Яка будова манометра і які його типи?

Будова та типи манометрів

Манометр – це прилад, що використовується для вимірювання тиску газів і рідин, а вакуометр – прилад для вимірювання значення розрідження газів і рідин. Вимірювання тиску в манометрах здійснюється відносно атмосферного тиску – навколишнього середовища, що в повсякденній мові називається відносним тиском. Розрізняють три типи манометрів і вакуометрів: манометри з трубкою Бурдона, капсульні манометри, мембранні манометри, а також два типи розташування нижнього з'єднання – радіальне знизу та ззаду – осьове.

Типи манометрів:

Манометр з трубкою Бурдона

Трубка Бурдона є однією з найчастіше використовуваних вимірювальних систем в манометрах, тому ми часто зустрічаємося з назвою - манометри з трубкою Бурдона.

Трубка Бурдона має овальний перетин, один з кінців якої прикріплений до корпусу пристрою і закінчується різьбленням. Другий кінець трубки закінчується механізмом, що рухає стрілку. Під впливом зміни тиску трубка злегка розгортається (манометр) або згортається (вакуометр), і завдяки з'єднанню з механізмом стрілки відбувається індикація поточного значення тиску. Це пояснюється тим, що сплющена трубка має тенденцію відновлювати круглу форму під впливом тиску. Манометри з трубкою Бурдона можуть бути виготовлені як у стандартній версії, так і з підвищеною стійкістю до корозії або стійкістю до впливу підвищених температур. Манометри з трубкою Бурдона використовуються для вимірювання тиску рідких і газоподібних середовищ, які не є в'язкими, брудними, густими і кристалічними. Такі речовини в стандартних манометрах можуть спричинити постійні пошкодження, а також засмічення вимірювальної системи, що призведе до помилок у вимірюваннях або повного пошкодження приладу.

Манометри з трубкою Бурдона завдяки своїй конструкції та широкому діапазону тисків використовуються в багатьох установках, зокрема: установках стисненого повітря, силовій гідравліці, водній гідравліці, вакуумних установках, медичних газах, теплопостачальних установках.

Принцип дії манометра Бурдона

Схематичне зображення будови манометра з трубкою Бурдона: шкала, трубка Бурдона, пружина, зубчасте колесо, тяга, приєднання та вхід т тиску.

Манометр капсульний

Капсульні манометри застосовуються виключно для вимірювання сухих газоподібних середовищ з низьким тиском або вакуумом. Діапазони вимірювання для манометрів баночних та вакуумметрів баночних існують у різних комбінаціях в діапазоні від -600 мбар до +600 мбар. Назва капсульного манометра походить від його внутрішньої конструкції – вимірювального елемента, яким є капсула. Капсула виготовлена з двох мембран, з'єднаних між собою по всьому периметру, а в одній з них знаходиться отвір для подачі тиску. Введений тиск впливає на внутрішню сторону капсули, яка разом зі зміною тиску розширюється або стискається. За допомогою важеля рух відхилення перетворюється на обертальний рух, який забезпечує зчитування значення тиску на циферблаті манометра. Манометри з капсулою використовуються в низьконапірних пневматичних системах, у вакуумних насосах, при моніторингу фільтрів, а також у багатьох інших системах низького тиску, де точність вимірювання є необхідністю.

Капсульні манометри також випускаються в повністю нержавіючому виконанні, яке застосовується для агресивних газів або парів. Капсульні манометри не можна використовувати для вологих або дуже вологих середовищ, оскільки конденсат, що залишається в корпусі, негативно впливатиме на результат вимірювання.

Принцип дії капсульного манометра

Схематичне зображення коробчастого манометра: камера тиску, приєднання – вхід тиску, шкала (тарілка), скло, механізм, стрілка.

Мембранний манометр

Мембранний манометр — це прилад для вимірювання тиску, який складається з декількох з'єднаних між собою тонких плоских або гофрованих мембран, затиснутих між двома фланцями. Мембрана з'єднана з стрілочним механізмом манометра за допомогою ланки. При прикладенні тиску до мембрани виникає її прогин, який передається на рух покажчика. Мембранні манометри бувають двох типів: чавунні та повністю виготовлені з нержавіючої сталі. Мембранні манометри найчастіше використовуються в двох видах застосувань. Перший з них - робота при великих перевантаженнях, стрибках тиску або пульсаціях, оскільки мембрана, розташована між двома фланцями, захищає систему манометра від пошкодження, викликаного занадто високим тиском. Мембранні манометри забезпечують високу перевантажувальну безпеку манометра, навіть до 10-кратного вимірювального діапазону. Друге застосування - робота при низьких тисках в діапазоні 0..+600 мбар на рідких середовищах або газах з високою вологістю, де застосування манометра з корпусом неможливе.

Мембранні манометри дуже часто плутають з манометрами з мембранними сепараторами, що, на жаль, є помилкою і може призвести до пошкодження манометра. Основна різниця полягає в конструкції вимірювального з'єднання. Мембранний сепаратор має «відкриту» мембрану, на яку безпосередньо впливає середовище, і застосовується у випадках, коли середовище забруднене, містить тверді частинки, є густим або забиває отвори. Стандартна конструкція мембранного манометра - це різьбовий з'єднувальний патрубок з вузьким вхідним отвором, який може забитися при використанні з невідповідним середовищем. Для забруднених середовищ існує можливість виготовлення мембранного манометра з відкритим з'єднувальним фланцем.

Мембранні манометри використовуються для вимірювання надлишкового тиску рідких, газових і агресивних чистих середовищ. Ця модель особливо підходить для застосування в газовій, нафтовій та енергетичній промисловості.

Принцип дії мембранного манометра

Схематичне зображення мембранного манометра: стрілка, тяга, мембрана, приєднання – вхід тиску.