Hydratool.ru

Журнал "ГидраТул"
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

3. 1. U-образные манометры

3.1. U-образные манометры

U —образный манометр – это жидкостный манометр, состоящий из сообщающихся сосудов, в которых измеряемое давление определяют по одному или нескольким уровням жидкости/16/.

В U -образных стеклянных манометрах свободный конец трубки сообщается с атмосферой, а к другому концу подводится измеряемое давление. Простейшая схема измерения давления жидкостным стеклянным манометром показана на рис. 3.1.

рис 3.1.jpg

Рис. 3.1. Схема функционирования стеклянного жидкостного манометра

Атмосферное давление ратм воздействует на один конец U -образной трубки, частично заполненной рабочей жидкостью. Другой конец трубки с помощью различного рода подводящих устройств соединен с областью измеряемого давления рабс. При рабс > ратм жидкость, находящаяся в части подведенного измеряемого давления, будет вытесняться в часть, соединенную с атмосферой. В результате между уровнями жидкостей, находящимися в разных частях U -образной трубки, образуется столб жидкости, высота h которого определяется из выражения

h = (р абс – р атм )/(( r ж – r атм ) g ), (3.1)

где рабс – абсолютное измеряемое давление; r ж – плотность рабочей жидкости; r атм – то же окружающей атмосферы; g – ускорение свободного падения, принимаемое в среднем равным 9,80665 м/с 2 , но имеющее зависимость от географической широты местности.

Высота столба рабочей жидкости h состоит из двух частей: высоты h 1 , представляющей понижение столба жидкости относительно начального – «нулевого» уровня, и высоты h 2 – отражающей его повышение в другой части U -образной трубки, т. е. увеличение относительно начального положения – («нуля»).

Плотностью окружающей среды, т. е. воздуха из-за условия r ж >> r атм можно пренебречь. Учитывая выражение (1.3), определяющее разность между абсолютным и атмосферным давлением как избыточное, зависимость (3.1) может быть представлена как

h = р изб /( r ж g ). (3.2)

Здесь ризб – измеряемое избыточное давление.

Из (3.2) измеряемое избыточное давление, определяемое с помощью стеклянного жидкостного манометра, может определяться как

ризб = h r ж g . (3.3)

Для измерения давления разряженных газов используются жидкостные стеклянные манометры, схема которых представлена на рис. 3.2.

рис 3.2.jpg

Рис. 3.2. Схема стеклянного жидкостного вакуумметра абсолютного давления

В этих приборах к одному концу стеклянной U -образной трубки подводится вакуумметрическое давление, другой конец герметично запаян. Для этого случая выражение (3.1) в общем виде можно представить как

h = (ратм – рабс)/( r ж g ). (3.4)

В торце запаянного конца давление равно нулю.

Если в запаянном конце будет находиться воздух, то вакуумметрическое избыточное давление может быть определено как

р атм – р абс = р изб h r ж g . (3.5)

В некоторых типах приборов воздух в запаянном конце «откачивается» и при заполнении рабочей жидкостью близко к «абсолютному нулю», т. е. прибор заполняется рабочей жидкостью под вакуумом и давление противодействия ратм = 0. Тогда выражение (3.5) может быть представлено в следующем виде:

р абс = h r ж g . (3.6)

Конструкция, в которой запаянный конец перед заполнением рабочей жидкостью вакууммируется, может использоваться в качестве барометра. Отсчет значения барометрического давления производится по величине столба жидкости в запаянной части трубки.

Минус в уравнении (3.4) определяет вакуумметрическое давление. Высота столба жидкости h в этом случае определяет верхний предел диапазона измерения и является составляющей

h = h 1 + h 2 . (3.7)

Здесь h 1 и h 2 — высота столбов жидкости, вытесненной под воздействием измеряемого давления от начальной отметки – нуля в двух трубках U -образного манометра.

рис 3.3.jpg

Рис. 3.3. U -образный жидкостный стеклянный мановаку-умметр:

1 – U -образная стеклянная трубка; 2 – крепежные скобы; 3 – основание; 4 – шкальная пластина

На рис.3.3 показан U -образный жидкостный стеклянный мановакуумметр. U -об разная стеклянная трубка 1 с помощью скоб 2 крепится на металлическом или деревянном основании 3. На нем же между двумя трубками установлена шкальная пластина 4 с нанесенной линейной разметкой. Трубка заполняется рабочей жидкостью до нулевой отметки относительно шкальной пластины. Утолщения на концах стеклянной трубки предназначены для более плотного подсоединения резиновых шлангов.

При измерении избыточного давления к одному концу U -образной трубки подается среда измеряемого давления. Второй выход остается свободным и сообщается с атмосферой. Аналогичная ситуация происходит при измерении вакуумметрического давления. Симметричность линейной разметки на шкальной пластине обеспечивает применимость прибора для измерения избыточного и (или) вакуумметрического давления.

При измерении дифференциального (разностного) давления «плюсовый» и «минусовый» каналы подсоединяются к концам стеклянной U -образной трубки 1. Из-за симметричности линейной разметки практически отсутствуют различия в соответствии подведенного давления
на концах трубки.

U -образные жидкостные манометры с водой в качестве рабочей жидкости могут использоваться как напоромеры, тягонапоромеры и тягомеры для измерения давления воздуха, неагрессивных газов в диапазоне ±10 кПа. При давлении ±0,1 МПа рабочей жидкостью манометра может служить ртуть. Такие приборы применяются для измерения давления воды, неагрессивных жидкостей и газов.

Ниже приведены приблизительные оценки основных погрешностей, воздействующих, по данным С. Ф. Чистякова/2/, на точность показаний стеклянного жидкостного ма-нометра:

· погрешность градуировки шкалы составляет до 0,2-0,4 мм;

· смачиваемость стекла – капиллярные силы вносят неточность до 0,1-0,2 мм;

· отклонение прибора от строго вертикального положения может приводить к погрешности до 0,03 % на каждый градус.

Кроме этого, достаточно большую погрешность могут вносить: неравномерность сечения стеклянных трубок по их высоте, а при точных измерениях, как это следует из (3.3), варьирование плотности рабочей жидкости r ж с изменением ее температуры, а также ускорение свободного падения g .

При использовании табличных данных погрешность определения плотности рабочей жидкости r ж , по показателям разных авторов, не превышает 0,005 %. Следует обратить внимание на применение жидкостей, способных поглощать влагу или испаряться. Так, в большинстве случаев теоретическая и реальная плотности спиртов различаются, и табличные данные принимаются по некорректным начальным параметрам, что изначально приводит к появлению погрешности.

Читайте так же:
Как сделать паяльную станцию своими руками

Некоторые производители к документации на жидкостный измеритель давления прилагают таблицу изменения плотности рабочей жидкости и поправок на вариацию этой плотности в зависимости от температуры, а также, например, для спиртов, таблицу зависимости плотности от его крепости.

Ускорение свободного падения g незначительно зависит от географической широты местности. е го величина остается постоянной в рабочем регионе, не зависит от измеряемого давления, и поэтому вносимые этим параметром погрешности не превышают 10 –3 -10 –4 %.

Визуальная оценка оператором уровня также может влиять на погрешность измерения. Разработаны различные методы снижения такой погрешности. Например, установка несложной оптической системы, позволяющей «накладывать» реальный и перевернутый мениски жидкости, обеспечивает значительное повышение точности отсчета уровня жидкости в жидкостном манометрическом приборе.

М. А. Гуляев и А. В. Ерюхин /24/ предложили в зависимости от применяемых способов следующие значения погрешностей отсчета уровня ртутного манометра:

· по миллиметровой шкале – ±1 мм;

· по зеркальной шкале – ±0,2-0,3 мм;

· с помощью нониусного устройства – ±0,05-0,1 мм;

· катетометром – ±0,2 мм;

· интерференционным методом – ±10 –5 мм.

При отсчете измеряемого уровня необходимо учитывать свойства рабочих жидкостей, у которых угол смачиваемости x различен (рис. 3.4). Так, при использовании высокосмачиваемых жидкостей (вода, спирт) отсчет рекомендуется вести по вогнутой части мениска, а при применении несмачиваемых жидкостей (таких, как ртуть) – по выпуклой его части на оси трубки. Кроме этого, смачиваемость и текучесть жидкости предопределяют минимальный диаметр используемых трубок. При применении спирта в качестве рабочей жидкости рекомендуется минимальный внутренний диаметр стеклянных трубок 5 мм, ртути – 8 мм, воды – 15 мм.

рис 3.4.jpg

Рис. 3.4. Вид менисков для различных жидкостей:

а – смачивающей и б – несмачивающей

При использовании ртути в качестве рабочей жидкости, особенно при точных измерениях, когда в чашечных манометрах применяются капилляры и сечения широкого сосуда и капилляра существенно отличаются, может наблюдаться эффект капиллярной депрессии. Сущность этого эффекта состоит в различии уровней несмачиваемой жидкости в сообщающихся капилляре и широком сосуде при воздействии одного и того же давления на поверхности жидкостей в этих объемах.

В промышленных условиях, как следует из приведенного выше материала, требуется тщательный контроль применяемых в жидкостных манометрах стеклянных трубок, так как их внутренний диаметр на практике может колебаться от 8 до 12 мм, что вносит существенные погрешности в результат измерения.

По данным разных специалистов/25/, без дополнительных оптических приспособлений погрешность показаний стеклянных жидкостных манометров принимается в лучшем случае равной ±1 мм. При использовании U -образных жидкостных манометрических приборов отсчет двух уровней (на каждой трубке) приводит к погрешности измерений ±2 мм при температуре окружающей среды 20 ± 5 ° С. Верхние пределы измерений для стеклянных жидкостных манометров 100, 160, 250, 400, 600 и 1000 мм. Соответственно при одной и той же погрешности отсчета высоты столба жидкости класс точности жидкостного прибора колеблется от 2 до 0,2.

Для обеспечения корректности измерений обязательным является очистка внутренних поверхностей стеклянных трубок от пыли и грязи. С этой целью стеклянные жидкостные манометры промывают насыщенным раствором двухромовокислого калия (хромпика) в серной кислоте, затем – спиртом и водой.

ул. Ярцевская, д. 29

© 2002 — 2021. НПО ЮМАС
Разработка и производство приборов измерения давления и температуры: манометров, термометров,
напоромеров и клапанов в Москве, Екатеринбурге, Самаре, Санкт-Петербурге, Уфе, Омске, Тюмени и Нижнем Новгороде.
Все права защищены.

Уважаемый пользователь. Уведомляем Вас о том, что персональные данные, которые Вы можете оставить на сайте, обрабатываются в целях его функционирования. Если Вы с этим не согласны, то пожалуйста покиньте сайт. В противном случае это будет считаться согласием на обработку Ваших персональных данных.
Политика конфиденциальности

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Диаметр корпусов манометров , устанавливаемых от уровня площадки наблюдения за манометром на высоте до 2 м, должен быть не менее 100 мм; на высоте от 2 до 5 м — не менее 150 мм и на высоте более 5м — не менее 250 мм.  [3]

Диаметр корпуса манометра , устанавливаемого на правом котле, должен быть не менее 150 мм; наибольшее допускаемое рабочее давление должно быть отмечено на шкале манометра красной чертой.  [4]

Номинальные величины диаметра корпуса манометров , устанавливаемых на высоте до 2 м от уровня площадки наблюдения за ними, должны быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 3 м — не менее 160 мм.  [5]

Номинальный ( расчетный) диаметр корпуса манометра , устанавливаемого на высоте до 2 м от уровня площадки на блюдения за ним, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 5 ж — не менее 200 мм. Номинальный диаметр манометра для парового котла паровоза промышленного предприятия должен быть равен 150 мм.  [7]

Технический манометр МТ-3 предназначен для измерения давления воздуха и нейтральных сред. Диаметр корпуса манометра равен 60 мм.  [8]

В штуцере манометра, через который подводится давление, имеется дроссель, представляющий собой втулку со вставленной внутрь нее тонкой иглой. Дроссель предназначен для создания гидравлического сопротивления и устранения резких колебаний стрелки. Шкала манометра имеет 100 равных делений на 270, Оцифровка шкалы произведена через каждые 10 делений. Диаметр корпуса манометра равен 365 мм, что облегчает наблюдение за изменениями показаний на значительном расстоянии.  [9]

Читайте так же:
Как сделать клин для топора

Манометры образцовые типа МО предназначены для проверки рабочих манометров, а также преобразователей давления и перепада давления. Допустимый диапазон изменения температуры окружающего воздуха составляет — ПО — — f — 35 C. Диаметр корпуса манометра равен 160 мм. Размеры манометра типа МО составляют 60 X 160 X 205 мм. Масса манометра не превышает 2 кг.  [11]

Манометры образцовые типа МО предназначены для проверки рабочих манометров, а также преобразователей давления и перепада давления. Допустимый диапазон изменения температуры окружающего воздуха составляет — ПО — — f — 35 C. Диаметр корпуса манометра равен 160 мм. Размеры манометра типа МО составляют 60 X 160 X 205 мм. Масса манометра не превышает 2 кг.  [13]

Манометры электроконтактные типа ЭКМ ( рис. 3.6) предназначены для измерения и сигнализации избыточного давления жидкости и газа. Принцип действия электроконтактного манометра основан на преобразовании измеряемого давления в угловое перемещение стрелки-указателя относительно шкалы прибора и замыкания этой стрелкой внешней электрической цепи при достижении измеря — ejwbiM давлением верхнего или нижнего предельных значений. Для установки верхнего или нижнего предельных значений сигнализируемого давления манометр снабжается двумя настраиваемыми контактами, положение которых может изменятьея во всем рабочем диапазоне измерения манометра. Манометры ЭКМ выпускаются двух типов — ЭКМ-1У и ЭКМ-2У. Контакты сигнализации рассчитаны на нап яжение постоянного или переменного тока напряжением 220 В при разрывной мощности не более 10 В-А переменного тока или 10 Вт постоянного тока. Масса манометров типа ЭКМ-1У не превышает 2 2 кг, а манометров ЭКМ-2У — 2 5 кг. Диаметр корпуса манометров равен 160 мм.  [15]

Манометры

Каждый ОКН должен быть снабжен манометрами прямого действия.

Класс точности манометров должен быть не ниже:

Для сосудов:2,5 при рабочем давлении до 25 кгс/см 2 ; 1,5 при рабочем давлении свыше 25 кгс/см 2 ;

Для котлов и трубопроводов: 2,5 при рабочем давлении до 25 кгс/см 2 ; 1,5 при рабочем давлении от 25 до 140 кгс/см 2 ; 1,0 при рабочем давлении свыше 140 кгс/см 2 .

Шкала манометра выбирается так, чтобы при рабочем давлении стрелка находилась в средней трети шкалы.

На шкале манометра наносится красная черта, указывающая рабочее давление.

Манометр устанавливается так, чтобы его показания были отчётливо видны обслуживающему персоналу. Шкала располагается вертикально или с наклоном вперёд до 30 0 для улучшения видимости.

Номинальный диаметр корпуса манометра, устанавливаемого на высоте от уровня площадки наблюдения за ним:

Для сосудов:до 2 м не менее 100 мм; от 2 до 3 м не менее 160 мм.

Установка на высоте более 3 м не допускается.

Для котлов:до 2 м не менее 100 мм; от 2 до 5 м не менее 160 мм; более 5 м не менее 250 мм.

Для трубопроводов: до 2 м не менее 100 мм; от 2 до 3 м не менее 150 мм; от 3 до 5 м не менее 250 мм.

При установке манометра на высоте более 5 м устанавливается сниженный манометр в качестве дублирующего.

В необходимых случаях перед манометром устанавливается сифонная трубка (диаметр не менее 10 мм) или масляный буфер.

Перед манометром устанавливается трёхходовой кран или другое аналогичное устройство для продувки, проверки и отключения манометра.

На стационарных сосудах при возможности проверки манометра путём снятия в установленные сроки установка трёхходового крана или заменяющего устройства необязательно.

На передвижных сосудах необходимость установки трехходового крана устанавливается разработчиком проекта.

1) обслуживающим персоналом в процессе эксплуатации с помощью трёхходового крана путём установки стрелки манометра на ноль:

а) сосудов – определяется инструкцией по режиму работы и безопасному обслуживанию сосудов, утверждённой руководством организации владельца;

б) для котлов и трубопроводов:

– с рабочим давлением до 14 кгс/см 2 включительно не реже одного раза в смену;

– с рабочим давлением от 14 до 40 кгс/см 2 включительно не реже одного раза в сутки;

2) владельцем не реже одного раза в 6 месяцев контрольным манометром или проверенным рабочим манометром, имеющим с проверяемым одинаковую шкалу и класс точности, с записью в журнал контрольных проверок;

3) не реже одного раза в 12 месяцев поверочной лабораторией, имеющей лицензию Госстандарта России, с опломбированием или клеймением.

Манометры не допускаются к применению если:на манометре отсутствует пломба или клеймо о поверке; истёк срок поверки манометра; стрелка манометра при его отключении не возвращается к нулевому показанию шкалы на величину, превышающую половину допустимой погрешности для данного прибора; разбито стекло или имеются другие повреждения, которые могут отразиться на правильности показаний.

Предохранительные устройства

Каждый ОКН для обеспечения безопасных условий эксплуатации снабжается ПУ от повышения давления выше допустимого.

В качестве ПУ применяются: пружинные ПК; рычажно-грузовые ПК; импульсные ПУ; мембранные ПУ; другие ПУ, применение которых согласовано с РТН.

Пружинные клапаны:конструкция должна исключать возможность затяжки пружины сверх установленной величины; пружина должны быть защищена от недопустимого нагрева (охлаждения) и непосредственного воздействия рабочей среды. Предусматривается устройство для проверки исправности действия клапана в рабочем состоянии путём кратковременного принудительного подрыва. При расположении клапана выше 2,5 м предусматривается дистанционный привод.

Рычажно-грузовые клапаны:установка на передвижных объектах не допускается. Вес указывается на грузе. Груз неподвижно закрепляется на рычаге.

Диаметр прохода рычажно-грузового и пружинного клапанов не менее 20 мм.

Читайте так же:
Как паять светодиодную ленту в силиконе

Мембранные ПУ: необходимость установки и конструкцию определяет проектная организация. Устанавливаются:

вместо рычажно-грузовых и пружинных клапанов, когда эти клапаны в рабочих условиях конкретной среды не могут быть применены вследствие их инертности или других причин;

перед ПК в случаях, когда ПК не могут надёжно работать вследствие вредного воздействия рабочей среды (коррозия, эрозия, прикипания, примерзания. Т. п.)или возможных утечек через закрытый клапан опасных и вредных веществ;

параллельно с ПКПК для увеличения пропускной способности систем сброса давления;

на выходной стороне ПКПК для предотвращения вредного воздействия рабочих сред со стороны сбросной системы и для исключения влияния колебаний противодавления этой системы на точность срабатывания ПКПК.

На каждом паровом и водогрейном котле должно быть установлено не менее двух ПУ.

Суммарная пропускная способность ПУ, устанавливаемых на паровом котле, должна быть не менее номинальной паропроизводительности котла. Пропускная способность ПУ указывается в его паспорте.

ПУ должны защищать от превышения давления:

Сосуды: с давлением до 3 кгс/см 2 не более чем на 0,5 кгс/см 2 расчётного; от 3 до 60 кгс/см 2 15% расчётного; свыше 60 кгс/см 2 10% расчётного.

При работающих ПК допускается превышение давления в сосуде более чем на 25% рабочего при условии, что это превышение предусмотрено проектом и отражено в паспорте.

Котлы – не более чем на 10% расчётного (разрешенного).

Трубопроводы – не более чем на 10% расчётного, при расчётном давлении до 5 кгс/см 2 – не более чем на 0,5 кгс/см 2 .

Для котлов и трубопроводов превышение давления при полном открытии ПК выше чем на 10% расчётного может быть допущено, если это предусмотрено расчётом на прочность.

Сосуды и трубопроводы, расчётное давление которых ниже давления питающего их источника, должны иметь редуцирующее устройство с манометром и предохранительным клапаном, которые устанавливаются со стороны меньшего давления после редуцирующего устройства.

Если эксплуатации объекта разрешена на пониженном давлении, то регулировка ПУ производится по этому давлению, пропускная способность ПУ должна быть проверена расчетом.

Методика и периодичность регулирования ПУ и давление начала их открытия должны быть указаны предприятием-изготовителем в инструкции по монтажу и эксплуатации объекта.

ПУ поставляется заказчику с паспортом, включающим характеристику его пропускной способности. К паспорту прилагается инструкция по эксплуатации.

ПУ устанавливается на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединённых к объекту.

Отбор рабочей среды из патрубков на которых установлены ПУ не допускается.

Установка запорной арматуры между объектов и ПУ, а также за ним не допускается.

ПУ должны иметь отводящие трубопроводы, оборудованные дренажами для слива конденсата. Установка запорных устройств на дренажах не допускается.

Исправность действия проверяется кратковременным принудительным подрывом.

– для котлов и трубопроводов – как для манометров;

– для сосудов – порядок и сроки в зависимости от технологического процесса указываются в инструкции по эксплуатации ПУ, утверждённой владельцем в установленном порядке.

Результаты проверки, сведения об их настройке записываются в сменный журнал лицами, выполняющими указанные операции.

ГОСТ 12.2.085–82 «Клапаны предохранительные. Требования безопасности».

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Манометр

Существуют различные приборы для измерения давления: барометры, вакуумметры, мано- и баровакууметры, напоро- и тягомеры, манометры. Различие между ними заключается в назначении. Так, барометры служат для измерения атмосферного давления, баровакуумметры – абсолютного, вакууметры – вакуумического, манометры – избыточного. В чем разница между названными величинами, можно понять из диаграммы на рис. 1.

Рис. 1. Виды давления как измеряемой величины

Атмосферное или барометрическое давление (Pатм.) обусловлено весом воздуха атмосферы в какой-либо точке нашей планеты. В своем абсолютном значении оно не привязано к какой-либо точке отсчета, а зависит от высоты местности и метеорологических условий. При этом существует понятие нормального атмосферного давления, соответствующее давлению на уровне моря в стандартных погодных условиях: 760 мм рт. ст. = 101,325 кПа = 1,01325 бара (в технике его обычно округляют до 1 бар). За точку отсчета атмосферного давление принят абсолютный вакуум (полагается, что меньшего давления не существует).

В свою очередь нормальное атмосферное давление является точкой отсчета избыточного давления (Pизб.). Именно данная величина обычно используется в технике, в частности, применительно к трубопроводным системам (индекс «изб.» в обозначении величины зачастую опускается).

От абсолютного вакуума отсчитывается и абсолютное давление (Paбс.). При наличии избыточного давления Pабс. = Pатм. + Pизб.

Давление ниже атмосферного может быть представлено также в виде вакуумического давления (Pвакуум.), отсчитываемого в отрицательных единицах измерения.

Таким образом, говоря о давлении в трубопроводной системе, как правило, имеют в виду избыточное давление, для измерения которого используют манометры.

Принцип действия манометра основан на уравновешивании измеряемого давления тем или иным способом – весом столба жидкости (жидкостные манометры), калиброванного груза, воздействующего на поршень (грузопоршневые манометры), силой упругой деформации чувствительного элемента (деформационные манометры).

Жидкостные и грузопоршневые манометры обладают определенными достоинствами и специфическими областями применения. Но в технике наиболее широкое распространение получили приборы деформационного типа – благодаря надежности, простоте, компактности, удобству использования, достаточно высокой точности измерений.

Чувствительным элементом деформационного манометра служит запаянная с одного конца изогнутая металлическая трубка эллиптического сечения (так называемая трубка или пружина Бурдона) либо мембрана или мембранная коробка-сильфон.

Мембранные манометры используются для измерения малых значений давления. В других случаях предпочтение отдают деформационным манометрам с трубчатой пружиной.

Читайте так же:
Из чего состоит шуруповерт

Трубчатый чувствительный элемент может быть одно- и многовитковым. Один конец такой трубки крепится к корпусу, а второй, свободный, связан трибко-секторным передаточным механизмом со стрелкой манометра (рис. 2).

Рис. 2. Схема манометра с трибко-секторным передаточным механизмом: 1 – чувствительный элемент (трубка Бурдона), 2 – поводок, 3 – зубчатый сектор; 4 – трибка; 5 – стрелка

Под действием давления рабочей жидкости или газа свободный конец изогнутой трубки Бурдона перемещается (трубка стремится выпрямиться), приводя в действие зубчатый механизм и, соответственно, стрелку манометра. Таким образом линейное перемещение чувствительного элемента, пропорциональное измеряемой величине, преобразуется в круговое движение стрелки. Для устранения свободного хода передаточный механизм снабжен спиральной волосковой пружиной, которой подпружинивается трибка (сопряженное со стрелкой зубчатое колесо).

Существуют также манометры с более простым передаточным механизмом – рычажным. Они дешевле, но имеют ограниченную по углу шкалу – не более 90° (на практике еще меньше), а класс точности таких приборов не превышает 2,5 либо 4,0. В то время как манометры с трибко-секторной передачей имеют шкалу с углом 270–300° и в соответствующем исполнении способны обеспечить более высокую точность измерений, в том числе в качестве образцовых (эталонных, поверочных) средств измерения.

Не лишне знать, что для показывающих манометров, в зависимости от их назначения, установлены следующие классы точности: 0,15, 0,25, 0,4 (эталонные приборы), 0,6, 1,0 (рабочие повышенной точности), 1,5, 2,5 4,0 (рабочие).

Отметим также, что кроме показывающих, т.е. отображающих информацию об измеряемом давлении визуально, в режиме реального времени, существуют электроконтакные и самопишущие манометры.

Основными характеристиками, влияющими на выбор манометра, являются диапазон измерений, класс точности, диаметр корпуса, расположение штуцера (радиальное либо осевое) и диаметр его резьбы.

В таблице приведены основные характеристики манометров VALTEC. Данные приборы имеют общетехническое назначение, обеспечивают индикацию избыточного давления неагрессивных к медным сплавам газов и жидкостей. Жидкие рабочие среды не должны быть вязкими или кристаллизующимися.

Таблица. Технические характеристики манометров VALTEC

ХарактеристикаЗначение
TM.40.VC
TM.40.D
TM.50.D
ПодключениеВерхнееНижнееНижнее
Диаметр корпуса, мм404050
Класс точности2,52,52,5
Диапазон показаний давления, бар0–60–100–10
Диапазон температуры окружающей среды, °C1–601–601–60
Диапазон температуры рабочей среды, °C1–1101–1101–110
Класс защиты корпусаIP40IP40IP40
Материал чувствительного элементаМедь
Материал трибко-секторного механизмаЛатунь
Резьба присоединенияG 1/4″G 1/8″G 1/4″

Манометры VALTEC поставляются с верхним и нижним радиальным подключением. Приборами с нижним подключением (ТМ.40.D, TM.50.D) комплектуются редукторы давления VT.082, VT.084, подпиточные клапаны VT.515 и промывные фильтры VT.389, с верхним подключением (TM.40.VC) – редуктор давления VT.088.

Измерение давления и температуры воды. Манометры. Термометры.

Основными параметрами, характеризующими состояние среды в трубо­проводах пара и горячей воды, являются давление и температура. Для без­опасной эксплуатации трубопроводы должны быть оснащены приборами для измерения этих параметров. Показывающие приборы позволяют пер­соналу визуально считывать данные измеряемых величин. Датчики входят в состав систем автоматизации, позволяющих дистанционно контролиро­вать состояние трубопроводов пара и горячей воды и управлять ими.

Манометры

Для измерения давления рабочей среды применяют показывающие пру­жинные манометры. Основной частью прибора является изогнутая пусто­телая трубка из латуни (рис. ниже). Ее неподвижный конец через штуцер со­единен с трубопроводом, а подвижный (запаянный) при помощи рычага — с зубчатым сектором.

Пружинный манометр

Сектор сопряжен с шестеренкой, на оси которой насажена стрелка. Под влиянием давления среды трубка стремится выпрямиться, ее подвижный конец перемещается. Рычаг отклоняет на некоторый угол зубчатый сектор, который поворачивает шестеренку и, следовательно, стрелку манометра.
При рабочем давлении стрелка манометра должна находиться во второй трети шкалы. На шкале манометра должна быть нанесена красная черта, указывающая допустимое давление. Взамен красной черты допускается прикреплять к корпусу манометра красную пластинку, плотно прилегающую к стеклу. Манометр должен быть установлен так, чтобы его показания были отчетливо видны. Шкала должна быть расположена вертикально или с наклоном вперед до 30° для улучшения видимости.

Точность измерения характеризуется погрешностью — отклонением ре­зультата измерения от истинного значения измеряемой величины. Класс точности прибора определяется пределом допускаемой погрешности — наибольшей погрешностью прибора, при которой он может быть признан годным и допущен к применению. У показывающих пружинных маноме­тров бывают следующие классы точности: 0,4; 0,6; 1; 1,5; 2,5; 4. У манометра с классом точности 1,5 результат измерения должен отличаться от истинно­го значения не более чем на 1,5 %. Класс точности манометров на трубопро­водах пара и горячей воды должен быть не ниже:

  • 2,5 — при рабочем давлении до 2,5 МПа (25 кгс/см 2 );
  • 1,5 — при рабочем давлении 2,5—14 МПа (25—140 кгс/см 2 );
  • 1,0 — при рабочем давлении более 14 МПа (140 кгс/см 2 ).

При установке манометра на большой высоте его показания могут быть плохо видны, поэтому к диаметру прибора предъявляются определенные требования: чем выше устанавливается манометр, тем больше должен быть его диаметр

Требования к диаметру манометра

Высота установки от уровня площадки наблюдения, м

Диаметр манометра, не менее, мм

Должен быть установлен сниженный манометр в качестве дублирующего

Сифоновые трубки

Перед манометром должен быть трехходовой кран или аналогичное устройство для продувки и отключения манометра. Для увеличения срока службы пружина манометра не должна взаимодействовать с паром, а только с водой. Перед манометром, установленным на паропроводе, должна быть сифонная (петлевая) трубка диаметром не менее 10 мм, которая защищает прибор от пульсаций давления и высоких температур. Она может быть различной длины, но обязательно должна иметь изгибы, которые де­лают по двум причинам: они удаляют манометр от среды, которая имеет вы­сокую температуру, и способствуют лучшему заполнению ее конденсатом. Между манометром и сифонной трубкой устанавливают трехходовой кран. С его помощью производят продувку трубки и проверку манометра путем установки на нуль.

Читайте так же:
Как правильно затачивать резцы

Поверительное стекло

Манометры должны проходить периодическую метрологическую по­верку не реже 1 раза в 12 месяцев, если иные сроки не установлены доку­ментацией на прибор. При поверке манометр снимается с трубопровода или агрегата для определения точности показаний. После поверки на ма­нометр устанавливаются клеймо или пломба, на которых указаны квартал и год проведенной поверки. Проверка исправности манометров обслуживающим персоналом проводится согласно производственной ин­струкции путем установки стрелки на нуль с помощью трехходового крана или заменяющих его запорных вентилей в следующие сроки:

    с рабочим давлением до 1,4 МПа (14 кгс/см 2 ) — не реже одного раза в смену;
  • для трубопроводов с рабочим давлением 1,4—4,0 МПа (14—40 кгс/см 2 ) не реже одного раза в сутки;
  • для трубопроводов с рабочим давлением свыше 4 МПа, а также для всех трубопроводов, установленных на тепловых электростанциях, — в сро­ки, установленные инструкцией, утвержденной главным инженером.

О результатах проверки делают запись в сменном журнале.

Манометры не допускаются к применению в следующих случаях:

  • отсутствует пломба или клеймо о проведении поверки;
  • истек срок поверки манометра;
  • стрелка манометра после отключения не возвращается к нулевой от­метке шкалы на величину, превышающую половину допускаемой по­грешности;
  • разбито стекло, имеются другие повреждения манометра, которые мо­гут отразиться на правильности показаний.

Для контроля давления пара и воды в составе систем автоматизации применяются различные датчики давления. Датчики МИДА-13П предна­значены для преобразования избыточного давления жидкостей и газов в унифицированный сигнал постоянного тока или постоянного напряжения в системах контроля давления.

Датчик МИДА-ДИ-13П

Датчик (рис. выше) состоит из первичного тензопреобразователя и электрон­ного блока (вторичного преобразователя). Штуцер 7, мембрана 3 с жестко закрепленным кристаллом полупроводникового чувствительного элемента алюминиевые проводники 5, приваренные к кристаллу и на выводы кол­лектора 6, конструктивно образуют тензопреобразователь, который через выводы коллектора подключен к электронному блоку 7. Выход электрон­ного блока подключен к выходному разъему датчика 8, установленному на основании Электронный блок защищен кожухом 11. Дополнительная за­щита от влаги и пыли осуществляется крышкой 12.

Давление среды, находящейся в рабочей полости 2 штуцера 1, воздейству­ет на металлическую мембрану 3 и на полупроводниковый чувствительный элемент 4. В результате деформации чувствительного элемента меняется сопротивление резисторов, соединенных в мостовую схему, которая пита- ется стабилизированным напряжением с электронного блока. Изменение сопротивления плеч моста приводит к изменению напряжения, снимаемо­го с мостовой схемы. Электронный блок усиливает сигнал мостовой схемы и преобразует его в выходной сигнал датчика. Периодическая поверка дат­чика проводится не реже 1 раза в 3 года.

Термометры

Для измерения температуры среды применяют различные термометры:

  • термометры расширения — жидкостные, манометрические;
  • измерительные электрические системы — термопары сопротивления с измерительными мостами и термопары с потенциометрами.

Принцип действия жидкостных термометров основан на различии коэф­фициентов объемного расширения жидкости и стеклянной трубки, в кото­рую эта жидкость налита. Жидкостной термометр представляет собой тон­кую стеклянную трубку, имеющую капиллярное отверстие, переходящее в нижней части в пустотелый стеклянный шарик — резервуар. Этот шарик, а также часть капиллярной трубки заполняются ртутью, спиртом или дру­гой жидкостью. Трубка прикрепляется к пластинке с делениями, нанесен­ными через градус.

Жидкостные термометры применяют как показывающие приборы, их устанавливают в специальную гильзу, вваренную в трубопровод. Гильзу за­полняют машинным маслом для улучшения передачи тепла термометру. При температурах выше 200 °С гильзу заполняют медными опилками. Жид­костные термометры изготавливают прямыми или изогнутыми под углом 90, 120 и 135° с пределами шкал от 0 до 500 °С.

Действие манометрических термометров основано на увеличе­нии давления жидкости, газа или пара с повышением температуры. Рабочее вещество заключено в замкнутой системе, состоящей из термобаллона, ка­пиллярной трубки и манометра. Манометрические термометры в зависимо­сти от рабочего вещества подразделяют на три вида: жидкостные, газовые и паровые. Жидкостные термометры заполняют различными жидкостями, газовые — инертным газом (азот), паровые — легкокипящими жидкостями (спирт, этил, хлорэтил). Термобаллон помещается в среду, температура ко­торой измеряется. При увеличении температуры давление в термобаллоне растет, что передается по капиллярной трубке в манометр. Манометриче­ские термометры могут применяться для измерения температуры воды и пара до +550 °С.

Действие термометров сопротивления основано на свойстве металлов изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры: с увеличением температуры электрическое сопротивление проводников, применяемых в качестве термометров сопротивления, растет. Термометры сопротивления изготавливают из платиновой, медной или никелевой про- волоки. При этом платину применяют для температур не более 500 °С, ни­кель — 200 °С и медь — 150 °С.

Принципиальная схема манометрического термометра

Конструкция термометра сопротивления показана на рисунке ниже. В защит­ной оболочке 1 помещена спираль 2, сопротивление которой увеличива­ется или уменьшается с изменением температуры. Спираль намотана на изолированном стержне 3, укрепленном в колодке 4. Концы спирали при­соединены к зажимам 5, к которым подключаются через ввод 6 провода, со­единяющие термометр сопротивления с измерительным прибором, шкала которого проградуирована в градусах Цельсия.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector