерять давление в нестандартных единицах. При покупке небольшого количества манометров заводы не будут перестраивать шкалу под необходимые Вам единицы измерения. В этом случае полезно знать, как перевести единицы измерения самому.
1кгс/см2=10.000кгс/м2=1бар=1атм=0.1Мпа=100кПа=100.000Па=10.000мм.вод.ст.=750мм. рт. ст.= 1000мБар

Что нужно знать для установки манометров?

Чтобы произвести установку манометра необходимо использовать дополнительное оборудование. Для установки на трубу применяют трехходовые краны и игольчатые вентили. С целью защиты приборов применяют демпферные блоки, мембранные разделители, а также петлевые отборные устройства.

Трехходовой кран под манометр.

С помощью трехходового шарового или пробкового крана производят подключение прибора к оборудованию, в частности к трубопроводу. Можно также устанавливать двухходовой кран, в котором предусмотрен ручной сброс давления, при отключении прибора. Не стоит использовать стандартные шаровые краны, поскольку после его закрытия, механизм прибора продолжает оставаться в течение какого-то времени под давлением среды, в результате чего он может преждевременно выйти из строя. При давлении до 25 кгс/см2 это наиболее распространенный вид соединения. Если давление высокое – нужно использовать игольчатые вентили. Нужно учитывать, приобретая кран, соответствие резьбы манометра и резьбы крана.

Демпферный блок.

Демпферный блок необходим, чтобы гасить пульсацию измеряемой среды. Его устанавливают перед манометром. Резкое и частое изменение давления измеряемой среды создает пульсацию, которую необходимо гасить, чтобы измерить давление среды.
Пульсацию в трубопроводе создают насосы, в которых не предусмотрено устройство плавного спуска, а также установка большого количества шаровых кранов и дисковых затворов, открытие которых создает гидравлические удары.

Разделители сред мембранные.

Мембранные разделители сред – защитное устройство, назначение которого предохранять механизм прибора от попадания в измеряемую среду агрессивных, абразивных и кристаллизующихся сред. Выбирая это дополнительное устройство, нужно, чтобы резьба манометра и мембранного разделителя совпадала.

Блок клапанный игольчатый.

С его помощью подключают к технологическому оборудованию датчики избыточного, абсолютного давления, давления-разрежения, манометров. Этот блок дает возможность производить дренаж импульсной линии, а также сбрасывать давление перед демонтажем прибора. Используя клапанный игольчатый блок, можно подключать метрологическое оборудование для контроля, не производя отключение датчика от измеряемой среды.

Правила, которым нужно следовать при установке манометров:

Производить подключение манометра к системе необходимо при отсутствии давления в трубопроводе.
При установлении прибора, циферблат должен быть ориентирован вертикально.
Вращение прибора нужно осуществлять за штуцер с использованием гаечного ключа.
Недопустимо применять усилие к корпусу прибора.

Особенности эксплуатации манометров.

Во время использования прибора, для того чтобы не сокращался срок службы манометра, следует соблюдать правила эксплуатации. Это соблюдение температурного режима, допустимого давления, вибрационных нагрузок, не использование работы с агрессивными, вязкими и кристаллизующимися средами для приборов не предназначенных для этого. Одно из наиболее важных требований — обеспечение плавной подачи давления на прибор
В случае, если прибор подобран соответственно условиям работы и не нарушаются правила его эксплуатации, проблем в его функционировании, как правило, не возникает.

Работа манометра не допускается в случае:

Во время подачи давления стрелка на приборе не двигается или движется скачками.
Есть повреждение стекла прибора.
После прекращения воздействия давления среды стрелка не возвращается к нулевой отметке.
Превышается допустимое значение погрешности при измерении.

Каким образом проводится поверка манометров.

Существует два вида поверки прибора.

Первичная – поверка, проводимая заводом изготовителем перед тем, как прибор пускают в продажу. Об этом свидетельствует клеймо на стекле или на корпусе прибора и соответствующая отметка в паспорте манометра. Первичную поверку признают контролирующие организации и прибор разрешено эксплуатировать до окончания срока поверки, указанного в паспорте (1-2 года).

Переповерка прибора. После окончания срока первичной поверки, необходима переповерка манометра. Прибор, подлежащий переповерке должен быть исправен. Иначе он не пройдет переповерку и деньги, затраченные на эту процедуру, будут потрачены впустую.
Перепроветка прибора производится специализированными организациями, имеющими соответствующее оборудование и лицензию, а также городскими центрами стандартизации и метрологии.

Компания УАМ является производителем манометров следующих видов: технические, аммиачные, электроконтактные, виброустойчивые, для агрессивных сред, точных измерений, железнодорожные, которые являются аналогами приборов, выпускаемых ведущими производителями. Аналоги нашей компании не уступают в качестве ведущим производителям высокоточных приборов данного направления товаров.
Вы можете ознакомиться с технической характеристикой приборов и сравнить показатели разных видов манометров в сводной таблице приборов.

как обнаружить и предупредить неисправность манометра

Как понять, что манометр поврежден или может отказать?

24 марта 2020 г. | Дэйв Росс (Dave Ross), старший инженер отдела сервисного обслуживания

Манометры — совсем небольшие приборы. Однако они являются важной составляющей систем в различных отраслях. Обеспечиваемая ими визуальная индикация давления в системе позволяет понять, все ли работает в требуемом диапазоне или надвигается проблема. Неточная работа манометра может привести к снижению качества продукта на выходе системы в связи с нарушением достоверности данных и последующим чрезмерным повышением или снижением давления в системе. В случае неисправности манометра возможен выброс технологической среды из системы, а значит, травмы сотрудников, повреждения системы (на устранение которых потребуется время и деньги), а также потеря выходного продукта и прибыли.

Знание признаков и причин приближающейся неисправности манометра поможет быстро понять, что показания давления перестали быть точными, и избежать нежелательных последствий.

Если вы считаете, что в вашей системе присутствует манометр, работающий не самым лучшим образом, продолжайте читать эту статью, чтобы узнать о настораживающих признаках неисправности.

Каковы признаки неисправности манометра?

Ниже описаны пять основных причин неисправности манометра, ее признаки и действия, которые можно предпринять для решения проблемы.

Избыточное давление

Если стрелка манометра прижата к упору-ограничителю, значит, давление в манометре приближается к максимальному значению или превышает его. Это указывает на то, что установленный манометр имеет неподходящий для системы диапазон давления и не способен правильно показывать давление в ней. В результате может разорваться трубка Бурдона, что приведет к полному отказу манометра.

Трубка Бурдона — это изогнутая полая трубка, обычно изготовленная из металла, которая находится внутри манометра. Эта трубка реагирует на давление в системе и перемещает соединенную с ней стрелку для отображения соответствующего значения давления на циферблате манометра.

Необходимо выбрать манометр, рассчитанный на диапазон давления, в два раза превышающий предполагаемое рабочее давление в системе, чтобы расширить диапазон измеряемого давления, или добавить в систему предохранительное устройство (т. е. перепускной клапан) перед манометром. При экстремальных условиях в системе следует использовать манометр с ограниченным условным проходом (0,3 мм), чтобы ограничить расход, или рассмотреть вариант с уплотнением мембраны вместо конструкции с трубкой Бурдона, чтобы получить более надежное решение.

Скачки давления

Если вы обнаружили, что стрелка манометра изогнута, сломана или имеет зазубрины, то вероятно, что манометр подвергнулся внезапному скачку давления в системе, вызванному включением/выключением насоса или открыванием/закрыванием клапана в линии перед манометром. Стрелка могла получить повреждение от удара об упор-ограничитель. Такое внезапное изменение давления может привести к разрушению трубки Бурдона и отказу манометра.

Проанализируйте конструкцию системы, чтобы исключить непредвиденные скачки давления, вызывающие чрезмерную нагрузку на ее компоненты, включая манометр. Альтернативным решением является выбор манометра с более широким диапазоном давления, охватывающим любые предполагаемые скачки давления.

Механическая вибрация

Плохо настроенный насос, поршневой компрессор или неверно смонтированный манометр могут привести к потере стрелки, защитного стекла, кольца защитного стекла или задней крышки. При этом на циферблате также можно заметить черную пыль или царапины, оставленные ослабленной стрелкой. Колебания манометра передаются трубке Бурдона, и вибрация может разрушить движущийся компонент, а значит, на циферблате больше не будет отображаться реальное давление в системе. Жидкостное наполнение корпуса манометра позволяет погасить колебания и исключить или уменьшить ненужные вибрации в системе. При экстремальных условиях в системе следует использовать амортизатор или манометр с мембранным уплотнением.

Пульсация

Частое циклическое движение технологической среды в системе с быстрой сменой направления приводит к износу движущихся компонентов манометра. Такое состояние, определяемое по колеблющейся стрелке прибора, может ухудшить его способность измерять давление, а также привести к разрушению трубки Бурдона и полному отказу манометра. В этом случае следует изменить конструкцию системы, переместив манометр в такое место, где влияние на него скорости циклического движения среды будет меньше и при этом не пострадает требуемая точность измерений. Если изменить конструкцию системы невозможно, то уменьшить воздействие пульсации позволит использование манометра с жидкостным наполнением, ограниченным условным проходом или амортизатором.

Узнайте подробнее, как выбрать наиболее подходящий манометр с учетом ваших потребностей

Чрезмерно высокая температура и перегрев

У манометра, который смонтирован ненадлежащим образом либо расположен слишком близко к чрезмерно горячей технологической среде или компонентам системы, может быть обесцвечен циферблат или наполнен жидкостью корпус в результате поломки компонентов манометра. Повышенная температура подвергает работающую под давлением систему дополнительному воздействию и снижает точность измерений, вызывая механическое напряжение в металлической трубке Бурдона и других компонентах манометра. Манометр с другим номинальным значением температуры будет работать стабильнее в предполагаемом диапазоне температур, которым будет подвергаться система. Для областей применения с экстремальными значениями температур следует выбрать манометр с мембранным уплотнением или мембранное уплотнение с охлаждающим элементом.

Любой манометр может выйти из строя — такова реальность. Если знать, как выявить надвигающуюся неисправность, вы сможете избежать наихудших возможных последствий. Но еще более важно уметь подобрать подходящий манометр с учетом именно ваших потребностей. Зачастую выбор оптимального манометра для конкретной системы представляет собой непростую задачу. Но если потратить время на анализ потребностей системы и заблаговременно принять обдуманное решение, это снизит вероятность преждевременного отказа и окупится в виде безопасной работы на предприятии, точных измерений давления в системе и уменьшенных потерь технологической среды в результате установки неподходящего манометра.

Информацию о различных типах манометров можно найти в каталоге манометров Swagelok.

Хотите обследовать свои манометры и конструкцию системы в целом?

Узнайте о сервисах Swagelok по обследованию

выбор устройства, измеряющего давление газа и других сред, виды и установка

Надежный манометр является гарантом безаварийной работы системы, независимо от того, водопровод — это, газопровод, система отопления или замкнутый цикл любого производства. Существуют разные виды таких приборов и в этой статье мы подробно остановимся на них.

Манометры давления

Существует давление трех основных типов:

Атмосферное. Это когда атмосфера воздействует на поверхность земли, а также на все находящееся на ней. Здоровый человек его не ощущает, так как оно обычно компенсируется внутренним давлением организма.
Вода в водопроводе может испытывать избыточное давление. Отсюда правило — оно возникает в замкнутом пространстве в различных средах.
Абсолютное возникает при взаимодействии первого и второго вида давления, то есть это сумма показателей атмосферного и избыточного.

Манометр — это прибор, который измеряет второй вид давления (избыточный) в различных системах.

Выбор устройства

Промышленность наших дней использует разные виды манометров. Чтобы произвести правильную покупку измерительного прибора, который будет по всем параметрам подходить для решения производственных процессов, нужно знать:

Тип манометра.
Рабочий диапазон измерения давления.
Класс его точности.
Среду его установки.
Размеры корпуса.
Функциональную нагрузку прибора.
Куда будет установлен, а также размер резьбы штуцера.
Эксплуатационные условия.

Если следовать вышеизложенному списку, тогда можно подобрать оптимальный прибор, так как все производители манометров придерживаются установленных стандартов. Поэтому устройства разных компаний по сути являются взаимозаменяемыми.

Типы манометров

Современное приборостроение предлагает несколько типов устройств, которые являются измерителями давления в разном диапазоне:

Манометры, работающие от 0 до любых значений со знаком плюс.
Мановакуумметры предназначены для измерения избыточных показателей от — до +.
Вакуумметры работают с показателями ниже атмосферного в интервале от -1 до 0. То есть измеряют разреженные газы.
Манометры, которые работают с предельно низкими значениями до +40 кПа.
Видами вакуумметра являются тягомеры и тягонапоромеры.
Напоромеры измеряют малое избыточное давление в низких показателях.

Чтобы осуществить правильный выбор прибора по допустимому интервалу давления следует знать рабочие значения давления технологического процесса, для чего и совершается покупка измерительного прибора. Не ошибитесь в операциях со знаками плюс и минус и прибавьте 30% к рабочему показателю.

Измерительный прибор выбирается с учетом условий и среды эксплуатации. Это будет специальный манометр для работы с воздухом, водой, паром, кислородом, аммиаком, ацетоном или газом. Среда может быть разной, в том числе и агрессивной, поэтому материалы приборов рассчитаны на такие условия эксплуатации. Показатели корпуса, в частности, прочность, диаметр, при выборе учитываются, если предстоит его работа в условиях вибрации или повышенной влажности, чтобы исключить повреждение корпуса от коррозии или механического воздействия.

Функциональная нагрузка

Прибор по измерению давления выбирается в зависимости от потребностей производственного процесса, он должен соответствовать функциям и условиям эксплуатации. Манометры подразделяются на следующие виды функциональной нагрузки:

Показывающие. Направление техническое. Предназначены чтобы измерять давление.
Сигнализирующие. Нужны для управления внешней электрической цепью.
Для точного измерения. Класс точности от 0,6/1,0 ед.
Образцовые. Используются для проверки точности технических манометров.
Самопишущие. В виде диаграммы на бумаге записывают измеряемое давление.

О назначении сообщает тип корпуса прибора, он может быть:

Виброустойчивым.
взрывозащищенным.
Коррозионностойким.

Применяются манометры в системах котлов, судового и железнодорожного оборудования. Существует группа приборов, способная эксплуатироваться в пищевой отрасли производства. Материал корпуса измерительного прибора позволяет соответствовать условиям службы.

Установка манометра

Перед монтажом нужно обязательно знать случаи, когда измерительные приборы не следует применять:

Когда истек срок поверки манометра, отсутствует пломба или отметка о проведении поверки.
Если прибор поврежден, к примеру, разбито стекло.
Когда при отключении прибора стрелка не возвращается к нулевому показателю.
Нельзя допускать монтаж на высоте более 3 метров от площадки.

Прибор устанавливается на видном месте, чтобы любой сотрудник мог увидеть его показания. Манометр монтируют на трубопроводе между запорной арматурой и сосудом.

Корпус должен иметь диаметр в значении не менее 10 сантиметров, не меньше 16 сантиметров на высоте 2–3 метра. Манометры, которые применяются для измерения давления газов, имеют разные цвета корпусов. Например, если корпус у прибора голубой, то это значит перед вами устройство для измерения давления кислорода, желтый свидетельствует о назначении работы с аммиаком, красный используется для горючих газов, черный — негорючих, белый предназначается для ацетилена.

Крайне важна перед манометром установка механизма, который будет отключать и продувать его, к примеру, это может быть трехходовый кран. Также необходим монтаж сифоновой трубки, ее диаметр должен составлять не меньше одного сантиметра. После того как прибор будет установлен, нужно нанести на шкалу манометра красную черту, она укажет рабочее давление.

Итак, точность, с которой прибор измеряет давление, зависит от его правильного выбора и установки, а также от условий эксплуатации. Когда производят выбор берут во внимание физико-химические свойства измеряемой среды и необходимую точность измерения. Мембранными рационально измерять вязкие жидкости, так как трубчатые затрудняют передачу давления из-за тонких трубок. Чтобы измерять газовые среды, содержащие агрессивные газы, например, сернистый газ, применяют защищенные приборы. Они оснащены специальным корпусом с характерной каждому газу окраской, также имеют маркировку на шкале устройства. Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Манометрическое давление, абсолютное давление и измерение давления

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

Определите избыточное и абсолютное давление.
Понимать работу анероидных барометров и барометров с открытой трубкой.

Если вы прихрамываете на заправочной станции с почти спущенной шиной, вы заметите, что манометр на авиалинии показывает почти ноль, когда вы начинаете заправлять ее. Фактически, если бы в вашей шине было зияющее отверстие, датчик показывал бы ноль, даже если в шине существует атмосферное давление.Почему датчик показывает ноль? Здесь нет никакой загадки. Манометры просто предназначены для считывания нуля при атмосферном давлении и положительного значения, когда давление выше атмосферного.

Точно так же атмосферное давление увеличивает кровяное давление во всех частях кровеносной системы. (Как отмечалось в Принципе Паскаля, полное давление в жидкости — это сумма давлений из разных источников — в данном случае сердца и атмосферы.) Но атмосферное давление не оказывает общего влияния на кровоток, поскольку оно добавляет к выходному давлению. сердца и возвращение в него тоже.Важно то, насколько кровяное давление больше атмосферного. Таким образом, измерения артериального давления, как и давления в шинах, производятся относительно атмосферного давления.

Короче говоря, манометры очень часто игнорируют атмосферное давление, то есть считывают ноль при атмосферном давлении. Поэтому мы определяем манометрическое давление как давление относительно атмосферного давления. Избыточное давление положительно для давлений выше атмосферного и отрицательно для давлений ниже него.

Манометрическое давление

Манометрическое давление — это давление относительно атмосферного давления. Избыточное давление положительно для давлений выше атмосферного и отрицательно для давлений ниже него.

Фактически, атмосферное давление действительно увеличивает давление в любой жидкости, не заключенной в жесткий контейнер. Это происходит из-за принципа Паскаля. Общее давление или абсолютное давление , таким образом, является суммой манометрического давления и атмосферного давления: P _абс. = P _г + P _атм, где P _абс. является абсолютным давление, P _г — избыточное давление, а P _атм — атмосферное давление.Например, если ваш манометр показывает 34 фунта на квадратный дюйм, то абсолютное давление составляет 34 фунта на квадратный дюйм плюс 14,7 фунта на квадратный дюйм ( P _атм фунта на квадратный дюйм) или 48,7 фунта на квадратный дюйм (эквивалент 336 кПа).

Абсолютное давление

Абсолютное давление — это сумма манометрического и атмосферного давления.

По причинам, которые мы рассмотрим позже, в большинстве случаев абсолютное давление в жидкости не может быть отрицательным. Жидкости выталкивают, а не вытягивают, поэтому наименьшее абсолютное давление равно нулю.(Отрицательное абсолютное давление — это притяжение.) Таким образом, минимально возможное манометрическое давление составляет P _g = — P _атм (это делает P _abs нулем). Теоретически нет предела тому, насколько большим может быть манометрическое давление.

Существует множество устройств для измерения давления, от шинных манометров до манжет для измерения кровяного давления. Принцип Паскаля имеет большое значение в этих устройствах. Непрерывная передача давления через жидкость обеспечивает точное дистанционное измерение давления.Дистанционное зондирование часто удобнее, чем установка измерительного устройства в систему, например в артерию человека. На рис. 1 показан один из многих типов механических манометров, используемых сегодня. Во всех механических манометрах давление представляет собой силу, которая преобразуется (или преобразуется) в некоторый тип считывания.

Рис. 1. В этом анероидном манометре используются гибкие сильфоны, соединенные с механическим индикатором для измерения давления.

Весь класс манометров использует свойство, согласно которому давление, обусловленное весом жидкости, определяется как P = hρg .Рассмотрим, например, U-образную трубку, показанную на рисунке 2. Эта простая трубка называется манометром . На рисунке 2 (а) обе стороны трубы открыты для атмосферы. Таким образом, атмосферное давление одинаково снижается с каждой стороны, поэтому его эффект нивелируется. Если жидкость глубже с одной стороны, давление на более глубокой стороне больше, и жидкость течет от этой стороны до тех пор, пока глубины не сравняются.

Давайте посмотрим, как манометр используется для измерения давления. Предположим, что одна сторона U-образной трубки подключена к некоторому источнику давления P _abs, например, игрушечному баллону на рисунке 2 (b) или вакуумной банке с арахисом, показанной на рисунке 2 (c).Давление передается на манометр в неизменном виде, и уровни жидкости больше не равны. На рисунке 2 (b) P _abs больше атмосферного давления, тогда как на рисунке 2 (c) P _abs меньше атмосферного давления. В обоих случаях P _abs отличается от атмосферного давления на величину hρg , где ρ — плотность жидкости в манометре. На рисунке 2 (b) P _abs может поддерживать столб жидкости высотой h , и поэтому он должен оказывать давление на hρg выше атмосферного (манометрическое давление P _g составляет положительный).На рисунке 2 (c) атмосферное давление может поддерживать столб жидкости высотой h , и поэтому P _abs меньше атмосферного давления на величину hρg (манометрическое давление P _g отрицательный). Манометр с одной стороной, открытой в атмосферу, является идеальным устройством для измерения манометрического давления. Манометрическое давление составляет P _g = hρg и определяется путем измерения h .

Рисунок 2.Манометр с открытой трубкой имеет одну сторону, открытую в атмосферу. (a) Глубина жидкости должна быть одинаковой с обеих сторон, иначе давление, оказываемое каждой стороной на дно, будет неравным, и поток будет идти с более глубокой стороны. (b) Положительное избыточное давление P _g = hρg, передаваемое на одну сторону манометра, может поддерживать столб жидкости высотой h. (c) Аналогично, атмосферное давление больше отрицательного манометрического давления P _g на величину hρg. Жесткость банки предотвращает передачу атмосферного давления на арахис.

Манометры

Mercury часто используются для измерения артериального давления. Надувная манжета надевается на плечо, как показано на рисунке 3. Сжимая грушу, человек, производящий измерение, оказывает давление, которое передается в неизменном виде как на главную артерию руки, так и на манометр. Когда это приложенное давление превышает кровяное давление, кровоток под манжетой прекращается. Затем человек, производящий измерение, медленно снижает приложенное давление и ожидает возобновления кровотока.Артериальное давление пульсирует из-за перекачивающего действия сердца, достигая максимума, называемого систолическим давлением , , и минимума, называемого диастолическим давлением , , с каждым ударом сердца. Систолическое давление измеряется путем учета значения h , когда кровоток впервые начинается при понижении давления в манжете. Диастолическое давление измеряется по отметке h , когда кровь течет без перебоев. Типичное артериальное давление молодого взрослого человека поднимает ртуть до высоты 120 мм при систолическом и 80 мм при диастолическом.Обычно это 120 на 80 или 120/80. Первое давление соответствует максимальной мощности сердца; второй — из-за эластичности артерий в поддержании давления между ударами. Плотность ртутной жидкости в манометре в 13,6 раз больше, чем у воды, поэтому высота жидкости будет 1 / 13,6 от высоты водяного манометра. Эта уменьшенная высота может затруднить измерения, поэтому ртутные манометры используются для измерения более высоких давлений, например артериального давления.Плотность ртути такова, что 1,0 мм рт. Ст. = 133 Па.

Систолическое давление

Систолическое давление — это максимальное артериальное давление.

Диастолическое давление

Диастолическое давление — это минимальное кровяное давление.

Рис. 3. При обычных измерениях артериального давления надувная манжета надевается на плечо на том же уровне, что и сердце. Кровоток определяется сразу под манжетой, и соответствующие значения давления передаются на манометр, заполненный ртутью.(Источник: фотография армии США специалиста Мики Э. Клэра, 4-й этаж BCT)

Пример 1. Расчет высоты мешка для внутривенного вливания: артериальное давление и внутривенные инфузии

Внутривенные инфузии обычно производятся с помощью силы тяжести. Предполагая, что плотность вводимой жидкости составляет 1,00 г / мл, на какой высоте следует разместить мешок для внутривенного вливания над точкой входа, чтобы жидкость просто попадала в вену, если артериальное давление в вене на 18 мм рт. Ст. Выше атмосферного. ? Предположим, что мешок для внутривенных вливаний складной.

Стратегия для (а)

Чтобы жидкость просто попала в вену, ее давление на входе должно превышать кровяное давление в вене (на 18 мм рт. Ст. Выше атмосферного давления). Поэтому нам нужно найти высоту жидкости, которая соответствует этому манометрическому давлению.

Решение

Сначала нам нужно преобразовать давление в единицы СИ. Поскольку 1,0 мм рт. Ст. = 133 Па,

[латекс] P = \ text {18 мм рт. Ст.} \ Times \ frac {\ text {133 Па}} {1.0 \ text {мм рт. Ст.}} = \ Text {2400 Па} \\ [/ latex]

Перестановка P _g = hρg для h дает [latex] h = \ frac {{P} _ {\ text {g}}} {\ mathrm {\ rho g}} \\ [/ латекс].{2} \ right)} \\ & = & \ text {0,24 м.} \ End {array} \\ [/ latex]

Обсуждение

Мешок для внутривенных вливаний должен быть размещен на высоте 0,24 м над точкой входа в руку, чтобы жидкость просто попала в руку. Обычно мешки для внутривенных вливаний размещаются выше. Возможно, вы заметили, что мешки, используемые для сбора крови, размещаются под донором, чтобы кровь могла легко течь от руки к сумке, что является противоположным направлением потока, чем требуется в представленном здесь примере.

Барометр — прибор для измерения атмосферного давления.Ртутный барометр показан на рисунке 4. Это устройство измеряет атмосферное давление, а не манометрическое давление, потому что над ртутью в трубке создается почти чистый вакуум. Высота ртути такова, что hρg = P _атм. Когда атмосферное давление меняется, ртуть поднимается или падает, давая важные подсказки синоптикам. Барометр также можно использовать как высотомер, поскольку среднее атмосферное давление зависит от высоты. Ртутные барометры и манометры настолько распространены, что единицы измерения атмосферного давления и артериального давления часто используются в миллиметрах ртутного столба.В таблице 1 приведены коэффициенты пересчета для некоторых наиболее часто используемых единиц давления.

Рис. 4. Ртутный барометр измеряет атмосферное давление. Давление, обусловленное весом ртути, hρg , равно атмосферному давлению. Атмосфера способна вытеснить ртуть в трубке на высоту х , потому что давление над ртутью равно нулю.

Таблица 1. Коэффициенты преобразования для различных единиц давления
Преобразование в Н / м ² (Па)	Конверсия из банкомата
1.0 атм = 1,013 × 10 ⁵ Н / м ²	1,0 атм = 1,013 × 10 ⁵ Н / м ²
1,0 дин / см ² = 0,10 Н / м ²	1,0 атм = 1,013 × 10 ⁶ дин / см ²
1,0 кг / см ² = 9,8 × 10 ⁴ Н / м ²	1,0 атм = 1,013 кг / см ²
1,0 фунт / дюйм. ² = 6,90 × 10 ³ Н / м ²	1.0 атм = 14,7 фунт / дюйм. ²
1,0 мм рт. Ст. = 133 Н / м ²	1,0 атм = 760 мм рт. Ст.
1,0 см рт. Ст. = 1,33 × 10 ³ Н / м ²	1,0 атм = 76,0 см рт. Ст.
1,0 см воды = 98,1 Н / м ²	1,0 атм = 1,03 × 10 ³ см воды
1,0 бар = 1.000 × 10 ⁵ Н / м ²	1,0 атм = 1,013 бар
1.0 миллибар = 1.000 × 10 ² Н / м ²	1,0 атм = 1013 миллибар

Сводка раздела

Манометрическое давление — это давление относительно атмосферного давления.
Абсолютное давление — это сумма манометрического и атмосферного давления.
Анероидный манометр измеряет давление с помощью сильфона и пружины, соединенного со стрелкой калиброванной шкалы.
Манометры с открытой трубкой имеют U-образную форму трубки, один конец которой всегда открыт.Он используется для измерения давления.
Ртутный барометр — это прибор, измеряющий атмосферное давление.

Концептуальные вопросы

1. Объясните, почему жидкость достигает одинаковых уровней с обеих сторон манометра, если обе стороны открыты для атмосферы, даже если трубки имеют разный диаметр.

2. На рис. 3 показано, как выполняется обычное измерение артериального давления. Есть ли какое-либо влияние на измеряемое давление, если манометр опущен? Каков эффект от поднятия руки над плечом? Каков эффект наложения манжеты на верхнюю часть ноги, когда человек стоит? Объясните свои ответы с точки зрения давления, создаваемого весом жидкости.

3. Учитывая величину типичного артериального давления, почему для этих измерений используются ртутные, а не водяные манометры?

Задачи и упражнения

1. Найдите манометрическое и абсолютное давление в баллоне и банке с арахисом, показанные на рисунке 2, при условии, что манометр, подключенный к баллону, использует воду, а манометр, подключенный к банке, содержит ртуть. Выразите в сантиметрах воды для баллона и миллиметрах ртутного столба для сосуда, приняв h = 0.0500 м на каждую.

Рис. 2. Манометр с открытой трубкой имеет одну сторону, открытую в атмосферу. (a) Глубина жидкости должна быть одинаковой с обеих сторон, иначе давление, оказываемое каждой стороной на дно, будет неравным, и поток будет идти с более глубокой стороны. (b) Положительное избыточное давление P _g = hρg , передаваемое на одну сторону манометра, может поддерживать столб жидкости высотой h. (c) Аналогично, атмосферное давление больше отрицательного манометрического давления P _g на величину hρg .Жесткость банки предотвращает передачу атмосферного давления на арахис.

2. (a) Преобразуйте нормальные показания артериального давления 120 на 80 мм рт. Ст. В ньютоны на метр в квадрате, используя соотношение для давления, обусловленного весом жидкости [латекс] \ left (P = {h \ rho g} \ right ) \\ [/ latex], а не коэффициент преобразования. (б) Обсудите, почему артериальное давление у младенца может быть ниже, чем у взрослого. В частности, учитывайте меньшую высоту, на которую необходимо перекачивать кровь.

3. Какой высоты должен быть манометр, заполненный водой, для измерения артериального давления до 300 мм рт. Ст.?

4. Скороварки существуют уже более 300 лет, хотя в последние годы их использование сильно сократилось (ранние модели имели неприятную привычку взрываться). Какое усилие должны выдерживать защелки, удерживающие крышку на скороварке, если круглая крышка имеет диаметр 25,0 см, а манометрическое давление внутри составляет 300 атм? Не обращайте внимания на вес крышки.

5. Предположим, вы измеряете артериальное давление стоящего человека, поместив манжету на его ногу на 0,500 м ниже сердца. Вычислите давление, которое вы бы наблюдали (в мм рт. Ст.), Если бы давление в сердце было 120 на 80 мм рт. Ст. Предположим, что нет потери давления из-за сопротивления в системе кровообращения (разумное предположение, поскольку основные артерии большие).

6. Подводная лодка оказалась на дне океана с люком на глубине 25,0 м.Рассчитайте усилие, необходимое для открытия люка изнутри, учитывая, что он круглый и имеет диаметр 0,450 м. Давление воздуха внутри подлодки — 1,00 атм.

7. Предполагая, что велосипедные шины идеально гибкие и выдерживают вес велосипеда и велосипедиста только за счет давления, вычислите общую площадь контакта шин с землёй. ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Велосипед плюс райдер имеет массу 80,0 кг, а манометрическое давление в шинах составляет 3,50 × 10 ⁵ Па.

Глоссарий

абсолютное давление:: сумма манометрического давления и атмосферного давления

диастолическое давление:: минимальное артериальное давление в артерии

избыточное давление:: давление относительно атмосферного

систолическое давление:: максимальное артериальное давление в артерии

Избранные решения проблем и упражнения

1.Воздушный шар:

P _г = 5,00 см H ₂ O,

P _абс = 1.035 × 10 ³ см H ₂ O

Банка:

P _г = -50,0 мм рт. Ст.,

P _абс = 710 мм рт.

3. 4.08 м

5. [латекс] \ begin {array} {} \ Delta P = \ text {38,7 мм рт. Ст.,} \\ \ text {Кровяное давление в ноге} = \ frac {\ text {159}} {\ text {119} } \ end {array} \\ [/ latex]

7.22,4 см ²

Разница между манометрическим давлением и абсолютным давлением

Нам снова и снова задают вопрос о разнице между измерением абсолютного давления и измерением манометрического давления. Чтобы ответить на этот вопрос, полезно взглянуть на определение манометрического давления и абсолютного давления. Затем сравнительно просто объясняется разница между двумя измерениями, а значит, и выбор соответствующего измерения.

Определение абсолютного давления

Абсолютное давление — это давление относительно нулевого давления в пустом, безвоздушном пространстве Вселенной. Это эталонное давление является идеальным или абсолютным вакуумом. Обозначается индексом «абс»: P _абс.

Определение манометрического давления

Манометрическое давление определяется как разница между абсолютным давлением (P _abs) и преобладающим атмосферным давлением (P _amb).Обозначается индексом «e»: P _e и рассчитывается следующим образом: P _e = P _абс — P _окр.

Измерение абсолютного и манометрического давления

Разницу между двумя измерениями относительно легко пояснить: при измерении манометрического давления всегда измеряется разница с текущим давлением окружающей среды. Однако это давление меняется в зависимости от погоды и высоты над уровнем моря. При измерении абсолютного давления измеряется отличие от идеального или абсолютного вакуума.Вот почему это измерение не зависит от таких факторов окружающей среды, как погода или высота над уровнем моря. Какое измерение сейчас является правильным?

На практике эти два измерения можно разделить следующим образом: в большинстве случаев задача измерения заключается в определении манометрического давления. Вот почему этот тип датчика получил наибольшее распространение. Однако, если датчик избыточного давления используется в приложении, в котором фактическая задача измерения заключается в измерении абсолютного давления, следует ожидать следующих дополнительных ошибок:

+/- 30 мбар, вызванных погодными изменениями
до 200 мбар при смене местоположения (напр.грамм. от уровня моря до 2000 м)

В зависимости от диапазона измерения эти ошибки могут быть значительными (например, в пневматике при диапазоне измерения 1 бар) или незначительными (в гидравлике при 400 бар).

Примечание
Если вы не уверены, требуется ли для вашей измерительной задачи измерение абсолютного или манометрического давления, просто свяжитесь с нами — мы будем рады помочь вам.

Разница между измерением абсолютного и манометрического давления

Давление можно описать как силу, приложенную к площади.Существует множество различных систем измерения давления, две из которых наиболее распространены — абсолютное давление и манометрическое давление. Между этими двумя измерениями давления есть много различий, которые существенно влияют на их использование и измерение. В зависимости от того, почему вы измеряете давление, определение того, требуется ли вам манометрическое или абсолютное эталонное давление, так же важно, как и выбор самого диапазона давления, особенно для низкого давления. Если вы ошибетесь, это может привести к огромным ошибкам в ваших измерениях.

Самый простой способ объяснить разницу между ними состоит в том, что абсолютное давление использует абсолютный ноль в качестве нулевой точки, а манометрическое давление использует атмосферное давление в качестве нулевой точки. Из-за переменного атмосферного давления измерение манометрического давления неточно, в то время как абсолютное давление всегда точно.

Манометрическое давление

Наиболее распространенным эталоном давления является манометрическое давление, которое обозначается буквой «g» после единицы давления, например 30 фунтов на кв. Дюйм. Избыточное давление измеряется относительно атмосферного давления окружающей среды.Изменения атмосферного давления из-за погодных условий или высоты непосредственно влияют на выходной сигнал датчика избыточного давления. Манометрическое давление выше, чем давление окружающей среды, называется положительным давлением. Если измеренное давление ниже атмосферного, оно называется отрицательным или вакуумметрическим давлением.

Датчики избыточного давления обычно имеют только один порт давления. Давление окружающего воздуха направляется через вентиляционное отверстие или вентиляционную трубку к задней части чувствительного элемента. Преобразователь манометрического давления с вентиляцией позволяет внешнему давлению воздуха попадать на отрицательную сторону чувствительной диафрагмы, так что оно всегда измеряется с учетом атмосферного атмосферного давления.Следовательно, вентилируемый датчик избыточного давления показывает нулевое давление, когда соединение технологического давления открыто для атмосферного воздуха.

Эталонный герметичный манометр очень похож, за исключением того, что атмосферное давление ограничено на отрицательной стороне мембраны. Это обычно применяется в приложениях с высоким давлением, таких как измерение гидравлического давления, где изменения атмосферного давления будут иметь лишь небольшое влияние на точность датчика. Определение давления герметичного манометра — это давление, измеренное через герметичное устройство, в котором установлена нулевая точка.Эта уставка соответствует тому давлению внутри устройства, которое было до герметизации, которое решает производитель герметичного манометра.

Абсолютное давление

Определение абсолютного давления — это давление неважного внутри пространства или абсолютного вакуума. При измерениях абсолютного давления этот абсолютный ноль используется в качестве точки отсчета. Лучшим примером эталонного абсолютного давления является измерение барометрического давления. Чтобы изготовить датчик абсолютного давления, производитель герметизирует высокий вакуум за чувствительной диафрагмой.Поэтому, если вы удерживаете открытым штуцер технологического давления датчика абсолютного давления для воздуха, он будет считывать фактическое барометрическое давление.

Итак, как узнать, когда измерять абсолютное давление, а когда — манометрическое?
Это не всегда просто, но, как правило, если вы хотите измерить или контролировать давление, на которое влияют изменения атмосферного давления, например, уровень жидкости в открытом резервуаре; вы бы выбрали манометрическое давление со сбросом, так как вас интересуют показания давления за вычетом составляющей атмосферного давления.

Если вы хотите измерить давление, на которое не влияют изменения атмосферного давления, например Для проверки герметичности полностью герметичного негибкого контейнера можно использовать датчик абсолютного давления. Если бы вместо этого был использован датчик манометрического давления для измерения давления в баллоне и барометрическое давление изменилось, то показания датчика изменились бы, несмотря на то, что давление в баллоне осталось прежним.

11.6 Манометрическое давление, абсолютное давление и измерение давления — Физика колледжа, главы 1-17

Сводка

Определите избыточное и абсолютное давление.
Понимать работу анероидных барометров и барометров с открытой трубкой.

Если вы прихрамываете на заправочной станции с почти спущенной шиной, вы заметите, что манометр на авиалинии показывает почти ноль, когда вы начинаете заправлять ее. Фактически, если бы в вашей шине было зияющее отверстие, датчик показывал бы ноль, даже если в шине существует атмосферное давление. Почему датчик показывает ноль? Здесь нет никакой загадки. Манометры просто предназначены для считывания нуля при атмосферном давлении и положительного значения, когда давление выше атмосферного.

Точно так же атмосферное давление увеличивает кровяное давление во всех частях кровеносной системы. (Как отмечалось в главе 11.5 «Принцип Паскаля», полное давление в жидкости — это сумма давлений из разных источников — в данном случае сердца и атмосферы.) Но атмосферное давление не оказывает общего влияния на кровоток, поскольку оно добавляет к давлению. выходит из сердца и тоже возвращается в него. Важно то, насколько кровяное давление больше атмосферного.Таким образом, измерения артериального давления, как и давления в шинах, производятся относительно атмосферного давления.

Короче говоря, манометры очень часто игнорируют атмосферное давление, то есть считывают ноль при атмосферном давлении. Поэтому мы определяем манометрическое давление как давление относительно атмосферного давления. Избыточное давление положительно для давлений выше атмосферного и отрицательно для давлений ниже него.

МАНОМЕТР ДАВЛЕНИЯ

Манометрическое давление — это давление относительно атмосферного давления.Избыточное давление положительно для давлений выше атмосферного и отрицательно для давлений ниже него.

Фактически, атмосферное давление действительно увеличивает давление в любой жидкости, не заключенной в жесткий контейнер. Это происходит из-за принципа Паскаля. Общее давление, или абсолютное давление , представляет собой сумму манометрического давления и атмосферного давления: [латекс] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {abs}} = P _ {\ textbf {g}} + P _ {\ textbf { atm}}} [/ latex] где [latex] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {abs}}} [/ latex] — абсолютное давление, [latex] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {g}}} [/ latex ] — манометрическое давление, а [латекс] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {atm}}} [/ latex] — атмосферное давление.Например, если ваш манометр показывает 34 фунта на квадратный дюйм, то абсолютное давление составляет 34 фунта на квадратный дюйм плюс 14,7 фунта на квадратный дюйм ([латекс] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {atm}}} [/ latex] в фунтах на квадратный дюйм) или 48,7 фунтов на кв. дюйм (эквивалент 336 кПа).

АБСОЛЮТНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Абсолютное давление — это сумма манометрического и атмосферного давления.

По причинам, которые мы рассмотрим позже, в большинстве случаев абсолютное давление в жидкости не может быть отрицательным. Жидкости выталкивают, а не вытягивают, поэтому наименьшее абсолютное давление равно нулю.(Отрицательное абсолютное давление — это натяжение.) Таким образом, минимально возможное избыточное давление равно [латекс] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {g}} = — P _ {\ textbf {atm}}} [/ latex] (это делает [ latex] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {abs}}} [/ latex] ноль). Теоретически нет предела тому, насколько большим может быть манометрическое давление.

На рис. 1 показан один из многих типов механических манометров, используемых сегодня. Во всех механических манометрах давление представляет собой силу, которая преобразуется (или преобразуется) в некоторый тип считывания.

Рисунок 1. В этом анероидном манометре используются гибкие сильфоны, соединенные с механическим индикатором для измерения давления.

Целый класс манометров использует свойство, заключающееся в том, что давление, обусловленное весом жидкости, определяется как [латекс] \ boldsymbol {P = h \ rho {g}}.[/ latex] Рассмотрим, например, U-образную трубку, показанную на рисунке 2. Эта простая трубка называется манометром . На рисунке 2 (а) обе стороны трубы открыты для атмосферы. Таким образом, атмосферное давление одинаково снижается с каждой стороны, поэтому его эффект нивелируется. Если жидкость глубже с одной стороны, давление на более глубокой стороне больше, и жидкость течет от этой стороны до тех пор, пока глубины не сравняются.

Давайте посмотрим, как манометр используется для измерения давления. Предположим, что одна сторона U-образной трубки подключена к некоторому источнику давления [латекс] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {abs}}} [/ latex], например, игрушечный воздушный шар на рис. 2 (b) или вакуумная упаковка. банка арахиса, показанная на Рисунке 2 (c).Давление передается на манометр в неизменном виде, и уровни жидкости больше не равны. На рисунке 2 (b) [латекс] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {abs}}} [/ latex] превышает атмосферное давление, тогда как на рисунке 2 (c) [латекс] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {abs}}} [/ latex] меньше атмосферного давления. В обоих случаях [латекс] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {abs}}} [/ latex] отличается от атмосферного давления на величину [латекс] \ boldsymbol {h \ rho {g}}, [/ latex] где [ latex] \ boldsymbol {\ rho} [/ latex] — плотность жидкости в манометре.На рис. 2 (b) [latex] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {abs}}} [/ latex] может поддерживать столб жидкости высотой [латекс] \ boldsymbol {h}, [/ latex] и поэтому должен оказывать давление [латекс] \ boldsymbol {h \ rho {g}} [/ latex], превышающее атмосферное давление (манометрическое давление [латекс] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {g}}} [/ latex] положительное ). На рисунке 2 (c) атмосферное давление может поддерживать столб жидкости высотой [латекс] \ boldsymbol {h}, [/ latex] и так [латекс] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {abs}}} [/ latex ] меньше атмосферного давления на величину [латекс] \ boldsymbol {h \ rho {g}} [/ latex] (манометрическое давление [латекс] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {g}}} [/ latex] равно отрицательный).Манометр с одной стороной, открытой в атмосферу, является идеальным устройством для измерения манометрического давления. Манометрическое давление составляет [латекс] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {g}} = h \ rho {g}} [/ latex] и определяется путем измерения [латекс] \ boldsymbol {h}. [/ Latex]

Рис. 2. Манометр с открытой трубкой имеет одну сторону, открытую в атмосферу. (a) Глубина жидкости должна быть одинаковой с обеих сторон, иначе давление, оказываемое каждой стороной на дно, будет неравным, и поток будет идти с более глубокой стороны. (b) Положительное избыточное давление P _g = hρg , передаваемое на одну сторону манометра, может поддерживать столб жидкости высотой h .(c) Аналогично, атмосферное давление больше отрицательного манометрического давления P _g на величину hρg . Жесткость банки предотвращает передачу атмосферного давления на арахис. Манометры

Mercury часто используются для измерения артериального давления. Надувная манжета надевается на плечо, как показано на рисунке 3. Сжимая грушу, человек, производящий измерение, оказывает давление, которое передается в неизменном виде как на главную артерию руки, так и на манометр.Когда это приложенное давление превышает кровяное давление, кровоток под манжетой прекращается. Затем человек, производящий измерение, медленно снижает приложенное давление и ожидает возобновления кровотока. Артериальное давление пульсирует из-за перекачивания сердца, достигая максимума, называемого систолическим давлением , и минимума, называемого диастолическим давлением , с каждым ударом сердца. Систолическое давление измеряется по значению [latex] \ boldsymbol {h} [/ latex], когда кровоток впервые начинается при понижении давления в манжете.Диастолическое давление измеряется по [latex] \ boldsymbol {h} [/ latex], когда кровь течет без перебоев. Типичное артериальное давление молодого взрослого человека поднимает ртуть до высоты 120 мм при систолическом и 80 мм при диастолическом. Обычно это 120 на 80 или 120/80. Первое давление соответствует максимальной мощности сердца; второй — из-за эластичности артерий в поддержании давления между ударами. Плотность ртутной жидкости в манометре 13.В 6 раз больше воды, поэтому высота жидкости будет 1/13,6 высоты водяного манометра. Эта уменьшенная высота может затруднить измерения, поэтому ртутные манометры используются для измерения более высоких давлений, например артериального давления. Плотность ртути такова, что [латекс] \ boldsymbol {1.0 \ textbf {мм рт. Ст.} = 133 \ textbf {Па}}. [/ Latex]

СИСТОЛИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ

Систолическое давление — это максимальное артериальное давление.

ДИАСТОЛИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ

Диастолическое давление — это минимальное кровяное давление.

Рис. 3. При обычных измерениях артериального давления надувная манжета надевается на плечо на том же уровне, что и сердце. Кровоток определяется сразу под манжетой, и соответствующие значения давления передаются на манометр, заполненный ртутью. (Источник: фотография армии США, сделанная специалистом Micah E. Clare, 4TH BCT)

Пример 1: Расчет высоты внутривенного мешка: артериальное давление и внутривенные инфузии

Внутривенные инфузии обычно производятся с помощью силы тяжести.Предполагая, что плотность вводимой жидкости составляет 1,00 г / мл, на какой высоте следует разместить мешок для внутривенного вливания над точкой входа, чтобы жидкость просто попадала в вену, если артериальное давление в вене на 18 мм рт. Ст. Выше атмосферного. ? Предположим, что мешок для внутривенных вливаний складной.

Стратегия для (а)

Решение

Сначала нам нужно преобразовать давление в единицы СИ. Поскольку [latex] \ boldsymbol {1.0 \ textbf {mm Hg} = 133 \ textbf {Pa}}, [/ latex]

[латекс] \ boldsymbol {P = 18 \ textbf {мм рт. Ст.} \ Times} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {133 \ textbf {Pa}} {1.0 \ textbf {мм рт. / latex] [латекс] \ boldsymbol {= 2400 \ textbf {Pa}}. [/ latex]

Перестановка [latex] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {g}} = h \ rho {g}} [/ latex] для [latex] \ boldsymbol {h} [/ latex] дает [latex] \ boldsymbol {h = \ frac {P _ {\ textbf {g}}} {\ rho {g}}}.2)}} \\ {} & \ boldsymbol {=} & \ boldsymbol {0.24 \ textbf {m.}} \ End {array} [/ latex]

Обсуждение

Барометр — прибор для измерения атмосферного давления. Ртутный барометр показан на рисунке 4. Это устройство измеряет атмосферное давление, а не манометрическое давление, потому что над ртутью в трубке создается почти чистый вакуум. Высота ртути такова, что [латекс] \ boldsymbol {h \ rho {g} = P _ {\ textbf {atm}}}. [/ Latex] Когда атмосферное давление меняется, ртуть поднимается или падает, что дает важные подсказки для синоптики. Барометр также можно использовать как высотомер, поскольку среднее атмосферное давление зависит от высоты.Ртутные барометры и манометры настолько распространены, что единицы измерения атмосферного давления и артериального давления часто используются в миллиметрах ртутного столба. В таблице 2 приведены коэффициенты пересчета для некоторых наиболее часто используемых единиц давления.

Рисунок 4. Ртутный барометр измеряет атмосферное давление. Давление, обусловленное весом ртути, hρg , равно атмосферному давлению. Атмосфера способна вытеснить ртуть в трубке на высоту h , потому что давление над ртутью равно нулю.2} [/ латекс] [латекс] \ boldsymbol {1.0 \ textbf {atm} = 1013 \ textbf {миллибар}} [/ латекс] Таблица 2. Коэффициенты преобразования для различных единиц давления

Манометрическое давление — это давление относительно атмосферного давления.
Абсолютное давление — это сумма манометрического и атмосферного давления.
Анероидный манометр измеряет давление с помощью сильфона и пружины, соединенного со стрелкой калиброванной шкалы.
Манометры с открытой трубкой имеют U-образную форму трубки, один конец которой всегда открыт. Он используется для измерения давления.
Ртутный барометр — это прибор, измеряющий атмосферное давление.

Концептуальные вопросы

1: Объясните, почему жидкость достигает одинаковых уровней с обеих сторон манометра, если обе стороны открыты для атмосферы, даже если трубки имеют разный диаметр.

2: На рис. 3 показано, как выполняется обычное измерение артериального давления.Есть ли какое-либо влияние на измеряемое давление, если манометр опущен? Каков эффект от поднятия руки над плечом? Каков эффект наложения манжеты на верхнюю часть ноги, когда человек стоит? Объясните свои ответы с точки зрения давления, создаваемого весом жидкости.

3: Учитывая величину типичного артериального давления, почему для этих измерений используются ртутные, а не водяные манометры?

Задачи и упражнения

1: Найдите манометрическое и абсолютное давление в баллоне и банке с арахисом, показанных на рисунке 2, при условии, что манометр, подключенный к баллону, использует воду, а манометр, подключенный к банке, содержит ртуть.Выразите в сантиметрах воды для баллона и миллиметрах ртутного столба для банки, взяв для каждого [латекс] \ boldsymbol {h = 0,0500 \ textbf {m}} [/ латекс].

2: (a) Преобразуйте нормальные показания артериального давления 120 на 80 мм рт. Ст. В ньютоны на метр в квадрате, используя соотношение для давления, обусловленного весом жидкости [латекс] \ boldsymbol {(P = h \ rho {g })} [/ latex], а не коэффициент преобразования. (б) Обсудите, почему артериальное давление у младенца может быть ниже, чем у взрослого.В частности, учитывайте меньшую высоту, на которую необходимо перекачивать кровь.

3: Какой высоты должен быть манометр, заполненный водой, чтобы измерять артериальное давление до 300 мм рт.

4: Скороварки существуют уже более 300 лет, хотя в последние годы их использование сильно сократилось (ранние модели имели неприятную привычку взрываться). Какое усилие должны выдерживать защелки, удерживающие крышку на скороварке, если круглая крышка изготовлена из [латекса] \ boldsymbol {25.0 \ textbf {cm}} [/ latex] в диаметре и манометрическое давление внутри 300 атм? Не обращайте внимания на вес крышки.

5: Предположим, вы измеряете артериальное давление стоящего человека, поместив манжету на его ногу на 0,500 м ниже сердца. Вычислите давление, которое вы бы наблюдали (в мм рт. Ст.), Если бы давление в сердце было 120 на 80 мм рт. Ст. Предположим, что нет потери давления из-за сопротивления в системе кровообращения (разумное предположение, поскольку основные артерии большие).

6: Подводная лодка застряла на дне океана с люком на глубине 25,0 м. Рассчитайте усилие, необходимое для открытия люка изнутри, учитывая, что он круглый и имеет диаметр 0,450 м. Давление воздуха внутри подлодки — 1,00 атм.

7: Предполагая, что велосипедные шины идеально гибкие и выдерживают вес велосипеда и водителя только за счет давления, рассчитайте общую площадь контакта шин с землей. Велосипед плюс райдер имеет массу 80.5 \ textbf {Pa}}. [/ Latex]

Глоссарий

абсолютное давление: сумма манометрического давления и атмосферного давления

диастолическое давление: минимальное артериальное давление в артерии

избыточное давление: давление относительно атмосферного

систолическое давление: максимальное артериальное давление в артерии

Решения

Задачи и упражнения

Воздушный шар:

[латекс] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {g}} = 5.3 \ textbf {cm H} _2 \ textbf {O}.} [/ Latex]

Банка:

[латекс] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {g}} = — 50,0 \ textbf {мм рт. Ст.},} [/ Латекс]

[латекс] \ boldsymbol {P _ {\ textbf {abs}} = 710 \ textbf {мм рт. Ст.} [/ Латекс]

4,08 м

[латекс] \ boldsymbol {\ Delta {P} = 38,7 \ textbf {мм рт. Ст.},} [/ Латекс]

[латекс] \ boldsymbol {\ textbf {Кровяное давление в ногах} = \ frac {159} {119}}. [/ Latex]

[латекс] \ boldsymbol {22.2} [/ латекс]

«Абсолютное» давление (фунт / кв. Дюйм) в сравнении с «избыточным» давлением (фунт / кв. Дюйм)

Вот сценарий:

Вы только что получили новый манометр Ashcroft Test Gauge.
Почему ??? Потому что вы знаете, что датчик на вашей канистре недостаточно точен для надежного количественного разведения.
Вы замечаете, что ваш совершенно новый тестовый манометр Ashcroft не показывает ноль, вот так:

Теперь вы начинаете ОТДЫХАТЬ !!! Потому что давайте посмотрим правде в глаза … эти датчики недешевы.
Но прежде чем спрыгнуть со скалы и / или сбросить калибр … давайте рассмотрим следующее:

Подобно манометру на вашей канистре, тестовый манометр Ashcroft будет показывать давление / вакуум в так называемом «манометрическом» давлении. Это не следует путать с «абсолютным» давлением, с которым связано. О чем я здесь говорю?

Абсолютное давление обнуляется относительно идеального вакуума. Манометрическое давление обнуляется относительно местного атмосферного давления. Это означает, что когда вы стоите на уровне моря, ваше тело испытывает ~ 14.7 (14,696) фунтов / квадратный дюйм давления из-за атмосферы над вами. Мы называем это атмосферным давлением [то есть давлением в 1 атмосферу (атм)]. Вы понятия не имеете, что испытываете это каждый день, потому что вы к этому привыкли. Однако вы понимаете, что все по-другому, когда вы ныряете в бассейн и испытываете повышение давления или летите в самолете и испытываете снижение давления. Я знаю, вы знаете, о чем я говорю. В любом случае это атмосферное давление может быть измерено как 14.7 фунтов на квадратный дюйм («a» для абсолютного значения) на уровне моря.

Однако ваш новый модный манометр Ashcroft Test Gauge был настроен на это местное атмосферное давление. Поэтому, когда вы стоите на пляже со своим манометром, он будет показывать 0 фунтов на квадратный дюйм. Чтобы уточнить, когда вы находитесь на уровне моря и повышаете давление в баллоне до 30 фунтов на квадратный дюйм («g» для манометра), вы фактически помещаете в баллон 44,7 фунтов на квадратный дюйм.

Итак, когда вы видите, что ваш ноль на манометре не соответствует норме, это, вероятно, связано с тем, что он был обнулен на другой высоте.Это не означает, что он не откалиброван. Фактически, мы поставляем все откалиброванные, но вам нужно настроить ноль. В случае с клиентом, приведенным выше, так получилось, что они работают на более высокой высоте, где атмосферное давление ниже (например, 14 фунтов на квадратный дюйм), чем высота, на которой манометр был первоначально обнулен. Это более низкое атмосферное давление выражается как более низкое манометрическое давление, которое выглядит так, как будто ноль отключен.

Краткое резюме:

Манометрическое давление = абсолютное давление — атмосферное давление

Используя приведенные выше примеры повышения давления:

30 фунтов / кв. Дюйм изб. = 44.7 фунтов на квадратный дюйм — 14,7 фунтов на квадратный дюйм (атмосферное давление на уровне моря)

0 фунтов на квадратный дюйм = 14,7 — 14,7 фунтов на квадратный дюйм (снова на уровне моря)

А теперь как насчет повторного обнуления этого тестового манометра? Это очень просто: меньший внешний винт в положении «шесть часов» (красная стрелка) — это установочный винт. Ослабьте установочный винт, а затем отрегулируйте ноль большим внутренним винтом (зеленая стрелка). Затем снова затяните установочный винт.

Смешивание избыточного и абсолютного давления кажется довольно частой ошибкой.Поэтому обязательно дважды проверяйте, с чем именно вы имеете дело.

В чем разница между манометрическим, абсолютным, дифференциальным и герметичным давлением?

Загрузить статью в формате .PDF

Давление, мера силы, действующей на определенную область, — это простая концепция. Однако в зависимости от области применения может быть много разных способов интерпретации давления. Вот несколько рекомендаций, которые могут помочь определить типы и единицы измерения давления, а также обсудить, когда и почему используются определенные измерения давления.

Различные типы давления

Есть несколько способов ссылаться на давление. Чтобы точно идентифицировать и передавать измерения давления, необходимо рассмотреть приложение. Датчики давления используют следующие артикулы:

Манометрическое давление использует ссылку на атмосферу вокруг датчика. Поскольку чувствительный элемент прогибается из-за изменения давления, необходима контрольная точка, чтобы точно знать, какое давление измеряется.Датчики давления, которые используют манометрическое давление — обычно измеряемое в фунтах на кв. Это вентиляционное отверстие может быть встроено в датчик или даже через трубку в электрическом соединении. Вентиляционное отверстие расположено так, чтобы использовать атмосферное давление в качестве точки отсчета для датчика при измерении среды. Одной из распространенных причин использования манометрического давления является обеспечение того, чтобы в любом месте по всему миру датчик всегда ссылался на место, в котором он установлен.

Абсолютное давление идеальный вакуум в качестве эталона.Этот тип эталона давления представляет собой манометрическое давление среды плюс давление атмосферы. При изменении местоположения, особенно при изменении высоты, контрольная точка может измениться из-за разницы атмосферного давления. Использование датчика абсолютного давления исключает возможность привязки к изменяющемуся атмосферному давлению и полагается на определенный диапазон давления для справки.

Дифференциальное давление может быть немного сложнее, чем манометрическое или абсолютное, но это просто измерение разницы между двумя средами.Хотя большинство манометрических давлений технически являются датчиками дифференциального давления, измеряющими разницу между средой и атмосферным давлением, для определения разницы между двумя отдельными физическими областями используется датчик истинного дифференциального давления. Например, перепад давления используется для проверки падения или потери давления от одной стороны объекта к другой.

Sealed Pressure встречается реже, чем предыдущие три, но все же имеет место в мире давления.Герметизированное давление использует предварительно определенную контрольную точку, не обязательно вакуум. Это позволяет измерять давление в местах, которые будут меняться в зависимости от атмосферных изменений. Из-за предварительно определенной контрольной точки вентиляция на датчике

не требуется.

Единицы давления

При измерении давления обычно используется несколько единиц. Большинство этих единиц измерения могут использоваться с международной системой единиц, такой как килограммы, мега и т. Д. Эти единицы определены следующим образом:

PSI (фунтов на квадратный дюйм): Это единица измерения одного фунта силы, приложенной к одному квадратному дюйму площади.PSI — типичная единица измерения давления в США.

БАР: Один бар равен атмосферному давлению на Земле на уровне моря. Блок BAR был создан в Европе и до сих пор широко используется там.

PA (Паскаль): Один Паскаль равен одному Ньютону давления на квадратный метр.

InHg (дюймы ртутного столба): Это давление, оказываемое круглым столбом ртути диаметром один дюйм и высотой один дюйм при силе тяжести и температуре 0 ° C (32 ° F). InHg обычно используется для атмосферного давления.

Торр: Это давление, оказываемое круговым столбиком ртути высотой один миллиметр. Также был известен миллиметр ртутного столба (мм рт. Ст.). Он равен 1/760 атмосферы.

InH ₂ O (дюймы водяного столба): Это единица измерения для круглого столба воды диаметром один дюйм, высотой один дюйм, при силе тяжести и температуре 4 ° C (39,2 ° F). Обычно он используется для измерения перепада давления или в системах с водой под низким давлением.

Во многих приложениях абсолютное давление указывается без реальной необходимости.Существует заблуждение, что все измерения давления должны быть абсолютными. Хотя, безусловно, существует потребность в измерении абсолютного давления, для большинства приложений требуется только манометрическое давление или альтернатива. Понимая детали применения, можно легко выбрать подходящий датчик давления. Правильный датчик давления позволяет выполнять более точные процессы и обеспечивать надлежащий результат наиболее эффективным и экономичным способом.

Манометры | Instrumart

Давление является вторым по частоте измерением технологического процесса после температуры в промышленных и коммерческих приложениях.Даже дома, при накачивании шины или проверке состояние котельной системы, точное и немедленное знание давления имеет важное значение. Манометры — это самый простой и непосредственный способ измерения и отображения давления. В то время как другие устройства измерения давления, такие как датчики, преобразователи и преобразователи, преобразуют давление в электрический сигнал, который отправляется на контроллер, записывающее устройство или другой тип устройства сбора данных, манометры предназначены для локального дисплея, показывающего, с первого взгляда, давление внутри вашего огнетушителя, шин, бойлера, скороварки, или важный процесс в промышленных условиях.

Общие сведения о давлении

Давление определяется как сила, приложенная к единице площади. Давление, обычно связанное с жидкостями и газами, является критическим компонентом множества различных приложений, как тех, которые полагаются на точный контроль давления, а также те, которые получают другие значения (такие как глубина / уровень или расход) на основе давления.

Измерение давления может производиться в нескольких единицах. Чаще всего мы видим PSI (фунты на квадратный дюйм) или бар.Другие единицы измерения включают кг / см2, дюйм3O, мм рт. Ст., Па и многие другие.

Также следует учитывать различные типы давления. Тип давления относится к нулевой контрольной точке измерения. Например:

Манометрическое давление: Манометр привязан к атмосферному давлению, поэтому он не учитывает влияние этого давления, что делает его равным абсолютному давлению. минус атмосферное давление. Герметичные манометрические датчики могут использовать фиксированное давление, отличное от температуры окружающей среды.

Абсолютное давление: Манометр сравнивается с абсолютным вакуумом, поэтому он учитывает влияние атмосферного давления. Равно манометрическому давлению. плюс атмосферное давление.

Дифференциальное давление: Манометр содержит два присоединения к процессу для измерения разницы между двумя давлениями, например, каждая сторона фильтра для измерения падения давления.

Манометры

Манометры — довольно простые устройства, хотя есть много соображений, которые необходимо учитывать при выборе лучшего прибора для вашего конкретного применения.Самая очевидная разница, если посмотреть на манометры, то некоторые из них цифровые, а другие аналоговые. Выполняя одну и ту же основную роль, аналоговые и цифровые датчики используют разные технологии и превосходны. в разных условиях.

Аналоговые датчики

Аналоговые манометры, часто называемые механическими манометрами, используют иглу, которая указывает на число на шкале, соответствующее давлению, измеряемому измерительным элементом. Аналоговый Манометры можно найти повсюду, поскольку они представляют собой точный и недорогой вариант, не требующий питания и минимального обслуживания, если таковой имеется.

Аналоговые датчики могут быть адаптированы практически для любого применения. Они могут быть достаточно точными для использования в качестве контрольно-измерительных приборов, достаточно надежными для использования в сложных производственных средах, достаточно прочными. для промышленного использования и достаточно недорогой для коммерческого использования.

Большинство аналоговых датчиков полагаются на один из двух принципов измерения:

Трубка Бурдона: Манометры с трубками Бурдона являются наиболее распространенным типом используемых аналоговых манометров.Трубки Бурдона основаны на принципе выпрямления изогнутой трубки. при воздействии давления. Трубка подключена к указывающему устройству, поэтому незначительные движения, вызванные колебаниями давления, отображаются на шкале калибровки давления на шкале.

Манометры с трубкой Бурдона очень хорошо подходят для большинства применений, особенно для тех, которые связаны с давлением от среднего до очень высокого. Они просты в конструкции, что делает их недорогими. и проста в использовании.Трубки Бурдона также обладают превосходной линейностью и могут иметь точность до ± 0,1%, что делает их пригодными для прецизионных измерений.

Однако манометры с трубкой Бурдона также имеют ограничения. Им не хватает чувствительности для получения высокоточных показаний при низком давлении, а также они могут быть чувствительны к ударам и вибрации. а также подвержены гистерезису. Трубки Бурдона также могут реагировать медленно, поэтому приложения, связанные с быстрыми колебаниями давления, не идеальны. Также, как и все аналоговые манометры, трубки Бурдона не могут проводить измерения абсолютного давления и не особенно умеют проводить точные измерения.

Сильфон : Манометры с сильфоном — отличное решение при измерении диапазонов давления ниже идеального для манометров с трубкой Бурдона. Манометры сильфона содержат упругий элемент. который радиально расширяется и сжимается, чтобы реагировать на изменения давления. Внутренний сильфон соединен с указательным устройством, поэтому малозаметные движения из-за колебаний давления указывается на шкале калибровки давления на циферблате.

Манометры с сильфоном превосходны в приложениях с низким давлением и обладают точностью и чувствительностью для точных измерений.Кроме того, сильфонные манометры прочные и надежные с низким гистерезисом. и ползать. Как и трубки Бурдона, сильфонные манометры чувствительны к вибрации и ударам.

Аналоговые датчики широко распространены не зря, они предлагают точность в широком диапазоне по хорошей цене. Хотя они не могут соответствовать характеристикам цифровых датчиков, аналоговые датчики часто доступны. с температурной компенсацией для большей точности, заполнением жидкостью для смягчения движения стрелки, несколькими размерами циферблата для улучшения видимости и необходимого пространства

Цифровые датчики

Цифровые манометры используют современные датчики и микропроцессоры для отображения высокоточных показаний давления на цифровом индикаторе. Хотя, как правило, дороже аналоговых датчиков, цифровые манометры предлагают ряд функций, которые делают их привлекательными альтернативами для ряда приложений.

Цифровые датчики обеспечивают быстрое и легкое считывание результатов. Вместо того, чтобы считать хеши для считывания давления, цифровые манометры обеспечивают разрешение до 0.01 или 0,001, что делает их идеальными для очень низких давлений или небольших дополнительных изменений давления, таких как те, которые обнаруживаются при испытании на герметичность, которые невозможно идентифицировать с помощью аналогового манометра.

Цифровые манометры имеют меньше движущихся частей, чем аналоговые, что делает их более надежными. Простые в эксплуатации, они, тем не менее, могут быть запрограммированы для нескольких единиц давления и включают выходы для отправки результатов в компьютер, регистратор данных или другой инструмент для хранения или анализа.

Большинство цифровых манометров используют одну из двух технологий измерения:

Тензодатчик: Тензодатчики полагаются на пьезорезистивный эффект, который описывает изменения удельного электрического сопротивления полупроводника или металла, обычно кремния, тонкая пленка из поликремния, склеенная металлическая фольга, толстая пленка или тонкая пленка с напылением — при приложении механической нагрузки (давления). Чаще всего эта технология состоит из диафрагмы с рисунком в него встроен металлический тензодатчик.Повышение давления вызывает деформацию диафрагмы, а затем и манометра, что влияет на его удельное сопротивление. Это изменение измеряется и преобразуется в электрический сигнал, пропорциональный давлению. Обычно тензодатчики подключаются в виде мостовой схемы Уитстона, чтобы максимизировать выходной сигнал датчика и снизить чувствительность. к ошибкам.

Пьезоэлектрические: Пьезоэлектрические датчики полагаются на пьезоэлектрический эффект в определенных материалах, таких как кварц, для измерения деформации чувствительного механизма из-за давления.При приложении давления на датчике возникает заряд пропорционально силе.

На что следует обратить внимание при выборе манометра:

Какой тип и диапазон давления?
Требуется ли вывод? Если да, то какого типа?
Какая точность требуется?
Какие единицы измерения предпочтительны?
Какое технологическое соединение требуется?
Есть ли проблемы с совместимостью материалов или химической стойкостью?
Какой диапазон температур? Нужна ли компенсация?
Какое давление разрыва требуется?
Требуются ли разрешения агентства?
Какой размер циферблата предпочтительнее?

Если у вас есть какие-либо вопросы относительно манометров, не стесняйтесь обращаться к одному из наших инженеров, отправив нам электронное письмо по адресу sales @ instrumart.com или по телефону 1-800-884-4967.