Диференціальний манометр: принцип дії, типи та види. Як вибрати диференційний манометр

Тиск в газоподібних і рідких середовищах відноситься до найважливіших показників, вимір яких потрібно для обслуговування комунікаційних і технологічних систем. До робітників об`єктів належать різні фільтри, трубопровідні комплекси, пристрої для кондиціонування і вентиляції. Використовуючи диференційний манометр, користувач виявляє не тільки характеристики чинного тиску, але також отримує можливість фіксувати різницю між динамічними показниками. Знання цих даних полегшує контроль системи і підвищує надійність експлуатації. Крім того, діфманометри застосовуються і для вимірювання витрати рідини, газу або стисненого повітря.

Принцип роботи

У більшості манометрів технологія визначення і розрахунку даних базується на деформаційних процесах в спеціальних вимірювальних блоках, наприклад, в сильфони. Цей елемент виступає індикатором, що сприймає перепади тиску. Блок стає і перетворювачем різниці в показниках тиску - користувач отримує інформацію у вигляді переміщення стрілки покажчика на приладі. Крім того, дані можуть бути представлені в Паскалях, охоплюючи весь вимірювальний спектр. Такий спосіб відображення інформації, наприклад, забезпечує диференційний манометр Testo 510, який в процесі вимірювання позбавляє користувача від необхідності тримати його в руці, так як на задній стороні приладу передбачені спеціальні магніти.

У механічних же пристроях головним індикатором служить розташування стрілки, контрольоване важеля. Рух покажчика відбувається до моменту, поки перепади в системі не перестануть впливати певної сили. Класичний приклад даної системи показує диференційний манометр ДМ серії 3538М, який забезпечує пропорційне перетворення дельти (різниці тиску) і надає результат оператору у вигляді уніфікованого сигналу.

Класифікація

Зважаючи на складність процесів вимірювання тиску, характеристик робочих середовищ і подальшого перетворення існує кілька варіантів диференціальних манометрів для роботи в різних умовах. До речі, диференційний манометр, принцип дії якого багато в чому визначається його конструкцією, за своїм устроєм орієнтується на можливість застосування в конкретних середовищах - отже, з цього проводиться і класифікація. Отже, виробники випускають такі моделі:

• Група рідинних диференціальних манометрів, в яку входять поплавкові, дзвіниці, трубні і кільцеві модифікації. У них вимірювальний процес відбувається на основі показників рідинного стовпа.
• Цифрові діфманометри. Вважаються найбільш функціональними, оскільки дають можливість вимірювати не тільки характеристики перепадів тиску, а й швидкість потоків стисненого повітряного, показники вологості та температури. Яскравим представником цієї групи є диференційний манометр Testo, який також застосовується в системах моніторингу оточуючих середовищ, в аеродинамічних і екологічних дослідженнях.
• Категорія механічних пристроїв. Це сильфонні і мембранні версії, що забезпечують вимір за допомогою відстеження характеристик чутливого до тиску елемента.

двотрубні моделі

Дані прилади використовуються для вимірювання показників тиску і визначення різниць між ними. Це пристрої з видимим рівнем, який зазвичай представлений в U-образній формі. За конструкцією такий диференційний манометр являє собою установку з двох вертикальних сполучених трубок, які фіксуються на дерев`яній або металевій основі. Обов`язковим компонентом пристрою є і платівка зі шкалою. В ході підготовки до вимірювання труби заповнюють робочим середовищем.

Далі в одну з труб починається подача вимірюваного тиску. Одночасно з цим друга труба взаємодіє з атмосферою. В процесі вимірювання дельти обидві трубки відчувають вимірюється тиск. Двотрубний диференційний манометр з рідинним заповненням використовується для вимірювання показників розрідження, тиску неагресивних газів і повітряних середовищ.

однотрубні моделі

Відео: ke jetronic частина 1

Однотрубні діфманометри зазвичай використовуються, якщо необхідно отримати результат високої точності. У таких пристроях застосовується і широкий посудину, на який діє тиск з найбільшим коефіцієнтом. Єдина ж трубка фіксується до платівці зі шкалою, яка демонструє дані різниці, і повідомляється з атмосферним середовищем. В процесі вимірювання перепадів тиску з нею взаємодіє найменше з тисків. Робоче середовище заливається в манометр диференціального тиску до того моменту, поки не буде досягнуто нульовий рівень.

Під впливом тиску певна частка рідини перетікає в трубку з посудини. Так як обсяг робочого середовища, яка перемістилася в вимірювальну трубку, відповідає обсягу, який вийшов з посудини, однотрубний дифманометр передбачає вимірювання висоти лише одного рідинного стовпа. Іншими словами, скорочується похибка вимірювання. Проте, і прилади цього типу не позбавлені недоліків.

Відхилення від оптимальних значень можуть бути обумовлені температурним розширенням в вимірювальних компонентах приладу, щільністю робочого середовища та іншими похибками, які, втім, характерні для всіх різновидів дифманометрів. Наприклад, диференційний манометр цифровий навіть з урахуванням поправок на показники щільності і температурні коефіцієнти також має певний поріг похибки.

мембранні дифманометри

Головний підтип механічних диференціальних манометрів, який також поділяється на пристрої з металевими і неметалевими вимірювальними елементами. У приладах з плоскою мембраною з металу розрахунки відбуваються на основі фіксації характеристик прогинів в вимірювальному компоненті. Поширений і диференційний манометр, в якому мембрана виступає розділової перегородкою для камер. У момент деформації протидіє сила формується циліндричної спіральної пружиною, що розвантажує вимірювальний елемент. Так відбувається зіставлення двох різних величин тиску.

Також деякі модифікації мембранних пристроїв забезпечуються захистом від одностороннього впливу - ця особливість конструкції дозволяє їх застосовувати в вимірі показників надлишкового тиску. Незважаючи на активне впровадження електроніки в метрологічну галузь в цілому, мембранні засоби вимірювання залишаються затребуваними і навіть незамінними в деяких областях. Наприклад, високотехнологічний диференційний манометр ДМЦ-01м цифрового типу, незважаючи на ергономічність і високу точність, має ряд обмежень по використанню в умовах, де можлива експлуатація мембранних пристроїв.

сильфонні версії

У таких моделях вимірювальних елементом виступає гофрований короб з металу, доповнений спіральної пружиною. Площина приладу поділяється сильфоном на дві частини. Найбільший вплив тиску доводиться на камеру поза сильфона, а найменше - у внутрішню порожнину. В результаті впливу тисків з різними силами чутливий елемент деформується відповідно до величини, пропорційної шуканого показника. Це класичні манометри диференціальні, що показують результати вимірювань стрілкою на циферблаті. Але є й інші представники цього сімейства.

Інші механічні версії

Менш поширені кільцеві, поплавкові і дзвіниці пристрої вимірювання різниці тисків. Хоча серед них зустрічаються відносно точні безшкальний і самописні моделі, а також прилади з контактними електричними пристроями. Передача даних в них забезпечується дистанційно знову ж, за допомогою електричного зв`язку або за рахунок пневматики. Для визначення видаткових показників на основі змінних різниць також випускають механічні прилади з підсумовують і інтегруючими доповненнями.

цифрові діфманометри

Пристрої цього типу крім основних функцій вимірювання різниці в тиску здатні визначати динамічні показники робочих середовищ. Такі прилади позначаються маркуванням ДМЦ-01м. Диференціальний манометр цифровий, зокрема, використовується в системах контролю вентиляції виробничих об`єктів, дозволяє розраховувати показники споживання газу, з огляду на температурні коригування, а також вести облік середніх витрат по виміряним позиціях. Пристрій забезпечений мікропроцесором, який автоматично веде облік вимірювань і накопичення інформації по газоходу. Всі отримані відомості про результати роботи відображаються на дисплеї.

Рекомендації по вибору

Відео: Запобіжні клапани пружинного типу - принцип дії

Розрахункові операції з показниками тиску вимагають використання надійного приладу, максимально відповідає умовам експлуатації. У зв`язку з цим важливо визначитися з переліком функцій, які виконуватиме прилад. Наприклад, диференційний манометр Testo 510 здатний забезпечувати точні свідчення з температурною компенсацією і надавати дані на цифровому дисплеї. У деяких випадках потрібно сигналізує модель, тому слід враховувати наявність даної опції.

Для максимально коректних даних заздалегідь потрібно зіставити характеристики пристрою з можливістю експлуатації в конкретній робочій середовищі. Не всі прилади можуть застосовуватися в кисневих, аміачних і фреонових середовищах. По крайней мере, їх точність може бути низькою.