Прибор для измерения абсолютного давления

Содержание

Приборы для измерения давления. Виды и работа. Применение

Характеристикой давления является сила, которая равномерно воздействует на единицу площади поверхности тела. Эта сила оказывает влияние на различные технологические процессы. Давление измеряется в паскалях. Один паскаль равен давлению силы в один ньютон на площадь поверхности в 1 м 2 . Применяют приборы для измерения давления.

Виды давления
  • Атмосферное давление образуется атмосферой Земли.
  • Вакуумметрическое давление – это давление, не достигающее величины атмосферного давления.
  • Избыточное давление – это величина давления, превосходящая значение атмосферного давления.
  • Абсолютное давление определяется от величины абсолютного нуля (вакуума).
Виды и работа

Приборы, измеряющие давление, называются манометрами. В технике чаще всего приходится определять избыточное давление. Значительный интервал измеряемых величин давлений, особые условия измерения их во всевозможных технологических процессах обуславливает разнообразие видов манометров, которые имеют свои различия по конструктивным особенностям и по принципу работы. Рассмотрим основные из применяемых видов.

Барометры

Барометром называют прибор, измеряющий давление воздуха в атмосфере. Существует несколько видов барометров.

Ртутный барометр действует на основе перемещения ртути в трубке по определенной шкале.

Жидкостный барометр работает по принципу уравновешивания жидкости давлением атмосферы.

Барометр-анероид работает на изменении размеров металлической герметичной коробки с вакуумом внутри, под действием давления атмосферы.

Электронный барометр является более современным прибором. Он преобразовывает параметры обычного анероида в цифровой сигнал, отображающийся на жидкокристаллическом дисплее.

Жидкостные манометры

В этих моделях приборов давление определяется высотой столба жидкости, которое выравнивает это давление. Жидкостные приборы для измерения давления чаще всего выполняют в виде 2-х стеклянных сосудов, соединенных между собой, в которые залита жидкость (вода, ртуть, спирт).

Один конец емкости соединен с измеряемой средой, а второй открыт. Под давлением среды жидкость перетекает из одного сосуда в другой до выравнивания давления. Разность уровней жидкости определяет избыточное давление. Такими приборами замеряют разность давлений и разрежение.

На рисунке 1а изображен 2-х трубный манометр, измеряющий вакуум, избыточное и атмосферное давление. Недостатком является значительная погрешность измерения давлений, имеющих пульсацию. Для таких случаев применяют 1-трубные манометры (рисунок 1б). В них один край сосуда большего размера. Чашка соединена с измеряемой полостью, давление которой передвигает жидкость в узкую часть сосуда.

При замере берется во внимание только высота жидкости в узком колене, так как жидкость изменяет свой уровень в чашке незначительно, и этим пренебрегают. Чтобы произвести замеры малых избыточных давлений используют 1-трубные микроманометры с трубкой, наклоненной под углом (рисунок 1в). Чем больше наклон трубки, тем точнее показания прибора, вследствие увеличения длины уровня жидкости.

Особой группой считаются приборы для измерения давления, в которых движение жидкости в емкости действует на чувствительный элемент – поплавок (1) на рисунке 2а, кольцо (3) (рисунок 2в) или колокол (2) (рисунок 2б), которые связаны со стрелкой, являющейся указателем давления.

Преимуществами таких приборов является дистанционная передача и их регистрация значений.

Деформационные манометры

В технической области приобрели популярность деформационные приборы для измерения давления. Их принцип работы заключается в деформации чувствительного элемента. Эта деформация появляется под действием давления. Упругий компонент связан со считывающим устройством, имеющим шкалу с градуировкой единицами давления.

Деформационные манометры делятся на:
  • Пружинные.
  • Сильфонные.
  • Мембранные.
Пружинные манометры

В этих приборах чувствительным элементом является пружина, соединенная со стрелкой передаточным механизмом. Давление воздействует внутри трубки, сечение старается принять круглую форму, пружина (1) пытается раскручиваться, в результате стрелка передвигается по шкале (рисунок 3а).

Мембранные манометры

В этих приборах упругим компонентом является мембрана (2). Она прогибается под давлением, и воздействует на стрелку с помощью передаточного механизма. Мембрану изготавливают по типу коробки (3). Это увеличивает точность и чувствительность прибора из-за большего прогиба при равном давлении (рисунок 3б).

Сильфонные манометры

В приборах сильфонного типа (рисунок 3в) упругим элементом является сильфон (4), который выполнен в виде гофрированной тонкостенной трубки. В эту трубку воздействует давление. При этом сильфон увеличивается в длину и с помощью механизма передачи передвигает стрелку манометра.

Сильфонные и мембранные виды манометров используют для замеров незначительных избыточных давлений и вакуума, так как упругий компонент имеет небольшую жесткость. При применении таких приборов для измерения вакуума они получили название тягомеров. Прибор, измеряющий избыточное давление, является напоромером, для измерения избыточного давления и вакуума служат тягонапоромеры.

Приборы для измерения давления деформационного типа имеют преимущество в сравнении с жидкостными моделями. Они позволяют производить передачу показаний дистанционно и записывать их в автоматическом режиме.

Это происходит вследствие преобразования деформации упругого компонента в выходной сигнал электрического тока. Сигнал фиксируется приборами измерений, которые имеют градуировку по единицам давления. Такие приборы имеют название деформационно-электрических манометров. Широкое использование нашли тензометрические, дифференциально-трансформаторные и магнитомодуляционные преобразователи.

Дифференциально-трансформаторный преобразователь

Электрический сигнал усиливается в полупроводниковом усилителе и поступает на вторичные электроизмерительные устройства.

Тензометрические манометры

Преобразователи на основе тензометрического датчика работают на основе зависимости электрического сопротивления тензорезистора от величины деформации.

Тензодатчики (1) (рисунок 5) фиксируются на упругом элементе прибора. Электрический сигнал на выходе возникает вследствие изменения сопротивления тензорезистора, и фиксируется вторичными устройствами измерения.

Электроконтактные манометры

В схемах сигнализации, системах авторегулирования технологических процессов, приборах тепловой защиты популярными стали электроконтактные манометры. На рисунке изображена схема и вид прибора.

Упругим компонентом в приборе выступает трубчатая одновитковая пружина. Контакты (1) и (2) выполняются для любых отметок шкалы прибора, вращая винт в головке (3), которая находится на внешней стороне стекла.

При уменьшении давления и достижении его нижнего предела, стрелка (4) с помощью контакта (5) включит цепь лампы соответствующего цвета. При возрастании давления до верхнего предела, который задан контактом (2), стрелка замыкает цепь красной лампы контактом (5).

Классы точности
Измерительные манометры разделяют на два класса:
  1. Образцовые.
  2. Рабочие.

Образцовые приборы определяют погрешность показаний рабочих приборов, которые участвуют в технологии производства продукции.

Класс точности взаимосвязан с допустимой погрешностью, которая является величиной отклонения манометра от действительных величин. Точность прибора определяется процентным соотношением от максимально допустимой погрешности к номинальному значению. Чем больше процент, тем меньше точность прибора.

Образцовые манометры имеют точность намного выше рабочих моделей, так как они служат для оценки соответствия показаний рабочих моделей приборов. Образцовые манометры применяются в основном в условиях лаборатории, поэтому они изготавливаются без дополнительной защиты от внешней среды.

Пружинные манометры имеют 3 класса точности: 0,16, 0,25 и 0,4. Рабочие модели манометров имеют такие классы точности от 0,5 до 4.

Применение манометров

Приборы для измерения давления наиболее популярные приборы в различных отраслях промышленности при работе с жидким или газообразным сырьем.

Читайте также:  Преобразование из десятичной системы в двоичную

Прибор для измерения абсолютного давления

ПРОВЕРИЛ:________________

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение назначения, устройства, принцип действия и тарировки приборов дня измерения давления (абсолютного, манометрического вакуумметрического).

Приборы для измерения давлений

Приборы для измерения давлений классифицируют по различным признакам. По характеру измеряемого давления приборы разделяют на следующие классы:

1) барометры – приборы для измерения атмосферного давления:

2) манометры – приборы для измерения избыточного давления;

3) вакуумметры – приборы для измерения вакуума;

4) мановакуумметры – приборы для измерения, как избыточного давления, так и вакуума;

5) манометры абсолютного давления – приборы для измерения абсолютного (полного) давления;

6) дифференциальные манометры – приборы для измерения разности давлении.

По принципу действий приборы различают:

Простейшим прибором для измерения избыточного давления является пьезометр (рис.1, а). Он представляет собой вертикально установленную прозрачную стеклянную или ПВХ трубку с открытым верхним концом

Измерения по пьезометру проводят в единицах длины, поэтому иногда давления выражают в единицах высоты столба определенной жидкости. Пьезометр высотой 1,5. 2м позволяет измерить давление до 0,15. 0,20 атм.

Основным достоинством пьезометра является простота устройства и точность измерения. Основным недостатком пьезометра является малый диапазон измеряемых давлений. При больших давлениях пьезометр становится слишком громоздким. К недостаткам пьезометра также можно отнести хрупкость.

Избыточное давление в жидкостях или газах измеряется манометрами. Это весьма обширный набор измерительных приборов различной конструкции и различного исполнения

На рисунке 1,б показана схема действия поршневого манометра. При увеличении давления в сосуде жидкость или газ по закону Паскаля передаёт это давление на нижнюю поверхность поршня, заставляя его тем самым подниматься или опускаться. Поршень связан через систему рычагов с указательной стрелкой.

Рис.1 Приборы для измерения избыточного давления

а) пьезометр, б) поршневой манометр, в) жидкостный манометр, г) мембранный манометр, д) сильфонный манометр

Другой тип манометра – это открытый (жидкостный) манометр (рис.1, в). Он состоит из U-образной трубки, наполненной ртутью или другой жидкостью. Работа основана на законе сообщающихся сосудов и на уравновешивании измеряемого давления газа давлением столба жидкости (ртути, воды и т. д.). В один конец трубки подается давление. Жидкость в другой трубке поднимается до тех пор, пока измеряемое давление не будет в точности равно давлению, вызываемому разностью уровней жидкости в двух коленах трубки. Зная эту разность высот можно рассчитать давление.

Недостатком такого манометра является то, что величина давления зависит от ускорения свободного падения в данном месте. Не всегда такой манометр градуируется в паскалях, часто бывает удобным измерять давление в единицах высоты столба данной жидкости – в миллиметрах ртутного столба, водяного столба (1 мм вод. ст. – 9,8 Па; 1 мм рт. ст. = 133,3 Па)

Одним из простых приборов для измерения повышенных и высоких давлений является трубчатый манометр или манометр Бурдона Главная составная часть его – изогнутая по дуге латунная труба 1 овального сечения (рис. 2).

Жидкость или газ, производя давление изнутри трубки, выпрямляет ее.

Жидкость или газ подается в штуцер 3, соединенный с трубкой 1. Трубка, распрямляясь, приводит в движение систему зубчатых колес и рычагов 2, которые поворачивают стрелку 4; чем больше давление, тем на больший угол повернется стрелка. Угол поворота стрелки пропорционален измеряемому давлению. Шкала, нанесенная на циферблате, градуирована в единицах давления. Обычно манометр калибруется в МПа. Такие манометры применяются при измерении давления воздуха, пара, газов и жидкостей. Манометры для измерения давления в шинах автомобиля часто бывают типа манометра Бурдона.

Таким образом, это деформационный манометр.

К деформационным относятся также мембранные и сильфонные манометры (рис. 1, г, д)

Главной частью мембранного манометра является гибкая круглая плоская пластина способная получить прогиб под действием давления.

Сильфонный манометр (сильфон) представляют собой тонкостенную цилиндрическую оболочку с поперечными гофрами, способную получать значительное перемещении под действием давления. Для увеличения жесткости внутрь сильфона часто помещают пружину. Сильфоны изготавливают из бронзы, углеродистой стали, алюминиевых сплавов. Серийно производят бесшовные и сварные сильфоны диаметром от 8-10 до 80-100 мм. Сильфоны более чувствительны, чем мембранные манометры и имеют больший диапазон измерений.

Основными достоинствами приборов являются большой диапазон измеряемых давлений, простота устройства и применения, портативность и универсальность.

Основным недостатком приборов является непостоянство их показаний, вследствие постепенных изменений упругих свойств пружинящего элемента, возникновения остаточной деформации, износа передаточного механизма. Поэтому такие приборы необходимо периодически проверять.

Манометры позволяют определять давление лишь с определенной точностью, класс точности манометров определяется величиной k, выражающей максимальную допустимую погрешность величины , соответствующей предельному показанию шкалы прибора

Номинальный ряд классов, точности манометров: 0,005; 0,02; 0,05; 0,1; 0.2; 0,35; 1; 2; 2,5; 4,0; 6,0.

Манометры и вакуумметры, пружинные образцовые служат для контроля манометров общего назначения и для проведения особо точных замеров. Для контроля образцовых манометров используются грузопоршневые манометры.

Манометры класса 0,05 предназначены для проверки образцовых пружинных и других манометров точных измерения, манометры класса 0,2 – для проверки технических манометров общего назначения.

Рис.2 Механический манометр трубчатого типа
Рис.3 Экспериментальная установка

Стенд для тарировки включает:

Показания образцового манометраПоказания проверяемого манометра,
Давление, При прямом ходепогрешностьПри обратном ходепогрешность

ВЫВОДЫ

  1. Сделать заключение о годности проверяемого прибора в эксплуатации.

Датчики абсолютного давления: штуцерные, фланцевые, с капиллярной линией и разделительной мембраной

ПРИНЦИП РАБОТЫ ДАТЧИКА АБСОЛЮТНОГО ДАВЛЕНИЯ «ЭМИС»-БАР»

Датчики абсолютного давления имеют принцип работы, общий для всех видов преобразователей промышленного назначения. Они измеряют непрерывное давление с последующим преобразованием полученного значения в унифицированный выходной сигнал постоянного тока от 4 до 20 мА, на который накладывается цифровой HART протокол. Кроме того, полученный результат отображается на индикаторе. Управление осуществляется посредством компьютера и портативного HART-коммуникатора. С их помощью можно производить настройку всех функций прибора. Также, настройку основных параметров можно осуществлять с помощью кнопок ввода. Модуль кнопок расположен в верхней части корпуса и позволяет проводить настройку во взрывоопасной зоне без нарушения герметичности оболочки устройства.

Измерение абсолютного давления газообразных и жидких сред осуществляется относительно абсолютного вакуума. Полученные значения могут быть выражены в установленных при настройке единицах измерения.

В производственной линейке ЗАО «ЭМИС» преобразователи данного типа представлены с различными вариантами присоединения к процессу: штуцерного и фланцевого, а также с выносной плоской или с погружной мембраной. Рассмотрим более подробно их технические характеристики и сферы применения.

Датчик давления «ЭМИС»-БАР 123», применение на узлах учета

Зачастую, именно этот (штуцерный) датчик давления входит в узел учета. Например, датчик давления «ЭМИС»-БАР 123» применяется на узле учета тепловой энергии «ЭМИС –Эско 2210». Поскольку для теплосчетчиков измеряемой средой является горячий пар, преобразователь используется совместно с отборным устройством, которое выполняет две функции: понижает температуру и гасит гидроудары. Отборное устройство может быть выполнено из углеродистой или нержавеющей стали. При его использовании максимальная температура измеряемой среды может достигать +460°С.

«ЭМИС»-БАР 133» фланцевый

Фланцевое исполнение зачастую выбирают, если требуется присоединение к процессу 1/4NPT, а также в тех случаях, когда измеряемая среда является агрессивной. У данной модели имеется большой выбор материалов мембраны (тантал, монель), а также есть возможность подвода капиллярной трубки. Для снижения температуры для фланцевых датчиков применяются охладители.

Датчик давления «ЭМИС»-БАР 175» с разделительной мембраной

Данный прибор имеет фланцевое присоединение с плоской разделительной мембраной, которая может быть вынесена на капиллярной линии, что позволяет устанавливать его отдельно от процесса. Такое исполнение зачастую востребовано на высокотемпературных средах. Стоит отметить, что 1 метр капиллярной линии позволяет снизить температуру на 50 градусов, при том, что датчик рассчитан на температуру среды от -60 до +180 С.

«ЭМИС»-БАР 176» отличается от модели «175» только тем, что мембрана находится на выступе. При этом имеется возможность выбрать высоту выступа при заказе. Длина погружной части плюсовой камеры может составлять от 50 до 250 метров. Этот ДД также применяется на высокотемпературных и вязких средах. Кроме того, такое исполнение применимо на толстостенных или имеющих изоляцию трубопроводах.

Читайте также:  Прибор для замера температуры воды

Преимуществом всех перечисленных моделей является высокая точность. Их основная приведенная погрешность при спецзаказе составляет до 0,04%. Кроме того, сертифицирован ряд пределов основной приведенной погрешности: 0,04%; 0,065%; 0,075%; 0,1%; 0,2 %; 0,5 %; 1,00%; 1,5%; 2,0%; 2,5%.

ДИАПАЗОНЫ ИЗМЕРЕНИЯ

ДиапазонМодель «ЭМИС – БАР»
0…25 кПа133
0…500 кПа133
0…3 МПа133
0…10 МПа133
0…25 кПа123, 175, 176
0…130 кПа123, 175, 176
0…500 кПа123, 175, 176
0…3 МПа123, 175, 176
0…16 МПа123, 175, 176
0…40 МПа123, 175, 176

ПОВЕРКА

Стоит отметить, что межповерочный интервал приборов «ЭМИС»-БАР» составляет 5 лет. Первичная поверка осуществляется при выпуске из производства. Кроме того, поверку необходимо проводить в тех случаях, когда устройство хранится до ввода в эксплуатацию дольше срока действия поверки. Также прибор поверяют после ремонта с демонтажем с места установки.
Методика поверки предусматривает следующие операции:

  • внешний осмотр устройства;
  • опробование;
  • проверка идентификационных данных программного обеспечения;
  • определение основной погрешности;
  • определение вариации выходного сигнала;
  • оформление результатов.

В данной статье мы рассмотрели датчики абсолютного давления торговой марки «ЭМИС». В целом же продуктовая линейка включает 20 моделей преобразователей, предназначенных для измерения всех видов давления: дифференциального, избыточного, гидростатического и вакуумметрического. Ознакомиться с их техническими характеристиками, руководством по эксплуатации и сертификацией возможно в тематическом разделе нашего сайта.

Если у вас остались вопросы по датчикам, вы можете задать их инженерам компании “ЭМИС”:

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Измерение – абсолютное давление

Измерение абсолютного давления в конденсаторе только по вакууму может привести к существенным ошибкам. [2]

Помимо измерения абсолютного давления манометром МП А-15 можно измерять избыточное давление ( положительное и отрицательное) и разность давлений. [3]

Для измерения абсолютного давления применяют также поршневые системы с одним простым поршнем и двумя цилиндрами, каждый из которых содержит измерительные камеры: нижнюю – для сообщения с измеряемым абсолютным давлением, верхнюю – для подключения откачанной вакуумной системы. Вес грузов, необходимых для уравновешивания абсолютного давления, посредством нагрузочного устройства действует на среднюю часть поршня, к которой обеспечен доступ со стороны окружающей манометр среды. Приборы этого типа, например, грузо-поршневой манометр МАД-3, применяются как в государственных поверочных, так и в ведомственных метрологических службах. [4]

Для измерения абсолютного давления применяют приборы, которые называются манометрами абсолютного давления. При отсутствии их измерение производят двумя приборами: если абсолютное давление больше атмосферного, – манометром и барометром, при абсолютном давлении меньше атмосферного – вакуумметром и барометром. [5]

Помимо измерения абсолютного давления манометром МП А – 15 можно измерять избыточное давление ( положительное и отрицательное) и разность давлений. [6]

Для измерения абсолютного давления применяют также поршневые системы с одним простым поршнем и двумя цилиндрами, каждый из которых содержит измерительные камеры: нижнюю – для сообщения с измеряемым абсолютным давлением, верхнюю – для подключения откачанной вакуумной системы. Вес грузов, необходимых для уравновешивания абсолютного давления, посредством нагрузочного устройства действует на среднюю часть поршня, к которой обеспечен доступ со стороны окружающей манометр среды. Приборы этого типа, например, грузо-поршневой манометр МАД-3, применяются как в государственных поверочных, так и в ведомственных метрологических службах. [7]

Для измерения абсолютного давления газа ( воздуха) применяется бесшкальный мембранный электрический манометр типа МАДМЭ с магнитомодуляционным преобразователем. Этот прибор имеет в качестве чувствительного элемента замкнутую упругую мембранную коробку, изготовленную из медного сплава и помещенную в цилиндрический корпус, в который подводится измеряемое давление. Из полости коробки воздух полностью удален. Нижняя часть коробки закрепляется в корпусе неподвижно, а верхняя соединяется при помощи штока с магнитным плунжером. [9]

Для измерения малых абсолютных давлений газов могут быть использованы разнообразные явления. Известны вакуумметры, действие которых основано на изменении вязкости, теплопроводности, степени ионизации и других свойств газа в связи с изменением его давления. В вязкостных датчиках регистрируются параметры движения твердого тела, подверженного вязкому взаимодействию с газом, давление которого измеряется. Например, оценка декремента затухания колебаний кварцевой нити или упругой пластины оптическими методами позволяет измерять разрежения порядка Ю-3-10 7 мм рт. ст. При снижении давления газа увеличивается длина свободного пробега молекул. [10]

Для измерения малых абсолютных давлений порядка сотых и тысячных долей мм рт. ст. применяются различные типы манометров абсолютного давления, из которых к группе жидкостных приборов относится манометр сжатия, схема которого показана на фиг. [11]

Для измерений малых абсолютных давлений , применяемых в вакуумной технике, и малых разностей давлений, целесообразно применять паскаль и дольные от него. Поэтому значения малых давлений, выраженные в паскалях, оказываются приблизительно на 2 порядка больше, чем значения давлений в миллиметрах ртутного столба. [12]

При измерении абсолютного давления ( манометрами абсолютного давления, барометрами, высотомерами и др.) внутри коробки создается вакуум. Такие коробки называются анероид-ными в отличие от манометрических, внутренняя полость которых соединена с измеряемым давлением. [14]

Манометр абсолютного давления Testo: высокоточное измерение, надежный контроль

Измерение абсолютного давления часто используется для определения давления в замкнутой системе, например, при прокачке установки вакуумным насосом или вакуумировании холодильных систем или тепловых насосов.


Измерение абсолютного давления – преимущества манометров Testo

  • Компактная и устойчивая конструкция для защиты вакуума в измерительном сенсоре.
  • Также подходит для применения в труднодоступных и агрессивных средах.
  • Очень широкий спектр применений, например при эксплуатации зданий, в холодильных установках, системах кондиционирования и вентиляции, в лабораториях и на производстве.

Какие манометры лучше подходят для измерения абсолютного давления? Приборы от лидера рынка Testo.


Манометры абсолютного давления со встроенным сенсором

Высокоточные, надежные измерительные приборы для измерения абсолютного давления. Также подходят для барометрического замера высоты.

Манометры абсолютного давления со съемными зондами

Измерение нескольких параметров всего одним прибором. Просто подключите нужный зонд и получайте высокоточные результаты даже при минимальных значениях давления.

Зонды

Широкий выбор многократно испытанных опциональных зондов с сенсором абсолютного давления для высокоточного измерения абсолютного давления даже в сложных условиях.

Точно для вашей задачи: измерение абсолютного давления для пусконаладки, сервисного и технического обслуживания

Что нужно знать при измерении абсолютного давления

Измеряемое давление, в зависимости от применения, бывает абсолютным или относительным. При этом любое давление измеряется относительно эталонной величины. Для абсолютного давления (обозначение: P abs) эталонной величиной является абсолютный вакуум (0 бар), что соответствует безвоздушному пространству в космосе. Таким образом, независимое от погоды или высоты абсолютное давление показывает разницу относительно вакуума. Манометр абсолютного давления имеет три особенности:

  1. Всего одно шланговое соединение
  2. Показывает только положительные значения измерения и не может быть обнулен
  3. Включенный вакуум в сенсоре абсолютного давления (эталонное давление).

Свяжитесь с нами


Измерение абсолютного давления – стандартные области применения в промышленности и технике

Давление наряду с температурой и влажностью является одним из самых важных и востребованных физических параметров. При проведении самых разных работ в области отопления, сантехники, климата помещений и зданий, а также технологического оборудования без замеров абсолютного давления не обойтись. Просто манометр абсолютного давления или в комбинации с другими измеряемыми параметрами – в Testo для любого применения найдется оптимальный прибор для измерения давления:

1. Контроль качества воздуха в помещении: Абсолютное давление – лишь один параметр в ряду прочих, необходимых для надежного мониторинга качества воздуха в помещении. Рекомендуется использовать измерительные приборы, объединяющие в себе функции измерения всех основных параметров, например:

  • Приборы для измерения скорости и оценки качества воздуха в помещении
  • Многофункциональные измерительные приборы
  • WiFi-логгеры данных
  • Зонды уровня комфорта для измерения степени турбулентности

Здесь вы найдете подходящий прибор для измерения давления для решения ваших задач.

2. Поиск утечек в системах кондиционирования и холодильных установках:
При подозрении на утечку детектор утечек хладагентов позволит быстро и надежно выявить негерметичный участок. Благодаря этому вы сможете оперативно восстановить производительность холодильной установки и предупредить повреждение системы.

3. Вакуумирование холодильных установок и тепловых насосов:
При вакуумировании установки с удалением посторонних газов, влаги и масел контроль абсолютного давления также необходим.

Читайте также:  Прибор для замера температуры на расстоянии

Преобразователь давления. Общая информация

Преобразователь давления — измерительный прибор, предназначенный для непрерывного измерения давления различных сред и последующего преобразования измеренного значения в унифицированный выходной сигнал по току или напряжению. Преобразователи давления часто называют датчиками давления. Давление определяется как единица силы создаваемая на единицу площади поверхности. В системе СИ единицей измерения давления является Паскаль (Па). Один Паскаль равен силе в один Ньютон, приложенной на площадь в один квадратный метр (Па = Н / м²).

В зависимости от вида измеряемого давления, преобразователи давления делятся на несколько видов.

Преобразователи избыточного давления

Данные преобразователи измеряют давление, создаваемое какой-либо средой относительно атмосферного давления. Этот тип преобразователей давления является самым распространенным и применяется практически во всех отраслях промышленности: ЖКХ, энергетика, водоподготовка, водоочистка, системы отопления, кондиционирования и вентиляции, пищевая промышленность, химия и др.

Для измерения избыточного давления воды, пара, нейтральных жидкостей и газов ООО «КИП-Сервис» предлагает датчик давления общепромышленного назначения PTE5000. Данные датчики широко применяются российскими предприятиями для измерения давления воды в системах котельной автоматики, системах водоснабжения и водоотведения, ЖКХ и других системах, где на первом плане стоит невысокая стоимость оборудования.

Преобразователи абсолютного давления

Данные преобразователи измеряют давление, создаваемое какой—либо средой относительно абсолютного разряжения (вакуума). Эти датчики давления не так широко распространены, и используются в основном в химической промышленности. В ассортименте датчиков ООО «КИП-Сервис» преобразователи абсолютного давления представлены серией преобразователей давления CER-8000 и CER-2000 голландской фирмы KLAY-INSTRUMENTS BV, выполненные в корпусе из нержавеющей стали, что актуально именно для химической промышленности. Следует отметить, что данные серии датчиков давления, в зависимости от модификации, могут применяться для измерения и других видов давления.

Преобразователи вакууметрического давления (разряжения)

Эти датчики измеряют уровень разряжения (вакуума) относительно атмосферного давления. На сегодняшний день вакуумные процессы находят широкое применение в таких отраслях, как пищевая промышленность (вакуумная упаковка, вакуумный транспорт), металлургическая промышленность и производство РТИ (литье под вакуумом), автомобилестроение и др.

Преобразователи гидростатического давления (гидростатические уровнемеры)

Данные преобразователи представляют собой разновидность датчиков избыточного давления, в том случае, когда последние применяются для измерения гидростатического уровня жидкостей. Преобразователь фактически измеряет давление столба жидкости над ним. Для применения в водоканалах и системах водоочистки в номенклатуре ООО «КИП-Сервис» представлены погружные гидростатические датчики уровня Hydrobar производства фирмы KLAY-INSTRUMENTS BV.

Как было сказано выше, единицей измерения давления в системе СИ является «Паскаль» (Па). На практике в промышленности широко применяются и другие единицы измерения, кроме «Па» наиболее распространенными являются «bar» (бар), «м.в.с.» (метр водяного столба) и «кгс/см²» (килограмм-сила на сантиметр квадратный), а также производные этих единиц: «мбар» (миллибар), «кПа» (килопаскаль), «МПа» (мегапаскаль).

Таблица перевода популярных единиц измерения давления

ЕдиницыПакПаМПакгс/см²мм рт.ст.мм вод.ст.бар
1 Па110 –310 –610,197 16
х 10 –6
0,007 500 620,101 971 60,000 01
1 кПа1 000110 –30,010 197 167,500 62101,971 60,01
1 МПа1 000 0001 000110,197 167 500,62101 971,610
1 кгс/м 29,806 659,806 65
х 10 –3
9,806 65
х 10 –6
0,000 10,073 555 9198,066 5
х 10 –6
1 кгс/см 298 066,598,066 50,098 066 51735,55910 0000,980 665
1 мм рт.ст. (при 0 °C)133,322 40,133 322 40,000 133 322 40,001 359 51113,595 10,001 332 24
1 мм вод.ст. (при 0 °C)9,806 659,807 750
х 10 –3
9,806 65
х 10 –6
0,000 10,073 555 9198,066 5
х 10 –6
1 бар100 0001000,11,019 716750,06210 197,161

Конструкция преобразователей давления

На рисунке снизу приведена общая схема конструкции преобразователей давления. В зависимости от типа датчика, производителя прибора и особенностей применения, конструкция может меняться. Данная схема предназначена для ознакомления с основными элементами типового измерительного преобразователя давления.

  1. Кабельный ввод: Эта часть преобразователя давления используется для герметичного ввода электрического кабеля в датчик. Как правило, используется сальниковый ввод типа PG9, но встречаются и другие варианты подсоединения (например PG16, M20x1,5).
  2. Клеммы: Клеммы необходимы для физического подключения электрических проводов к датчику. На сегодняшний день подавляющее большинство преобразователей давления используют 2-проводную схему подключения с выходным сигналом 4…20 мА.
  3. Плата питания / искорзащиты: Данная плата осуществляет распределение электрической энергии между электронными компонентами датчика. У преобразователей во взрывобезопасном исполнении на данной плате реализуется функция искрозащиты. У недорогих датчиков давления (например, PTE5000), как правило, плата питания и преобразовательная плата совмещены.
  4. Корпус электроники: Часть датчика давления, в которой расположены плата питания и преобразовательная плата. У преобразователей низкой ценовой категории (WIKA, BD Sensors) корпус электроники и корпус собственно датчика представляют одно целое. Наличие отдельного корпуса для электроники характерно только для высококачественных преобразователей давления (например KLAY-INSTRUMETNS, EMERSON, VALCOM, YOKOGAWA).
  5. Преобразовательная плата: Это одна из самых важных частей преобразователей давления. Данная плата осуществляет преобразование сигнала от первичного сенсора в унифицированный электрический сигнал по току или по напряжению.
  6. Корпус датчика: Основная механическая часть, представляющая собой собственно тело преобразователя.
  7. Провода и атмосферная трубка: Провода, как правило, представляют собой кабельный шлейф, соединяющий выводы сенсора и преобразовательную плату. Атмосферная трубка используется в датчиках избыточного и вакууметрического давления для осуществления связи чувствительного элемента (сенсора давления) с атмосферным давлением.
  8. Технологическое соединение: Эта часть преобразователей давления используется для физического подключения датчика к процессу (к трубопроводу, емкости, аппарату). Наиболее распространенным соединением является резьбовое манометрическое подсоединение G1/2″ по стандарту DIN 16288 и резьба М20х1,5. Также широко встречаются соединения G1/4″, G1″, фланцевые соединения. В пищевой промышленности распространены специальные санитарные соединения, например молочная гайка DIN 11851, DRD-фланец, хомуты Tri-clamp. В ассортименте ООО «КИП-Сервис» есть специальные преобразователи давления для применения в пищевой (молочной, пивоваренной) промышленности. Это приборы производства KLAY-INSTRUMENTS BV — датчики давления серии 8000-SAN и интеллектуальные датчики давления серии 2000-SAN, которые полностью удовлетворяют всем требованиям пищевой промышленности по гигиене, точности измерений и температурным режимам.

На рынке существует 4 основных типа сенсоров, основанных на тензорезистивном методе преобразования, которые используют все существующие производители преобразователей давления. Рассмотрим каждый тип отдельно.

Типы сенсоров

1. Толстопленочные сенсоры на металлической/керамической мембране

Данный тип тензорезистивных сенсоров является самых дешевым, и, как следствие, широко используется для производства недорогих преобразователей давления неагрессивных сред (вода, воздух, пар).

Толстопленочные сенсоры обладают следующими особенностями:

  • Самое недорогое решение;
  • Низкая точность — 0,5% или 1%;
  • Измерение только высокого давления — от 1 бар и выше;
  • Низкий запас по перегрузке, не более 2-кратной;
  • Отсутствие термокомпенсации.

2. Тонкопленочные сенсоры на стальной мембране

Тонкопленочные сенсоры на стальной мембране были разработаны специально для применения в составе преобразователей высокого (более 100 бар) давления. Они обеспечивают хорошую линейность и повторяемость при работе с высокими значениями давления.

Особенности тонкопленочных сенсоров:

  • Применяются только для высоких давлений — от 6 бар;
  • Точность — не более 0,25%;
  • Низкий запас по перегрузке, не более 2-х, иногда 4-кратной;
  • Отсутствие термокомпенсации.

3. Керамические тензорезистивные сенсоры

Данный вид сенсоров используется для высокоточного измерения давления сред, не агрессивных к материалу керамики (как правило Al2O3), кроме пищевых продуктов (т. к. необходимо использование уплотнителя сенсора) и вязких сред. Данный тип сенсоров используют практически все ведущие производители преобразователей давления.

  • Применяются для измерения как низкого так и высокого давления;
  • Высокая точность — до 0,1%;
  • Средняя устойчивость к перегрузкам;
  • Шероховатая поверхность (нежелателен контакт с пищевыми средами).

4. Кремниевые тензорезистивные сенсоры

Кремниевые тензорезистивные сенсоры широко применяются всеми ведущими производителями преобразователей давления в сочетании с защитной разделительной мембраной из нержавеющей стали (или других химически стойких сплавов) для высокоточного измерения давления различных сред. Использование сварной разделительной мембраны из нерж. стали позволяет применять данный тип сенсоров в пищевой промышленности и для вязких сред.

  • Применяются для измерения как низкого, так и высокого давления;
  • Высокая точность — до 0,1%;
  • Высокая устойчивость к перегрузкам.

Руководитель отдела маркетинга ООО «КИП-Сервис»
Стариков И.И.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector