Oft muss der vom Gas erzeugte Druck gemessen werden. Zum Beispiel in Flaschen, in Gasleitungen, in verschiedenen Behältern und Behältern. Zur Steuerung und Überwachung von Anzeigen werden Manometer zur Messung des Gasdrucks verwendet. Diese Geräte dienen in verschiedenen Lebensbereichen, von der Medizin bis zur Schwerindustrie.
Damit der Kauf des Geräts nicht umsonst ist und das gekaufte Manometer den Anforderungen der Produktionsprozesse entspricht, sollten Sie sich mit der Klassifizierung vertraut machen. Wir stellen Ihnen die verschiedenen Gasdruckmesser vor. Wir werden über ihre Gestaltungsmerkmale und Handlungsprinzipien berichten.
Klassifizierung nach Art des gemessenen Drucks
Geräte, die dazu dienen, Daten zu Gasdruckparametern in Gasbehältern, Transportleitungen, Gasflaschen und anderen Tanks zu erhalten, werden nach mehreren Kriterien klassifiziert. Sie unterscheiden sich in ihrer Struktur und Funktionsweise.
Geräte, die den Druck messen, werden in Klassen unterteilt durch:
- Art des gemessenen Drucks;
- geplanter Termin;
- Handlungsprinzip;
- Genauigkeitsklasse.
Nach der Art des gemessenen Drucks werden Geräte zur Bestimmung genauer Indikatoren in Manometer, Vakuummeter, Gravimeter, Manometer, Barometer und andere unterteilt.
Je nach Schutzart vor dem Einfluss der äußeren Umgebung werden folgende Geräte hergestellt:
- Standard;
- vor Staub geschützt;
- wasserdicht
- geschützt vor aggressiven Umgebungen;
- explosionsgeschützt.
Ein Produkt kann mehrere Arten von Schutz kombinieren.
Das Diagramm zeigt die Trennung von Messgeräten nach Wirkprinzip, Druckart, Anwendung und Anzeige. Flüssigkeits- und Eigengewichtsgeräte werden selten verwendet, um Daten zum Gasdruck zu erhalten
Ein Manometer ist ein kleines Gerät, mit dem ein Druck oder eine Druckdifferenz gemessen wird. Das Funktionsprinzip dieses Instruments hängt von seiner internen Struktur ab. Innerhalb derselben Klasse werden sie je nach Genauigkeitsklasse weiterhin in Gruppen eingeteilt.
Zur Messung des Absolutdrucks, dessen Indikatoren vom absoluten Nullpunkt (Vakuum) gezählt werden, werden Absolutdruckmanometer verwendet. Der Überdruck wird durch den Überdruck des Messgeräts bestimmt. Im allgemeinen Fall werden alle Varianten solcher Geräte in einem Wort "Manometer" genannt.
Die meisten Arten von Manometern dienen zur Messung des Überdrucks. Ihre Besonderheit ist, dass sie Druck zeigen, der den Unterschied zwischen absolut und atmosphärisch darstellt.
Vakuummeter sind Geräte, die den Wert des Drucks eines verdünnten Gases anzeigen. Messen Sie mit Manovakuometern den Überdruck und den Druck des verdünnten Gases. Informationen werden auf einer einzigen Skala angezeigt.
Mit Hilfe von Kopfmessgeräten werden Überdruckparameter mit Werten bis zu 40 kPa ermittelt. Traktometer hingegen ermöglichen die Messung von Spärlichkeit bis zu - 40 kPa. Spannungsmesser messen Verdünnung und Überdruck im Bereich von - 20 bis + 20 kPa.
Manometer werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Die Arbeit mit Gas ist mit einem hohen Risiko verbunden. Daher ist es wichtig, alle Indikatoren des Systems zu überwachen. Druckinformationen geben dem Benutzer Informationen über den aktuellen Status des gemessenen Objekts.
Differenzdruckmanometer können die Druckdifferenz an zwei beliebigen zu untersuchenden Punkten bestimmen. Ein Mikromanometer ist ein Differenzdruckmanometer, mit dem Sie die Druckdifferenz innerhalb von 40 kPa messen können.
Funktionale Klassifizierung
Gasmanometer sind je nach Ablesemechanismus unterteilt in:
- Verformung;
- Elektrisch;
- Ladekolben;
- Flüssigkeit.
Jeder Typ hat seine eigenen Eigenschaften.
Verformungsansicht von Manometern
Das Prinzip und die Grundlage für den Betrieb von Vorrichtungen der Verformungsklasse besteht darin, dass Druck auf das empfindliche Element der Vorrichtung wirkt, das verformt wird. Das Druckniveau wird durch den Verformungsgrad bestimmt.
Verformungsmanometer werden mit Rohrfedern, Bälgen oder Membranbauteilen mit hoher Empfindlichkeit hergestellt.
Die Sensorelemente in den Rohrfedervorrichtungen sind Rohrfedern. Diese Produkte sind rund gebogene Rohre mit ovalem Querschnitt. Gas wirkt sich auf die Innenfläche des Rohres aus. Während dieser Aktion verformt sich das Rohr und ändert seine Form, wobei es sich einem abgerundeten nähert.
Ein Ende des Rohrs ist versiegelt und kann sich bewegen. Die zweite ist offen und von den Haltern verschlossen. Wenn das Federrohr gebogen wird, wirkt auch der Ring, der dann die Feder löst. Das abgedichtete Ende der Feder bewegt sich entsprechend der Druckkraft. Diese Bewegung wird auf die Messskala übertragen.
Bei der Messung von Drücken bis 40 bar werden Kreisfedern verwendet. Bei höheren Drücken werden Schrauben- oder Spiralfedern verwendet, die sich in derselben Ebene befinden. Der Fehler in den Messwerten bei der Druckmessung nach dieser Methode beträgt 1 bis 4%.
Membran- und Balgempfindliche Elemente ermöglichen die effiziente Messung kleiner Werte für Überdruck und Vakuummeter.
Der Balg wird nach dem Prinzip eines Rohrbalgschlauchs hergestellt. Es ist ein dünnwandiges Metallrohr aus beweglichen Querringen. Je nach Material und Herstellungsparametern kann der Balg mehr oder weniger steif sein.
Unter dem Einfluss hoher Temperaturen sammeln sich im Laufe der Zeit plastische Verformungen an, die die Genauigkeit der Messwerte beeinträchtigen. Zusätzlich beschleunigt sich bei erhöhten Temperaturen und Druckpulsationen die Änderung der statischen Charakteristik
Empfindliche Membranelemente weisen die größte Vielfalt auf. Die Genauigkeitsklasse solcher Geräte überschreitet 1,5 nicht. In solchen Geräten ist ein Schutzsystem vorgesehen. Bei Überlastung liegt die Membran an einer speziellen Schutzeinrichtung an.
Membrankästen werden häufig in Instrumenten installiert, die Druck und Druck messen. Kopf-, Zug- und Gewichtsmesser mit Membrankästen werden mit Genauigkeitsklassen von 1,5 hergestellt; 2,5 und eine Messgrenze von bis zu 25 kPa.
Flache Membranen haben eine leichte Verschiebung des Arbeitspunkts, daher werden sie am häufigsten verwendet, um Druck in Kraft umzuwandeln. Sie sind instabil, aber gut kalkuliert.
Wellmembranen werden zusammen mit ähnlichen Kästen verwendet, um die statische Leistung zu verbessern. Die ersteren bewegen sich besser, sind aber schwer zu berechnen. Letztere werden aufgrund ihrer reduzierten Steifigkeit viel häufiger eingesetzt.
Zur Messung kleiner Druckwerte werden Geräte mit schlaffen Membranen verwendet.
Geräte müssen vor hohen Temperaturen geschützt werden, da dies die Elastizität und Empfindlichkeit der Hauptarbeitselemente negativ beeinflusst.
Mechanische Manometer
Viele Rohrfeder-Manometer sind tatsächlich direkte Umwandlungsvorrichtungen. Dies bedeutet, dass der Druck in eine Verschiebung des Sensorelements und der damit in Kontakt stehenden mechanischen Vorrichtung umgewandelt wird.
In dem Diagramm ist die Düse radial angeordnet, es werden jedoch auch Manometer mit axialer Position der Düse hergestellt.
Unter dem Einfluss von Druck bewegt sich das freie Ende der Feder, die Leine wirkt auf den Zahnradsektor, das Zahnrad und der Pfeil drehen sich.
Federbelastete Manometer werden mit einem Messbereich von 0,1 bis 103 MPa hergestellt und haben unterschiedliche Genauigkeitsklassen. Modellmodelle werden mit Genauigkeitsklassen von 0,15 hergestellt; 0,25; 0,4. Messinstrumente der Arbeitskategorie mit erhöhter Genauigkeit - 1 und 0,6. Allgemeine technische Mitarbeiter - mit Genauigkeitsklassen 1,5; 2,5; 4.
Manometer
Strukturell ist es eine Verfeinerung des Anzeigedruckmessers. Das Wesentliche der Arbeit ist, dass das Netzwerk geschlossen wird, wenn der Pfeil den Schwellendruckwert erreicht.
Bei der Auslegung des Anzeigedruckmessgeräts sind zusätzlich Pfeile mit vorgespannten elektrischen Kontakten integriert, die den Signalwerten entgegengesetzt sind
Der Stromkreis schließt und ein Alarm wird ausgelöst, wenn der Anzeigepfeil einen der Pfeile mit Kontakten erreicht. Die Genauigkeitsklasse solcher Manometer beträgt 1,5. Der Messbereich entspricht den Standardwerten.
Zur Alarmierung oder zur Positionsregelung wird ein Druckschalter mit der Kennzeichnung RD verwendet. Sie messen Drücke im Bereich von 12 bis 1600 kPa. Das Relais wird gemäß dem Zeugnis des Steuergeräts auf die obere und untere Aktivierungsgrenze eingestellt und hat eine Schaltleistung von 10 Watt.
Aufzeichnung von Manometer-Modellen
Die Industrie stellt Manometer mit einem integrierten Anzeigesystem her, das die Werte auf einem Plattendiagramm erfasst, damit Sie die Dynamik der Anzeigen verfolgen können. Eine Umdrehung kann in 8, 12, 24 Stunden stattfinden. Die Bewegung ist auf den Elektromotor oder das Uhrwerk zurückzuführen.
Die Arbeit des manometrischen Rekorders basiert auf der Übertragung eines Signals durch eine Rohrfeder mit großem Durchmesser, die eine Zugkraft hat. Es überträgt die Bewegung vom Sensor zum Anzeigesystem. Mit MTS gekennzeichnete Geräte zeichnen Überdruck auf.
Solche Geräte müssen vom Bediener gesteuert werden und haben Genauigkeitsklassen von 1; 1,5; 2.5.
Balgsensorelemente werden in selbstaufzeichnenden Differenzdruckmessgeräten verwendet, die zusätzlich mit einer Alarmvorrichtung und einem pneumatischen Wandler ausgestattet werden können. Solche Geräte messen Druck im Bereich von 6,3 kPa bis 0,16 MPa und haben Genauigkeitsklassen 1; 1,5.
Kolbenmanometer
Solche Manometer werden häufig als Referenz bei der Kalibrierung anderer Messgeräte verwendet. Ihr Messbereich ist sehr breit. Abhängig vom Design des Geräts kann es mit schwerwiegenden Verdünnungswerten beginnen und mit einer Redundanz von bis zu 2500 MPa enden. Die Genauigkeitsklasse erreicht Maximalwerte bis 0,0015.
Jedes Mal, wenn das Messgerät einer Last ausgesetzt wird, die über der vorgeschriebenen Norm liegt, verliert es an Lebensdauer und an Messgenauigkeit
Das Funktionsprinzip besteht darin, den Zylinder im Kolben in einem bestimmten Zustand zu halten, während die Kalibriergewichte einerseits und der gemessene Druck andererseits wirken. Abhängig vom Gewicht der Ladung wird die Größe des erzeugten Drucks beurteilt.
Das Hauptarbeitselement des Gerätes ist eine Messsäule. Abhängig von der Qualität seiner Herstellung, Genauigkeit und Reinheit der Verbindungen ändert sich auch die Größe des Fehlers.
Der kleinste Messfehler sind gasbefeuerte gasbetriebene Gasgeneratoren. Solche Vorrichtungen kosten jedoch aufgrund der Besonderheiten ihres Designs und der Notwendigkeit, Gas aus Fremdpartikeln zu filtern, ein Mehrfaches
Funktionell besteht der Eigengewichtstester aus einem Gerät zur Druckerzeugung, einem Messsystem und Gewichten. Das Gerät ist mit einem Drehmechanismus zum Erhöhen und Verringern des Drucks sowie einem Überdruckventil ausgestattet.
Weit verbreitete Messgeräte mit losem Kolben. Zwischen dem Kolben und dem Zylinder besteht ein Spalt. Der Behälter unter dem Kolben ist mit Öl gefüllt, das unter Druck in den Spalt fließt und die Reibflächen schmiert.
Elektrischer Gaszähler
Solche Manometer werden verwendet, um direkten oder indirekten Gasdruck in einen elektrischen Parameter umzuwandeln. Die gebräuchlichsten Manometer dieses Typs sind: Dehnungsmessstreifen, kapazitive und Widerstandsvorrichtungen. Der Druck wird im Bereich von 100 Pa bis 1000 MPa gemessen. Geräte werden mit Genauigkeitsklassen von 0,1 bis 2,5 hergestellt.
Die Arbeit von Manometern, die auf der Basis des Dehnungsbeständigkeitseffekts wirken, besteht darin, den Widerstandswert des Leiters aufgrund von Verformung zu ändern. Messen Sie den Druck im Bereich von 60 bis 108 Pa mit einem minimalen Fehler.
Die Flanschhalterung des Sensors und das spezielle Design des Geräts ermöglichen das Lesen von Druckdaten in besonders aggressiven Umgebungen mit Temperaturen bis zu 300 ° C. Sie werden verwendet, um den Druck in Systemen mit schnellen Prozessen zu messen.
Das Betriebsdiagramm der Widerstandsmessgeräte basiert auf der Abhängigkeit des Widerstands des Leiters vom Druck. Typischerweise wird dieser Gerätetyp verwendet, um besonders hohen Druck über 100 MPa zu messen
Ein empfindliches Element in einer solchen Vorrichtung ist ein Manganindraht, dessen Widerstand leicht durch eine symmetrische Brücke gemessen werden kann.
Der Betrieb kapazitiver Manometer basiert auf der Wirkung des Drucks auf die Membran, die eine bewegliche Elektrode ist. Wenn sich die Membran bewegt, folgt eine Änderung der Kapazität des Wandlers. Sie zeichnen sich durch erhebliche Temperaturfehler aus.
Bei kapazitiven Manometern wird die Auslenkung der Membran durch den Stromkreis bestimmt. Solche Geräte werden in Systemen mit schnellen Druckabfällen eingesetzt.
Flüssigkeitsmessgeräte
Die Druckbestimmung durch diese Vorrichtungen erfolgt durch Ausgleichen des ermittelten Drucks mit dem von der Flüssigkeitssäule gebildeten Druck. Auf diese Weise können Sie einen kleinen Überdruck, Atmosphärendruck, Vakuumniveau und Druckdifferenz messen.
Diese Gruppe wird durch U-förmige Manometer dargestellt, die aus kommunizierenden Gefäßen bestehen, und der Druck wird durch den Flüssigkeitsstand bestimmt. Kompensationsmikromanometer; Bechermanometer, bei denen anstelle des zweiten Rohrs ein Reservoir verwendet wird; Schwimmer-, Glocken- und Ringdifferenzmanometer.
Mit Zweirohr-Manometern können Sie Druckunterschiede messen. In diesem Fall wird der zu messende Druck auf jedes der Rohre ausgeübt.
Bei Flüssigkeitsmessgeräten ist das Arbeitsfluid ein Analogon zum Sensorelement.
Diffmanometer sind üblicherweise mit Signalgeräten, Durchflussmessern, Reglern und Aufzeichnungsgeräten ausgestattet. Messbereich von 10 bis 105 Pa Abhängig von den Flüssigkeiten, die das Gerät füllen, ändert sich die Messgrenze.
Funktionale Aufteilung
Zweckmäßig werden folgende Arten von Manometern zur Messung des Gasdrucks unterschieden:
- allgemeine technische;
- Referenz;
- Besondere.
Berücksichtigen Sie die Merkmale jedes Typs.
Allzweckmanometer
Diese Art von Manometern wird hergestellt, um die Werte von Vakuum und Manometerdruck für allgemeine technische Zwecke zu messen. Verschiedene Gerätemodifikationen ermöglichen den Einsatz in einer Vielzahl von Umgebungen. Sie werden verwendet, um den Druck in der Produktion direkt während technologischer Prozesse zu messen.
Der Druck in solchen Vorrichtungen wirkt sich von innen auf das Rohr aus und bewirkt eine Verschiebung des losen Endes. Ein Mechanismus interagiert damit, der den Pfeil bewegt
Solche Manometer können den Druck von gasförmigen Medien messen, die gegenüber Kupferlegierungen bei Betriebstemperaturen bis zu 150 ° C nicht aggressiv sind.Typischerweise besteht der Körper des Produkts aus Stahl, und die Details des Mechanismus bestehen aus einer Messinglegierung.
Allgemeine technische Manometer für Nieder- oder Hochdruckgas werden vibrationsfest mit einer Frequenz im Bereich von 10 bis 55 Hz sowie einer Verschiebungsamplitude von maximal 0,15 Millimetern hergestellt. Sie haben mehrere Genauigkeitsklassen von 1 bis 2,5.
Digitale Manometer sind klein, zeichnen sich durch hohe Messgenauigkeit und lange Lebensdauer aus. Solche Geräte können jedoch kalibriert werden
Allzweck-Gasmanometer mit einer elektronischen Karte, auf der die Messdaten angezeigt werden, werden immer beliebter. Sie sind häufig mit Konvertern ausgestattet, die technologische Prozesse automatisieren. Die Druckwerte werden auf dem elektronischen Zifferblatt angezeigt.
Spezielle Manometer-Gruppe
Solche Geräte werden für eine bestimmte Art von Gas und die von ihm erzeugte Umgebung hergestellt. Für Systeme mit hohem Druck werden Manometer für Hochdruckgas hergestellt. Einige Gase sind in Bezug auf bestimmte Legierungen aggressiv, daher sind stabile Materialien erforderlich, um mit ihnen zu arbeiten.
Spezielle Manometer werden je nach Art des Gases in verschiedenen Farben lackiert.
Propan-Manometer sind rot lackiert, haben einen Stahlkörper und die Eigenschaften allgemeiner technischer Manometer. Der Betriebsdruck solcher Geräte liegt zwischen 0 und 0,6 MPa. Dies ist der Standard-Propandruck. Ein Betrieb im Temperaturbereich von - 50 bis + 60 ° С ist möglich. Arbeitsumgebungstemperatur bis + 150 ° C. Oft in Ballongetrieben enthalten.
Ammoniakdruckmesser in Zylindern und anderen Tanks sind gelb lackiert. Mehrstufige Kompressionseinheiten sind mit einer Temperaturskala ausgestattet. Manometerkomponenten bestehen aus Materialien, die gegen Ammoniakdämpfe beständig sind.
Bei starken dynamischen Belastungen sind die Manometer mit Glycerin oder Silikon gefüllt
Das Acetylenmanometer ist weiß lackiert. Es wird als Manometer für Sicherheitssysteme aus fettfreien Materialien hergestellt. Es wird verwendet, um den Überdruck in verschiedenen Verteilungen zu messen und Acetylen-Systeme zu erzeugen. Der Körper besteht aus Stahl, die inneren Komponenten bestehen aus einer Messinglegierung. Der Bereich der zulässigen Temperaturen liegt zwischen -40 und + 70 ° C.
Das Wasserstoffmanometer wird dunkelgrün. Das Manometer für andere brennbare Gase ist rot lackiert. Das Messgerät für nicht brennbare Gemische ist schwarz lackiert. Das Sauerstoffmessgerät ist blau lackiert.
Referenzgeräte zur Druckmessung
Diese Art von Manometer dient zur Überprüfung, Kalibrierung und Einstellung anderer Instrumente, um die höchstmögliche Messgenauigkeit sicherzustellen. Solche Geräte zeichnen sich durch eine höhere Genauigkeitsklasse im Vergleich zu allgemeinen technischen aus. Arbeitsstandards sind in drei Kategorien unterteilt.
Messgeräte zur Überprüfung der Genauigkeit der Messwerte der Messgeräte am Installationsort werden auch als Präzisionsmessgeräte bezeichnet. Messbereich von 0-0,6 bis 0-1600 bar für gasförmige Medien.
Manometer für konventionelle und Verbundgasflaschen müssen mindestens einmal im Jahr überprüft werden, sofern in den Unterlagen für das Gerät nichts anderes angegeben ist. Die Überprüfung wird von akkreditierten messtechnischen Organisationen mit dem Status einer juristischen Person durchgeführt. Nach der Überprüfung wird ein Zertifikat ausgestellt und eine Marke gesetzt.
Das Gerät muss aus dem Zylinder entfernt und zum Messdienst gebracht werden. Dort führen Kalibratoren und Kalibratoren, die eine Reihe von Standards und Hilfsinstrumenten verwenden, eine Überprüfung für ungefähr 10 Tage durch
Die Zahnräder in den Referenzmanometern werden mit einer erhöhten Getriebefrequenz bearbeitet.Sie zeichnen sich durch minimale Reibung im Schaltmechanismus sowie eine hohe Empfindlichkeit der inneren Elemente aus.
Beispielhafte Manometer mit einer Genauigkeitsklasse von 0,4 haben eine Skala von 250 Einheiten, mit einer Genauigkeitsklasse von 0,15 oder 0,25 eine Skala von 400 Einheiten mit einem Teilungspreis von 1 Einheit. Der Betrieb des Geräts ist je nach Füllstoff des Gehäuses bei unterschiedlichen Temperaturen möglich. Die ideale Betriebstemperatur beträgt 20 ° C.
Der folgende Artikel macht Sie mit den Besonderheiten des Betankens von Gasflaschen vertraut. Es lohnt sich, allen Eigentümern von Vorortimmobilien vorzulesen, die nicht an eine zentrale Gasversorgung angeschlossen sind.
Das Funktionsprinzip des Federmanometers:
Eigenschaften und Anwendungen des Manometers:
Manometer werden hergestellt, um verschiedene Probleme zu lösen. Am beliebtesten sind die allgemeinen technischen Typen, die in kleinen Industrien von verschiedenen Unternehmen bei der Arbeit mit Gasgeräten und -systemen verwendet werden. Kontaktmanometer sind Geräte, die signalisieren, dass ein kritischer Wert erreicht wurde.
Zur Kalibrierung und Einstellung von Manometern werden Referenzmanometer verwendet. Spezielle Manometer werden hergestellt, um den Druck eines bestimmten gasförmigen Mediums zu messen. Darunter befinden sich sehr beliebte Propanmanometer, die häufig komplett mit einem Getriebe an Gasflaschen eingebaut werden.
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