Характеристикой давления является сила, которая равномерно воздействует на единицу площади поверхности тела. Эта сила оказывает влияние на различные технологические процессы. Давление измеряется в паскалях. Один паскаль равен давлению силы в один ньютон на площадь поверхности в 1 м2. Применяют приборы для измерения давления.
Виды давления
- Атмосферное давление образуется атмосферой Земли.
- Вакуумметрическое давление – это давление, не достигающее величины атмосферного давления.
- Избыточное давление – это величина давления, превосходящая значение атмосферного давления.
- Абсолютное давление определяется от величины абсолютного нуля (вакуума).
Виды и работа
Приборы, измеряющие давление, называются манометрами. В технике чаще всего приходится определять избыточное давление. Значительный интервал измеряемых величин давлений, особые условия измерения их во всевозможных технологических процессах обуславливает разнообразие видов манометров, которые имеют свои различия по конструктивным особенностям и по принципу работы. Рассмотрим основные из применяемых видов.
Барометры
Барометром называют прибор, измеряющий давление воздуха в атмосфере. Существует несколько видов барометров.
Ртутный барометр действует на основе перемещения ртути в трубке по определенной шкале.
Жидкостный барометр работает по принципу уравновешивания жидкости давлением атмосферы.
Барометр-анероид работает на изменении размеров металлической герметичной коробки с вакуумом внутри, под действием давления атмосферы.
Электронный барометр является более современным прибором. Он преобразовывает параметры обычного анероида в цифровой сигнал, отображающийся на жидкокристаллическом дисплее.
Жидкостные манометры
В этих моделях приборов давление определяется высотой столба жидкости, которое выравнивает это давление. Жидкостные приборы для измерения давления чаще всего выполняют в виде 2-х стеклянных сосудов, соединенных между собой, в которые залита жидкость (вода, ртуть, спирт).
Рис-1
Один конец емкости соединен с измеряемой средой, а второй открыт. Под давлением среды жидкость перетекает из одного сосуда в другой до выравнивания давления. Разность уровней жидкости определяет избыточное давление. Такими приборами замеряют разность давлений и разрежение.
На рисунке 1а изображен 2-х трубный манометр, измеряющий вакуум, избыточное и атмосферное давление. Недостатком является значительная погрешность измерения давлений, имеющих пульсацию. Для таких случаев применяют 1-трубные манометры (рисунок 1б). В них один край сосуда большего размера. Чашка соединена с измеряемой полостью, давление которой передвигает жидкость в узкую часть сосуда.
При замере берется во внимание только высота жидкости в узком колене, так как жидкость изменяет свой уровень в чашке незначительно, и этим пренебрегают. Чтобы произвести замеры малых избыточных давлений используют 1-трубные микроманометры с трубкой, наклоненной под углом (рисунок 1в). Чем больше наклон трубки, тем точнее показания прибора, вследствие увеличения длины уровня жидкости.
Особой группой считаются приборы для измерения давления, в которых движение жидкости в емкости действует на чувствительный элемент – поплавок (1) на рисунке 2а, кольцо (3) (рисунок 2в) или колокол (2) (рисунок 2б), которые связаны со стрелкой, являющейся указателем давления.
Рис-2
Преимуществами таких приборов является дистанционная передача и их регистрация значений.
Деформационные манометры
В технической области приобрели популярность деформационные приборы для измерения давления. Их принцип работы заключается в деформации чувствительного элемента. Эта деформация появляется под действием давления. Упругий компонент связан со считывающим устройством, имеющим шкалу с градуировкой единицами давления.
Деформационные манометры делятся на:
- Пружинные.
- Сильфонные.
- Мембранные.
Рис-3
Пружинные манометры
В этих приборах чувствительным элементом является пружина, соединенная со стрелкой передаточным механизмом. Давление воздействует внутри трубки, сечение старается принять круглую форму, пружина (1) пытается раскручиваться, в результате стрелка передвигается по шкале (рисунок 3а).
Мембранные манометры
В этих приборах упругим компонентом является мембрана (2). Она прогибается под давлением, и воздействует на стрелку с помощью передаточного механизма. Мембрану изготавливают по типу коробки (3). Это увеличивает точность и чувствительность прибора из-за большего прогиба при равном давлении (рисунок 3б).
Сильфонные манометры
В приборах сильфонного типа (рисунок 3в) упругим элементом является сильфон (4), который выполнен в виде гофрированной тонкостенной трубки. В эту трубку воздействует давление. При этом сильфон увеличивается в длину и с помощью механизма передачи передвигает стрелку манометра.
Сильфонные и мембранные виды манометров используют для замеров незначительных избыточных давлений и вакуума, так как упругий компонент имеет небольшую жесткость. При применении таких приборов для измерения вакуума они получили название тягомеров. Прибор, измеряющий избыточное давление, является напоромером, для измерения избыточного давления и вакуума служат тягонапоромеры.
Приборы для измерения давления деформационного типа имеют преимущество в сравнении с жидкостными моделями. Они позволяют производить передачу показаний дистанционно и записывать их в автоматическом режиме.
Это происходит вследствие преобразования деформации упругого компонента в выходной сигнал электрического тока. Сигнал фиксируется приборами измерений, которые имеют градуировку по единицам давления. Такие приборы имеют название деформационно-электрических манометров. Широкое использование нашли тензометрические, дифференциально-трансформаторные и магнитомодуляционные преобразователи.
Дифференциально-трансформаторный преобразователь
Рис-4
Принципом работы такого преобразователя является изменение силы тока индукции в зависимости от величины давления.
Приборы с наличием такого преобразователя имеют трубчатую пружину (1), которая передвигает стальной сердечник (2) трансформатора, а не стрелку. В итоге изменяется сила индукционного тока, подающегося через усилитель (4) на измерительный прибор (3).
Магнитомодуляционные приборы для измерения давления
В таких приборах усилие преобразуется в сигнал электрического тока вследствие передвижения магнита, связанного с упругим компонентом. При движении магнит воздействует на магнитомодуляционный преобразователь.
Электрический сигнал усиливается в полупроводниковом усилителе и поступает на вторичные электроизмерительные устройства.
Тензометрические манометры
Преобразователи на основе тензометрического датчика работают на основе зависимости электрического сопротивления тензорезистора от величины деформации.
Рис-5
Тензодатчики (1) (рисунок 5) фиксируются на упругом элементе прибора. Электрический сигнал на выходе возникает вследствие изменения сопротивления тензорезистора, и фиксируется вторичными устройствами измерения.
Электроконтактные манометры
В схемах сигнализации, системах авторегулирования технологических процессов, приборах тепловой защиты популярными стали электроконтактные манометры. На рисунке изображена схема и вид прибора.
Рис-6
Упругим компонентом в приборе выступает трубчатая одновитковая пружина. Контакты (1) и (2) выполняются для любых отметок шкалы прибора, вращая винт в головке (3), которая находится на внешней стороне стекла.
При уменьшении давления и достижении его нижнего предела, стрелка (4) с помощью контакта (5) включит цепь лампы соответствующего цвета. При возрастании давления до верхнего предела, который задан контактом (2), стрелка замыкает цепь красной лампы контактом (5).
Классы точности
Измерительные манометры разделяют на два класса:
- Образцовые.
- Рабочие.
Образцовые приборы определяют погрешность показаний рабочих приборов, которые участвуют в технологии производства продукции.
Класс точности взаимосвязан с допустимой погрешностью, которая является величиной отклонения манометра от действительных величин. Точность прибора определяется процентным соотношением от максимально допустимой погрешности к номинальному значению. Чем больше процент, тем меньше точность прибора.
Образцовые манометры имеют точность намного выше рабочих моделей, так как они служат для оценки соответствия показаний рабочих моделей приборов. Образцовые манометры применяются в основном в условиях лаборатории, поэтому они изготавливаются без дополнительной защиты от внешней среды.
Пружинные манометры имеют 3 класса точности: 0,16, 0,25 и 0,4. Рабочие модели манометров имеют такие классы точности от 0,5 до 4.
Применение манометров
Приборы для измерения давления наиболее популярные приборы в различных отраслях промышленности при работе с жидким или газообразным сырьем.
Перечислим основные места использования приборы для измерения давления в:
- Газо- и нефтедобывающей промышленности.
- Теплотехнике для контроля давления энергоносителя в трубопроводах.
- Авиационной отрасли промышленности, автомобилестроении, сервисном обслуживании самолетов и автомобилей.
- Машиностроительной отрасли при применении гидромеханических и гидродинамических узлов.
- Медицинских устройствах и приборах.
- Железнодорожном оборудовании и транспорте.
- Химической отрасли промышленности для определения давления веществ в технологических процессах.
- Местах с применением пневматических механизмов и агрегатов.
Похожие темы:
Измерение давления | КИПиА Портал
Давление — это физическая величина, характеризующая напряжённое состояние среды (жидкой или газообразной. Давление возникает в результате действия силы на поверхность тела. Оно определяет термодинамическое состояние веществ. Давлением во многом определяется ход технологического процесса, состояние технологических аппаратов и режимы их функционирования. С задачей измерения давления приходится сталкиваться в измерениях некоторых технологических параметров, например расхода газа или пара, при изменяющихся термодинамических параметрах, уровня жидкости, и др. Повышенное или пониженное давление (несоблюдение режима) в ходе технологического процесса в каком-либо аппарате может привести к потере качества продукта на конечной стадии процесса.
По Международной системе единиц (СИ), единицей измерения давления принят паскаль (Па) — давление, создаваемое силой в 1 ньютон (Н), равномерно распределенной по поверхности площадью 1м² и направленной нормально к ней. Для технических измерений была принята техническая атмосфера, равная давлению, которое производит сила в 1 кгс (9,80665 н) на площадь в 1 см². Разнообразие видов измеряемых давлений, а также областей их применения в технологии обусловило использование наряду с системной единицей давления и внесистемных единиц. К их числу относятся бар, миллиметр ртутного столба, килограмм-сила на квадратный сантиметр, килограмм — сила на квадратный метр, миллиметр водяного столба.
Приборы давления применяются для контроля и управления технологическими процессами. Это устройства служат для прямого или косвенного сравнения измеряемой величины с мерой. На промышленных установках наиболее распространены манометры избыточного давления, имеющие обычно нулевую точку отсчета (от атмосферного давления). Применяются и узкопредельные манометры — манометры с безнулевой шкалой.
Напоромеры — это манометры избыточного давления в газовых средах с верхним пределом измерения не более 40 кПа.
Вакуумметры — это приборы для измерения давления разреженного газа.
Тягомеры — это вакуумметры для измерения давления разреженного газа с верхним пределом измерения не более — 40 кПа.
Мановакуумметры — предназначенных для измерения избыточного давления и давления разреженного газа.
Тягонапоромеры — это мановакуумметры для газовых сред с верхним пределом измерения не более 20 кПа.
Дифманометры — это приборы измеряющие разность двух давлений.
Манометры применяют для измерения постоянных и переменных по направлению давлений.
Постоянным давлением — считают давление, не изменяющееся или плавно изменяющееся по времени со скоростью не более 1% / cек. от суммы верхних пределов измерений приборов.
Переменным давлением — считают давление, плавно и многократно возрастающее или убывающее по любому периодическому закону со скоростью от 1 до 10% /с от суммы верхних пределов измерений.
По принципу действия средства измерений давления подразделяются на следующие:
Жидкостные — основанные на уравновешивании измеряемого давления соответствующего столба жидкости.
Деформационные (пружинные) — измеряющие давление по величине деформации упругих различных элементов или по развиваемой ими силе.
Грузопоршневые — в которых измеряемое давление уравновешивается внешней силой, действующей на поршень.
Электрические
— основанные или на преобразовании давления в одну из электрических величин, или на изменении электрических свойств материала под действием давления. Такое подразделение не является полным и может быть дополнено средствами измерений, основанными на других физических явлениях.Жидкостные средства измерений давления с гидростатическим уравновешиванием.
В жидкостных приборах с гидростатическим уравновешиванием мерой измеряемого давления является высота столба рабочей жидкости. В качестве рабочей жидкости, называемой затворной или манометрической, применяются дистиллированная вода, ртуть, этиловый спирт, трансформаторное масло. Выбор рабочей жидкости определяется диапазоном измеряемого давления, условиями эксплуатации и требуемой точностью измерений.
В настоящее время номенклатура жидкостных средств измерений давления с гидростатическим уравновешиванием существенно ограничена. В большинстве случаев они заменены более совершенными деформационными средствами измерений.
К числу жидкостных средств измерений давления (разности давлений и разряжения) с гидростатическим уравновешиванием, ещё применяются на технологических потоках, относятся поплавковые и колокольные дифманометры. 
Поплавковые дифманометры рассчитаны на номинальные перепады давления, верхние пределы которых ограничены значениями от 6,3 кПа до 0,10 кПа. Такие дифманометры используются при статических давлениях измеряемой среды не более 25 МПа. Класс точности 1,0 и 1,5.
Поплавковые дифманометры рассчитаны на номинальные перепады давления, верхние пределы которых ограничены значениями от 6,3 кПа до 0,10 кПа. Такие дифманометры используются при статических давлениях измеряемой среды не более 25 МПа. Класс точности 1,0 и 1,5.
Колокольные дифманометры этого типа представляю собой колокол, погруженный в рабочую жидкость и перемещающийся под влиянием разности давлений. Противодействующая сила создается за счет утяжеления колокола при его подъеме и уменьшении тяжести колокола при его погружении. Достигается это за счет изменения гидростатической подъемной силы, действующей на колокол согласно закона Архимеда.
Колокольные дифманометры с гидростатическим уравновешиванием обладают высокой чувствительностью и использовались для измерения малых давлений, перепадов давлений и разряжений.
Деформационные средства измерений давления.
Высокая точность, простота конструкции, надежность и низкая стоимость являются основными факторами, обуславливающими широкое распространение деформационных приборов для измерения давления в промышленности. Эти приборы предназначены для измерения избыточного давления и разряжения неагрессивных жидких и газообразных сред.
Принцип действия деформационных средств измерений давления основан на использовании упругой деформации чувствительного элемента или развиваемой им силы. Мерой измеряемого давления в средствах измерений данного типа является деформация упругого элемента или развиваемая им сила. Наибольшее распространение в практике измерений получили три основные формы чувствительных элементов: трубчатые пружины, сильфоны и мембраны.
Трубчатая пружина (пружина Бурдона) — упругая криволинейная металлическая полая трубка, один из концов которой имеет возможность перемещаться, а другой — жестко закреплен. Трубчатые пружины используются в основном для преобразования измеряемого давления, поданного во внутреннее пространство пружины, в пропорциональное перемещение ее свободного конца. Наиболее распространена одновитковая трубчатая пружина, представляющая собой изогнутую по дуге окружности трубку с обычно овальным поперечным сечением. Под влиянием поданного избыточного давления трубка раскручивается, а под действием разряжения скручивается. Для передачи перемещения свободного конца деформационного чувствительного элемента к указателю манометра используют секторные и рычажные передаточные механизмы. С помощью передаточного механизма перемещение свободного конца трубчатой пружины в несколько градусов или миллиметров преобразуется в угловое перемещение стрелки на 270 — 300 г.
Манометры имеют разные шкалы в зависимости от контролируемого параметра и градуируются в кгс/ cм2. Рабочая зона манометра находится на средине шкалы и должна быть не более 2/3 от шкалы. Для отсчета показаний во многих приборах имеются отсчетные приспособления (чаще всего шкала или указатель). Шкала — это совокупность отметок, расположенных вдоль какой — либо линии или по окружности (манометры), которые изображают ряд последовательных чисел, соответствующих значениям измеряемой среды. Значение измеряемой величины, соответствующее одному делению, называют ценой деления шкалы. Указатель шкалы представляет собой в большинстве случаев стрелку, позволяющую отсчитывать по шкале значение измеряемой величины. На шкале обычно указывают класс точности прибора.
Сильфон — тонкостенная цилиндрическая оболочка с поперечными гофрами способная получать значительные перемещения под действием давления или силы. При действии осевой нагрузки, внешнего или внутреннего давления длина сильфона изменяется, увеличиваясь или уменьшаясь в зависимости от направления приложенной силы. В значительных пределах деформация сильфона пропорциональна действующей силе, т. е. характеристика сильфона прямолинейна. В пределах линейности статической характеристики сильфона отношение действующей на него силы к вызванной ею деформации остается постоянным и называется жёсткостью сильфона. Для увеличения жесткости внутри сильфона часто помещают пружину. Сильфоны изготовляют из бронзы различных марок, углеродистой стали, нержавеющей стали, алюминиевых сплавов и др. Серийно производят бесшовные и сварные сильфоны диаметром от 8 — 10 до 80 — 100 мм и толщиной стенки 0,1 — 0,3мм.
Приборы этого типа предназначены для измерения избыточного давления, разряжения и разности давлений.
Мембраны бывают упругие и эластичные. Упругая мембрана — гибкая круглая плоская (плоская мембрана) или гофрированная (гофрированная мембрана) пластина, способная получить прогиб под действием давления. Статическая характеристика плоских мембран изменяется нелинейно с увеличением давления, поэтому здесь в качестве рабочего участка используют небольшую часть возможного хода. Гофрированные мембраны могут применяться при больших прогибах, чем плоские, так как имеют значительно меньшую нелинейность характеристики. Мембраны изготавливают, из различных марок стали, бронзы, латуни и т. д. Эластичная мембрана, предназначена для измерения малых давлений и разности давлений, представляет собой зажатые между фланцами плоские или гофрированные диски, выполненные из прорезиненной ткани, тефлона и др.
Измерительные приборы с чувствительным мембранным элементом предназначены для измерения атмосферного и избыточного давлений и разряжения. Из-за малости усилий, развиваемых чувствительным деформационным элементом, мембранные приборы выпускаются в основном показывающими. Принцип действия приборов состоит в преобразовании измеряемого давления или разряжения в перемещение жесткого центра чувствительного мембранного элемента, которое с помощью передаточного механизма преобразуется во вращательное движение указателя.
Грузопоршневые манометры.
Грузопоршневые манометры — в основном применяются в качестве эталонных и образцовых приборов для градуировки и поверки различных видов пружинных манометров, так как они отличаются от манометров других видов высокой точностью и широким диапазоном измерений.
Принцип действия состоит в уравновешивании давления, действующего на поршень с одной стороны, давлением грузов с другой стороны.
Электрические средства измерений давления.
К электрическим средствам измерения давления относятся выпускаемые в настоящее время измерительные преобразователи давления, основанные на методе прямого преобразования, различаются как видом деформационного чувствительного элемента, так и способом преобразования его перемещения или развиваемого им усилия в сигнал измерительной информации. Для преобразований применяются индуктивные, дифференциально- трансформаторные, емкостные, тензорезисторные и др. преобразовательные элементы. Преобразование усилия, развиваемого чувствительным элементом, в сигнал измерительной информации осуществляется пьезоэлектрическими элементами.
Индуктивные преобразователи давления — мембрана воспринимающая давление, является подвижным якорем электромагнита. Под действием измеряемого давления мембрана перемещается, что вызывает изменение электрического сопротивления индуктивного преобразовательного элемента.
Эта величина измеряется обычно мостами переменного тока или резонансными контурами. с последующим отображением на шкале прибора.
Дифференциально — трансформаторный преобразователь — содержит деформационный чувствительный элемент и деформационно — трансформаторный преобразователь. Дифференциально — трансформаторный преобразователь содержит каркас из диэлектрика, на котором размещены катушка с первичной обмоткой, состоящей из двух секций и двух секций вторичной обмотки. Внутри канала катушки расположен подвижный сердечник из магнитомягкого материала, связанный с пружиной тягой. К выходу вторичной обмотки подключен делитель, состоящий из регулируемого и постоянного резисторов. Принцип действия основан на возникновении магнитного потока, пронизывающего обе секции вторичной обмотки и индуцирующие в них ЭДС, при протекании по первичной обмотке токового сигнала. Выходной сигнал определяется взаимной индуктивностью между первичной обмоткой и выходной цепью и может быть представлен в виде сигнала напряжения переменного тока. Преобразование измеряемого давления осуществляется путем преобразования давления в деформацию (перемещение) чувствительного элемента и последующего преобразования в электрический сигнал, приходящий на показывающий прибор в операторной.
Емкостной преобразователь — измерение давления основано на зависимости емкости преобразовательного элемента от перемещения мембраны под действием измеряемого давления. Преобразователь состоит из металлической мембраны, являющейся подвижным электродом емкостного преобразовательного элемента и неподвижного электрода изолированного от корпуса с помощью кварцевых изоляторов.
Тензорезисторные преобразователи — это приборы оснащенные преобразовательными элементами тензорезисторного типа и получили название тензорезисторных измерительных преобразователей давления. Преобразователи давления этого вида представляют собой чувствительный деформационный элемент, чаше всего мембрану, на которую наклеиваются или напыляются тензорезисторы (тензодатчик). В основе принципа лежит явление тензоэффекта, суть которого состоит в изменении сопротивления проводников и полупроводников при их деформации. Под воздействием измеряемого давления деформируемый упругий элемент вызывает пропорциональное изменение электрического сопротивления тензорезисторов, собранных по мостовой схеме, которое в дальнейшем преобразуется и усиливается для формирования унифицированного аналогового выходного сигнала (4 – 20 мА).
Системы измерения давления сред на современных автоматизированных производствах используют в качестве первичных преобразователей измерительные преобразователи (датчики) давления с выходными электрическими токовыми сигналами.
Эти датчики по сравнению с показывающими манометрами имеют значительно более высокий класс точности, более трудоемки в наладке, при проверке требуют применения образцовых высокоточных средств измерения на входе и выходе.
На рисунке представлена схема электрического соединения оборудования КИП, обеспечивающего контроль давления на технологической установке.
Преобразователь давления устанавливается во взрывоопасном помещении или в специальном шкафу на территории технологической установки. Они как правило, не имеют шкалы, позволяющей непосредственно оценить давление, а преобразуют его в электрический сигнал. Измеряемое давление воздействующее на тензодатчик, преобразуется электронным блоком в токовый сигнал, который передается по искробезопасной двухпроводной линии передачи к терминальному оборудованию и блоку питания, находящимся во невзрывоопасном (операторная или машинный зал) помещении.
Блок питания обеспечивает по той же линии питание первичного преобразователя (датчика давления) и терминального оборудования.
19.06.2015
Давление воздуха изменяется в широких пределах. Если оно больше 760 миллиметров ртутрного столба, то считается повышенным, если меньше – то пониженным.
Наблюдения за изменением атмосферного давления позволяют предсказывать погоду. Например, при повышении давления в зимний период погода становится морозней, а летом – жаркой. Пониженное атмосферное давление способствует появлению облачности, выпадению осадков. Поэтому постоянно знать величину атмосферного давления и контролировать его изменения необходимо не только ученым, медикам, но и всем нам.
Атмосферное давление
Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба, а также в Паскалях и гектоПаскалях. Принято считать нормальным давление, которое равно 760 мм рт. ст. (1013,25 гПа) .
Атмосферное давление, как правило, изменяется в зависимости от изменений погодных условий. Зачастую давление падает перед ненастной погодой, повышается – перед хорошей. Ведение учета изменения давления позволяет определить перемещение циклонов и направление ветров.
На самочувствие человека, проживающего долгое время в определенной местности, изменение характерного давления зачастую не влияет. В случаях, когда происходят непериодические колебания атмосферного давления, даже у здоровых людей появляется головная боль, падает работоспособность и ощущается тяжесть тела.
Изменение атмосферного давления также влияет на многие технологические процессы. Например, при переработке нефтепродуктов, где давление является одним из основных контролируемых технических параметров; хлебо-булочное производство, где показания давления сильно влияют на влажность полуфабрикатов из теста; в авиационной промышленности это очень важный параметр, оказывающий влияние на сроки и условия эксплуатации.
Приборы для измерения атмосферного давления
На сегодняшний день существует несколько видов барометров, с помощью которых осуществляют измерение давления воздуха:
- Ртутный сифонный барометр – представляет У-образную, наполненную ртутью трубку с открытым и запаянным концом.
- Ртутный чашечный барометр – состоит из вертикальной, наполненной ртутью трубки, верхний конец которой запаян, а нижний находится в специальной чашечке с ртутью.
- Барометр-анероид – является безвоздушной металлической коробкой с волнообразными стенками.
- Барограф – самопищущий прибор, который применяют для наблюдения за барометрическим давлением в определенные промежутки времени.
- Электронный барометр – цифровой прибор, работающий по принципу обычного анероида или по принципу измерения давления воздуха на чувствительный кристалл.
Ртутные барометры являются более точными и надежными по сравнению с анероидами, по ним проверяют работу других видов барометров. Высота давления в них определяется по высоте столба ртути. Метеорологические станции оборудованы чашечными барометрами.
Измерение атмосферного давления с помощью термогигрометра
Атмосферное давление измеряется не только с помощью различных видов барометров, но и такими универсальными цифровыми приборами, как термогигрометры. Несмотря на то, что основная задача данных устройств – определение относительной влажности и температуры, они прекрасно справляются и с измерением давления воздуха, показывая максимально точные величины. Поэтому такие многофункциональные приборы приобрести намного выгоднее, чем устаревшие барометры и психрометры.
АО «ЭКСИС» предлагает Вашему вниманию огромный ассортимент электронных измерителей давления и других контрольно-измерительных приборов высокого качества и всегда по доступным ценам.
В частности, в нашей копании Вы сможете приобрести следующие модели термогигрометров:
- Термогигрометр ИВТМ-7 М 2-Д-В. Прибор, помимо измерения и регистрации температуры и относительной влажности воздуха и других неагрессивных газов, измеряет атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба и гПа, может регистрировать данные в энергонезависимой памяти, пересчитывать результаты измерений в различные единицы (процент относительной влажности, г/м3), осуществлять одновременную индикацию измеряемых значений. ИВТМ-7 М 2-Д-В обладает высокой степенью пылевлагозащиты (IP65), благодаря чему возможно его использование в помещениях с повышенной влажностью.
- Термогигрометр ИВТМ-7 К-1. Прибор измеряет атмосферное давление в кПа, может пересчитывать значения различных единиц влажности, осуществлять одновременную индикацию измеряемых значений, регистрировать данные на microSD, возможно подключение различных типов первичных преобразователей.
- Термогигрометр ИВТМ-7 Р-03-И-Д. Прибор оснащен жидкокристаллическим индикатором, предназначенным для визуального контроля значений относительной влажности, температуры и давления. Имеет малые габариты и эргономичный корпус.
- Термогигрометр ИВТМ-7 М 6-Д (в эргономичном корпусе). Прибор измеряет атмосферное давление в кПа, может регистрировать данные на энергонезависимой карте памяти, пересчитывать результаты измерений в различные единицы, осуществлять одновременную индикацию измеряемых значений. Имеет эргономичный корпус, большой и удобный дисплей.
- Термогигрометр ИВТМ-7 М 3-Д-В. Прибор, помимо измерения и регистрации температуры и относительной влажности воздуха и других неагрессивных газов, измеряет атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба и гПа, может регистрировать данные в энергонезависимой памяти, пересчитывать результаты измерений в различные единицы (процент относительной влажности, г/м3), осуществлять одновременную индикацию измеряемых значений. Модель ИВТМ-7 М3-Д-В предназначена для создания измерительной сети. Степень влагозащиты корпуса и датчика IP65, благодаря чему возможно его использование в помещениях с повышенной влажностью.
- Термогигрометр ИВТМ-7 М 6-Д. Прибор измеряет атмосферное давление в кПа, может регистрировать данные на энергонезависимой карте памяти (microSD), пересчитывать результаты измерений в различные единицы, осуществлять одновременную индикацию измеряемых значений.
Все модели термогигрометров имеют интерфейс связи с ПК посредством USB, RS-232 и могут крепиться к стене.
Классификация приборов давления
В зависимости от назначения приборы для измерения давления делятся на следующие основные группы:
- Манометры – для измерения избыточного давления.
- Вакуумметры – для измерения вакуумметрического давления (вакуума).
- Мановакуумметры – для измерения вакуумметрического и избыточного давлений.
- Барометры – для измерения атмосферного давления.
- Баровакуумметры – для измерения абсолютного давления.
- Дифференциальные манометры – для измерения разности давлений.
По принципу действия все приборы для измерения давления можно разделить на:
- Жидкостные — приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается весом столба жидкости, а изменение уровня жидкости в сообщающихся сосудах служит мерой давления, называются жидкостными. К этой группе относятся чашечные и U-образные манометры, диффманометры и др.
- Грузопоршневые — приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается усилием, создаваемым калиброванными грузами, воздействующими на свободно передвигающийся в цилиндре поршень.
- Приборы с дистанционной передачей показаний — приборы, в которых используются изменения тех или иных электрических свойств вещества (электрического сопротивления проводников, электрической емкости, возникновение электрических зарядов на поверхности кристаллических минералов и др.) под действием измеряемого давления. К таким приборам относятся манганиновые манометры сопротивления, пьезоэлектрические манометры с применением кристаллов кварца, турмалина или сегнетовой соли, емкостные манометры, ионизационные манометры и др.
- Пружинные — приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается силами упругости пружины, деформация которой служит мерой давления. Благодаря простоте конструкции и удобству пользования пружинные приборы получили широкое применение в технике. К этой группе относятся разнообразные приборы, отличающиеся по виду пружин:
Трубчатые пружины представляют собой кругообразно согнутые трубки с овальным поперечным сечением. Давление измеряемой среды воздействует на внутреннюю сторону этой трубки, в результате чего овальное поперечное сечение принимает почти круглую форму. В результате искривления пружинной трубки возникают напряжения в кольцах трубки, которые разгибают пружину. Незажатый конец пружины выполняет движение, пропорциональное величине давления. Движение передается посредством стрелочного механизма на шкалу. Для измерений давления до 60 или 100 кгс/см2 применяются, как правило, согнутые с углом витка около 270°, кругообразные пружины. Для измерений давления с более высокими значениями используются пружины с несколькими лежащими друг над другом витками и одинаковым витковым диаметром (винтовая пружина) или со спиралеобразными витками, лежащими в одной плоскости (плоская спиральная пружина).
Манометры с пластинчатой пружиной
Пластинчатые пружины представляют собой тонкие гофрированные мембраны кругообразной формы, которые зажимаются или привариваются по краю между двумя фланцами и вступают в соприкосновение с измеряемой средой только с одной стороны. Вызванный в результате такого соприкосновения прогиб пропорционален величине давления. Движение передается посредством стрелочного механизма на шкалу. Пластинчатые пружины обладают сравнительно высоким перестановочным усилием. В результате кольцеобразного крепления пластинчатые пружины менее восприимчивы к вибрациям по сравнению с трубчатыми пружинами, однако погрешность показаний при изменениях температуры у них больше. Благодаря опорам для мембран достигается повышенная стойкость к перегрузкам. Покрытия или фольга, наносимые на поверхность пластинчатых пружин обеспечивают защиту от коррозийных измеряемых сред. Широкие соединительные отверстия или открытые соединительные фланцы, а также возможности по промывке делают пластинчатые пружины, особенно пригодными при работе с высоковязкими, загрязненными или кристаллизующимися веществами.
Манометры с коробчатой пружиной
Давление измеряемой среды воздействуют на внутреннюю сторону коробки, состоящей из двух кругообразных, гофрированных, герметично прилегающих друг к другу мембран. Возникающее под давлением поступательное движение пропорционально величине давления. Движение передается на шкалу с помощью стрелочного механизма. Манометры с коробчатой пружиной особенно пригодны для измерений давления газообразных сред. Защита от перегрузки возможна только в определенных границах. Для повышения чувствительности в манометре может устанавливаться ряд коробчатых пружин («пакет» коробчатых пружин).
Баровакуумметры – манометры абсолютного давления. Данные приборы используются для измерений давления независимо от колебаний атмосферного давления окружающей среды. В соответствии с различными сферами применения и диапазонами показаний, манометры для измерений абсолютного давления изготавливаются согласно принципам измерений и формам чувствительных элементов, которые применяются в манометрах для измерения относительного давления. Давление измеряемой среды определяется по отношению к базовому давлению, которое равняется абсолютному давлению с величиной 0 (=абсолютный вакуум). Это означает, что на стороне измерительного элемента, не соприкасающейся с измеряемой средой, должно присутствовать базовое давление. Присутствие базового давления при использовании соответствующей формы пружин достигается посредством вакуумирования и герметизации соответствующей измерительной камеры или облегающего корпуса. Передача движения измерительного элемента и индикация давления осуществляются аналогично выше описанным манометром относительного давления
Дифференциальные манометры применяются для измерений разницы между двумя отдельными давлениями. Базовым давлением является то, которое присутствует на стороне, взятой за эталонную. В качестве чувствительных элементов используются пружины тех же форм, что и в манометрах относительного давления. Как правило, чувствительные элементы подвергаются воздействию давления с обеих сторон. Установленная таким образом разность давлений передается с помощью стрелочного механизма непосредственно на шкалу. Если измеряемые давления одинаковы, измеряемый элемент остается неподвижным и показания прибора отсутствуют. Измерение низких разностных давлений возможно даже при высоком статическом давлении. Защита от высоких перегрузок обеспечивается с помощью пластинчатых чувствительных элементов. При выборе манометра следует учитывать допустимое статическое (рабочее) давление, а также максимально допустимую перегрузку со стороны «+» и «-». Для преобразования деформации чувствительного элемента в показания стрелки используются принципы, аналогичные принципам действия манометров избыточного давления.
По метрологическому назначению измерительные приборы делятся на образцовые и рабочие.
- Образцовыми измерительными приборами называются приборы, предназначенные для поверки других измерительных приборов. Образцовые манометры имеют следующие классы точности:
0,05; 0,2 — грузопоршневые манометры;
0,16; 0,25; 0,4 — пружинные манометры.
- Рабочими измерительными приборами называются все измерительные приборы, служащие для непосредственных измерений. Рабочие манометры имеют классы точности 0,4; 06; 1; 1,5; 2,5; 4.
Приборы для измерения давлений — Студопедия
ПРОВЕРИЛ:________________
________________________________
г. Ростов-на-Дону
2012 г.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Изучение назначения, устройства, принцип действия и тарировки приборов дня измерения давления (абсолютного, манометрического вакуумметрического).
Приборы для измерения давлений
Приборы для измерения давлений классифицируют по различным признакам. По характеру измеряемого давления приборы разделяют на следующие классы:
1) барометры — приборы для измерения атмосферного давления:
2) манометры — приборы для измерения избыточного давления;
3) вакуумметры — приборы для измерения вакуума;
4) мановакуумметры — приборы для измерения, как избыточного давления, так и вакуума;
5) манометры абсолютного давления — приборы для измерения абсолютного (полного) давления;
6) дифференциальные манометры — приборы для измерения разности давлении.
По принципу действий приборы различают:
а) жидкостные:
б) механические:
в) электрические;
г) комбинированные.
Простейшим прибором для измерения избыточного давления является пьезометр (рис.1, а). Он представляет собой вертикально установленную прозрачную стеклянную или ПВХ трубку с открытым верхним концом
Измерения по пьезометру проводят в единицах длины, поэтому иногда давления выражают в единицах высоты столба определенной жидкости. Пьезометр высотой 1,5…2м позволяет измерить давление до 0,15…0,20 атм.
Основным достоинством пьезометра является простота устройства и точность измерения. Основным недостатком пьезометра является малый диапазон измеряемых давлений. При больших давлениях пьезометр становится слишком громоздким. К недостаткам пьезометра также можно отнести хрупкость.
Избыточное давление в жидкостях или газах измеряется манометрами. Это весьма обширный набор измерительных приборов различной конструкции и различного исполнения
На рисунке 1,б показана схема действия поршневого манометра. При увеличении давления в сосуде жидкость или газ по закону Паскаля передаёт это давление на нижнюю поверхность поршня, заставляя его тем самым подниматься или опускаться. Поршень связан через систему рычагов с указательной стрелкой.
Рис.1 Приборы для измерения избыточного давления
а) пьезометр, б) поршневой манометр, в) жидкостный манометр, г) мембранный манометр, д) сильфонный манометр
Другой тип манометра — это открытый (жидкостный) манометр (рис.1, в). Он состоит из U-образной трубки, наполненной ртутью или другой жидкостью. Работа основана на законе сообщающихся сосудов и на уравновешивании измеряемого давления газа давлением столба жидкости (ртути, воды и т. д.). В один конец трубки подается давление. Жидкость в другой трубке поднимается до тех пор, пока измеряемое давление не будет в точности равно давлению, вызываемому разностью уровней жидкости в двух коленах трубки. Зная эту разность высот можно рассчитать давление.
Недостатком такого манометра является то, что величина давления зависит от ускорения свободного падения в данном месте. Не всегда такой манометр градуируется в паскалях, часто бывает удобным измерять давление в единицах высоты столба данной жидкости — в миллиметрах ртутного столба, водяного столба (1 мм вод. ст. — 9,8 Па; 1 мм рт. ст. = 133,3 Па)
Одним из простых приборов для измерения повышенных и высоких давлений является трубчатый манометр или манометр Бурдона Главная составная часть его — изогнутая по дуге латунная труба 1 овального сечения (рис. 2).
Жидкость или газ, производя давление изнутри трубки, выпрямляет ее.
Жидкость или газ подается в штуцер 3, соединенный с трубкой 1. Трубка, распрямляясь, приводит в движение систему зубчатых колес и рычагов 2, которые поворачивают стрелку 4; чем больше давление, тем на больший угол повернется стрелка. Угол поворота стрелки пропорционален измеряемому давлению. Шкала, нанесенная на циферблате, градуирована в единицах давления. Обычно манометр калибруется в МПа. Такие манометры применяются при измерении давления воздуха, пара, газов и жидкостей. Манометры для измерения давления в шинах автомобиля часто бывают типа манометра Бурдона.
Таким образом, это деформационный манометр.
К деформационным относятся также мембранные и сильфонные манометры (рис. 1, г, д)
Главной частью мембранного манометра является гибкая круглая плоская пластина способная получить прогиб под действием давления.
Сильфонный манометр (сильфон) представляют собой тонкостенную цилиндрическую оболочку с поперечными гофрами, способную получать значительное перемещении под действием давления. Для увеличения жесткости внутрь сильфона часто помещают пружину. Сильфоны изготавливают из бронзы, углеродистой стали, алюминиевых сплавов. Серийно производят бесшовные и сварные сильфоны диаметром от 8-10 до 80-100 мм. Сильфоны более чувствительны, чем мембранные манометры и имеют больший диапазон измерений.
Основными достоинствами приборов являются большой диапазон измеряемых давлений, простота устройства и применения, портативность и универсальность.
Основным недостатком приборов является непостоянство их показаний, вследствие постепенных изменений упругих свойств пружинящего элемента, возникновения остаточной деформации, износа передаточного механизма. Поэтому такие приборы необходимо периодически проверять.
Манометры позволяют определять давление лишь с определенной точностью, класс точности манометров определяется величиной k, выражающей максимальную допустимую погрешность величины 
, соответствующей предельному показанию 
шкалы прибора
Номинальный ряд классов, точности манометров: 0,005; 0,02; 0,05; 0,1; 0.2; 0,35; 1; 2; 2,5; 4,0; 6,0.
Манометры и вакуумметры, пружинные образцовые служат для контроля манометров общего назначения и для проведения особо точных замеров. Для контроля образцовых манометров используются грузопоршневые манометры.
Манометры класса 0,05 предназначены для проверки образцовых пружинных и других манометров точных измерения, манометры класса 0,2 — для проверки технических манометров общего назначения.
| |||
| |||
Стенд для тарировки включает:
1.____________________________________________
2.____________________________________________
3. ____________________________________________
4. ____________________________________________
5. ____________________________________________
6. ____________________________________________
| Показания образцового манометра | Показания проверяемого манометра, 
| |||
| Давление,
| При прямом ходе | погрешность | При обратном ходе | погрешность |
ВЫВОДЫ
- Сделать заключение о годности проверяемого прибора в эксплуатации.
Регулярный контроль артериального давления позволяет выявить любые отклонения в показателях, свидетельствующих о развитии гипертонии. Своевременная диагностика нарушений сердечно-сосудистой системы дает возможность начать лечение и предотвратить осложнения. Выбор измерителя давления – это сложный процесс, требующий тщательной подготовки и изучения всех особенностей аппаратов. Какой прибор лучше выбрать для мониторинга давления?
Важность контроля давления
Чем измеряется давление? Такой аппарат получил название тонометр. Многие люди считают, что измерять давление следует только в пожилом возрасте. Но это абсолютно неправильно. Контроль показателей АД необходим уже в молодом возрасте (после 25 лет), а в некоторых случаях и у подростков.
Симптомы недомогания и плохого самочувствия часто списываются на усталость, перенапряжение, изменения погоды. И далеко не все задумываются, что они могут свидетельствовать о развитии серьезных заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Некоторые признаки означают повышение или резкое понижение артериального давления. При обнаружении подобных симптомов, лучше лишний раз измерить давление:
- сильные головные боли, спадающие при движении, и усиливающиеся в лежачем положении;
- постоянное чувство недосыпа, даже при длительном ночном отдыхе;
- ощущения тяжести в голове;
- головокружения;
- учащенное сердцебиение, боли в сердце;
- раздражительность, общая слабость организма.
Со временем у некоторых людей появляется отдышка, тошнота и рвота. Отсутствие лечения вызывает развитие болезненного состояния, нередко переходящее в гипертонический криз.
Состояние гипертонического криза очень опасно для здоровья человека. Для его предотвращения требуется регулярный мониторинг артериального давления.
Резкое снижение показателей АД характеризуется появлением следующих симптомов:
- пульсирующая боль в висках;
- слабость и чувство усталости;
- апатия, плохое настроение, вялость;
- снижение концентрации внимания, рассеянность;
- реакция даже на незначительные изменения погодных условий;
- эмоциональная неустойчивость, раздражительность.
Гипотония не менее опасна, чем гипертония. При длительном снижении АД содержание кислорода в крови уменьшается, что приводит к отмиранию тканей организма, развитию почечной недостаточности, в некоторых случаях – к развитию инсульта. Регулярный контроль давления позволит выявить малейшие отклонения в показателях АД, и начать своевременное лечение.
Разновидности приборов
Какой прибор используется для измерения? Измеритель артериального давления называется тонометр. При выборе прибора должны учитываться некоторые особенности. Во-первых, как часто будет использоваться аппарат. А, во-вторых, для каких целей осуществляется мониторинг. При отсутствии серьезных заболеваний и проблем с перепадами давления можно остановиться на недорогих моделях приборов. Если же имеются серьезные патологии сердечно-сосудистой системы, то купить лучше надежный и более точный тонометр. Какой прибор лучше выбрать?
В зависимости от принципа действия выделяют 3 группы аппаратов:
- механический;
- автоматический;
- полуавтоматический.
Самым доступным и простым в использовании является механический тонометр (сфигмоманометр). Он состоит из манжеты, циферблата, резиновой груши и фонендоскопа. Манжета одевается на плечо, и с помощью груши накачивается. Поступающий воздух сдавливает сосуды, пульс начинает прослушиваться через фонендоскоп. Только при правильном использовании аппарата возможно точное измерение показателей давления (АД).
Более удобным и простым в использовании является автоматический тонометр. Измерение производится в автоматическом режиме без непосредственного участия человека. Манжета также одевается на руку (на плечо или запястье в зависимости от типа аппарата), после чего включается кнопка. Накачка воздуха производится аппаратом, и показатели выводятся на экран монитора. Автоматический аппарат прекрасно подходит для пожилых людей, которым справиться с самостоятельной накачкой воздуха довольно сложно. Автоматический тонометр обладает преимуществами: удобство и простота в использовании, точность измерений без участия человека. Но у недорогих моделей приборов часто имеются проблемы в электронной составляющей. Также потребуется регулярная замена батареек. Высокая стоимость аппарата – главный недостаток.
Полуавтоматический тонометр имеет такой же принцип работы, как и автоматический прибор, но используется как механический аппарат. Манжета одевается на плечо, воздух накачивается при помощи груши руками, но спуск воздуха осуществляется автоматически и результаты появляется на экране. Преимущества и недостатки прибор имеет такие же, как и автоматический тонометр. Но главное отличие – низкая цена. Срок службы таких приборов, как правило, выше, чем у автоматических моделей.
Как и любые другие измерительные приборы, тонометры нуждаются в проверке правильности показаний. Такая процедура называется поверка. Производитель указывает для каждого прибора свой срок, когда должна производиться поверка.
Какой прибор лучше выбрать каждый человек решает самостоятельно, в зависимости от своих предпочтений и особенностей. Каждый аппарат имеет как преимущества, так и недостатки.
Типы электронных тонометров
Автоматический и полуавтоматический измерители различаются по типу манжеты, в зависимости от части руки, на которой осуществляется мониторинг.
- Манжета на запястье. Измерение показателей АД происходит на двух тонких артериях, которые окружены мягкими тканями. При наличии атеросклероза, такие сосуды на запястье могут быть повреждены, поэтому измерение становится неточным. Также трудности возникают у пожилых людей, которые имеют проблемы с сосудами. Автоматический тонометр с манжетой на запястье очень прост и удобен в использовании. Рука располагается на уровне сердца, мониторинг происходит полностью в автоматическом режиме. Такой прибор всегда можно взять с собой, и измерять давление даже в шумном помещении в любой критической ситуации.
- Манжета на плечо. Автоматический аппарат такого типа показывает точные значения показателей АД. Нередко имеет дополнительные функции: измерение пульса, фиксирование прошлых результатов, расчет средних показателей. Главное преимущество аппаратов – простота в использовании. Основные недостатки – высокая стоимость и большие размеры.
Какой выбрать аппарат и что необходимо учесть? Во-первых, объем руки. Для полных людей использовать плечевую манжету неудобно, в этом случае подходящим вариантом будет манжета на запястье. Во-вторых, важно состояние сосудов пациента.
Критерии выбора домашнего измерителя давления
Чтобы выбрать тонометр следует учесть некоторые особенности человека:
- наличие заболеваний;
- объем руки.
При развитии аритмии, сердечной недостаточности, порока сердца, инфаркте наличие дома тонометра является необходимостью. Для людей, относящихся к группе риска развития патологий сердечно-сосудистой системы (при наличии избыточного веса, артериальной гипертонии, при злоупотреблении алкоголя и никотина, при сильных стрессах), приобретение измерителя давления также обязательно.
Чтобы правильно выбрать тонометр, необходимо учесть объем руки (плеча). Аппараты выпускаются для определенного объема рук (с большой, маленькой и средней манжетой). Некоторые приборы продаются в комплекте со всеми типами манжет. Маленькая манжета подходит для людей с объемом плеча не более 21 см. Средняя манжета используется при объеме не более 35 см. для людей с объемом рук более 35 см применяются большие манжеты. Пациентам с избыточным весом лучше использовать тонометры с манжетой на запястье.
Измерение механическим тонометром
Независимо от того, какой прибор куплен, для получения достоверных данных требуется правильное выполнение измерений. Сидя в удобной позе, рука освобождается от одежды, и укладывается на твердую поверхность на уровне сердца. Манжета одевается на плечо (около 3-5 см от локтевого сгиба), закрепляется, а рука сгибается в локте. Один конец фонендоскопа (стетоскоп) прикрепляется на локтевой сгиб, а второй – вставляется в уши. Интенсивно сжимая грушу, в манжету начнет поступать воздух. Движения должны быть энергичными и сильными, иначе сфигмоманометр будут передавать неточные показания.
После накачки манжеты, раскручивается небольшой вентиль над грушей, и воздух начинает постепенно выходить. Внимательно прислушиваясь, фиксируется первый стук, запоминается показатель на циферблате, после чего ожидается второй стук. Показания АД состоят из двух величин: систолического давления (первый стук) и диастолического давления (второй стук). При значительном повешении или понижении АД требуется незамедлительная помощь врача. В этом случае лучше будет сразу вызывать скорую помощь.
Только при выполнении определенных правил за 10-15 минут до начала процедуры, сфигмоманометр покажет правильные данные:
- исключаются физические нагрузки;
- исключается прием кофеиносодержащих продуктов и напитков;
- опустошение мочевого пузыря;
- рекомендуется пятиминутный отдых в неподвижном лежачем положении;
- отсутствие разговоров.
При выполнении измерений под манжетой не должно быть никакой одежды. Рука располагается на твердой ровной поверхности неподвижно, поза – удобная и расслабленная. Запрещается скрещивать ноги во время процедуры, разговаривать и шевелиться. Повторное измерение рекомендуется проводить на той же руке.
Использовать сфигмоманометр самостоятельно без подготовки довольно сложно. Устаревшие механические аппараты используются в основном в медицинских учреждениях при измерении давления врачом.
Измерение электронными тонометрами
Автоматический и полуавтоматический аппараты с манжетой на плечо или запястье более удобны в использовании, и применяются для самостоятельного измерения АД в домашних условиях. Независимо от того, какой тип прибора приобретен, правила процедуры одинаковы.
При работе с полуавтоматическим прибором, положение тела и руки остаются такими же, как и при использовании механических аппаратов. Если в комплекте идет манжета на плечо, то измерение производится аналогично, за исключением способа вывода измеренных показателей. Воздух накачивается вручную через грушу, а показания выводятся на экран монитора. Если используется манжета на запястье, то для начала требуется нащупать пульс на тонких артериях, и тщательно закрепить браслет. Воздух накачивается до тех пор, пока не исчезнет пульсация на запястье.
Электронные тонометры значительно облегчают процесс измерения. Процедура проходит полностью в автоматическом режиме, без участия человека. Манжета закрепляется аналогичным образом на плече или запястье, после чего запускается процесс поступления воздуха. Уже через несколько секунд показания выводятся на экран монитора.
Забота о своем здоровье заключается не только в правильном образе жизни, но и в своевременной диагностике различных заболеваний. Контроль давления — это важный аспект здоровья человека и его хорошего самочувствия. Регулярное измерение показателей АД позволяет предотвратить развитие серьезных заболеваний.
Загрузка…Читайте также:
Чтобы избежать проблем со здоровьем, нужно постоянно следить за своим артериальным давлением (АД). Сегодня врачи диагностирует повышенное АД у каждого третьего пациента, удивляя при этом человека. Многие утверждают, что никогда не ощущали симптомы гипертонии и слышат о высоких цифрах впервые.
А тем временем на ежегодных докладах врачей твердят, что большой процент смертности пациентов происходит из-за инсульта и инфаркта, которые возникают на фоне высокого артериального давления.
Артериальная гипотония (пониженное давление) встречается реже. В большинстве случаев низкое АД вызвано следствием различных хронических заболеваний.
Как называется прибор измеряющий давление
Таким вопросом задаются многие люди после легкого недомогания и первых симптомах повышения АД. Этот прибор называется тонометр.
Современная медицина располагает большим арсеналом аппаратов для измерения артериального давления. Но при таком большом выборе их делят только на две группы: осциллометрические и аускультативные.
При аскультативном способе измерения используется механический манометр и фонендоскоп с грушей. А при осциллометрическом способе измерения давления используют электронные и цифровые приборы.
Для определения АД в домашних условиях используются механические, полуавтоматические и автоматические тонометры. При использовании механических тонометров оцениваются шумы, которые возникают при движении крови по артериям. А при измерении давления автоматическими приборами фиксируют колебания, которая создает артериальная стенка.
Автоматические тонометры бывают двух видов: плечевые и запястные. Принцип работы у них одинаковый, разница лишь в правильном надевании на нужную часть тела.
Как правильно измерять давление
Перед проведением исследования человек должен находиться в расслабленном состоянии. Лучшим решением будет полежать 5 минут в тишине.
Если человек выпивал алкоголь, крепкий кофе, принимал горячие ванны, курил, то проводить процедуру можно спустя 60-80 минут.
Существует предположение, что самое точное АД показывает результат измерения третьей попытки. Интервал между тремя процедурами должен составлять 5 минут.
Дневник самоконтроля
Для гипертоников нужно завести дневник и вписывать показания приборов утром, в обед и вечером. Данные обязательно показывать лечащему врачу для оценки и анализа состояния.
Выглядит дневник самоконтроля таким образом:
Дата | Время суток | Артериальное давление | Примечание |
| Утро | |||
| Вечер | |||
| Утро | |||
| Вечер | |||
| Утро | |||
| Вечер |
Измерения аускультативным способом
Нужно наложить на плечевую артерию манжетку с грушей и внимательно слушать шумы, возникающие при спускании воздуха. Такой метод дает самые четкие данные исследования, но имеет множество недостатков.
Например, не все смогут самостоятельно измерить себе давление. Нужен второй человек с опытом. Кроме того, не получится измерить АД через одежду и в шумном помещении.
Механические приборы
Как правильно пользоваться механическим тонометром? Необходимо сесть на стул со спинкой и полностью расслабиться. Нельзя скрещивать ноги и руки. Рука должна полностью лежать на столе, упираясь локтем с опорой.
Первым делом нужно наложить манжетку на плечо. Ширина манжетки должна быть не меньше 10 см. Во время процедуры рука должна находиться на уровни сердца. Фонендоскоп прикладывают на артерию, где прощупывается пульс. Дальше качают грушу пока давление не достигнет 20 мм рт. ст. После чего спускают воздух с манжеты и слушают в наушниках до первого стука пульса – характерный щелчок.
Данные на шкале манометра, которые зафиксировали в момент первого щелчка пульса – это показатель верхнего АД. Когда шум и звуки в наушниках прекращаются совсем, то опять фиксируют данные стрелки прибора. Это и есть показатель нижнего давления.
Электронные тонометры
Как измерить давление электронным тонометром? Измерения показателей АД электронными приборами очень проста!
Приборы работают от сети или на батарейках. Принцип действия всех тонометров – это регистрация пульсации АД воздуха в манжете, после того как кровь протекает в сдавленном участке.
Важно следить, чтобы трубка прибора не была скрученной или запутанной.
Манжетка накладывается на плечо так, чтобы её нижний край располагался чуть выше локтевого сгиба.
Затягивать манжет нужно так, чтобы между ним и плечом мог пролезать палец.
Руку нужно выставить так, чтобы манжетка располагалась на уровне сердца. Размер манжетки должен соответствовать размеру руки.
Преимущество по сравнению с механическими средствами состоит в следующем:
- Позволяет проводить диагностику в шумных помещениях;
- Положение манжетки на плече не так принципиально, как при механическом приборе;
- Каждый самостоятельно может провести исследование;
- Давление можно измерить даже через одежду.
Главным правилом является неподвижность тела и руки во время измерения.
Недостаток только один! Не всегда показывает точно данные. Случаются погрешности от 10 до 20 мм рт.ст. Но именно такой прибор должен быть дома у каждого гипертоника.
Когда бить тревогу
Если вы здоровы, то погрешность, скачущего давления, не должна откланяться от нормы на 20 мм рт.ст. в ту или иную сторону. Нормой принято считать 120 мм рт.ст. для верхнего АД и 80 мм рт.ст. для нижнего.
Таблица: Норма кровяного давления человека в зависимости от возраста
| Возраст | Мужчины | Женщины |
|---|---|---|
| 20 лет | 123 на 76 | 116 на 72 |
| 30 лет | 126 на 79 | 120 на 75 |
| 40 лет | 129 на 81 | 127 на 80 |
| 50 лет | 135 на 83 | 135 на 84 |
| 60-65 лет | 135 на 85 | 135 на 85 |
| старше 65 лет | 135 на 89 | 135 на 89 |
Если верхние значения показывают выше 160 мм рт.ст обязательно покажитесь врачу! Возможно у вас развивается стойкая гипертония.
ИМЕЮТСЯ ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ
НЕОБХОДИМА КОНСУЛЬТАЦИЯ ЛЕЧАЩЕГО ВРАЧА
Вконтакте
Одноклассники
Мой мир
Google+
Наука
- Анатомия и физиология
- астрономия
- астрофизика
- Биология
- Химия
- наука о планете Земля
- Наука об окружающей среде
- Органическая химия
- физика
Наука
- Анатомия и физиология
- астрономия
- астрофизика
- Биология
- Химия
- наука о планете Земля
- Наука об окружающей среде
Манометр | инструмент | Britannica
Манометр , прибор для измерения состояния жидкости (жидкости или газа), который определяется силой, которую жидкость будет оказывать в состоянии покоя на единицу площади, например, фунтов на квадратный дюйм или ньютон за квадратный сантиметр.
Давление U-образный ртутный манометр для измерения давления. Ханнес ГробБританика Викторина
Гаджеты и технологии: факты или вымысел?
Цифровые камеры используют пленку.
Показание манометра, которое представляет собой разницу между двумя давлениями, называется манометрическим давлением. Если нижнее из давлений — это давление атмосферы, то полное или абсолютное давление — это сумма манометрического и атмосферного давлений.
Простейшим прибором для измерения статического давления примерно до 90 фунтов на квадратный дюйм (62 ньютона на квадратный см) является манометр с U-образной трубкой (показан на рисунке), в котором один столб жидкости в трубке открыт для область высокого давления, а другой столбец — область низкого давления.Перепад давления указывается разницей в уровне между двумя столбиками жидкости, и он рассчитывается как разность уровней, умноженная на плотность жидкости. В качестве жидкости для манометров чаще всего используются ртуть, масло, спирт и вода.
Два типа манометра (слева) Манометр с U-образной трубкой, в котором перепад давления измеряется как разница ч между показаниями высокого давления и показаниями низкого давления, умноженными на плотность жидкости в трубке ,(Справа) Датчик с трубкой Бурдона, в котором спиральная трубка, сплющенная в показанном поперечном сечении и прикрепленная к неподвижному блоку, открыта для жидкости под давлением. Трубка слегка выпрямляется под давлением до степени, измеряемой указателем. Encyclopædia Britannica, Inc.Манометр с трубкой Бурдона, изобретенный около 1850 года, до сих пор является одним из наиболее широко используемых приборов для измерения давления жидкостей и газов всех видов, включая пар, воду и воздух, вплоть до давления 100 000 фунтов на квадратный дюйм (70000 ньютонов на квадратный см).Устройство (также показано на рисунке) состоит из сплюснутой круглой трубы, намотанной на дугу окружности. Один конец припаян к центральному блоку и открыт для жидкости, давление которой должно измеряться; другой конец загерметизирован и соединен с указателем шпинделя. Когда давление внутри трубки превышает внешнее давление, трубка стремится выпрямиться, поворачивая таким образом указатель. Давление показывается по круговой шкале.
Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской.Подпишитесь сегодняМеталлические сильфоны и диафрагмы также используются в качестве чувствительных элементов давления. Из-за больших отклонений при небольших изменениях давления сильфонные инструменты особенно подходят для давления ниже атмосферного. Две гофрированные диафрагмы, запечатанные по краям для образования капсулы, которая откачивается, используются в анероидных барометрах для измерения атмосферного давления ( см. высотомер).
В этих приборах используются механические связи, и поэтому они в первую очередь полезны для измерения статического давления или давления, которое изменяется медленно.Для быстро меняющихся давлений больше подходят электрические преобразователи давления, которые преобразуют давление в электрический сигнал. К ним относятся тензодатчики; подвижные контактные элементы сопротивления; индуктивные, реактивные, емкостные и пьезоэлектрические устройства. Электромеханические преобразователи, которые используются в гидравлических контроллерах, где требуются скорость и мощность, преобразуют изменения давления жидкости в электрические сигналы.
3 Типы давления и единиц со всего мира
Несколько легко запоминающихся формул давления
Последнее обновление 22 февраля 2020 г.
Что такое давление?
По определению, давление описывается как величина силы, приложенной перпендикулярно поверхности на единицу площади.
Это можно рассчитать по следующей формуле:
P = F
| где: | P | = | Давление |
| F | = | Результирующая сила | |
| A | = | Поверхность, на которую воздействует сила |
Как физически создается давление?
Один из способов взглянуть на давление — это увидеть его как вес всех сложенных молекул на поверхности.Этот подход лучше всего подходит для твердых веществ и жидкостей.
Твердый блок создает давление на поверхность своим весомНа рисунке выше показана поверхность со сплошным блоком сверху.
Каждая молекула этого блока имеет вес, потому что на нее тянет сила тяжести. Поскольку вес является нисходящей силой, каждая молекула будет оказывать небольшую силу на поверхность.
Результирующая сила всех этих малых сил создает давление.
При использовании этого подхода для газов можно утверждать, что молекулы газа не складываются, поскольку они свободно плавают вокруг.Итак, как они могут оказать силу на этой поверхности?
Чтобы разобраться с этим аргументом, мы должны посмотреть на давление с другой точки зрения.
Молекулы создают давление на поверхность при каждом удареМолекулы газа находятся в постоянном движении. По мере движения они имеют импульс и кинетическую энергию. Часто они сталкиваются друг с другом и с поверхностью объекта.
При каждом столкновении с поверхностью молекулы передают импульс этой поверхности.Это создает силу, перпендикулярную этой поверхности.
Сумма сил всех этих сталкивающихся молекул создает давление.
Какие бывают типы давления?
Существует три различных типа давления:
- абсолютное давление
- манометрическое давление
- перепад давления
Разницей между этими тремя является точка отсчета, выбранная в качестве нулевой точки на шкале.Для абсолютного давления идеальный вакуум был в качестве контрольной точки, в то время как для манометрического давления контрольной точкой является атмосферное давление. Для перепада давления существует не является фиксированной контрольной точкой, потому что сравниваются два разных давления.
На следующем рисунке показаны различные типы давления. Начальная точка каждой стрелки совпадает с выбранный ориентир. Обратите внимание, что абсолютное давление и перепад давления всегда положительны, а относительное (манометрическое) давление также может быть незначительным отрицательный.В последнем случае мы также называем это частичным вакуумом. Теоретически, максимальный парциальный вакуум составляет -1,013 бар, что соответствует идеальному вакууму.
Измерение давления, в принципе, всегда сравнивает давления между двумя различными мест.
Для абсолютного давления проводится сравнение местоположения при определенном давлении и другое место в абсолютном вакууме.
Аналогично для относительного (манометрического) давления, где сравнение будет проводиться с нормальным местоположением атмосферное давление (1013 мбар на уровне моря).
Измерение перепада давления сравнивает давления между двумя случайными точками.
Приборы для измерения давленияспециально разработаны для измерения этих трех различных типов давление и, следовательно, могут быть классифицированы соответствующим образом.
Абсолютное давление
Измерение чего-либо осуществляется путем сравнения с хорошо известной точкой отсчета. Для абсолютного давления, Точкой отсчета является идеальный вакуум. Эта точка была выбрана, потому что это самая низкая из возможных давление.В частности, нет никакого давления вообще.
Идеальный вакуум означал бы, что все частицы были удалены из замкнутого объема. В этом томе который тогда полностью пуст, давление не может присутствовать.
Как уже говорилось, абсолютное давление всегда положительное число. Отрицательные числа невозможны, потому что ниже идеального вакуума нет давления.
Манометрическое давление (относительное давление)
Вместо сравнения измеренного давления с идеальным вакуумом мы теперь сравним его с стандартное атмосферное давление на уровне моря.Последний составляет 1013,25 мбар (14,696 фунтов на квадратный дюйм).
Разница между абсолютным и манометрическим давлением, измеряемая одновременно в одном и том же месте, всегда около 1 бара (14,50 фунтов на квадратный дюйм).
Манометрическое давление, иногда также называемое относительным давлением , может принимать как положительные, так и отрицательные значения. Для положительных ценностей это называется избыточным давлением . Измеренное давление тогда выше, чем стандартное атмосферное давление и равно абсолютному давлению минус атмосферное давление.
P o = P abs — P атм
Если измеренное манометрическое давление отрицательное, оно называется пониженным давлением или частичным вакуум . Измеренное давление тогда ниже стандартного атмосферного давления и составляет определяется путем вычитания абсолютного давления из атмосферного давления.
P u = P atm — P abs
Указывая, что это частичный вакуум, нам не нужно использовать знак минус.Если пылесос работает при абсолютном давлении 0,8 бар, можно также сказать, что он работает при пониженном давлении 0,2 бар.
Перепад давления
Иногда необходимо измерить разницу давлений между двумя разными точками. Когда одна или другая точка является контрольной точкой, например, идеальный вакуум или стандарт атмосферное давление, оно называется перепадом давления.
Теоретически можно утверждать, что абсолютные и манометрические давления также являются дифференциальными давлениями. так как мы также измеряем разницу давлений между двумя точками.Тем не менее, перепад давления только сказать что-то о разнице в давлении между двумя точками. Это не дает никакой информации о уровень давления в каждой из этих двух точек.
Например, перепад давления 3 бар между точками A и B ничего не говорит о сумме давления в точках A и B, и ничего не говорит о том, какая точка находится на самом высоком давлении.
Есть ли другие виды давления?
Все типы давления, которые мы обсуждали до сих пор, основаны на выборе между двумя обычными контрольные точки или сравнение двух давлений.
Тем не менее, существуют определенные виды давления, которым дается конкретное имя, чтобы указать значение давления. Некоторые примеры общих давлений:
- Вакуумное давление
- Атмосферное давление
- Гидростатическое давление
- Динамическое давление
Это не имеет ничего общего с их отношением к определенному типу давления, поскольку все они могут быть выражается как один из трех типов давления.
Итак, нет других типов. Есть только другие давления с конкретным именем.
Ниже приведено описание этих общих удельных давлений.
Вакуумное давление
Строго говоря, вакуум — это пространство, где абсолютное давление равно нулю. Это может быть достигнуто только если все частицы будут удалены из этого пространства. Другими словами, пространство действительно пусто. Идеальный вакуум только теоретически возможно. Технически никогда не удастся удалить все частицы в замкнутом объеме.
Вакуум не обязательно должен быть идеальным, чтобы называться вакуумом. На практике вакуум будет только частично достигнуты. Поэтому его также называют частичным вакуумом. В общем, мы говорим о вакууме, когда давление ниже атмосферного давления.
Высокий вакуум означает, что абсолютное давление очень низкое.
Для создания вакуума используется вакуумный насос. С помощью этого насоса частицы присутствуют внутри закрытый объем будет высосан максимально.Мощность вакуумного насоса определяет уровень вакуума.
Примером вакуумного насоса, который довольно часто используется в промышленности, является жидкостно-кольцевой вакуумный насос. Эксцентрик вращается в корпусе насоса, не делая связаться с этим корпусом. Вода впрыскивается в корпус насоса, но ее недостаточно для полного заполнения насос. При центробежном ускорении вода образует жидкое кольцо на внутренней стенке насоса обсадная колонна. Если впрыскивается достаточное количество воды, жидкое кольцо обеспечит хорошее уплотнение между рабочим колесом. и корпус насоса.Поскольку рабочее колесо расположено эксцентрично, ячейки разных размеров происходят между лопастями. Эти клетки образуют камеры сжатия. Где клетки самые большие, частицы газа засасываются, и там, где клетки самые маленькие, они вынуждены вне. С этим типом насоса может быть достигнут максимум 33 мбар (0,4786 фунтов на кв. Дюйм).
Вакуумный насосАтмосферное давление
Атмосферное давление, иногда называемое барометрическим давлением, вызвано вес всех молекул в атмосфере.Накопление молекул в воздухе обеспечивает самое высокое давление происходит на дне атмосферы.
Атмосферное давление, однако, является не постоянным, а переменным значением. Условия в Атмосфера нашей Земли постоянно меняется. Под воздействием солнца воздух нагревается, ночью он снова остывает. Влажность зависит от погоды. Плотность воздуха изменения в областях высокого или низкого давления. Все эти влияющие факторы гарантируют, что атмосферное давление никогда не остается прежним в одном месте.
Для измерения манометрического давления это приводит к проблеме, потому что давление должно быть измеряется по сравнению с атмосферным давлением.
Чтобы получить однозначное измерение манометрического давления, стандартное атмосферное давление был введен. Для сравнения было выбрано среднее атмосферное давление на уровне моря, который отвечает следующим условиям:
| Выражается в единицах СИ |
|---|
| P атм = 1013,25 мбара |
| t = 15 ° C |
| ρ = 1226 кг / м³ |
| r = 287,1 Дж / (кг К) |
| В условных единицах |
|---|
| P атм = 14 696 фунтов на квадратный дюйм |
| т = 59 ° F |
| ρ = 0,002377 слизней / фут³ |
| r = 1716,49 фут фунт / слаг ° R |
| P атм : абсолютное давление |
| т : температура |
| ρ : плотность |
| r : удельная газовая постоянная |
Гидростатическое давление
Термин гидростатическое давление в основном используется в жидкостях.Это давление на данный момент Глубина в жидкости, вызванная весом столба жидкости над ним.
Гидростатическое давление будет зависеть от плотности жидкости, гравитационной постоянной и высота столба жидкости.
Гидростатическое давление является типом манометрического давления и может быть рассчитано по следующей формуле:
P hydro = ρgh
Если мы также учтем атмосферное давление над поверхностью жидкости, мы найдем общее давление :
P tot = P atm + ρgh
Поскольку атмосферное давление теперь учитывается в уравнении, мы ссылаемся на идеальный вакуум и таким образом, общее давление становится абсолютным давлением.
Динамическое давление
Динамическое давление является одним из членов уравнения Бернулли. Для несжимаемой жидкости это уравнение говорит, что для устойчивой поток вдоль линии тока, сумма энергии давления, кинетической энергии и потенциальной энергии остается постоянной.
Динамическое давление — это та часть уравнения, которая представляет кинетическую энергию.
Это давление, которое создается кинетической энергией молекул жидкости при прохождении, например, через трубу.
Динамическое давление может быть выражено следующей формулой:
кв = 1 2 ρv 2
| где: | кв | = | Динамическое давление |
| ρ | = | Плотность жидкости | |
| v | = | Скорость потока |
Единицы давления на нескольких континентах
Во всем мире давление выражается в разных единицах.
В, мы
используют систему СИ в качестве юридического стандарта. Все физические количества продуктов должны быть в
соответствует европейской директиве 80/181 / EEC (метрическая директива ЕС) и выражается в соответствии с
эта система. Таким образом, давление выражается в Па, (Паскаль) или бар, , где
1 бар = 10 5 Па. Старые единицы измерения, такие как мГн 2 O (метр водяного столба) или
мм рт. ст. (миллиметры ртутного столба) не должны использоваться в Европейском союзе с 31 декабря 1977 года.
В Соединенном Королевстве фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм) все еще часто используется, с 14,5 фунтов на кв. Дюйм ≈ 1 бар, но теперь все больше переключается на планку единица давления. В той степени, в которой он в настоящее время в основном заменяет фунтов на квадратный дюйм в качестве первичной единицы давления
В Соединенных Штатах, пси все еще является основным устройством для измерения давления. Почти все Манометры показывают давление в фунтах на квадратный дюйм.
В Азии, особенно единицы: МПа, (мегапаскаль) и кг / см² (килограммы на квадратный сантиметр) используются.
В таблице ниже вы найдете несколько других единиц и их коэффициенты пересчета в кПа и бар.
| Единицы | кПа | бар |
|---|---|---|
| 1 кПа | 1 | 0,01 |
| 1 МПа | 1000 | 10 |
| 1 бар | 100 | 1 |
| 1 мбар | 0,1 | 0,001 |
| 1 атм | 101,32500 | 1 01325 |
| 1 мГн 2 O | 9,80665 | 0,0980665 |
| 1 мм рт.ст. | 0,133322368 | 0,00133322368 |
| 1 фунт / кв.дюйм | 6,89475729 | 0,0689475729 |
| 1 дюйм 2 O | 0,249082 | 0,00249082 |
| 1 кг / см² | 98,0665 | 0,980665 |
Как единица давления относится к типу давления
Выражение давления с единицей в ее основной записи, такой как Па, бар пси, не имеет большого смысла, если вы не знать, какой тип давления упоминается.
Иногда вы можете угадать тип давления в зависимости от контекста, но обычно сомнения остаются. Если вы догадались неправильно, могут возникнуть серьезные ошибки.
Поэтому всегда рекомендуется указывать тип давления после единицы, то есть слова «абсолютный», «Манометр» или «дифференциал» следует писать после единицы измерения давления. Тогда давление можно выразить, например, как бар или фунтов на квадратный дюйм абсолютный .
Часто вы найдете единицу давления, за которой следует суффикс, такой как «g», «a» или «d» (или заглавными буквами), как в бар , фунт / кв.дюйм или кПаД , где «g» обозначает манометр, «a» обозначает абсолютное и «d» для дифференциала.Суффикс также иногда отмечается в скобках, например, бар (г) .
Хотя эти суффиксы все еще широко используются, они устарели и больше не поддерживаются международными стандартами.
Похожие темы
,Похожие записи
