Рідинні манометри, принцип дії, переваги
Принцип дії заснований на зрівноважуванні вимірюваного тиску або різниці тисків тиском стовпа рідини. Вони мають просте пристрої під і високу точність вимірювання, широко застосовуються як лабораторні та перевірочні прилади. Рідинні манометри поділяються на: U-образні, дзвіниці і кільцеві.
U-образні. Принцип дії заснований на законі сполучених посудин. Вони бувають двотрубні (1) і чашкові однотрубні (2).
1) представляють собою скляну трубку 1, укріплену на платі 3 зі шкалою і залиту запірної рідиною 2. Різниця рівнів в колінах пропорційна вимірюваній перепаду тиску. «-» 1.ряд похибок: внаслідок неточності відліку положення меніска, зміни Т окруж. середовища, явищ капілярності (усувається введенням поправок). 2. необхідність двох відліків, що призводить до збільшення похибки.
2) предст. є модифікацією двотрубних, але одне коліно замінено на широку посудину (чашку). Під дією надлишкового тиску рівень рідини в посудині знижується, а в трубці підвищується.
Поплавкові U-образні діфманометри за принципом дії подібні чашковим, але для вимірювання тиску в них використовують переміщення поплавка, який міститься в чашку, при зміні рівня рідини. За засобом передавального пристрою переміщення поплавка перетворюється в переміщення яка б показала стрілки. «+» Широкий межа вимірювання. Принцип дії рідинних манометрів заснований на законі Паскаля - вимірюваний тиск врівноважується вагою стовпа робочої рідини: P = # 961; gh. Складаються з резервуара і капіляра. В якості робочих рідин використовуються дистильована вода, ртуть, етиловий спирт. Застосовуються для вимірювань малих надлишкових тисків і вакууму, барометричного тиску. Вони прості за конструкцією, але відсутній дистанційна передача даних.
Іноді для збільшення чутливості капіляр розташовують під деяким кутом до горизонту. Тоді: P = # 961; gL Sin # 945 ;.
В деформаційних манометрах ісп-ться протидію пружною деформації чутливого елемента (ЧЕ) або розвивається їм сили. Розрізняють три основні форми ЧЕ, що набули поширення в практиці вимірювання: трубчасті пружини, сильфони і мембрани.
Трубчаста пружина (манометрична пружина, трубка Бурдона) - пружна металева трубка, один з кінців якої запаяний і має можливість переміщатися, а інший - жорстко закріплений. Трубчасті пружини використовуються в основному для перетворення вимірюваного тиску, поданого у внутрішній простір пружини, в пропорційне переміщення її вільного кінця.
Найбільш поширена одновитковая трубчаста пружина, що представляє собою вигнуту на 270 ° трубку з овальним або еліптичних поперечним перерізом. Під впливом поданого надлишкового тиску трубка розкручується, а під дією розрідження скручується. Такий напрям переміщення трубки пояснюється тим, що під впливом внутрішнього надлишкового тиску мала вісь еліпса збільшити. в той час як довжина трубки залишається постійного ..
Основний недолік розглянутих пружин - малий кут повороту, що вимагає застосування передавальних механізмів. З їх допомогою переміщення вільного кінця трубчастої пружини на кілька градусів або міліметрів перетвориться в кутове переміщення стрілки на 270 - 300 °.
Перевага - близька до лінійної статична характеристика. Основне застосування - показують прилади. Діапазони вимірювань манометрів від 0 до 10 3 МПа; вакуумметрів - від 0,1 до 0 МПа. Класи точності приладів: від 0,15 (зразкові) до 4.
Трубчасті пружини виготовляють з латуні, бронзи, нержавіючої сталі.
Сильфони. Сильфон - тонкостінний металевий стакан з поперечними гофрами. Дно склянки переміщається під дією тиску або сили.
В межах лінійності статичної характеристики сильфона відношення діючої на нього сили до викликаної нею деформації залишається постійного. і наз-ться жорсткістю сильфона. Сильфони виготовляють з бронзи різних марок, вуглецевої сталі, нержавіючої сталі, алюмінієвих сплавів і ін. Серійно виробляють сильфони діаметром від 8 -10 до 80 - 100 мм і товщиною стінки 0,1 - 0,3 мм.
Мембрани. Розрізняють пружні та еластичні мембрани. Пружна мембрана - гнучка кругла плоска або гофрований пластина, здатна отримати прогин під дією тиску.
Статична характеристика плоских мембран змінюється нелінійно зі збільшенням. тиску, тому в якості робочої ділянки використовують невелику частину можливого ходу. Гофровані мембрани можуть застосовуватися при великих прогинах, ніж плоскі, так як мають значно меншу нелінійність характеристики. Мембрани виготовляють з різних марок сталі: бронзи, латуні і т. Д.