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 м². Применяют приборы для измерения давления.

Приборы для измерения давления, 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.

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).

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).

Рис-1

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.

Рис-2

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.

Рис-3

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

Рис-4

Принципом работы такого преобразователя является изменение силы тока индукции в зависимости от величины давления.

Приборы с наличием такого преобразователя имеют трубчатую пружину (1), которая передвигает стальной сердечник (2) трансформатора, а не стрелку. В итоге изменяется сила индукционного тока, подающегося через усилитель (4) на измерительный прибор (3).

Магнитомодуляционные приборы для измерения давления

В таких приборах усилие преобразуется в сигнал электрического тока вследствие передвижения магнита, связанного с упругим компонентом. При движении магнит воздействует на магнитомодуляционный 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.

Рис-5

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.

Рис-6

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.

Перечислим основные места использования приборы для измерения давления в:

• Газо- и нефтедобывающей промышленности.
• Теплотехнике для контроля давления энергоносителя в трубопроводах.
• Авиационной отрасли промышленности, автомобилестроении, сервисном обслуживании самолетов и автомобилей.
• Машиностроительной отрасли при применении гидромеханических и гидродинамических узлов.
• Медицинских устройствах и приборах.
• Железнодорожном оборудовании и транспорте.
• Химической отрасли промышленности для определения давления веществ в технологических процессах.
• Местах с применением пневматических механизмов и агрегатов.

Похожие темы:

• Датчики давления. Виды и работа. Как выбрать и применение
• Тензометрические датчики (Тензодатчики). Виды и работа. Устройство

Манометр — из чего состоит? Виды и типы

Что такое манометр

Термин «манометр» в основе имеет два греческих слова: «измерять» и «неплотный». Из этого понятны его назначение и основные функции — измерения в неких неплотных средах (жидкостях и газах).

Манометр — это прибор для измерения искусственно созданного давления газа или жидкости в замкнутой системе.

Не следует путать его с барометром, который тоже показывает давление, но только атмосферное. В то время как с помощью манометра можно измерить, с какой силой жидкость или газ давит на стенки герметично закрытой емкости. Условно говоря, он показывает плотность воздуха внутри закрытого пространства.

Единица измерения давления: паскаль (Па). Она отражает силу в 1 Н, которая равномерно действует на площадь 1 кв. м. Также давление иногда измеряют в барах, атмосферах, миллиметрах ртутного или водяного столба.

Для чего нужен манометр

В зависимости от модификации манометры могут использоваться в самых разных сферах:

• при накачивании автомобильных шин;

• в обслуживании систем кондиционирования и отопления;

• в гидравлических узлах для передвижения железнодорожной стрелки;

• для контроля давления в пневматических агрегатах на производстве;

• в нефтяной и газодобывающей промышленности;

• для обслуживания двигателей на морских судах и т. д.

Основное назначение манометра — проинформировать об избыточном или недостаточном давлении воды, пара, газа или иной рабочей среды.

В промышленности также выделяют сигнальные приборы, которые помогают предотвратить взрывы и техногенные катастрофы из-за разрыва емкостей с опасными веществами (например, аммиаком или горячим паром).

Практикующий детский психолог Екатерина Мурашова

Бесплатный курс для современных мам и пап от Екатерины Мурашовой. Запишитесь и участвуйте в розыгрыше 8 уроков

Жидкостный манометр

Этот тип манометров появился первым еще в XVII веке. Он ведет свое начало от опытов Торричелли — одного из учеников Галилео Галилея.

Итальянский ученый погружал в емкость запаянную с одного конца и наполненную ртутью трубку. Некоторое количество ртути выливалось из трубки, и в ее верхней части получался вакуум. Соответственно, при повышении атмосферного давления ртутный столбик в трубке поднимался, а при понижении — опускался.

Принцип работы жидкостного манометра в целом похож на принцип работы системы из опыта Торричелли. Этот прибор представляет собой систему сообщающихся сосудов — две трубки, соединенные в U-образную конструкцию. Система наполовину заполнена жидкостью (обычно ртутью), и если на нее действует только атмосферное давление — уровень жидкости в обеих трубках будет одинаков.

Если одну из трубок подключить к накачивающему устройству или к закрытой емкости, на жидкость в ней будет действовать измеряемое давление (Р₁). В то время как на жидкость во второй трубке действует только атмосферное давление (Р₂). При изменении Р₁ уровень жидкости во второй трубке тоже будет меняться.

Измерив разность высоты столба Δh = h₁

− h₂, можно узнать, насколько изменилось давление Δp = p₁ − p₂.

Результат измерений, полученный в сантиметрах ртутного столба, переводят в паскали из расчета:

1 см ртутного столба (при 0°C) = 1333,22 Па.

Для получения результата сразу в паскалях можно воспользоваться формулой, которая определяет давление воды на стенки емкости:

Р = ρgh, где ρ — плотность жидкости, g — ускорение свободного падения, h — высота столба.

Ускорение свободного падения (g) равно 9,8 H/кг.

Интересный факт!

Слава изобретателя манометра принадлежит Торричелли, но на самом деле он был придуман на столетие раньше Леонардо да Винчи. Гениальный художник и ученый написал трактат по гидравлике, в котором рассказал о замере давления воды с помощью U-образной системы. Однако этот труд до широкой публики дошел только в XIX веке.

Другие виды манометров

Жидкостный манометр дает возможность точных измерений, но у него есть большой недостаток: конструкция боится ударов и вибраций. Поэтому сегодня такие приборы используются в основном в лабораториях. С развитием промышленности возникли другие типы манометров, которые могут измерять давление в любых условиях — на подвижных механизмах, при сильных вибрациях и т. д. По конструкции выделяют деформационные и поршневые (грузопоршневые) приборы.

Деформационные манометры

Манометр деформационного типа — это компактное механическое устройство, измеряющее давление сразу в паскалях (без перевода из других единиц). Его рабочим элементом является дугообразная или спиральная трубка Бурдона, в которую накачивается газ. Если давление внутри трубки повышается, она начинает распрямляться, и это движение через систему тяг передается на стрелку. При снятии давления она возвращается в свое первоначальное положение.

Вместо трубки может быть использована пружина, мембрана или другой чувствительный элемент, который деформируется под давлением. Принцип действия манометра остается тем же: деформация передается на стрелку, движущуюся по шкале.

Деформационные металлические манометры чаще всего используются в быту и на производстве. Они компактны, отлично переносят вибрации, не требуют строго вертикальной установки. Если нужно выбрать, к примеру, автомобильный манометр, он будет именно такого типа.

Интересный факт!

Деформационный манометр был изобретен случайно. В 1845 году швейцарский ученый Р. Шинц наблюдал, как на производстве рабочие восстанавливали сплющенную металлическую трубку, заглушив один ее конец и закачав внутрь воду. Под действием давления трубка разогнулась, а ученому пришла в голову мысль использовать такой же элемент для измерений, но работать с воздухом, а не с водой.

Поршневые манометры

Несмотря на то, что поршневые манометры были созданы раньше деформационных, они получили меньшее распространение. Сегодня такие приборы используются для исследования скважин в нефте- и газодобывающей промышленности, а также для сверки показаний в лабораториях.

На рисунке ниже можно увидеть, из чего состоит манометр поршневого типа. В самом простом варианте это емкость с маслом, соединенная при помощи штуцера с измеряемой средой. В емкость погружен цилиндр с тщательно притертым поршнем (зазор между стенками цилиндра и поршнем должен быть минимальным). На торце поршня закреплена тарель, на которую могут укладываться грузы.

Снизу на поршень действует измеряемое давление Р, сверху оно уравновешивается некой силой, создаваемой весом самого поршня и грузов G₁+ G₂.

Давление под поршнем рассчитывается по формуле:

, где G₁— масса грузов, G₂— масса поршня с тарелью, g — ускорение свободного падения, F — площадь поршня.

Также давление можно выразить через силу согласно закону Паскаля:

P = F / S, где F — сила, действующая на поршень, S — площадь поршня.

С помощью поршневых маномеров впервые измеряли давление ученые-физики Георг Паррот и Эмиль Ленц. Но широкое распространение эти приборы получили благодаря некому Рухгольцу, который запустил их в массовое производство.

Бесплатные занятия по английскому с носителем

Занимайтесь по 15 минут в день. Осваивайте английскую грамматику и лексику. Сделайте язык частью жизни.

Задачи

Чтобы научиться решать задачи под руководством опытного преподавателя, приходите на онлайн-курсы по физике для 9 класса!

Задача 1

В канистру налит бензин и высота столба составляет 0,6 м. Плотность бензина — 710 кг/м². Определите давление бензина на дно канистры. Ускорение g равно 9,8 H/кг.

Решение:

Нам известно:

h = 0,6 м;

ρ = 710 кг/м².

Согласно формуле, определяющей давление жидкости на стенки сосуда:

Р = ρgh;

P = 710 × 9,8 × 0,6 = 4174,8 Па = 4,7 кПа.

Ответ: 4,7 кПа.

Задача 2

На поршень, погруженный в цилиндр с маслом, положили груз весом 3 кг. Площадь поршня составляет 2 см2, а его вес — 300 гр. Чему равна сила давления под поршнем?

Решение:

Итак, у нас дано:

G₁= 3 кг;

G₂= 300 гр = 0,3 кг;

F = 2 см² = 0,0002 м²;

Ускорение g равно 9,8 H/кг.

Ответ: 161,7 кПа.

Датчик давления в шинах: TPMS | Tyres Plus

Узнайте, почему система TMPS является важной функцией вашего автомобиля, и научитесь ее читать.

Что такое TPMS?

Система контроля давления в шинах (TMPS) — это электронная система вашего автомобиля, которая контролирует давление воздуха в шинах и предупреждает вас, когда оно становится опасно низким.

 

 

Почему в автомобилях установлена ​​система TPMS?

Чтобы помочь водителям осознать важность безопасности давления в шинах и технического обслуживания, Конгресс принял закон о TREAD, который требует, чтобы большинство автомобилей, выпущенных после 2006 года, были оборудованы системой TPMS.

Как работает система контроля давления в шинах?

В настоящее время используются два различных типа систем: Direct TPMS и Indirect TPMS.

Direct TPMS использует датчик, установленный в колесе, для измерения давления воздуха в каждой шине. Когда давление воздуха падает на 25% ниже рекомендуемого производителем уровня, датчик передает эту информацию в компьютерную систему вашего автомобиля и включает индикатор на приборной панели.

Indirect TPMS  работает с датчиками скорости вращения колес антиблокировочной тормозной системы (ABS) вашего автомобиля. Если давление в шине низкое, скорость вращения колеса будет отличаться от скорости других шин. Эта информация определяется компьютерной системой вашего автомобиля, которая включает индикатор на приборной панели.

Каковы преимущества TPMS?

TPMS уведомляет вас, когда давление в шинах вашего автомобиля низкое или спущено. Помогая вам поддерживать надлежащее давление в шинах, TPMS может повысить вашу безопасность на дороге, улучшая управляемость вашего автомобиля, уменьшая износ шин, сокращая тормозной путь и улучшая экономию топлива.

Оснащен ли мой автомобиль системой контроля давления в шинах?

Ваш автомобиль оснащен системой TPMS, если при повороте ключа в положение «вкл.» на приборной панели загорается сигнальная лампа «низкое давление в шинах».

Что делать, если загорается индикатор предупреждения?

Проверьте давление воздуха в шинах и накачайте те шины, которые оказались ниже нормы (в соответствии с рекомендациями производителя). Когда давление в шине соответствует норме, индикатор должен погаснуть.

При необходимости замените шину на запасную и обратитесь в местный магазин Tyres Plus для ремонта или замены. Они проверят давление в шинах вашего автомобиля и проведут системный тест всех ваших датчиков в шинах, чтобы диагностировать проблему. После того, как наши технические специалисты решат проблемы с шинами вашего автомобиля, они предложат надлежащее техническое обслуживание, чтобы вы могли безопасно вернуться на дорогу.

Почему техническое обслуживание шин с Direct TPMS стоит дороже?

Шины, оборудованные Direct TPMS, требуют немного больше обслуживания, чем необорудованные шины, поскольку для надлежащего ухода требуются дополнительные детали и трудозатраты. Комплект для обслуживания клапана, который включает сердечник клапана, колпачок, гайку и уплотнительное кольцо (уплотнение), необходимо всегда заменять при демонтаже шины для обслуживания или замены. Также требуется специальный инструмент TPMS и дополнительное время для проверки и сброса системы датчиков.

{{storeNumber}}
{{storeName}}

{{link-icon «Позвоните нам» mobileCallLink null «call-cta»}} {{link-icon «Направления» направления «_blank» «направления-cta»}}

{{адрес}}
{{город}}, {{штат}} {{zip}}

{{#if activeFlag}} {{#ifCond mystore «или» myPreferredStore}} {{#ifCond storeType ‘eq’ «TPL»}}

Мой магазин

*Позвоните в магазин для записи {{телефон}}

{{else}} {{#if onlineAppointmentActiveFlag }}

{{#if myPreferredStore}}

Мой любимый Хранить

{{/if}} {{#if мой магазин}}

Мой магазин

{{/если}} Запись на прием

{{еще}}

Мой магазин

*Позвоните в магазин для записи {{телефон}}

{{/if}} {{/ifCond}} {{else}} {{#ifCond storeType ‘eq’ «TPL»}}

*Позвоните в магазин для записи {{телефон}}

{{еще}}

Запись на прием {{#if onlineAppointmentActiveFlag}} {{еще}}

*Позвоните в магазин для записи на прием {{телефон}}

{{/если}}

{{/ifCond}} {{/ifCond}} {{else}}

*Временно закрыто по причине: {{temporatoryClosedReason}}

{{/if}} {{#if isMilitaryStore}}

*Это место находится на действующей военной базе США. Вам может понадобиться военный билет для доступа к локации.

{{/если}}

Вы хотите изменить предпочитаемый магазин?

MOCKHE Аналоговый манометр для шин Устройство для измерения давления в шинах Цена в Индии

Автомобильные аксессуары

запасных частей, инструментов и служб обслуживания. цена

заканчивается менее чем через 10ч:10мин:25с

359 ₹

799 ₹

Скидка 55%

Торопитесь, осталось всего 5!

Доступные предложения

Специальная ценаПолучите дополнительную скидку 10% (цена с учетом кэшбэка/купона)

T&C

Банковское предложение5% Кэшбэк по банковской карте Flipkart Axis

T&C

Партнерское предложениеПодпишитесь на Flipkart Оплатите позже и получите подарочную карту Flipkart на сумму до ₹500*

Узнайте больше

Партнер Купить этот продукт Скидка 250₹ на Flipkart Furniture

Узнать больше

Доставка

Чек

Введите пин-код

Подробнее

Основные моменты

• Аналоговый датчик давления в шинах
• 100 PSI Pressure Gauge

Services

Seller

MAGInternational

4. 2

See other sellers

Specifications

In The Box

Sales Package

1 Tyre Pressure Gauge

Общие

Торговая марка	MOCKHE
8 Номер модели	80190	Tyre Pressure Measuring Device
Type	Analog Tire Pressure Gauge
Tire Pressure Gauge	100 PSI
Material	Plastic
Автоматическое отключение	Нет
Тип дисплея	0141

Часто покупается вместе

Mockhe аналоговый давление в шинах. Для Car & Bike

3,7

(509)

Полимеры Seahorse Polymers. 0007

₹798

Total

₹1,157

Ratings & Reviews

81 Ratings &

9 Reviews

• 5★

• 4★

• 3★

• 2★

• 1★

• 36

• 14

• 10

• 9

• 12

5

Terrific purchase

Awesome product

READ MORE

Flipkart Customer

Certified Buyer, Champua

Jun, 2020

Permalink

Report Abuse

5

Awesome

I am happy

ПОДРОБНЕЕ

Sanjib Jena

Certified Buyer, Baleshwar

июль 2020 г.

Постоянная ссылка

Сообщить о нарушении

1

Совсем не рекомендуется0007

ОТНОГО НА ДЕЕВОДНОЙ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЙ ПРОДУКТ

Читать More

MANOJ KUMAR

Сертифицированный покупатель, Udupi

3 месяца назад

Permalink

Ошибка

5

Happy

555 5

.

Сертифицированный покупатель, Гакулнагар

7 месяцев назад

Постоянная ссылка

Сообщить о нарушении

5

Невероятная покупка

Хороший продукт

ПОДРОБНЕЕ

Tulya Sonowal

Сертифицированный покупатель, Dhemaji

8 месяцев назад

Постоянная ссылка

Сообщить о нарушении

1

rubbish!

Пластиковые изделия

Прочитайте больше

Sandeep Kunwar

Сертифицированный покупатель, Lohaghat

Apr, 2021

Permalink

Отчет о злоупотреблении

5

Бриллиант

.0007

Покупатель Flipkart

Сертифицированный покупатель, Thazhuthala

Май 2020 г.

Постоянная ссылка

Сообщить о нарушении

3

Достойный продукт не является хорошим

.