Измерение давления
Измерение давления необходимо для управления технологическими процессами и обеспечения безопасности производства. Кроме того, этот параметр используется при косвенных измерениях других технологических параметров: уровня, расхода, температуры, плотности и так далее. В Международной системе единиц (СИ) за единицу давления принят Паскаль (Па).
В большинстве случаев первичные преобразователи давления имеют неэлектрический выходной сигнал в виде силы или перемещения и объединены в один блок с измерительным прибором. Если результаты измерений необходимо передавать на расстояние, то применяют промежуточное преобразование этого неэлектрического сигнала в унифицированный электрический или пневматический. При этом первичный и промежуточный преобразователи объединяют в один измерительный преобразователь.
В зависимости от измеряемой среды (ИС) — газ, пар или жидкость используются различные способы отбора давления. Имеются специфические особенности измерения агрессивных, вязких, высокотемпературных, низкотемпературных, «грязных» сред, в воздухопроводах, дымоходах, пылепроводах и т. д.
Для измерения давления используют манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры, датчики давления, дифманометры.
В большинстве приборов измеряемое давление преобразуется в деформацию упругих элементов, поэтому они называются деформационными.
широко применяют для измерения давления при ведении технологических процессов благодаря простоте устройства, удобству и безопасности в работе. Все деформационные приборы имеют в схеме какой-либо упругий элемент, который деформируется под действием измеряемого давления: трубчатую пружину (трубка Бурдона), мембрану или сильфон.
Также существуют грузопоршневые манометры, в которых ничего не деформруется.
Наибольшее применение получили приборы с трубчатой пружиной. Их выпускают в виде показывающих манометров и вакуумметров c максимальным пределом измерений. В таких приборах с изменением измеряемого давления р трубчатая пружина / изменяет свою кривизну. Её свободный конец через тягу поворачивает зубчатый сектор и находящуюся с ним в зацеплении шестерню. Вместе с шестерней поворачивается закрепленная на ней стрелка, перемещающаяся вдоль шкалы. Для дистанционной передачи показаний выпускают манометры с промежуточными преобразователями с токовым и пневматическим выходом (МП-Э, МП-П), а также с дифференциально-трансформаторными преобразователями (МЭД).
Промышленность выпускает также с промежуточными преобразователями, имеющими унифицированные токовые или пневматические сигналы.
Для преобразования деформации мембраны в унифицированный токовый сигнал применяют также тензорезисторные промежуточные преобразователи, в которых сопротивление резистора изменяется при его растяжении или сжатии. В таких приборах тензорезистор укреплен на жесткой измерительной мембране. Деформация мембраны, пропорциональная приложенному давлению, приводит к деформации тензорезистора и изменению его сопротивления. Это сопротивление преобразуется измерительной схемой, включающей неуравновешенный мост, в выходной сигнал постоянного тока. Так как деформация жесткой мембраны мала, то применяют полупроводниковые кремниевые тензорезисторы, обладающие высокой чувствительностью.
В дифманометрах чувствительным элементом служит блок из двух неупругих мембран, соединенных между собой штоком. Смещение этого штока под действием перепада давлений приводит к изгибу рычага и деформации измерительной мембраны. Мембраны выполнены из коррозионно-стойкого материала, что позволяет использовать дифманометр для измерений в сильноагрессивных средах.
Для измерения давления агрессивных сред применяют датчики, снабженные защитной мембраной, изготовленной из коррозионно-стойкого материала. Измеряемое давление передается к измерительной мембране через силиконовое масло, которым заполнена внутренняя полость датчика.
Промышленные тензорезисторные преобразователи предназначены для преобразования давления, разрежения и разности давлений в пропорциональное значение выходного сигнала — постоянного тока.
Особенности эксплуатации приборов для измерения давления
При эксплуатации приборов, измеряющих давление, часто требуется защита их от агрессивного и теплового воздействия среды.
Если среда химически активна по отношению к материалу прибора, то его защиту производят с помощью разделительных сосудов или мембранных разделителей.
Разделительный сосуд заполняется жидкостью, инертной по отношению к материалу прибора, соединительных трубок и самого сосуда. Кроме того, разделительная жидкость не должна химически взаимодействовать с измеряемой средой или смешиваться с ней. В качестве разделительных жидкостей применяют водные растворы глицерина, этиленгликоль, технические масла и др.
В мембранном разделителе измеряемая среда отделяется от прибора мембраной с малой жесткостью из нержавеющей стали или фторопласта. Для передачи давления от мембраны к прибору полость между ними заполняют жидкостью.
Для предохранения прибора от действия высокой температуры среды применяют .
Деформационные приборы требуют периодической поверки. В эксплуатационных условиях у них проверяют нулевую и рабочую точки шкалы. Для этого применяют трехходовые краны. При поверке нулевой точки прибор соединяют с атмосферой. Стрелка прибора должна вернуться к нулевой отметке. Поверку прибора в рабочей точке шкалы осуществляют по контрольному манометру, укрепляемому на боковом фланце. При пользовании краном необходимо строго соблюдать плавность включения и выключения прибора.
С помощью трехходового крана можно проводить также продувку соединительной линии.
Примечания
Литература
- Датчики теплофизических и механических параметров: Справочник в трех томах. Т.1/ Под общ. ред. Ю.Н. Коптева, М.:ИПРЖР, 1999 –548 с.
- Проектирование датчиков для измерения механических величин/ Под общ. ред. Е.П. Осадчего. – М.: Машиностроение. 1979. -480 с.
См. также
- Метрология
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Измерение давления, Что такое Измерение давления? Что означает Измерение давления?
Izmerenie davleniya neobhodimo dlya upravleniya tehnologicheskimi processami i obespecheniya bezopasnosti proizvodstva Krome togo etot parametr ispolzuetsya pri kosvennyh izmereniyah drugih tehnologicheskih parametrov urovnya rashoda temperatury plotnosti i tak dalee V Mezhdunarodnoj sisteme edinic SI za edinicu davleniya prinyat Paskal Pa Manometr V bolshinstve sluchaev pervichnye preobrazovateli davleniya imeyut neelektricheskij vyhodnoj signal v vide sily ili peremesheniya i obedineny v odin blok s izmeritelnym priborom Esli rezultaty izmerenij neobhodimo peredavat na rasstoyanie to primenyayut promezhutochnoe preobrazovanie etogo neelektricheskogo signala v unificirovannyj elektricheskij ili pnevmaticheskij Pri etom pervichnyj i promezhutochnyj preobrazovateli obedinyayut v odin izmeritelnyj preobrazovatel V zavisimosti ot izmeryaemoj sredy IS gaz par ili zhidkost ispolzuyutsya razlichnye sposoby otbora davleniya Imeyutsya specificheskie osobennosti izmereniya agressivnyh vyazkih vysokotemperaturnyh nizkotemperaturnyh gryaznyh sred v vozduhoprovodah dymohodah pyleprovodah i t d Dlya izmereniya davleniya ispolzuyut manometry vakuummetry manovakuummetry naporomery tyagomery tyagonaporomery datchiki davleniya difmanometry Datchik davleniya V bolshinstve priborov izmeryaemoe davlenie preobrazuetsya v deformaciyu uprugih elementov poetomu oni nazyvayutsya deformacionnymi shiroko primenyayut dlya izmereniya davleniya pri vedenii tehnologicheskih processov blagodarya prostote ustrojstva udobstvu i bezopasnosti v rabote Vse deformacionnye pribory imeyut v sheme kakoj libo uprugij element kotoryj deformiruetsya pod dejstviem izmeryaemogo davleniya trubchatuyu pruzhinu trubka Burdona membranu ili silfon Takzhe sushestvuyut gruzoporshnevye manometry v kotoryh nichego ne deformruetsya Naibolshee primenenie poluchili pribory s trubchatoj pruzhinoj Ih vypuskayut v vide pokazyvayushih manometrov i vakuummetrov c maksimalnym predelom izmerenij V takih priborah s izmeneniem izmeryaemogo davleniya r trubchataya pruzhina izmenyaet svoyu kriviznu Eyo svobodnyj konec cherez tyagu povorachivaet zubchatyj sektor i nahodyashuyusya s nim v zaceplenii shesternyu Vmeste s shesternej povorachivaetsya zakreplennaya na nej strelka peremeshayushayasya vdol shkaly Dlya distancionnoj peredachi pokazanij vypuskayut manometry s promezhutochnymi preobrazovatelyami s tokovym i pnevmaticheskim vyhodom MP E MP P a takzhe s differencialno transformatornymi preobrazovatelyami MED Promyshlennost vypuskaet takzhe s promezhutochnymi preobrazovatelyami imeyushimi unificirovannye tokovye ili pnevmaticheskie signaly Dlya preobrazovaniya deformacii membrany v unificirovannyj tokovyj signal primenyayut takzhe tenzorezistornye promezhutochnye preobrazovateli v kotoryh soprotivlenie rezistora izmenyaetsya pri ego rastyazhenii ili szhatii V takih priborah tenzorezistor ukreplen na zhestkoj izmeritelnoj membrane Deformaciya membrany proporcionalnaya prilozhennomu davleniyu privodit k deformacii tenzorezistora i izmeneniyu ego soprotivleniya Eto soprotivlenie preobrazuetsya izmeritelnoj shemoj vklyuchayushej neuravnoveshennyj most v vyhodnoj signal postoyannogo toka Tak kak deformaciya zhestkoj membrany mala to primenyayut poluprovodnikovye kremnievye tenzorezistory obladayushie vysokoj chuvstvitelnostyu V difmanometrah chuvstvitelnym elementom sluzhit blok iz dvuh neuprugih membran soedinennyh mezhdu soboj shtokom Smeshenie etogo shtoka pod dejstviem perepada davlenij privodit k izgibu rychaga i deformacii izmeritelnoj membrany Membrany vypolneny iz korrozionno stojkogo materiala chto pozvolyaet ispolzovat difmanometr dlya izmerenij v silnoagressivnyh sredah Dlya izmereniya davleniya agressivnyh sred primenyayut datchiki snabzhennye zashitnoj membranoj izgotovlennoj iz korrozionno stojkogo materiala Izmeryaemoe davlenie peredaetsya k izmeritelnoj membrane cherez silikonovoe maslo kotorym zapolnena vnutrennyaya polost datchika Promyshlennye tenzorezistornye preobrazovateli prednaznacheny dlya preobrazovaniya davleniya razrezheniya i raznosti davlenij v proporcionalnoe znachenie vyhodnogo signala postoyannogo toka Osobennosti ekspluatacii priborov dlya izmereniya davleniya Pri ekspluatacii priborov izmeryayushih davlenie chasto trebuetsya zashita ih ot agressivnogo i teplovogo vozdejstviya sredy Esli sreda himicheski aktivna po otnosheniyu k materialu pribora to ego zashitu proizvodyat s pomoshyu razdelitelnyh sosudov ili membrannyh razdelitelej Razdelitelnyj sosud zapolnyaetsya zhidkostyu inertnoj po otnosheniyu k materialu pribora soedinitelnyh trubok i samogo sosuda Krome togo razdelitelnaya zhidkost ne dolzhna himicheski vzaimodejstvovat s izmeryaemoj sredoj ili smeshivatsya s nej V kachestve razdelitelnyh zhidkostej primenyayut vodnye rastvory glicerina etilenglikol tehnicheskie masla i dr V membrannom razdelitele izmeryaemaya sreda otdelyaetsya ot pribora membranoj s maloj zhestkostyu iz nerzhaveyushej stali ili ftoroplasta Dlya peredachi davleniya ot membrany k priboru polost mezhdu nimi zapolnyayut zhidkostyu Dlya predohraneniya pribora ot dejstviya vysokoj temperatury sredy primenyayut Deformacionnye pribory trebuyut periodicheskoj poverki V ekspluatacionnyh usloviyah u nih proveryayut nulevuyu i rabochuyu tochki shkaly Dlya etogo primenyayut trehhodovye krany Pri poverke nulevoj tochki pribor soedinyayut s atmosferoj Strelka pribora dolzhna vernutsya k nulevoj otmetke Poverku pribora v rabochej tochke shkaly osushestvlyayut po kontrolnomu manometru ukreplyaemomu na bokovom flance Pri polzovanii kranom neobhodimo strogo soblyudat plavnost vklyucheniya i vyklyucheniya pribora S pomoshyu trehhodovogo krana mozhno provodit takzhe produvku soedinitelnoj linii PrimechaniyaLiteraturaDatchiki teplofizicheskih i mehanicheskih parametrov Spravochnik v treh tomah T 1 Pod obsh red Yu N Kopteva M IPRZhR 1999 548 s Proektirovanie datchikov dlya izmereniya mehanicheskih velichin Pod obsh red E P Osadchego M Mashinostroenie 1979 480 s Sm takzheMetrologiya
