Каким прибором измеряется давление. Приборы для измерения давления: виды, принцип работы и применение

Какие приборы используются для измерения различных видов давления. Как работают манометры, барометры и другие измерительные устройства. Где применяются приборы для измерения давления.

Виды давления и единицы измерения

Измерение давления необходимо во многих сферах — от промышленности до бытового использования. Существует несколько видов давления:

• Атмосферное (барометрическое) — создаваемое атмосферой Земли
• Избыточное — превышение давления среды над атмосферным
• Абсолютное — рассчитываемое от нуля
• Вакуумметрическое — ниже атмосферного

Для измерения используются разные единицы. В системе СИ принято измерять давление в паскалях (Па). Высокое давление часто измеряют в кгс/м², а низкое — в миллиметрах ртутного или водяного столба.

Манометры: принцип работы и виды

Манометры — основной тип приборов для измерения давления. Как они работают? Принцип действия зависит от конструкции:

Жидкостные манометры

Измеряют давление по высоте столба жидкости в сообщающихся сосудах. Один конец соединен со средой измерения, второй открыт. Разность уровней жидкости пропорциональна избыточному давлению.

Деформационные манометры

Работают за счет деформации упругого элемента под действием давления. Виды чувствительных элементов:

• Пружина (трубка Бурдона)
• Мембрана
• Сильфон (гофрированная трубка)

Деформация передается на стрелку через передаточный механизм.

Барометры для измерения атмосферного давления

Барометр — прибор для измерения атмосферного давления. Какие бывают типы барометров?

Ртутный барометр

Старейший тип, изобретенный в 1643 году. Принцип работы: стеклянная трубка с ртутью, закрытая сверху. Атмосферное давление выталкивает ртуть вверх по трубке с делениями.

Барометр-анероид

Изобретен в 1844 году. Имеет герметичную металлическую камеру, которая деформируется под действием давления. Деформация преобразуется в движение стрелки на циферблате.

Цифровые барометры

Современные приборы, обеспечивающие высокую точность измерений. Отображают данные в цифровом виде, часто с возможностью построения графиков и прогнозов.

Приборы для измерения низкого давления

Для измерения давления ниже атмосферного используются специальные приборы. Какие существуют варианты?

• Вакуумметры — измеряют степень разрежения
• Мановакуумметры — измеряют как разрежение, так и избыточное давление
• Тензометрические преобразователи — работают на основе изменения электросопротивления

Выбор прибора зависит от диапазона измеряемого давления и требуемой точности.

Применение приборов для измерения давления

Где используются манометры, барометры и другие приборы для измерения давления? Основные сферы применения:

• Промышленность — контроль давления в технологических процессах
• Энергетика — измерение давления пара, газа, жидкостей
• Метеорология — прогнозирование погоды на основе атмосферного давления
• Медицина — измерение артериального давления
• Авиация — определение высоты полета
• Бытовое использование — проверка давления в шинах, газовых баллонах

Точное измерение давления критически важно во многих отраслях для обеспечения безопасности и эффективности процессов.

Особенности выбора измерительных приборов

На что обратить внимание при выборе прибора для измерения давления? Ключевые факторы:

• Диапазон измерений — должен соответствовать решаемой задаче
• Точность — зависит от требований конкретного применения
• Условия эксплуатации — температура, влажность, вибрации
• Совместимость со средой измерения — агрессивные вещества могут повредить прибор
• Дополнительные функции — запись данных, передача показаний, сигнализация

Правильный выбор обеспечит надежные измерения и долгий срок службы прибора.

Современные тенденции в измерении давления

Как развиваются технологии измерения давления? Основные тренды:

• Цифровизация — переход на электронные приборы с цифровым выходом
• Интеграция в системы автоматизации и IoT
• Миниатюризация — уменьшение размеров датчиков
• Повышение точности и быстродействия
• Развитие беспроводных технологий передачи данных
• Использование новых материалов для чувствительных элементов

Эти тенденции позволяют создавать более эффективные и удобные в использовании приборы для измерения давления.

Калибровка и обслуживание измерительных приборов

Для обеспечения точности измерений приборы нуждаются в регулярном обслуживании. Что включает в себя этот процесс?

• Калибровка — сверка показаний с эталоном
• Очистка чувствительных элементов
• Проверка герметичности соединений
• Замена изношенных деталей
• Обновление программного обеспечения (для цифровых приборов)

Периодичность обслуживания зависит от типа прибора и условий эксплуатации. Правильное обслуживание продлевает срок службы и обеспечивает надежность измерений.

Измерение давления — важная задача во многих сферах деятельности. Современные приборы позволяют с высокой точностью определять различные виды давления в широком диапазоне. Правильный выбор и обслуживание измерительных приборов обеспечивают надежность и эффективность технологических процессов, безопасность и комфорт в повседневной жизни.

Приборы для измерения давления больше атмосферного

Для измерения давления больше атмосферного применяют манометры (так же иногда называют приборы и для определения давления ниже атмосферного — см. далее).

 

 

Жидкостные манометры бывают открытые и закрытые.

Открытые жидкостные манометры применяются двух видов: прямые и наклонные. Прямой (рис.294) представляет собой открытую с обеих сторон U-образную трубку, один конец . которой соединяют с системой с измеряемым давлением. Трубка наполнена запирающей жидкостью, в качестве которой служат вода или ртуть, а также силиконы. Преимуществом силиконов является то, что они не смачивают, как вода, стенок трубки и при этом более чувствительны, чем ртуть, к небольшим колебаниям давления.

Поскольку давление в системе выше атмосферного, столб ртути в правом колене (см. рис. 294) оказывается выше, чем столб ртути в левом колене. Разность их равна величине п, измеряемой по шкале.

Открытые манометры с наклонным коленом (рис. 295) обладают более высокой чувствительностью по сравнению с прямыми: в наклонном колене жидкость продвигается на большее расстояние, чем в вертикальном. Давление столба h (в мм рт. ст) в этом случае вычисляют путем умножения длины столба жидкости L на синус угла наклона ос, т. е. h = = L sin а.

В закрытых жидкостных манометрах рабочим телом является газ, находящийся над запирающей жидкостью (ртуть) в закрытом колене (рис. 296). При измерении повышенного давления столб ртути в правом юлене повышается и газ сжимается. Длину его столба измеряют по шкале. Недостатком этим манометров является то, что дааения шкалы у них неравномерные, т. е. более узкие для более высокого давления.

Металлические манометры. Применяются манометры с пластинчатой пружинйй (рис. 297), у которых, в Отличие от барометров, вместо эвакуированной коробки имеется только эластичная крышка. На одну сторону ее действует измеряемое давление (например, в автоклаве), на другую — атмосферное. Разность этих давлений указывается стрелкой на шкале.

Трубчатые пишущие манометры (рис. 298) снабжены согнутой неэвакуированной трубкой, имеющей в разрезе эллиптическую форму. Эту трубку соединяют с сосудом, в котором должно быть измерено давление.

Распространены также специальные манометры, у которых на шкале имеется красная черта, указывающая предельное давление, которое может быть развито в аппарате или сосуде, снабженном таким манометром.

При помощи системы рычагов и писца давление, развивающееся в аппарате, записывается на специальной круглой диаграмме или, если применен барограф, на плоской диаграмме давление — время.

 

К оглавлению

 

см. также

1. Приборы для измерения давления
2. Приборы для измерения атмосферного и близкого к нему давления
3. Приборы для измерения давления больше атмосферного
4. Приборы для измерения давления ниже атмосферного
5. Другие способы измерения вакуума
6. Регуляторы давления или маностаты

Приборы для измерения давления

Производить измерение давления необходимо в промышленности, коммунальном хозяйстве, бытовой сфере. Для разных видов давления используются разные единицы измерения. В Международной системе СИ давление принято измерять в Паскалях (Па). Высокое давление измеряют в кгс/м2, а низкое в миллиметрах ртутного или водяного столба. 
Для измерения давления используются манометры. В зависимости от назначения, различают барометры, вакуумметры и другие. Тип применяемого устройства зависит от вида давления, которое предстоит им измерять. Видов давления несколько:

• Атмосферное или барометрическое. Это давление, создаваемое атмосферой земли, для его измерения используют барометры.
• Избыточное. Представляет собой превышение давления среды над атмосферным. Его измеряют при помощи манометров, моновакуумметров или дифференциальных манометров.
• Абсолютное. Такое давление рассчитывается от нуля.
• Вакуумметрическое

Измерение избыточного давления необходимо в основном в технике. Манометры, которые используются для этого, делятся на два типа – жидкостные и деформационные.

Жидкостные манометры

Принцип работы жидкостных манометров прост. Измерение давления в них происходит по высоте жидкости в столбе. Конструкция таких приборов представляет собой два сообщающихся сосуда с рабочей жидкостью.
Один конец сосуда соединен со средой, давление которой нужно измерить, второй конец остается открытым. Давление воздействует на жидкость в сосуде, и она начинает перемещаться из одного колена в другое. Разность жидкости будет пропорциональна избыточному давлению. Также при помощи жидкостного манометра можно измерять разрежение и разность давлений. А вот пульсирующее давление такой прибор измерить не может.

Жидкостные манометры с чувствительным элементом

Такие манометры дают возможность фиксировать изменение давления в режиме специальной диаграммы. Для измерения давления могут использоваться следующие чувствительные элементы:

• Поплавок
• Колокол
• Кольцо
• Указатель давления

Деформационные манометры

Такие манометры функционируют по принципу деформации измерительного элемента. В качестве упругого элемента могут применяться пружина, мембрана или сильфон.
Пружинные устройства содержат трубку овального сечения, которая изогнута по окружности и соединена через специальный механизм со стрелкой.
В мембранных манометрах в качестве основного элемента используется специальная мембрана. Давление прогибает мембрану, и информация об этом передается через передаточный механизм на стрелку.
Сильфонный манометр, как следует из названия, оборудован сильфоном – гофрированной трубкой, в которую подается давление. Под действием давления сильфон растягивается, и информация об этом поступает на стрелку.
Мембранные и сильфонные устройства часто используются для измерения невысокого давления. Электрические модификации деформационных манометров дают возможность записи и дистанционной передачи данных.

Магнитомодуляционные преобразователи

В таких преобразователях происходит преобразование давления в сигнал при помощи магнита, связанного с чувствительным элементом. Движение магнита оказывает воздействие на магнитомодуляционный преобразователь. Полученный сигнал, после усиления передается на вторичные приборы.

Тензометрические преобразователи

Принцип действия тензометрических преобразователей основан на зависимости электросопротивления металла. Тензорезисторы размещаются на упругом чувствительном элементе манометра. Изменение их сопротивления преобразуется в электрический сигнал и передается на вторичные приборы. 
Для измерения высоких и сверхвысоких давлений в лабораторной практике, используют грузопоршневые манометры.
Приобрести промышленное оборудование можно в интернет-магазине «Промышленная Автоматизация». Сотрудники отдела продаж помогут сориентироваться в большом ассортименте товаров, расскажут об особенностях оборудования и ответят на ваши вопросы по бесплатному номеру 8 800 550-72-59 или по адресу [email protected].

Что такое манометр? Какой прибор используется для измерения атмосферного давления?

Что такое манометр?

Манометр – это прибор, используемый для измерения и индикации давления. Есть два типа манометров, аналоговые и цифровые. Самой простой и простой формой аналога является манометр U-Tube, стеклянная или резиновая трубка, изогнутая в форме буквы «U», где числа перечислены и расположены через каждый дюйм с каждой стороны, а между изгибами находится вода. из «У». При приложении давления, положительного или отрицательного, вода перемещается, указывая на давление позади нее, выраженное в дюймах водяного столба (в водяном столбе). Дюймы водяного столба являются наиболее распространенной формой измерения в отрасли HVAC при измерении статического давления или давления газа, хотя другие единицы измерения доступны и используются во всем мире. Одним из наиболее распространенных аналоговых типов является манометр Magnehelic®. Их много раз устанавливал производитель системы, чтобы подрядчики могли легко считывать давление в системе. Однако автономные цифровые манометры стали новым отраслевым стандартом, когда речь идет об измерении статического давления. Благодаря считыванию более высокой точности, дополнительным двойным портам, дополнительным параметрам и считываниям во многих случаях их намного проще использовать.

Зачем использовать манометр?

Статическое давление — это величина давления, которое вентилятор выталкивает или вытягивает, чтобы перемещать воздух по воздуховодам ОВКВ. Чтобы представить статическое давление в простой форме, представьте себе давление в шине, это статическое давление, дающее давление на внутреннюю часть шины, чтобы надуть ее. Одной из возможностей, которую чаще всего упускают из виду специалисты по обслуживанию, является предложение клиентам улучшенной производительности системы HVAC. Есть много способов улучшить производительность системы – добавление больших или дополнительных воздуховодов; поиск и устранение узких мест и ограничений; установка амортизаторов; балансировка системы; и регулировка скорости вентилятора. Национальное исследование, проведенное NCI, показывает, что средняя неэффективная система HVAC работала на 55% своей номинальной мощности. Это означает, что потребитель платит на 45% больше, чем ему нужно, за электроэнергию для работы его неэффективной системы.

Баланс статического давления является одним из наиболее важных факторов при проектировании систем ОВКВ. Проще говоря, статическое давление относится к сопротивлению воздушному потоку в воздуховоде системы ОВКВ и ее компонентах. Давление (толчок) воздуха должно быть больше, чем сопротивление потоку, иначе воздух не будет циркулировать должным образом или эффективно через воздуховоды.

Если статическое давление превышает расчетные характеристики вентиляторов, результатом будет система с плохим или низким расходом воздуха. В то время как простое техническое обслуживание, замена ограничительных воздушных фильтров и очистка грязных вентиляторов и змеевиков, увеличат поток воздуха, если статическое давление в системе выше или ниже проектных условий, система никогда не будет работать с полной эффективностью или мощностью. Это может привести к большему количеству неудовлетворенных клиентов и возможности отказа оборудования в будущем.

Fieldpiece SDMN6 — надежное решение.

SDMN6 также измеряет давление газа до +/- 60 дюймов водяного столба (в водяном столбе) с разрешением 0,1 дюйма, помогая определить правильность давления газа на выходе из дома или регулятора. Показания статического давления до +/- 2” водяного столба с разрешением 0,010” водяного столба, что позволит техническим специалистам измерять небольшие различия в статическом давлении. Способность прибора считывать как положительное, так и отрицательное давление позволяет использовать его для измерения вакуумных линий управления. Легко читаемый двойной дисплей показывает выбранный порт на верхнем дисплее, а перепад давления отображается под ним, без необходимости прокручивать дисплей или выполнять вычисления. Кнопка установки нуля позволяет выполнять простую регулировку нуля, переводя расходомер в соответствие с различным давлением окружающей среды. Входящие в комплект датчики статического давления значительно повышают точность, а также упрощают настройку.

Имея на выбор четыре различные единицы измерения (дюймы вод. ст., мм вод. ст., мбар и фунт/кв. дюйм), любые измерения, требуемые производителем, могут быть легко выбраны и считаны. Дисплей с яркой подсветкой обеспечивает простоту использования независимо от того, насколько темным является помещение, в котором вы работаете. ”, а также кейс для переноски, в который помещается манометр, все его принадлежности и несколько универсальных реле давления. Благодаря технической поддержке мирового класса и одному из лучших в отрасли гарантийных услуг вы можете быть уверены, что вы и ваши инструменты в надежных руках.

Барометр | Национальное географическое общество

Барометр — это научный прибор, используемый для измерения атмосферного давления, также называемого барометрическим давлением. Атмосфера – это слои воздуха, обернутые вокруг Земли. Этот воздух имеет вес и давит на все, к чему прикасается, когда гравитация притягивает его к Земле. Барометры измеряют это давление. Атмосферное давление является индикатором погоды. Изменения в атмосфере, включая изменения атмосферного давления, влияют на погоду. Метеорологи используют барометры для прогнозирования краткосрочных изменений погоды. Быстрое падение атмосферного давления означает, что прибывает система низкого давления. Низкое давление означает, что недостаточно силы или давления, чтобы оттолкнуть облака или бурю. Системы низкого давления связаны с облачной, дождливой или ветреной погодой. Быстрое повышение атмосферного давления вытесняет пасмурную и дождливую погоду, очищая небо и принося прохладный и сухой воздух. Барометр измеряет атмосферное давление в единицах измерения, называемых атмосферами или барами. Атмосфера (атм) — единица измерения, равная среднему давлению воздуха на уровне моря при температуре 15 градусов Цельсия (59градусов по Фаренгейту). Количество атмосфер уменьшается с увеличением высоты, потому что плотность воздуха ниже и оказывает меньшее давление. По мере уменьшения высоты плотность воздуха увеличивается, как и количество атмосфер. Барометры должны быть приспособлены к изменениям высоты, чтобы делать точные показания атмосферного давления. Типы барометров   Ртутный барометр Ртутный барометр — старейший тип барометра, изобретенный итальянским физиком Эванджелистой Торричелли в 1643 году. Торричелли провел свои первые барометрические эксперименты, используя трубку с водой. Вода относительно легкая по весу, поэтому пришлось использовать очень высокую трубку с большим количеством воды, чтобы компенсировать более тяжелый вес атмосферного давления. Водяной барометр Торричелли имел высоту более 10 метров (35 футов) и возвышался над крышей его дома! Это странное устройство вызвало подозрения у соседей Торричелли, которые думали, что он причастен к колдовству. Чтобы сделать свои эксперименты более секретными, Торричелли пришел к выводу, что он может создать гораздо меньший барометр, используя ртуть, серебристую жидкость, которая весит в 14 раз больше воды. Ртутный барометр имеет стеклянную трубку, закрытую сверху и открытую снизу. На дне трубки находится лужица ртути. Ртуть находится в круглой неглубокой тарелке, окружающей трубку. Ртуть в трубке приспособится к атмосферному давлению над тарелкой. По мере увеличения давления ртуть выталкивается вверх по трубке. Трубка отмечена серией измерений, которые отслеживают количество атмосфер или баров. Наблюдатели могут определить атмосферное давление, взглянув на то место, где останавливается ртутный столбик барометра. Барометр-анероид В 1844 году французский ученый Люсьен Види изобрел барометр-анероид. Барометр-анероид имеет герметичную металлическую камеру, которая расширяется и сжимается в зависимости от атмосферного давления вокруг нее. Механические инструменты измеряют, насколько камера расширяется или сжимается. Эти измерения выровнены с атмосферами или барами. Барометр-анероид имеет круглый дисплей, который показывает текущее количество атмосфер, как часы. Одна стрелка движется по часовой стрелке или против часовой стрелки, чтобы указать текущее количество атмосфер. Термины «буря», «дождь», «перемена», «ясно» и «сухо» часто пишутся над цифрами на циферблате, чтобы людям было легче интерпретировать погоду. Барометры-анероиды постепенно вытеснили ртутные барометры, потому что их было проще использовать, дешевле покупать и легче транспортировать, поскольку в них не было жидкости, которая могла бы пролиться. В некоторых барометрах-анероидах используется механический инструмент для отслеживания изменений атмосферного давления в течение определенного периода времени. Эти барометры-анероиды называются барографами. Барографы — это барометры, соединенные со стрелками, которые делают отметки на рулоне соседней миллиметровой бумаги. Барограф записывает количество атмосфер по вертикальной оси и единицы времени по горизонтальной. Инструмент отслеживания барографа будет вращаться, как правило, один раз в день, неделю или месяц. Пики на графике показывают, когда давление воздуха было высоким или низким, и как долго эти системы давления работали. Сильный шторм, например, будет выглядеть как глубокий и широкий провал на барографе. Цифровые барометры Современные цифровые барометры измеряют и отображают сложные атмосферные данные точнее и быстрее, чем когда-либо прежде. Многие цифровые барометры отображают как текущие барометрические показания, так и предыдущие показания за 1, 3, 6 и 12 часов в формате гистограммы, очень похожей на барограф. Они также учитывают другие атмосферные показатели, такие как ветер и влажность, чтобы делать точные прогнозы погоды. Эти данные архивируются и хранятся на барометре, а также могут быть загружены на компьютер для дальнейшего анализа. Цифровые барометры используются метеорологами и другими учеными, которым нужны актуальные данные об атмосфере при проведении экспериментов в лаборатории или в полевых условиях. Цифровой барометр теперь является важным инструментом во многих современных смартфонах. Этот тип цифрового барометра использует данные атмосферного давления для получения точных показаний высоты. Эти показания помогают GPS-приемнику смартфона точнее определять местоположение, значительно улучшая навигацию. Разработчики и исследователи также используют краудсорсинговые возможности смартфона, чтобы делать более точные прогнозы погоды.