Классификация приборов для измерения давления: Классификация приборов давления

Содержание

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:


Манометры с трубчатой пружиной

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.

Классификация приборов давления - Манометры UAM

Манометры, с помощью которых измеряют давление, делят на группы:

По назначению:

  • Манометры – для измерения избыточного давления сред.
  • Вакуумметры – для измерения вакуума (вакуумметрического давления).
  • Мановакуумметры – для измерения как избыточного, так и вакуумметрического.

По принципу действия:

  1. Жидкосные. Функционирование данного вида приборов основано на том, что давление, которое измеряется, уравновешивается весом столба жидкости. Мерой давления служит изменение уровня жидкости в сообщающихся сосудах. В данную группу входят диффманометры, чашечные манометры и U-образные и пр.
  2. Грузопоршневые. Принцип работы приборов данного типа заключается в том, что давление уравновешивается усилием, которое создают калиброванные грузы, производящие воздействие на поршень, который свободно передвигается в цилиндре.
  3. Приборы, в которых показания передаются дистанционно. Функционирование данного вида приборов базируется на том, что под воздействием измеряемого давления происходит изменение тех или иных электрических свойств вещества, например электрической емкости, электрического сопротивления проводников, возникновение электрических зарядов на поверхности кристаллических минералов и пр.

    К данной группе приборов относятся пьезоэлектрические манометры с применением кристаллов кварца, сегнетовой соли, турмалина, манганиновые манометры сопротивления, ионизационные манометры, емкостные манометры, и пр.

  4. Пружинные. Это вид приборов в которых мерой давления служит деформация пружины, сила упругости которой уравновешивается измеряемым давлением. Простота конструкции и удобство пружинных приборов послужили их широкому использованию в технике.

    В эту группу входят разнообразные приборы, отличие которых основывается на использовании разных видов пружин:

Манометры с трубчатой пружиной (трубкой Бурдона).

Трубчатые пружины это трубки, согнутые кругообразно, которые имеют поперечное овальное сечение. Принцип работы: в процессе измерения давление среды производит воздействие на внутреннюю поверхность трубки, что приводит к тому, что поперечное овальное сечение трансформируется в форму близкую к округлой. Напряжения в кольцах трубки, возникающие под воздействием искривления пружинной трубки, разгибают пружину. Незакрепленный конец пружины производит движение, пропорционально величине давления, которое передается на шкалу прибора. Чтобы измерить давление

60 или 100 кгс/см2 используют кругообразные пружины, согнутые с углом витка около 270°. При необходимости измерения давления выше 100 кгс/см2 применяют пружины с витками лежащими друг над другом, с одинаковым диаметром винтовой пружины, или со
спиралеобразными витками, которые расположены в одной плоскости (плоская спиральная пружина).

Манометры с пластинчатой пружиной.

Пластинчатые пружины по своей конструкции — тонкие гофрированные мембраны кругообразной формы, зажатые или приваренные между двумя фланцами по краю, которые соприкасаются с подвергающейся измерению средой, только с одной стороны. Прогиб, вызванный соприкосновением пропорционален величине давления. С помощью стрелки движение передается на шкалу прибора. Пластинчатые пружины характеризуются
высоким перестановочным усилием. Кольцеобразное крепление данного вида пружин делает их менее восприимчивыми к вибрационному воздействию среды сравнительно с трубчатыми пружинами, но при колебаниях температуры погрешность показаний у приборов с пластинчатой пружиной выше. Опоры для мембран обеспечивают большую устойчивость к перегрузкам. Защитное покрытие пластинчатых пружин создает защиту от коррозии и позволяет применять данный вид манометров в условиях воздействия агрессивных сред. Приборы с пластинчатыми пружинами можно использовать в работе с загрязненными, высоковязкими, а также кристаллизующимися средами. Эту возможность обеспечивают открытые соединительные фланцы или широкие соединительные отверстия, а также возможность осуществлять промывку.

Манометры с коробчатой пружиной

Коробчатая пружина состоит из двух кругообразных, гофрированных, мембран, которые  герметично прилегают друг к другу. Внутренняя часть коробки подвергается давлению измеряемой среды. Поступательное движение, которое возникает под давлением пропорционально величине давления. С помощью стрелки движение передается на шкалу прибора. Манометры с коробчатой пружиной широко используют для работы с газообразными средами. Нужно учитывать, что защита от перегрузки возможна только в рамках определенных границ. С целью повышения чувствительности манометра возможна установка ряда коробчатых пружин, так называемый «пакет» пружин.

Что такое образцовые измерительные приборы?

Это приборы, которые используют для поверки точности измерения других приборов.
Классы точности образцовых манометров:

  • 0,16; 0,25; 0,4 — пружинные манометры;
  • 0,05; 0,2 — грузопоршневые манометры.

Что такое рабочие измерительные приборы?

Это измерительные приборы, используемые для осуществления непосредственных измерений.
Классы точности рабочих манометров: 0,4; 06; 1; 1,5; 2,5; 4.

Компания УАМ производит манометры, которые являются аналогами приборов, выпускаемых ведущими компаниями в данном направлении. Приборы соответствуют ГОСТам по всем параметрам (виброзащищенность, устойчивость к воздействиям климата и др.). Поскольку мы являемся производителями у нас можно приобрести приборы высокого качества по заводским ценам.

Классификация приборов измерения давления | Какие бывают манометры

Классификация приборов измерения давления | Какие бывают манометры

Классификация приборов измерения давления

Приборы для измерения давления классифицируются:
- по виду измеряемого давления;
- по принципу действия;
- по назначению;
- по классу точности.

Виды приборов для измерения давления:

- манометр – это прибор измеряющий избыточное давление жидкостей и газов в трубопроводный системах. Манометры используются как в промышленных сферах деятельности так и в бытовых условиях. Так же данный вид контрольно-измерительной техники используют для контроля избыточного давления в котельных. Для каждой среди применения требуются определенный вид и модификация устройства.

- вакуумметр – это прибор для измерения вакуумного давления. Данный вид прибора является техническим, по этому имеет очень широкий спектр применения. Применяется как в промышленности так и в быту, везде где есть необходимость отслеживать так же регулировать давление. Применяется в системах контроля вакуумных насосов, технологических полостях, в маслопроводах, в лабораторных исследовательских центрах, в сферах обслуживания кондиционировании, на СТО – для измерения давления во впускном коллекторе.

- мановакуумметры – прибор который измеряет манометрическое давление и вакуумное. Такие приборы чаще всего используют на специализированных предприятиях, на которых присутствуют системы для создания вакуумметрического давления. Основная сфера применения – это пищевое производство. Так же мановакуумметры применяются на фармацевтических, химических производствах, но используются совместно с разделителями мембранными. Для того что бы правильно подобрать подходящий мановакуумметр необходимо чтобы номинальная нагрузка на прибор не превышала ¾ диапазона шкалы. Так же переменная нагрузка не должна быть более 2/3 возможной шкалы измерения.

- напоромеры – это приборы, которые измеряют избыточное или вакуумметрическое давление систем и сосудов промышленного назначения. Измерение давления не является единственной функцией прибора, напоромеры применяются для регулирования давления с помощью уравновешивания давления сил упругой деформации геометрической мембранной коробки. Напоромеры могут быть различных моделей и модификаций. Широкое применение напоромеры приобрели в области газовых магистралей и при разработке внутренних коммуникаций котельных. С помощью этих приборов измеряют давление в медицинском, лабораторном и котельном оборудовании. Для продления срока службы прибора рекомендуется использование в номинальных приделах измерения давления. Если прибор подвергается перегрузке свыше 25% от верхней границы измерения – это может привести к поломке устройства. При своевременном техническом обслуживании и правильной эксплуатации (без перегрузок) и механических воздействий – приборы достаточно долго служат.

 - тягомер – это прибор для измерения силы тяги в топочных системах и котловых установок. Тягомеры  применяются в печных установках и сельском хозяйстве. В печном для обеспечения контроля давления под сводом печи.

- тягонапоромеры – этоприборы, имеющие часть шкалы вакуумметрического, а часть избыточного давления в пределах ±20 кПа.

- дифманометры (дифференциальный) – это прибор для измерения перепада давления. Используется для измерения уровней жидкости в емкостях, резервуарах под давлением или в средах расхода, потребления жидкостей, пара или газа с применением диафрагм способом измерения переда давления на сужающем устройстве. В некоторых источниках дифференциальные манометры называют так же датчиком разности давлений.

- микроманометры – это жидкостный манометр, используются при необходимости замеров точного малого давления в средах жидкостей или газов. Микроманометры изготавливаются в виде наклонной калиброванной трубки с малым поперечным сечением, присоединенным к резервуару, который значительно превышает вместимость трубки. Для правильного подбора необходимо учесть изменение уровня жидкости, так чтобы оно практически не сказывалось на измерение уровня жидкости в сосуде. С помощью такого метода показывается измеряемое давление. Наклоном трубки к горизонту можно добиться увеличения точности снимаемых показателей. Микроманометры производятся с постоянным и регулирующим углом наклона трубки. Для выдавливания из сосуда в трубку жидкость, достаточно правильно присоединить шланги.

Приборы для измерения давления и разрежения

    Приборы для измерения давлений и разрежений [c.356]

    ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ И РАЗРЕЖЕНИЯ [c.167]

    ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПРИБОРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ И РАЗРЕЖЕНИЯ [c.228]

    Понятие о регулировании технологического процесса Понятие о системах автоматического регулирования Контрольно-измерительные и регулирующие приборы. Приборы для измерения и регулирования температур Приборы для измерения давления и разрежения Приборы для измерения уровня жидкостей. Приборы для измерения и регулирования величины [c.9]


    II. Приборы для измерения давления и разрежения (вакуума) А ь [c.415]

    По роду измеряемой величины приборы для измерения давления и разрежения в соответствии с ГОСТом 1646-42 делятся на следующие типы  [c.172]

    Приборы для измерения давлений и разрежений. Для измерения атмосферного давления применяются ртутные барометры (чашечный или сифонный) и барометр-анероид. [c.21]

    П. ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ И РАЗРЕЖЕНИЯ (ВАКУУМА) [c.412]

    Полная поверка прибора производится в лаборатории после снятия манометра с рабочего места. Большинство приборов для измерения давления и разрежения подлежит обязательной государственной поверке органами Комитета по делам мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР. [c.232]

    Приборы для измерения давления и разрежения обычно классифицируют по роду измеряемой величины и по принципу действия. Деление по первому принципу представлено ниже  [c.199]

    Все приборы для измерения давления и разрежения обеспечивают правильность показаний в течение длительного времени, если выполняются нормальные условия эксплуатации. [c.228]

    Приборы для измерения давления и разрежения [c.30]

    РЕМОНТ, РЕГУЛИРОВКА И ПОВЕРКА ПРИБОРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ И РАЗРЕЖЕНИЯ [c.181]

    Приборы для измерения давления. Техническими приборами для измерения избыточного давления являются манометры. Разрежение измеряется вакуумметрами. Малые величины давления и разрежения (обычно до 500 мм вод. ст.) измеряются микроманометрами и тягометрами. Иа холодильных установках находят также применение мановакуумметры — приборы для измерения давления и разрежения, обычно используемые на стороне низкого давления. Для измерения разности (перепада) давлений применяются дифференциальные манометры.[c.234]


Приборы для измерения давления - презентация онлайн

1. Приборы для измерения давления

Гребенщиков В.Е. ПСМ-21
Приборы для измерения
давления
Содержание
1.Что такое давление? Виды.
2.Классификация приборов для измерения
давления
а. Мановакуумметр двухтрубный
б. Манометры грузопоршневые
в. Манометры дифференциальные
г. Манометры самопишущие
д. Манометры точных измерений
е. Манометры цифровые
ж. Манометры электроконтактные
з. Микроманометры
и. Напоромеры,тягонапоромеры,тягомеры
к. Преобразователи давления КРТ5
л.Датчики-реле давления

3. 1.Что такое давление? Виды.

Давление — действующая сила находящаяся на поверхности тела, деленная на
площадь данной поверхности. В системе СИ измеряется в Па (Паскалях).
Метрологи измеряют давление в единицах измерения – миллибар, которая
равно 100 Па.
Абсолютное давление - величина измеренная относительно давления равного
абсолютному нулю. Другими словами давление относительно абсолютного
вакуума.
Барометрическое давление — это абсолютное давление земной атмосферы.
Свое название этот тип давления получил от измерительного прибора
барометра, который как известно определяет атмосферное давление в
определенный момент времени при определенно температуре и на
определенной высоте над уровнем моря. Относительно этого давления
определяются избыточное давление и вакуум.
Избыточное давление имеет место в том случае если имеется положительная
разность между измеряемым давлением и барометрическим. То есть
избыточное давление это величина на которую измеряемое давлением больше
барометрического. Для измерения этого вида давления используют манометр
Вакуум- или по другому вакуумметрическое давление это величина на которую
измеряемое давление меньше барометрического. Если избыточное давление
обозначается в положительных единицах, то вакуум в отрицательных.
Например, датчик 40PC015V1A, способный измерять вакуум, имеет диапазон
измеряемого давления от -103 до 0 кПа. Приборы способные измерять этот тип
давления называют вакуумметрами.
Дифференциальное давление имеет место если сравнивается одно давление
относительно другого, причем ни одно из них не равно барометрическому.
Избыточное давление и вакуум меряется относительно барометрического
давления. Если же измерить эти величины относительно любой другой
величины, то мы получим уже дифференциальное.

5. 2.Классификация приборов для измерения давления

Мановакуумметр двухтрубный
Мановакуумметры двухтрубные MN21 предназначены
для измерений избыточного, абсолютного давлений, а
также разности давлений жидкостей и газов.
Принцип действия и мановакуумметров
двухтрубных основан на законе сообщающихся
сосудов. Прибор представляет собой изогнутую
U-образную стеклянную трубку постоянного
сечения, заполненную рабочей жидкостью.
Жидкость является чувствительным элементом,
реагирующим на изменение давления. Для
измерений давлений газов в качестве рабочей
жидкости используют воду, для измерений
давления жидкостей -ртуть. Под воздействием
измеряемого давления изменяется высота
уравновешивающего столба жидкости, таким
образом измеряемое давление определяют по
отсчетам положения уровня рабочей жидкости в
одной или двух трубках.
Шкала приборов представляет собой прямоугольную пластину, на которой
нанесена равномерная шкала, отградуированная в мм.
Мановакуумметры двухтрубные MN21 имеют 5 модификаций,
отличающихся диапазонами измерений, конструкцией и габаритными
размерами. В мановакуумметрах мод. 5, предназначенных для
измерений низких абсолютных и дифференциальных давлений,
применяется наклонная трубка.

7. Манометры грузопоршневые

Грузопоршневые манометры - это
приборы, в которых измеряемое давление
уравновешивается усилием, создаваемым
калиброванными грузами, воздействующими
на свободно передвигающийся поршень.
Основной частью прибора является
вертикальная колонка, в цилиндрическом
канале которой находится поршень.
Наиболее распространены манометры с
неуплотненным поршнем. Между ним и
цилиндром имеется небольшой зазор,
пространство под поршнем заполнено
специальным маслом, которое под
давлением поступает в зазор и обеспечивает
смазку трущихся поверхностей. При
измерении давления для уменьшения трения
между цилиндром и поршнем последний
приводится во вращение электродвигателем.
Манометры этого типа отличаются высокой
точностью и широким диапазоном измерений
(от 0,098 до 250 МПа). Грузопоршневые
манометры имеют верхние пределы
измерения 0,1; 0,6; 1; 2,5; 6; 10; 60; 100;
250 МПа и классы точности 0,02, 0,03 или
0,05. Высокая точность этих приборов
требует хорошего ухода за ними и
тщательного соблюдения правил
эксплуатации.
МП-250 манометр грузопоршневой
Манометр избыточного давления
грузопоршневой МП-250 класса
точности 0,05 (в дальнейшем по
тексту - манометр) предназначен
для поверки и калибровки
измерительных приборов
давления (деформационных
манометров, датчиков,
регистраторов и т. д.). А также
для непосредственного
измерения избыточного
давления в подключенных
системах.
Технические характеристики
манометра соответствуют ГОСТ
8291-83.
Манометр предназначен для
работы при температуре
окружающего воздуха от 10 до
30 °С и относительной
влажности не более 80%

9. МВП-2,5 мановакууметр грузопоршневой (класс точности 0,02)

Мановакуумметр
грузопоршневой МВП-2,5 (в
дальнейшем мановакуумметр)
класса точности 0,02
предназначен для поверки
деформационных образцовых
манометров с верхними
пределами измерения не более
0,25МПа (2,5 кгс/см2) и
образцовых деформационных
вакуумметров, а также для
непосредственного измерения
избыточного давления и
разрежения.
Мановакуумметр предназначен
для работы при температуре
окружающей среды от 10 до
30°С и относительной влажности
не более 80%.

10. Манометры дифференциальные

Дифференциальный манометр
(дифманометр) – это
показывающий (стрелочный
или цифровой) прибор
измеряющий перепад
(разность) давления. В
зависимости от измеряемого
параметра различают
дифманометры:
перепадомеры, расходомеры и
уровнемеры. Помимо простого
показывающего исполнения,
дифманометры могут быть
сигнализирующими и
самопищущими.
Ручной цифровой дифференциальный манометр
серии 477.
● Для легкой загрузки данных опция
USB содержит кабель и программное
обеспечение;
● Выбор из девяти
английских/метрических технических
единиц;
● В памяти хранится 40 предыдущих
показаний;
● Измерения положительных,
отрицательных и дифференциальных
давлений;
● Звуковые и визуальные аварийные
сигналы избыточного давления;
● Работает до 100 часов от одной
батареи на 9 вольт;
Сочетает характеристики, которые необходимы для
измерения давления и быстро, легко, а также более точно
записывает данные. Во-первых, можно немедленно
выбрать из девяти наиболее широко используемых единиц
давления без затраты времени и риска ошибиться с
утомительным преобразованием единиц. Далее, функция
энергонезависимой памяти позволяет сохранять до 40
показаний - это удобно для технического персонала HVAC
(нагревание, вентиляция и кондиционирование воздуха) и
дает профили показаний воздушного потока для канала с
трубкой Пито. Модели имеют сертификацию FM с
искрозащитой для опасных зон по Классу 1, Разд. 1,
Группа A, B, C, D, T4.
При работе в местах с плохим освещением есть функция
задней подсветки дисплея. Она автоматически
отключается через 20 минут, чтобы минимизировать
разряд батареи. Электронное обнуление делается простым
касанием одной клавиши, чтобы полностью сбросить
любые минимальные разности давления. Клавиша HOLD
(удержание) фиксирует текущее давление для того, чтобы
определить общую ситуацию, когда показания
флуктуируют. Мы даже включили звуковой аварийный
сигнал для предупреждения об избыточном давлении плюс
визуальный аварийный сигнал в случае, когда
окружающий уровень шума слишком высок, чтобы
услышать звуковой сигнал. Звуковой сигнал также
подтверждает, что показание сохранилось, что исключает
необходимость обращать внимание на дисплей во время
измерения на профиле канала.
Новой опцией для серии 477 является интерфейс USB. В
комбинации с возможностью регистрации данных в серии
477 пользователь теперь может быстро и удобно загрузить
сохраненные показания в любое USB совместимое
устройство. Работа с данными может быть легко выполнена
в многочисленных устройствах по электронной обработке
текста или программах табличных вычислений. USB
модели комплектуются USB кабелем и CD с программным
обеспечением.
Дифференциальные U-образные манометры
Эти недорогие манометры измеряют положительные, отрицательные и
дифференциальные давления. U-образные манометры сочетают очевидную точность,
которая имеет простая U-образная трубка, с прочностью жесткой и долговечной
пластиковой конструкции. Столбы манометра сделаны из гибкой прочной прозрачной
трубки с внешним диаметром 0,375".
Они легко могут быть прочищены.
Для обеспечения максимального цветового контраста позади индикаторной трубки
имеется выемка белого цвета. Шкалы выдавлены на полистирене, который имеет форму,
поддерживающую столбы манометра абсолютно прямолинейными. Для четкости прочные
белые шкалы имеют деления и цифры черного цвета.
Большое количество моделей и характеристик,
включая варианты с предохранительными
ловушками от избыточного давления, варианты с
полным диапазоном шкалы от 8" до 36" для воды и
ртути. Все манометры подходят для полных
давлений до 100 Па — для определения скорости и
статических давлений, утечки, эффективности
вентилятора и нагнетателя, сопротивления фильтра
и давления газа. Манометр идеален, когда
необходима транспортабельность и прямой отсчет.
Малые деления (шкалы) 1/10 дюйма водяного
столба (или 2 мм водяного столба в метрических
единицах) для лучшей различимости отпечатаны
черным цветом на белой шкале. Легко читаемые,
даже на расстоянии, для прочности они покрыты
акрилом. Ко всем моделям прилагается один флакон
на ¾ унции флуоресцирующего концентрата
зеленого цвета со специальным смачивающим
веществом для моделей W/M (вода/ртуть) или
флакон на ¾ унции красного измерительного масла
для моделей D.
Дифференциальный U-образный гибкий скручиваемый манометр
Удобный скручиваемый манометр,
измеряющий с лабораторной точностью.
Манометры соответствуют по точности самым
высококачественным лабораторным Uобразным манометрам – кроме того, для
легкости переноски манометра U-образные
манометры скручиваются до компактного
размера манометра и выдерживают
достаточно грубое обращение с U-образным
манометром.
Просто разверните манометр и установите Uобразный манометр, чтобы измерять
дифференциальное давление. Магнитные
зажимы U-образного манометра надежно
удерживают манометр на любой стальной
поверхности. Манометр можно установить
наклонно, закрепив одну сторону гвоздем.
Для начала работы с манометром поверните
соединители U-образного манометра на один
оборот. При подаче давления происходит
смещение вверх уровня в одном плече на
некоторую величину, измеряемую в дюймах и
смещение уровня вниз на некоторую
величину, измеряемую в дюймах.
Манометры перекрывают широкий диапазон давлений – от 4-0-4 дюймов до
60-0-60 дюймов. Используйте эти U-образные манометры для определения
скорости и статического давления, для определения течи, испытаний
вентиляторов и воздуходувок, калибровки устройств управления, проверки
давления газа и многих других приложений. Все модели U-образных манометров
имеют гибкие виниловые плечи и гибкую стальную шкалу, калиброванную в
дюймах водяного столба при использовании воды и дюймах ртутного столба при
использовании ртути. Манометры подходят для измерения пульсирующего
полного давления до 50 Па и вакуума не превышающего 20 С.
Дифференциальные наклонные
запрессованные манометры
Запрессованные манометры серии
Mark II бывают как наклонного типа,
так и типа с вертикальным
расположением измерителя.
Искривленная расположенная
вертикально трубка манометра
модели 25 обеспечивает более
широкие диапазоны с более легким
считыванием приращений при низких
значениях отсчетов. Модель 25
прекрасно подходит для общего
применения. Модель наклонного
манометра обеспечивает линейную
калибровку и прекрасное
разрешение во всем диапазоне.
Модель наклонного манометра
идеально подходит для измерения
скорости воздуха и измерений в
воздушном фильтре. Оба типа
манометров способны измерять
давление выше и ниже
атмосферного, а также для
измерений дифференциального
давления (перепада давления).
Пациенты больницы, которые
чувствительны к пыли или
бактериям, требуют помещения в
блоки с тщательным контролем
окружающей среды. Сложные
системы фильтрации удаляют
частицы из входящего
нагнетаемого воздуха. Манометр
дифференциального давления
отслеживает перепад давления на
фильтрующей системе для
определения момента, когда
необходимо обслуживание.
Манометр Mark II замеряет
положительное давление в
помещении, чтобы была
уверенность в превышении
давления над атмосферным и
предотвращения проникновения
нефильтрованного воздуха, когда
открывается дверь. Если
желателен отсчет сдвоенного типа,
вместо Mark II может быть
использован манометр
дифференциального давления
А для обеспечения визуального
или звукового предупреждения о
приближающихся проблемах
можно установить
реле/манометры.
ДМ 3583М дифманометр
Предназначены для пропорционального
преобразования разности давлений в выходной
унифицированный сигнал взаимной
индуктивности.
Преобразователи (дифманометры) применяются в
системах контроля, автоматического
регулирования и управления технологическими
процессами при измерении расхода жидкости,
газа или пара по разности давления в сужающих
устройствах, разности вакуумметрических и
избыточных давлений, уровня жидкости по
давлению гидростатического столба,
находящегося под атмосферным, избыточным или
вакуумметрическим давлением.
Преобразователи предназначены для измерения
параметров неагрессивных газов и жидкостей при
температуре окружающего воздуха от минус 30
градусов до плюс 50 градусов по Цельсию и
относительной влажности до 95 процентов.
Преобразователи выпускаются с верхними
пределами измерений соответствующими ряду:
1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10; 16; 25 кПа (160; 250; 400;
630; 1000; 1600; 2500 кгс/м2) 40; 63; 100; 160;
250; 400; 630 кПа (0,4; 0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0;
6,3 кгс/см2).
Нижний предел измерения равен нулю.
Преобразователи с верхними номинальными
пределами измерений 1,6; 2,5; 4,0 кПа (160; 250;
400 кгс/м2) предназначены только на предельно
допускаемое рабочее избыточное давление 16
МПа (160 кгс/см2)
Преобразователи с верхними пределами
измерений 1,6 и 2,5 кПа (160 и 250 кгс/м2)
предназначены только для преобразования в
Манометр дифференциальный сильфонный
показывающий ДСП-160М1
Для измерения перепада давления на счетчиках газа,
фильтрах газа, а также ином газовом оборудовании.
Отрасли: газоснабжение, теплоэнергетика,
химическая промышленность.
Среда: природный газ, азот, аргон, воздух, и другие
не агрессивные газы.
Принцип работы: Конструктивно дифманометр
состоит из двух частей-сильфонного блока и
показывающей части.
Принцип действия основан на использовании
деформации упругой системы (сильфоны,
цилиндрические пружины,
торсионная трубка) при воздействии на нее
измеряемого перепада давления. Механизм
показывающей части собран
в круглом корпусе диаметром 160 мм и представляет
собой трибко-секторный механизм, на оси которого
установлена
показывающая стрелка. Шкала дифманометра
равномерная с ценой одного деления 1мбар(10 мм.
вод. ст.).
Дифманометр выдерживает в течении 1 часа со стороны плюсового входа перегрузку, превышающую предельный
номинальный перепад давления на 50%. Дифманометр выдерживает в течении 1 минуты со стороны плюсового или
минусового
входа воздействие давления, равного предельно допускаемому рабочему избыточному давлению. Простота монтажа
дифманометра. Нечувствительность к загрязнениям рабочей среды. По устойчивости к воздействию температуры и
влажности окружающей среды дифманометр
имеет климатическое исполнение У2 по ГОСТ 15150-69. По степени защищенности от воздействия окружающей среды
дифманометр удовлетворяет требованиям, предъявляемым к исполнению IP55(защищенное от воздействия пыли и воды) по
ГОСТ 14254-96.
Конструкция предусматривает монтаж на круглую стойку с диаметром 40мм или на кронштейн с креплением болтом
М14х1,5.Полный средний срок службы не менее 12 лет.

18. Манометры самопишущие

Предназначены для
измерения и непрерывной
записи во времени на
дисковой диаграмме
избыточного и
вакуумметрического,
дифференциального
давления жидких и
газообразных неагрессивных
сред, в т.ч. газообразного
кислорода.
Привод диаграммного диска
от электродвигателя или от
часового механизма. Время
одного оборота диаграммного
диска 24 часа. Исполнение по
записи давления: одно- и
двухзаписные. Класс
точности: 1; 1,5. Рабочая
температура окружающей
среды: -10 до+600С.

19. ДМ-2001 манометр самопишущий

Самопишущий манометр ДМ-2001
применяется для измерения
избыточного давления газообразных
и жидких неагрессивных сред в
различных отраслях
промышленности и непрерывной
записи во времени на дисковой
диаграмме (диаграммных дисках,
реестровый номер 2109). Запись на
диаграммный диск производится с
помощью пишущего узла марки УПС23/Д1. Литера «Д» означает, что
диск доработан. Действие
манометра ДМ2001 основано на
уравновешивании измеряемого
давления упругой деформацией
одновитковой трубчатой пружины,
перемещение свободного конца
которой передаточно-множительным
механизмом преобразуется в угловое
перемещение пера, записывающего
показания на диаграммном диске.
Вращение диска осуществляется с
помощью механического привода.

20. Манометр дифференциальный самопишущий ДСС-711-М1 (расходомер)

Дифференциальные манометры
(дифманометры) - расходомеры
сильфонные предназначены для
измерения расхода жидких и
газообразных сред по методу
переменного перепада давлений в
стандартных сужающих устройствах.
ДСС-711-М1 - дифманометр
самопишущий с приводом
диаграммного диска от
электродвигателя. Диаграммные
диски дифманометров-расходомеров с
квадратичной зависимостью неравномерные.

21. Манометры точных измерений

Манометры точных измерений
(мановакуумметры, вакуумметры) –
МТИф, МВТИф, ВТИф. Класс точности –
0,4; 0,6; 1,0. Предназначены для
измерения давления неагрессивных
некристаллизующихся жидкостей,
пара и газа, в том числе кислорода и
хладона.
Принадлежат к деформационным
манометрам – их основа трубчатая
пружина Бурдона. Особенность
производства образцовых манометров
(рабочих эталонов) от обычных
технических манометров, заключается в
соблюдении более высоких требований,
предъявляемых к материалам, технологии
изготовления, конструкции манометра,
обеспечивающей более точную
регулировку. У образцового – эталонного
манометра применяется трубчатая
пружина, как правило, большего размера,
имеются дополнительные возможности
регулирования диапазона шкалы и ее
равномерности. Для изготовления
чувствительных элементов образцовых
манометров применяются сплавы с более
высокими характеристиками упругости
(например – бериллиевая бронза).

22. МПТИ, ВПТИ, МВПТИ кл.т.1, кл.т.0,6, кл.т.0,4

Манометры, вакуумметры и
мановакуумметры показывающие
для точных измерений МПТИ,
ВПТИ, МВПТИ предназначены для
измерения избыточного и
вакуумметрического давления
неагрессивных,
некристаллизующихся жидкостей,
газа и пара, в том числе
кислорода и применения в сферах
государственного
метрологического контроля и
надзора (ГМКиН) и
государственной системы
промышленных приборов и
средств автоматизации (ГСП).

23. МТПСд-100 манометр судовой

Манометры судовые
(корабельные) МТПСд-100ОМ2 предназначены для
измерения избыточного
давления жидкостей
(дизельного топлива, масла,
воды, морской воды), газов и
водяного пара, температура
которых в месте отбора
давления не должна быть
более 60°С, в окружающей
среде, насыщенной парами
смазочного масла, дизельного
топлива и морской воды.
Приборы могут изготовляться
для измерения давления
хладонов марок 12, 13. 22.
142, 502 и кислорода.

24. Манометры цифровые Yokogawa MT210 / МТ210F / МТ220 Цифровые манометры

МТ220 и МТ210 Yokogawa представляют собой
высокоточные цифровые манометры и
используются для поверки приборов,
измеряющих избыточное, абсолютное и
перепад давления. Манометр
дифференциального давления позволяет
измерять как абсолютное, избыточное, так и
перепад давления. МT220 в отличие от МТ210
имеет дополнительные функции цифрового
мультиметра с точностью 0,01% от измеряемого
значения и выход 24В пост. тока, что позволяет
проводить поверку и калибровку
преобразователей давления без привлечения
других приборов Yokogawa МТ220 при этом
может сразу показывать отклонение показаний
калибруемого датчика от реальной величины
давления. Цифровые манометры обладают
встроенной памятью на измеренные значения,
имеют стандартный интерфейс обмена с
компьютером (RS232C или GP-IB) и могут быть
дополнительно оснащены цифро-аналоговым
выходом и выходом компаратора. Благодаря
этому имеется возможность построения
автоматизированных схем документирования и
поверки на базе приборов МТ210 и МТ220.

25. Манометры электроконтактные ДМ2005 манометр сигнализирующий взрывозащищенный.

Предназначен для измерения
избыточного и вакуумметрического
давления различных сред в диапазоне
0—4 кгс/см² и управления внешними
электрическими цепями от
сигнализирующего устройства прямого
действия.
Измеряемая среда: жидкость, пар, газ,
в том числе пропан и бутан. Под заказ
возможно исполнение прибора для
измерения в среде жидкого и
газообразного кислорода.

26. Микроманометры ММН 2400 микроманометр

Микроманометр многопредельный с
наклонной трубкой ММн-2400
предназначен для измерения
избыточного вакуумметрического
давления и разности давлений
неагрессивных к стали, латуни и
полиэтилену газов в пределах до
240 кгс/см2 при статическом
давлении не более 1000 кгс/м2
Принцип действия: измеряемое
давление уравновешивается
давлением столба рабочей
жидкости, которое образуется в
измерительной трубке.
В качестве рабочей жидкости в
ММн-2400 используется этиловый
технический спирт. Шкала
нанесена на склянку
измерительной трубки L=300 мм.
Область применения: контроль
вентиляции производственных
помещений, экологический
контроль выбросов различных
производств, технологический
контроль газопылевых потоков,
аэродинамический исследования.

27. Напоромеры,тягонапоромеры,тягомеры Многопредельные измерители давления АДН/АДР

Измеритель АДН (АДР) –
малогабаритное изделие, в
котором совмещены функции
первичного датчика и вторичного
прибора. Измеритель построен на
современной элементной базе с
использованием технологии
лазерной калибровки
и микропроцессорной обработки
результатов измерений.
Применения: в качестве напоромеров
и тягонапоромеров в автоматике
защиты газовых котлов и горелок,
в качестве преобразователей
давления в контурах
регулирования мощности и
разрежения, для индикации
уровня воды в барабане котла и
для контроля положения
заслонок. Предел допускаемой
основной погрешности,
выраженный в процентах от
диапазона показаний прибора, не
превышает 2.5 %.
Преобразователи давления КРТ5
Область применения:
Тепловые пункты, узлы учета тепловой энергии,
ТЭЦ, распределительные сети (воды, пара, газа и
т. п.), насосные станции с регулируемым
электроприводом, системы контроля и
регулирования технологических процессов,
нефтегазоперекачивающие станции, предприятия
пищевой, химической и газовой промышленности.
Назначение: для измерения и непрерывного
преобразования избыточного давления
(давления) нейтральных к титану и
нержавеющей стали сред
(газа, пара, жидкости) в унифицированный
выходной сигнал постоянного тока или
напряжения.
Используется в качестве входного прибора
во вторичной аппаратуре систем
автоматического контроля, регулирования и
управления технологическими
процессами, оборудовании для испытаний
(гидротестеры и т.п.), диспетчеризации,
телемеханических информационноизмерительных комплексов,
регулируемых асинхронных тиристорных
электроприводов и т.д.

29. Датчики-реле давления

Назначение: для контроля и
двухпозиционного регулирования
давления жидких и газообразных
сред в холодильных установках,
применяемых на судах,
железнодорожном и автомобильном
транспорте, а также в
стационарных установках и других
системах и устройствах.
Контролируемые среды:
хладоны, воздух, масла и другие
неагрессивные среды. Для
приборов ДЕМ102-1-01А, ДЕМ1022-05А контролируемой средой
может быть аммиак.

Манометр это прибор для измерения давления

Приборы измерения давления газов и жидкостей

Манометры используются на всех промышленных и производственных объектах, где необходимо знать и контролировать уровень давления газов или жидкостей. По назначению, эти приборы могут быть общетехническими, специальными или эталонными. По конструкционным особенностям выделяют жидкостные, поршневые, деформационные устройства.

Объектом измерения и контроля может выступать как избыточное давление, так и разряжённая среда газа. Такие метрологические устройства, как манометры, вакуумметры и мановакуумметры отличаются, в первую очередь, установленными пределами измерений. Рассмотрим более подробно технические особенности этих приборов.

Особенности использования и тех. характеристики манометров

Манометры применяют для контроля избыточного давления. В основе его работы лежит возможность уравновешивания давления при помощи силы деформации пружины, один конец которой закреплён, а второй связан с механизмом, передающие колебания чувствительного элемента движению стрелки. Диапазон измерения давления для различных манометров может колебаться от 0 до 100 МПа. Эти метрологические устройства могут иметь различный класс точности. Для рабочих приборов уровень допустимых погрешностей обозначается цифрами от 0,15 до 4. При этом более высокой точности соответствует меньшее число.

Вакуумметры – это те же манометры, но предназначенные для измерения разряжённой среды. В зависимости от принципа действия существуют такие типы устройств:

  • классические;
  • ёмкостные;
  • терморезисторные;
  • термопарные;
  • ионизационные.

Диапазон возможных измерений зависит от типа прибора. Так, например, классические вакуумметры определяют давление от 10 до 100000 Па, ёмкостные от 1 до 1000 Па, а компрессионные от 0,001 Па.

Мановакууметры способны определять как избыточное, так и отрицательное давление. Большинство приборов работает в диапазоне от -0,1 до 2,4 МПа. На устройстве имеется измерительная шкала с положительными и отрицательными значениями.

Использование специальных манометров для измерения давления газов

Для определения давления таких газов, как ацетилен, пропан, кислород используются специальные манометры, исключающих возможность возгорания или взрыва в процессе эксплуатации. Так, например, кислородные манометры не содержат никакой масляной смазки. Их циферблат окрашивается в голубой цвет и ставиться обозначение кислорода. Приборы для измерения давления ацетилена, не содержат медных деталей, так как медь может вступить во взрывоопасную реакцию с этим газом. Корпус такого изделия окрашивается в белый цвет.

Особые требования предъявляются к метрологическим устройствам, которые контактируют и с другими агрессивными средами. Так, манометры, которые измеряют давление водорода, окрашиваются в зелёный цвет. Приборы, работающие с аммиаком в жёлтый. Для других взрывоопасных газов предусмотрена маркировка красного цвета.

ПРОВЕРИЛ:________________

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:

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.

Рис.2 Механический манометр трубчатого типа
Рис.3 Экспериментальная установка

Стенд для тарировки включает:

Показания образцового манометра Показания проверяемого манометра,
Давление, При прямом ходе погрешность При обратном ходе погрешность

ВЫВОДЫ

  1. Сделать заключение о годности проверяемого прибора в эксплуатации.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась – это был конец пары: "Что-то тут концом пахнет". 8191 – | 7876 – или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

В различных сферах деятельности применяется просто огромное количество измерительных приборов. Большое распространение получили манометры давления. Их предназначение заключается в измерении избыточного давления. Существует просто огромное количество вариантов исполнения манометров, все они характеризуются своими определенными эксплуатационными характеристиками. Прибор для измерения давления газа или жидкостей производится в соответствии с установленными стандартами.

Устройство прибора

Манометр для измерения давления производится самыми различными компаниями. Классическая конструкция представлена сочетанием следующих элементов:

  1. Корпус предназначен для защиты внутреннего механизма от воздействия окружающей среды. Чаще всего при его изготовлении применяется металл с высокой коррозионной стойкостью.
  2. Стрелка прибора выступает в качестве индикатора. Она может делать один оборот вокруг своей оси.
  3. Шестеренки предназначены для непосредственной передачи вращения стрелке. Они находятся внутри конструкции.
  4. Устройство манометра для измерения давления обладает поводком и зубчатым сектором.

Конструкция прибора имеет между зубьями и шестеренками специальную пружину, которая исключает вероятность мертвого хода.

Измерительная шкала аналоговая, подбирается в зависимости от того, давление какой среды измеряется.

Манометр прибор работает по следующему принципу действия:

  1. Давление измеряемой среды поступает во внутреннюю часть конструкции.
  2. Свободный конец трубки в попытке выравнивания перемещается, за счет чего обеспечивается передача вращения стрелке.

Деформация трубки прямо пропорциональна тому, какое значение показывает устройство. Благодаря простоте конструкции она надежная, получила широкое распространение в самых различных отраслях.

Классификация приборов

В продаже встречаются различные виды манометров. Основная классификация проводится по назначению конструкции:

  1. Самопищущие сегодня применяются крайне редко. Их конструктивные особенности определяют возможность получения графиков на бумаге. Подобное устройство способно не только указывать текущий показатель, но также и происходящие изменения. Свое применения они нашли в энергетике и в сфере работы с неагрессивными веществами.
  2. Судовые требуются в качестве измерительного прибора на речных суднах. Они могут замерять давление различных жидкостей, к примеру, воды или дизельного топлива. За счет создания особой конструкции устройство защищено от воздействия окружающей среды и климата, повышена защита от вибрационной нагрузки.
  3. Железнодорожные сконструированы так, чтобы могли использоваться при сборке железнодорожного транспорта.
  4. Эталонные характеризуются высокой точностью. Именно поэтому они устанавливаются для проверки работы иных измерительных приборов, испытания приборов и их контроля.
  5. Специальные манометры используются для получения информации о различных газообразных веществ. Стоит учитывать, что в продаже встречаются варианты исполнения, предназначенные для работы с различными газами. Для их обозначения могут использоваться различные цвета и специальные обозначения.
  6. Общетехнические могут использоваться в качестве манометра давления самой различной среды. Именно подобной конструкцией измеряется избыточное вакуумное давление.
  7. Электроконтактные характеризуются тем, что могут использоваться для регулирования измеряемой среды. Все они делятся на две основные категории: приставки и небольшие выключатели.

Также выделяют следующие типы манометров для измерения давления:

  1. Деформационные характеризуются тем, что имеют различные чувствительные элементы, которые воспринимают оказываемое давление. В качестве деформируемого элемента применяются пружины и мембраны.
  2. Пьезоэлектрические имеют внутри кристалл кварца, который воспринимает электрический сигнал при механическом воздействии.
  3. Поршневые состоят из подвижного поршня. При эксплуатации на него оказывается воздействие, за счет которого поршень передвигается.
  4. Жидкостные имеют трубку, заполненную специальным веществом. Некоторые модели снабжаются двумя трубками, за счет которых определяется разница давления между двумя средами.

Электронные манометры для измерения давления получили широкое распространение. Они характеризуются высокой точностью и надежностью.

Измерительные приборы кроме этого подразделяются на несколько нижеприведенных групп:

  1. Тягомеры.
  2. Тягонапоромеры.
  3. Напорометр.
  4. Вакуумметр.
  5. Мановаккуумметры.
  6. Манометры.

Последняя рассматриваемая группа предназначается для определения избыточного давления. Этот показатель определяет разность между абсолютным и барометрическим показателем. Пределы измерений могут составлять от 0,06 до 1000 МПа.

Применение манометров

Манометр для измерения давления газа должен устанавливаться исключительно профессионалом. Это связано с тем, что при неправильном подключении устройство будет показывать неточные показатели, а также может появится утечка.

Манометр для измерения давления в шинах

Неправильная установка манометра давления снижает эксплуатационный срок устройства. В некоторых случаях, когда проводится считывание показателей и их контроль, проводить демонтаж может исключительно обслуживающая систему компания.

Выбор манометра

При выборе измерительного устройства учитываются самые различные параметры. Стоит учитывать, что манометр для газа подбирается в первую очередь с учетом безопасности.

Другими распространенными критериями назовем:

  1. Класс точности устройства манометра. Он указывается производителем в технической документации или на корпусе. Высокоточные измерительные приборы имеют высокую стоимость, но погрешность может составлять несколько долей процента.
  2. Диаметр корпуса. Компактные устройства проще спрятать в герметичном защищенном контейнере. При выборе уделяется внимание и типу используемого материала при изготовлении защитного корпуса. К примеру, металл характеризуется высокой механической защитой, пластиковые легче и обходятся намного дешевле.
  3. Предел измеряемых значений. Он может варьировать в достаточно большом диапазоне. Производитель указывает этот параметр по причине того, что он подбирается в зависимости от измеряемой среды.
  4. Диаметр резьбового штуцера и его расположение.

Кроме этого, уделяется внимание популярности бренда. Известные производители выпускают качественную продукцию, которая сможет прослужить в течение длительного периода.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

МАНОМЕТРЫ и их классификация - Сквайр

    Манометр - это прибор для измерения давления. Эти устройства бывают множества видов, в частности выделяют манометры низкого и высокого давления. В общем случае манометры представляют собой сделанные в небольшом корпусе измерители давления. Помимо обычных манометров существуют также термометры манометры (манометр с дополнительной температурной шкалой), вакуумметры (вакуумные манометры, приборы для измерения давления разреженных газов). Измерение давления необходимо практически в любой области науки и техники, как при изучении происходящих в природе физических процессов, так и для нормального функционирования технических устройств и технологических процессов, созданных человеком. Манометры различаются по техническим характеристикам и подразделяются по классу точности: 0,2; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 (чем меньше цифра, тем точнее прибор). Каждый прибор должен иметь сертификат соответствия. Компаниями, реализующими датчики давления и уровня для различных применений и отраслей промышленности, в настоящее время представлен широкий ассортимент манометров известных зарубежных и российских производителей.

    По видам

  • Общетехнические
    Большинство приборов такого рода применяется в общетехнических целях. В зависимости от модификации общетехнические манометры позволяют измерять давление в разных средах, в том числе для измерения избыточных, вакуумметрических давлений. Манометры данного вида предназначены для измерения давления непосредственно в ходе производственных процессов в рабочих точках промышленного оборудования. Их также называют общепромышленными или рабочими манометрами. Общетехнические манометры конструктивно предусматривают устойчивость к вибрациям с частотой 10-55 Гц и амплитудой смещения до 0,15 мм. Имеют классы точности 1; 1,5; 2,5. В последнее время все более популярны цифровые общетехнические манометры, в том числе манометр-автомат AirMan датского производства. Общетехнические манометры - это одна из наиболее востребованных групп приборов, по частоте использования уступает, пожалуй, только приборам для измерения температуры. Манометры МТ предназначены для измерения избыточного и вакуумметрического давления жидкости, газа и пара в про¬мышленности, энергетике, технологических системах транспортировки жидкости и газа, тепло- и газоснабжении, различных механизмах и машинах.
  • Электроконтактные
    Электроконтактные манометры или так называемые манометры с электрической сигнализацией имеют возможность регулировки измеряемой среды, благодаря наличию электроконтактного механизма. Выпускаются в двух исполнениях: на основе электроконтактной приставки и с использованием микровыключателей. Предназначены для измерения избыточного и вакуумметрического давления некристаллизующихся жидкостей, пара и газа, неагрессивных к материалам деталей, контактирующих с измеряемой средой, и дискретного управления электрическими цепями вспомогательных и регулирующих устройств (при превышении номинального, то есть порогового, значения происходит замыкание или размыкание электрической цепи). Выпускаются взрывозащищенные версии электроконтактных манометров. Взрывозащищённость приборов обеспечивается выполнением общих технических требований к взрывозащищённому электрооборудованию. Манометры, вакуумметры и мановакуумметры показывающие электроконтактные ЭКМ, ЭКВ, ЭКВМ изготавливаются с замыкающими и размыкающими контактами сигнального устройства, имеющими установку на срабатывание при верхнем и нижнем заданных значениях давления. Электроконтактные сигнализирующие манометры предназначены для измерения избыточного и вакуумметрического давления некристаллизующихся жидкостей, пара и газа (в т. ч. кислорода), неагрессивных к материалам деталей, контактирующих с измеряемой средой, и замыкания или размыкания электрических цепей при достижении заданного предела давления.
  • Специальные
    Изготавливаются для применения в определенной отрасли промышленности, техники и транспорта. Манометрами специального назначения измеряют давление различных газов (аммиака, ацетилена, водорода, кислорода). Для каждого газа выпускается специальный манометр, на шкале которого указано название газа, и корпус которого окрашен в определенный цвет: для аммиака - в желтый, для ацетилена - в белый, для водорода - в темно-зеленый, для других горючих газов - в красный, для кислорода - в голубой, для негорючих газов - в черный. В условном обозначении прибора указывается соответствующей буквой его назначение: аммиачный - А, ацетиленовый - Ац, водородный - В, кислородный - К. Кислородные манометры должны быть обезжирены, так как иногда даже незначительное загрязнение механизма при контакте с чистым кислородом может привести к взрыву. Ацетиленовые манометры не допускают в изготовлении измерительного механизма сплавов меди, так как при контакте с ацетиленом существует опасность образования взрывоопасной ацетиленистой меди; аммиачные - должны быть коррозиестойкими. Классы точности, пределы измерения такие же, как у манометров общего назначения.
  • Образцовые
    Манометры образцовые предназначены для испытаний, поверки и калибровки приборов давления, а также для точных измерений избыточного давления жидкости и газа. Манометры точного измерения (манометры мти) и образцовые обладают более высоким классом точности (0,15;0,25;0,4; 0,6). Образцовые манометры служат для поверки других манометров. Передаточные механизмы в образцовых манометрах проходят повышенную чистоту обработки сопрягаемого зубчатого зацепления. Предусмотрены дополнительные регулировочные настройки, а также учтена возможность температурной коррекции показаний прибора. В большинстве случаев такие приборы устанавливаются на поршневых манометрах или каких-либо других установках способных развивать нужное давление.
  • Судовые
    Манометры данного вида предназначены для эксплуатации на речном и морском флоте. Используются для измерения вакуумметрического давления жидкостей (дизельного топлива, масла, воды, морской воды), газов и водяного пара.

 

    По типам

  • Жидкостные
    Приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается весом столба жидкости, а изменение уровня жидкости в сообщающихся сосудах служит мерой давления. Диапазон измерения - 10 - 105 Па. Жидкостные манометры применяют в основном при определении давления в лабораторных условиях. Устройство жидкостного манометра представляют собой U-образную трубку, заполненную жидкостью с большим удельным весом, чем жидкость, в которой измеряется гидростатическое давление. Обычно этой жидкостью является ртуть. В этом случае размеры прибора удается уменьшить. Для измерения разности давлений в двух сосудах может быть применен дифференциальный манометр, который является разновидностью ртутного (жидкостного) манометра.
  • Поршневые
    Приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается усилием, создаваемым калиброванными грузами, воздействующими на свободно передвигающийся поршень. Основной частью прибора является вертикальная колонна, в цилиндрическом канале которой находится поршень. Наиболее распространены манометры с неуплотненным поршнем. Между ним и цилиндром имеется небольшой зазор, пространство под поршнем заполнено специальным маслом, которое под давлением поступает в зазор и обеспечивает смазку трущихся поверхностей. При измерении давления для уменьшения трения между цилиндром и поршнем последний электродвигателем или вручную приводится во вращение. Манометры этого типа отличаются высокой точностью и широким диапазоном измерений (от 0,098 до 980 МПа). Поршневые манометры имеют верхние пределы измерения 0,25; 0,6; 6; 25; 60; 250 МПа и классы точности 0,02 или 0,05. Высокая точность этих приборов требует хорошего ухода за ними и тщательного соблюдения правил эксплуатации. Манометры типа МП предназначены для измерения давления и разряжения неагрессивных, некристаллизующихся жидкостей, пара, газа, в том числе кислорода, ацетилена, хладонов. Манометры могут измерять давление по отношению к абсолютному вакууму, или измерять избыточное давление. Манометр общетехнический МП 100 предназначен для измерения избыточных, вакуумметрических давлений неагрессивных некристаллизирующихся сред: жидкости, пара, газа, ацетилена, пропан-бутана.
  • Деформационные
    Составляют обширную группу приборов для технических измерений. Действие их основано на измерении величины деформации различных видов упругих элементов: пружин, сильфонов, мембран и др. Деформация упругого элемента преобразуется передаточными механизмами в угловое или линейное перемещение указателя по шкале прибора или других устройств. Существенными достоинствами деформационных приборов являются надежность, простота устройства, большой предел измерения, возможность применения дистанционной передачи и автоматической записи показаний.
  • Пружинные
    Пружинными приборами называются приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается силами упругости пружины, деформация которой служит мерой давления. К этой группе относятся разнообразные приборы, отличающиеся по виду пружин (мембраны, сильфоны, манометрические трубки). Благодаря простоте конструкции и удобству пользования пружинные приборы получили широкое применение в технике.
  • Трубчатые
    Манометры с трубчатой пружиной отличаются формой упругого элемента, имеющего вид цилиндрической (винтовой) спирали, изготовленной из плоской трубки. Такую конструкцию упругого чувствительного элемента можно рассматривать как ряд одновитковых пружин, соединенных последовательно, что позволяет получить значительное перемещение свободного конца трубки, улучшающие условия автоматической записи и дистанционной передачи. Манометры с трубчатой пружиной выпускаются в основном как самопишущие для передачи показаний на расстояние. Максимальное давление до 15,6 МПа. Манометр с трубчатой пружиной предназначен для измерений давления газообразных и жидких, не вязких и не кристаллизирующихся сред, не агрессивных по отношению к медным сплавам (вода, пар, газ, масло, керосин, бензин, дизельное топливо).
  • Мембранные
    В мембранных манометрах в качестве чувствительных элементов используются эластичные упругие мембраны, деформация которых преобразуется передаточными механизмами в угловое или линейное перемещение указателя по шкале прибора. Эластичные мембраны представляют собой плоские или гофрированные диски, зажатые между фланцами. Материалами для эластичных мембран служат капроновые пленки, тефлон, прорезиненные ткани и другие материалы, обладающие необходимой механической прочностью, устойчивостью к воздействию агрессивных сред, эластичностью при значительных изменениях температур (от -50 до +50 °С). Мембранные манометры применяются для измерения небольших избыточных давлений (0,04 МПа) жидких, газообразных и особенно вязких сред (сахарный сироп, сусло, купажи, масло, мазут и др.).
  • Сильфонные
    В сильфонных манометрах упругим чувствительным элементом является сильфон, представляющий собой цилиндрический тонкостенный сосуд с кольцевыми складками (гофрами). Для увеличения жесткости часто внутри сильфона помещают винтовую цилиндрическую пружину, которая преобразует давление входа в давление выхода. Сравнительно большой рабочий ход сильфонов позволяет применять их в самопишущих приборах.

предоставляем краны, укомплектованные электроприводами, или краны с нанесенным антикоррозийным покрытием, что идеально подходит для подземной установки.

Сколько типов манометров существует?

Манометры

Какие бывают типы манометров?

07 сен, 2020 Новости

Устройства, которые используются для измерения давления, называются манометрами.Проще говоря, давление - это величина перпендикулярной силы, приложенной к единице площади поверхности. Исследователи разработали множество методов измерения давления. Чтобы правильно измерить давление, очень важно учитывать, по какой контрольной точке его измерять. Соответственно, оно подразделяется на «абсолютное», «манометрическое» или «дифференциальное» давление. Манометр может быть гидростатическим или механическим.

Манометры

для столба жидкости или поршневого типа измеряют давление, сравнивая его с величиной гидростатической силы на единицу площади на дне столба жидкости.Другие виды манометров, например, использующие диафрагмы, трубки Бурдона или сильфоны, измеряют давление с помощью механических движений.

Манометры хорошо подходят для измерения трех различных типов давления.

1. Манометры абсолютного давления

A. Измерение абсолютного давления - Абсолютное давление измеряется относительно давления, которое существует в полном вакууме. Давление при полном вакууме равно нулю.Поэтому это давление называется «абсолютным».

B. Описание измерительных приборов - Типичный механический манометр абсолютного давления состоит из измерительной ячейки, разделенной диафрагмой. Одна часть прибора представляет собой камеру сравнения и представляет собой вакуум. Барометр, который представляет собой гидростатический манометр, также может использоваться для измерения абсолютного давления.

C. Приложения - Манометры абсолютного давления могут использоваться для измерения давления пара жидкостей, вакуумных реакторов, для проверки утечек в резервуарах и контурах, а также для измерения падения давления в вакуумных колоннах для перегонки, для контроля метеорологами адиабатического давления насыщения. и для выполнения операций по перегонке в нефтеперерабатывающей промышленности.Манометры абсолютного давления также используются в вакуумных насосах и в пищевой промышленности. Барометры используются для измерения атмосферного давления.

2. Приборы для измерения избыточного давления

A. Измерение манометрического давления - Манометрическое давление измеряется относительно стандартного атмосферного давления на уровне моря (приблизительно 1013,25 мбар). Избыточное давление положительное, когда оно больше атмосферного, и отрицательное, когда оно меньше атмосферного.

B. Описание измерительных приборов - Наиболее часто используемым устройством для измерения манометрического давления является манометр с трубкой Бурдона. Это механическое устройство, которое состоит из трубки С-образной формы, запечатанной с одного конца. Запечатанный конец может свободно перемещать указатель по шкале в соответствии с приложенным давлением внутри трубки, проходя через открытый конец. Другие механические устройства, такие как диафрагмы и сильфоны, также могут измерять манометрическое давление . Среди гидростатических эффективен U-образный манометр.

C. Области применения - Приборы для измерения избыточного давления - это наиболее широко используемые приборы для измерения давления в промышленных целях, особенно в энергетике, нефтеперерабатывающих заводах, химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой, холодильной, климатической и санитарной отраслях.

3. Манометры дифференциального давления

A. Измерение перепада давления - Дифференциальное давление - это только мера разницы между двумя показаниями давления.Он не предлагает никакой информации об уровнях давления в двух сравниваемых точках.

B. Описание измерительных приборов - Манометры дифференциального давления обычно являются механическими по своей природе. Основными типами манометров для измерения дифференциального давления являются манометры поршневого, мембранного типа и сильфонные манометры дифференциального давления. Каждый из них имеет специализированное применение в различных производственных процессах.

C. Применение - Манометры дифференциального давления находят применение в различных отраслях промышленности для контроля фильтрации, уровня и расхода жидкости.Они используются на нефтеперерабатывающих заводах, а также на нефтехимических и химических заводах, электростанциях и в чистых помещениях.

Типы манометров По применению

1. Коммерческие и промышленные манометры - Коммерческие манометры - это приборы для измерения давления общего назначения, обычно используемые в системах отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха (HVAC) и охлаждения. Промышленный манометр подходит для производственных процессов, которые не блокируют систему давления.Промышленные манометры используются в обрабатывающей промышленности, OEM-приложениях, гидравлике, водоочистке и обратном осмотре.

2. Манометры технологического давления - В отраслях, где производственный процесс функционирует в экстремальных условиях, подвержен вибрациям, скачкам давления и агрессивной среде (например, в некоторых областях нефтехимической и другой химической промышленности), манометр технологического давления может быть безопасным. использовал.

3. Манометры низкого давления - подходят для измерения давления жидкости и газа при условии, что они не препятствуют его работе.Для процессов строительства заводов, пневматических систем и чистых помещений часто требуются манометры низкого давления.

4. Манометры для уплотнения - Эти манометры предназначены для герметизации потенциальных путей утечки и используются в различных промышленных приложениях для удовлетворения требований совместимости материалов, вязких сред, агрессивных химикатов, вибрации, санитарных и фармацевтических требований.

5. Высокоточные измерительные приборы - Эти измерительные приборы хорошо подходят для процессов, требующих точной калибровки, например, в испытательных лабораториях.

6. Дуплексные манометры - это тип манометра дифференциального давления, который может работать в экстремальных условиях и измерять разницу между двумя приложенными давлениями. Иногда это требуется в холодильной, топливной, химической и воздушной промышленности.

Выбор подходящего манометра

Такие факторы, как требуемый уровень точности, соответствующий размер шкалы для удобочитаемости, долговечность материала в соответствии с окружающей средой и условиями процесса, доступные варианты монтажа и диапазон давления, которое он может измерять, и тип давления, которое необходимо измерить, определяют тип манометра. право на использование.Если вы выберете производителя, который предоставляет вам широкий выбор датчиков, выбор подходящего будет несложным процессом.

Часто задаваемые вопросы о манометре

1. Что такое манометр?
A. Манометр - это прибор для измерения интенсивности жидкости.

2. Для чего используются манометры?
A. Манометр, прибор для измерения состояния текучей среды (жидкости или газа), которое определяется силой, которую текучая среда в состоянии покоя будет оказывать на единицу площади, например фунты на квадратный дюйм или ньютоны. на квадратный сантиметр.

3. Какие два типа давления?
A. Существует два основных типа давления: абсолютное и манометрическое.

Обзор измерения давления

- NI

Различные условия измерения, диапазоны и материалы, используемые в конструкции датчика, приводят к появлению разнообразных конструкций датчиков давления. Часто вы можете преобразовать давление в некоторую промежуточную форму, такую ​​как смещение, путем определения величины отклонения диафрагмы, расположенной на одной линии с жидкостью.Затем датчик преобразует это смещение в электрический выходной сигнал, такой как напряжение или ток. Зная площадь диафрагмы, вы можете рассчитать давление. Датчики давления упакованы со шкалой, которая обеспечивает способ преобразования в инженерные единицы.

Тремя наиболее универсальными типами датчиков давления являются мостовые (тензометрические), емкостные и пьезоэлектрические.

Мостовой

Из всех датчиков давления наиболее распространены датчики на основе моста Уитстона (тензодатчики), поскольку они предлагают решения, отвечающие различным требованиям к точности, размеру, прочности и стоимости.Мостовые датчики могут измерять абсолютное, манометрическое или дифференциальное давление как при высоком, так и при низком давлении. Они используют тензодатчик для определения деформации диафрагмы, подверженной приложенному давлению.



Рис. 2. Поперечное сечение типичного мостового датчика давления [1]

Когда изменение давления вызывает отклонение диафрагмы, на тензорезисторе вызывается соответствующее изменение сопротивления, которое можно измерить с помощью кондиционированной системы сбора данных.Вы можете прикрепить тензодатчики из фольги непосредственно к диафрагме или к элементу, который механически соединен с диафрагмой. Иногда используются кремниевые тензодатчики. В этом методе вы травите резисторы на кремниевой подложке и используете передающую жидкость для передачи давления от диафрагмы на подложку.

Емкостные датчики давления

Преобразователь давления с переменной емкостью измеряет изменение емкости между металлической диафрагмой и неподвижной металлической пластиной.Емкость между двумя металлическими пластинами изменяется, если расстояние между этими двумя пластинами изменяется из-за приложенного давления.


Рисунок 3. Емкостной датчик давления [2]

Пьезоэлектрические датчики давления

Пьезоэлектрические датчики полагаются на электрические свойства кристаллов кварца, а не на резистивный мостовой преобразователь. Эти кристаллы генерируют электрический заряд, когда они напряжены.Электроды передают заряд от кристаллов к усилителю, встроенному в датчик. Эти датчики не требуют внешнего источника возбуждения, но они восприимчивы к ударам и вибрации.


Рисунок 4. Пьезоэлектрический преобразователь давления [2]

Датчики давления с кондиционированным воздухом

Датчики, включающие в себя интегральные схемы, такие как усилители, называются датчиками с усилением.Эти типы датчиков могут быть сконструированы с использованием мостовых, емкостных или пьезоэлектрических преобразователей. В случае мостового датчика с усилителем, устройство само обеспечивает резисторы завершения и усиление, необходимое для измерения давления непосредственно с помощью устройства сбора данных. Хотя возбуждение все же должно быть обеспечено, точность возбуждения менее важна.

Важность манометров и их классификации

Номинальное давление систем будет варьироваться в зависимости от типа, используемой отрасли и области применения.Требования к давлению для самолета будут полностью отличаться от давления, требуемого для двигателя автомобиля. Если произойдет какое-либо непреднамеренное изменение давления, это может создать худшие ситуации. Тогда как поддерживать это давление в системе?

Это манометр, который можно настроить на желаемое номинальное давление, рассчитанное для этого диапазона. Это обычный инструмент, который используется в различных отраслях промышленности, таких как автомобилестроение, сельское хозяйство, оборона и т. Д. Он в основном используется для мониторинга и поиска неисправностей в системе.Манометры, расположенные в системном контуре, будут анализировать давление в контуре и отображать показания для техника или инженера.

Если рассматривать гидравлическую промышленность, манометры можно рассматривать как устройства измерения интенсивности жидкости. Как вы знаете, гидравлика работает с жидкостями под давлением, и каждый гидравлический компонент, реализованный в контуре, будет иметь желаемое номинальное давление. Итак, для оценки производительности важно измерить давление в системе.Для измерения давления в гидравлической системе манометры обычно устанавливаются возле нагнетательного патрубка насоса. Его также можно установить в любой другой части гидравлической системы для измерения давления. Манометры гидравлического давления рассчитаны на основе их диапазона давления. Обычно используемые манометры имеют рейтинг от 3000 до 5000 фунтов на квадратный дюйм, а максимальный диапазон давления составляет 10 000 фунтов на квадратный дюйм.

Подробнее: Основы гидравлики

Преимущества использования манометров

Если давление в системе не регулируется на основании требований к компонентам контура, результат будет непредсказуемым и ненадежным.Основное преимущество манометра заключается в том, что его можно установить в любом месте контура системы для измерения давления в этой точке. Кроме того, соответствующие показания будут отображаться в простом формате, который можно легко интерпретировать. Помимо этого, для поиска и устранения неисправностей можно использовать манометры. Т.е. если в контуре возникнут утечки или засорение, давление в системе снизится. В таких случаях техники могут эффективно определить причину падения давления и немедленно устранить ее.

Подробнее: Что такое датчик гидравлического давления

Распространенные причины отказов манометра

Точность манометров необходима для критических применений.Неправильное показание давления может создать опасность на рабочем месте. Итак, основные причины выхода из строя манометра перечислены ниже.

  • Вибрация и пульсация
  • Экстремальная температура
  • Влагосодержание
  • Повышенное давление и скачки давления
  • Засорение
  • Коррозия
  • Использование не по назначению

О манометре с трубкой Бурдона

Это один из классических и широко используемых манометров, изобретенных французом Эженом Бурдоном в 1849 году.Стальная или бронзовая трубка, расположенная в этом манометре, известна как чувствительный к давлению элемент. Трубка закрыта с одного конца, а другой конец подсоединен к входу давления. Первоначально форма трубки будет эллиптической, и под давлением свободно движущийся закрытый конец изменит эту форму на круглую. На основе этого движения давление рассчитывается с помощью манометра с трубкой Бурдона. Некоторыми ключевыми преимуществами манометров с трубкой Бурдона являются безопасная работа, низкая стоимость, точность, простота конструкции и т. Д.

Категории манометров

Доступны различные варианты устройств для измерения давления.Давайте обсудим некоторые из этих важных типов.

  • Манометры с жидкостным заполнением и сухими манометрами : Сухие манометры обычно используются в промышленности и в большей степени предотвращают коррозию. Сухие манометры идеально подходят для сред без механической вибрации и присутствия влаги. В манометрах, заполненных жидкостью, внутри корпуса залит специальный жидкий глицерин (обычно используемый). Эта жидкость покроет внутренние части и уменьшит повреждения, вызванные пульсацией и скачками давления.Манометры, заполненные жидкостью, используются в цепях с быстрыми и частыми нагрузками, пиками давления и механическими колебаниями. Для сравнения, сухие манометры дешевле манометров, заполненных жидкостью.
  • Манометр : Манометр - это тип манометра, в котором для измерения давления используется столб жидкости. Этот прибор может измерять только низкое давление, близкое к атмосферному или вакууму. Толуол, CCl4, ртуть, спирт и т. Д. - это жидкости, используемые в манометре.Принцип работы манометра заключается в том, что для балансировки используется тот же или другой столб жидкости. Манометры делятся на две категории: простой манометр и дифференциальный манометр.
  • Механические манометры : Механические манометры используются для измерения диапазонов высокого давления. В этом манометре реечный механизм увеличивает деформацию, вызванную приложением давления к упругому элементу. Это увеличенное значение отображается на шкале стрелок для измерения давления.Механические манометры обеспечат быстрый и быстрый отклик по сравнению с манометрами.
  • Цифровые манометры : Цифровые манометры обычно используются во временных промышленных приложениях, требующих высокоточных показаний давления. Показания на цифровом дисплее можно интерпретировать без помощи оператора. Кроме того, этот манометр исключает вероятность ошибки параллакса, и его можно легко изменить. Для работы этого манометра требуется внешняя энергия, такая как аккумуляторная батарея, питание от контура или солнечная энергия.
  • Беспроводной манометр : Беспроводные манометры - это современная версия манометра, которая может передавать показания давления непосредственно на другие устройства. Этот манометр обеспечивает стабильные и точные показания давления по сравнению с механическими манометрами. Важным преимуществом этого манометра является возможность удаленного сбора данных. Для этого удаленного сбора данных используется технология беспроводной сети датчиков под названием WirelessHART.Эта технология основана на протоколе удаленного преобразователя с адресацией по магистрали (протокол HART).

Типы датчиков давления - Руководство

Датчики давления - это инструменты или устройства, которые преобразуют величину физического давления, оказываемого на датчик, в выходной сигнал, который можно использовать для определения количественного значения давления. . Доступно множество различных типов датчиков давления, которые функционируют одинаково, но основаны на различных базовых технологиях для перевода между давлением и выходным сигналом.В этой статье будут рассмотрены наиболее распространенные типы датчиков давления, описаны принципы работы датчиков давления, рассмотрены общие спецификации, связанные с датчиками давления, и представлены примеры приложений.

Следует отметить одно отличие: датчики давления отличаются от манометров. Манометры по своей конструкции обеспечивают прямое считывание значения давления, называемого манометрическим давлением. Это может быть аналоговый (механический) дисплей с использованием стрелки и градуированной шкалы или прямой цифровой дисплей показаний давления.С другой стороны, датчики давления не обеспечивают непосредственно считываемый выходной сигнал давления, а вместо этого генерируют значение выходного сигнала, которое пропорционально показанию давления, но которое сначала необходимо подготовить и обработать, чтобы преобразовать уровень выходного сигнала в калиброванное считывание давления.

Чтобы узнать больше о других типах датчиков, см. Наши соответствующие руководства, которые охватывают различные типы датчиков или использование датчиков для расширения возможностей Интернета вещей (IoT). Чтобы узнать больше о других устройствах для измерения давления, см. Наши соответствующие руководства по манометрам и цифровым манометрам.

Датчики давления, преобразователи давления и преобразователи давления

Есть несколько общих терминов, связанных с устройствами измерения давления, которые часто используются как взаимозаменяемые. Эти термины - датчики давления, датчики давления и датчики давления. Производители и поставщики этих устройств могут использовать один или несколько из этих терминов для описания своих продуктовых предложений. Как правило, основное различие между этими терминами связано с генерируемым электрическим выходным сигналом и выходным интерфейсом устройства.Имейте в виду, что у разных поставщиков есть различия в том, как классифицируются их устройства.

Один из способов понять разницу между датчиками давления и датчиками давления и датчиками давления состоит в том, что в датчики давления не встроена электроника, обеспечивающая формирование сигнала и усиленный выходной сигнал, в отличие от двух других.

Датчики давления, хотя и используются как общий термин для всех этих трех типов устройств, обычно вырабатывают выходной сигнал в милливольтах.Относительно низкое выходное напряжение в сочетании с потерями сопротивления, которые происходят с проводкой, подразумевает, что длина проводов должна быть небольшой, что ограничивает использование устройств примерно 10-20 футами от электроники, прежде чем возникнут слишком большие потери сигнала. Выходной сигнал будет пропорционален напряжению питания, используемому с датчиком. Так, например, датчик, который генерирует выходной сигнал 10 мВ / В, используемый с источником питания 5 В постоянного тока, будет производить выходной сигнал в диапазоне от 0 до 50 мВ по величине.Милливольтные выходы позволяют инженеру спроектировать преобразование сигнала в соответствии с требованиями приложения и помогают снизить как стоимость, так и размер корпуса датчика. Ограничения этих устройств заключаются в том, что необходимо использовать регулируемые источники питания, так как выходная мощность во всем диапазоне пропорциональна напряжению питания. Кроме того, низкий выходной сигнал означает, что эти устройства менее подходят для использования в электрически зашумленной среде. Иллюстрация полумостовой схемы с выходом в милливольтах показана на Рисунке 1 ниже.

Рисунок 1: Датчик давления тензодатчика с использованием моста Уитстона

Изображение предоставлено: https://www.avnet.com/wps/portal/abacus/solutions/technologies/sensors/pressure-sensors/output-signals

Преобразователи давления

генерируют более высокий уровень выходного напряжения или частоты за счет наличия дополнительных встроенных возможностей усиления сигнала для повышения амплитуды выходного сигнала, скажем, до 5 В или 10 В, и частотного выхода до 1-6 кГц. Повышенная мощность сигнала позволяет использовать датчики давления на большем расстоянии от электроники, скажем, в 20 футах.Эти устройства используют более высокий уровень напряжения питания, например 8–28 В постоянного тока. Более высокое выходное напряжение снижает потребление тока, что позволяет использовать датчики давления в приложениях, где оборудование работает от батарей.

В то время как датчики давления и преобразователи давления генерируют выходной сигнал напряжения, датчики давления вырабатывают выходной ток с низким сопротивлением, обычно используемый в качестве аналоговых сигналов 4–20 мА в 2-проводной или 4-проводной конфигурации. Датчики давления обладают хорошей устойчивостью к электрическим помехам (EMI / RFI) и поэтому подходят для приложений, где необходимо передавать сигналы на большие расстояния.Эти устройства не требуют регулируемых источников питания, но более высокий выходной ток и потребляемая мощность делают их непригодными для приложений с батарейным питанием, когда устройства работают при полном или близком к нему давлении.

Для простоты в этой статье мы будем использовать общий термин датчики давления, а не делать четкие представления датчиков давления и датчиков давления.

Терминология по давлению

В этом разделе представлена ​​основная терминология, относящаяся к датчикам давления.

  • Манометрическое давление - это измерение давления относительно давления окружающей среды. Типичным примером этого является использование манометра для измерения давления воздуха в автомобильной шине. Если манометр показывает 35 фунтов на квадратный дюйм, это означает, что давление в шине на 35 фунтов на квадратный дюйм выше местного давления окружающей среды.
  • Абсолютное давление - это измерение, производимое относительно чистого вакуума, такого как космический вакуум. Этот тип измерения давления важен в аэрокосмической технике, поскольку давление воздуха изменяется с высотой.
  • Дифференциальное давление - это измерение разницы давлений между двумя значениями давления, следовательно, измерение того, насколько они отличаются друг от друга, а не их величины относительно атмосферного давления или другого эталонного давления.
  • Вакуумное давление - это измерение давления, значение которого находится в отрицательном направлении по отношению к атмосферному давлению.

На рисунке 2 ниже эти термины показаны на диаграмме, показывающей относительные отношения между ними.

Рисунок 2: Взаимосвязь различных измерений давления

Изображение предоставлено: https://www.engineeringtoolbox.com

Технологии измерения давления

Для измерения давления используются шесть технологий первичных датчиков давления. Это:

  • Потенциометрические датчики давления
  • Индуктивные датчики давления
  • Датчики давления емкостные
  • Пьезоэлектрические датчики давления
  • Тензометрические датчики давления
  • Датчики давления с переменным сопротивлением

Потенциометрические датчики давления используют трубку Бурдона, капсулу или сильфон, которые приводят в движение рычаг стеклоочистителя, обеспечивая относительно нормальные измерения давления.

В индуктивных датчиках давления

используется линейный регулируемый дифференциальный трансформатор (LVDT) для изменения степени индуктивной связи между первичной и вторичной обмотками трансформатора.

В емкостных датчиках давления

используется диафрагма, которая отклоняется под действием приложенного давления, что приводит к изменению значения емкости, которая затем может быть откалибрована для получения показаний давления.

Пьезоэлектрические датчики давления основаны на способности таких материалов, как керамика или металлизированный кварц, генерировать электрический потенциал, когда материал подвергается механической нагрузке.

Датчики давления с тензометрическим датчиком

основаны на измерении изменения сопротивления, которое происходит в таком материале, как кремний, когда он подвергается механическому воздействию, известному как пьезорезистивный эффект.

Датчики давления с переменным сопротивлением используют диафрагму, которая находится в магнитной цепи. Когда к датчику прикладывается давление, отклонение диафрагмы вызывает изменение сопротивления контура, и это изменение можно измерить и использовать в качестве индикатора приложенного давления.

Типы датчиков давления

С помощью датчика давления можно проводить измерения давления для определения диапазона различных значений и различных типов давления в зависимости от того, выполняется ли измерение давления относительно атмосферы, условий вакуума или других эталонных уровней давления. Датчики давления - это инструменты, которые могут быть спроектированы и настроены для определения давления по этим переменным. Датчики абсолютного давления предназначены для измерения давления относительно вакуума, и они разработаны с эталонным вакуумом, заключенным внутри самого датчика.Эти датчики также могут измерять атмосферное давление. Точно так же датчик избыточного давления определяет значения, относящиеся к атмосферному давлению, и часть устройства обычно находится в условиях окружающей среды. Это устройство можно использовать для измерения артериального давления.

Важным аспектом промышленных процессов определения давления является сравнение нескольких уровней давления. Датчики перепада давления используются для этих приложений, которые могут быть сложными из-за наличия как минимум двух различных давлений на одной механической конструкции.Датчики перепада давления имеют относительно сложную конструкцию, поскольку они часто необходимы для измерения мельчайших перепадов давления при больших статических давлениях. Принципы трансдукции и механического измерения давления являются общими для большинства стандартных датчиков давления, независимо от их категории как приборы дифференциального, абсолютного или манометрического давления. Ниже мы рассмотрим наиболее распространенный тип датчиков давления.

Датчики барометра-анероид

Барометр-анероид состоит из полого металлического корпуса с гибкими поверхностями сверху и снизу.Каков принцип работы датчика атмосферного давления? Изменения атмосферного давления заставляют этот металлический корпус изменять форму, а механические рычаги усиливают деформацию, чтобы обеспечить более заметные результаты. Уровень деформации также можно повысить, изготовив датчик в сильфонной конструкции. Рычаги обычно прикреплены к циферблату со стрелкой, который переводит деформацию под давлением в масштабированные измерения или на барограф, который регистрирует изменение давления во времени. Датчики-анероидные барометры компактны и долговечны, в их работе не используется жидкость.Однако масса элементов измерения давления ограничивает скорость отклика устройства, что делает его менее эффективным для проектов измерения динамического давления.

Датчики манометра

Манометр - это датчик давления жидкости, имеющий относительно простую конструкцию и более высокий уровень точности, чем у большинства барометров-анероидов. Он выполняет измерения, регистрируя влияние давления на столб жидкости. Наиболее распространенной формой манометра является U-образная модель, в которой давление прикладывается к одной стороне трубки, вытесняя жидкость и вызывая падение уровня жидкости на одном конце и соответствующее повышение на другом.Уровень давления обозначается разницей в высоте между двумя концами трубки, и измерение производится по шкале, встроенной в устройство.

Точность считывания можно повысить, наклонив одну из ножек манометра. Также можно прикрепить резервуар для жидкости, чтобы сделать уменьшение высоты одной из ножек незначительным. Манометры могут быть эффективными в качестве манометрических датчиков, если одна ветвь U-образной трубки выходит в атмосферу, и они могут работать как дифференциальные датчики, когда давление прикладывается к обеим ногам.Однако они эффективны только в определенном диапазоне давления и, как и барометры-анероиды, имеют низкую скорость отклика, что неадекватно для измерения динамического давления.

Датчики давления с трубкой Бурдона

Хотя они работают в соответствии с теми же основными принципами, что и анероидные барометры, в трубках Бурдона вместо полой капсулы используется спиральный или С-образный чувствительный элемент. Один конец трубки Бурдона зафиксирован в соединении с давлением, а другой конец закрыт.Каждая трубка имеет эллиптическое поперечное сечение, которое заставляет трубку выпрямляться при приложении большего давления. Инструмент будет продолжать выпрямляться до тех пор, пока давление жидкости не сравняется с упругим сопротивлением трубки. По этой причине разные материалы трубок связаны с разными диапазонами давления. Зубчатый механизм прикреплен к закрытому концу трубки и перемещает указатель по шкале с градуировкой для получения показаний. Устройства с трубкой Бурдона обычно используются в качестве датчиков избыточного давления и дифференциальных датчиков, когда две трубки соединены с одним указателем.Как правило, спиральная трубка более компактна и обеспечивает более надежную работу, чем С-образный чувствительный элемент.

Вакуумные датчики давления

Давление вакуума ниже атмосферного, и его может быть сложно обнаружить механическими методами. Датчики Пирани обычно используются для измерений в диапазоне низкого вакуума. Эти датчики основаны на нагретом проводе, электрическое сопротивление которого зависит от температуры. Когда вакуумное давление увеличивается, конвекция уменьшается, а температура проволоки повышается.Электрическое сопротивление увеличивается пропорционально и калибруется по давлению, чтобы обеспечить эффективное измерение вакуума.

Ионные датчики или датчики с холодным катодом обычно используются для приложений с более высоким вакуумом. Эти инструменты основаны на нити накала, которая генерирует электронную эмиссию. Электроны переходят на сетку, где они могут сталкиваться с молекулами газа, тем самым вызывая их ионизацию. Устройство для сбора заряженных частиц притягивает заряженные ионы, и количество накапливаемых им ионов напрямую соответствует количеству молекул в вакууме, что обеспечивает точное считывание давления в вакууме.

Герметичные датчики давления

Герметичные датчики давления используются, когда необходимо получить измерение давления относительно эталонного значения (например, атмосферного давления на уровне моря), но когда невозможно открыть датчик непосредственно для этого эталонного давления. Например, на подводных транспортных средствах герметичный датчик давления может использоваться для определения глубины транспортного средства путем измерения давления окружающей среды и сравнения его с атмосферным давлением, имеющимся в герметичном устройстве.

Технические характеристики датчика давления

Датчики давления

обычно имеют размер и характеристики по нескольким общим параметрам, которые показаны ниже. Обратите внимание, что спецификации для этих устройств могут отличаться от производителя к производителю, а также обратите внимание, что характеристики могут отличаться в зависимости от конкретного типа датчика давления, который поставляется. Базовое понимание этих спецификаций упростит процесс поиска или определения одного из этих датчиков.

  • Тип датчика - отражает тип давления, на которое рассчитан датчик. Это может включать абсолютное давление, сложное давление, дифференциальное давление, манометрическое давление или вакуумное давление.
  • Диапазон рабочего давления - обеспечивает диапазон давлений, в котором датчик может работать и генерировать выходной сигнал.
  • Максимальное давление - абсолютное максимальное значение давления, при котором устройство может надежно работать без повреждения датчика.Превышение максимального давления может привести к отказу устройства или неточному выходному сигналу.
  • Полная шкала - это разница между максимальным давлением, которое может измерять датчик, и нулевым давлением.
  • Тип выхода - описывает общий характер характеристик выходного сигнала датчика давления. Примеры включают аналоговый ток, аналоговое напряжение, частоту или другие форматы.
  • Выходной уровень - диапазон выходного сигнала, например 0-25 мВ, связанный с датчиком давления в пределах его рабочего диапазона.Для выходных электрических сигналов это обычно будет диапазон милливольт или вольт или диапазон выходного тока в миллиамперах.
  • Точность - мера отклонения измерения между уровнем давления, определенным выходным сигналом датчика, и истинным значением давления. Точность часто выражается в виде диапазона единиц давления +/- (например, фунт / кв. Дюйм или миллибар) или ошибки +/- в процентах. Точность датчиков давления обычно определяется по прямой, наилучшим образом подходящей для значений выходных сигналов, по отношению к различным показаниям приложенного давления.
  • Разрешение - представляет собой наименьшую разницу выходного сигнала, которую может различить датчик.
  • Дрейф - мера постепенного изменения откалиброванного состояния датчика с течением времени.
  • Напряжение питания - величина источника напряжения, необходимого для питания датчика давления, измеряется в вольтах, чаще всего выражается как допустимый диапазон входного напряжения.
  • Диапазон рабочих температур - крайние значения температуры (высокие и низкие), при которых датчик рассчитан на надежную работу и выдачу выходного сигнала.

Применение датчиков давления

Датчики давления

находят широкое применение в ряде рынков, включая медицину, общепромышленность, автомобилестроение, HVAC и энергетику, и это лишь некоторые из них. Важно понимать, что, хотя эти устройства измеряют давление, их можно использовать для выполнения других важных измерений, поскольку существует взаимосвязь между зарегистрированным давлением и значениями этих других параметров.

Некоторые примеры использования датчика давления приведены ниже:

  • В автомобильных тормозных системах датчики давления могут использоваться для обнаружения неисправностей в гидравлических тормозах, которые могут повлиять на их работоспособность.
  • В автомобильных двигателях используются датчики давления для оптимизации топливовоздушной смеси при изменении условий движения и для контроля уровня давления масла в работающем двигателе.
  • Датчики давления в автомобилях могут использоваться для обнаружения столкновений и активации устройств безопасности, таких как подушки безопасности.
  • В аппаратах ИВЛ датчики давления используются для контроля давления кислорода и для помощи в управлении смесью воздуха и кислорода, подаваемой пациенту.
  • Гипербарические камеры используют датчики давления для отслеживания и контроля давления, применяемого в процессе лечения.
  • Датчики давления используются в спирометрических устройствах, которые измеряют емкость легких пациентов.
  • Автоматические системы доставки лекарств, которые вводят лекарство пациенту в виде жидкости для внутривенного вливания, используют датчики давления для доставки нужной дозы в нужное время суток.
  • В системах HVAC датчики давления могут использоваться для контроля состояния воздушных фильтров. Поскольку фильтры забиваются твердыми частицами, перепад давления на фильтре возрастает и может быть обнаружен.
  • Скорость воздушного потока можно контролировать с помощью датчиков давления, поскольку скорость воздушного потока пропорциональна разности давлений.
  • В промышленных процессах датчики давления могут обнаруживать засорение фильтра в технологическом потоке, оценивая разницу между давлением на входе и выходе.
  • Уровни жидкости в резервуаре можно эффективно контролировать с помощью датчиков давления, размещенных на дне резервуара. По мере того, как уровень жидкости в резервуаре уменьшается, давление напора (вызванное весом объема жидкости над датчиком) также уменьшается.Это измерение является прямым индикатором количества жидкости в резервуаре и не зависит от формы резервуара, а зависит только от высоты жидкости. Здесь датчики давления представляют собой альтернативу другим формам датчиков уровня жидкости.
  • Улучшенное местоположение GPS обеспечивается датчиками давления. Измерение высоты может быть выполнено путем определения барометрического давления из-за взаимосвязи между барометрическим давлением и высотой в атмосфере.
  • В высокоэффективных стиральных машинах могут использоваться датчики давления для определения объема воды, который следует добавить для очистки партии грязной одежды, тем самым максимально используя природные ресурсы.
  • Датчики давления используются в носимых устройствах для наблюдения за пациентами и пожилыми людьми в условиях проживания с обслуживанием, определения того, когда могло произойти падение, и уведомления персонала или члена семьи. Измеряя небольшие изменения давления воздуха порядка 2 миллибар, эти датчики могут обнаруживать изменение высоты на расстоянии порядка 10 см.

Резюме

В этой статье представлен обзор датчиков давления, включая их описание, типы, основные характеристики и примеры применения.Для получения информации по другим темам обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы можете найти потенциальные источники поставок для более чем 70 000 различных категорий продуктов и услуг.

Источники:
  1. https://www.avnet.com/
  2. https://www.variohm.com/news-media/technical-blog-archive/working-principle-of-a-pressure-sensor
  3. https://www.hbm.com/
  4. https://www.te.com/usa-en/products/sensors/pressure-sensors/pressure-transducers/pressure-sensor-vs-transducer-vs-transmitter.HTML
  5. https://allsensors.com/applications/medical-pressure-sensor-applications
  6. https://meritsensor.com/applications/

Датчики прочие изделия

Прочие "виды" статей

Больше от Instruments & Controls

Типы давления: абсолютное, манометрическое, дифференциальное

Абсолютное давление


Самым четким эталонным давлением является нулевое давление, которое существует в безвоздушном пространстве Вселенной. Давление, связанное с этим эталонным давлением, называется абсолютным давлением.Для необходимой дифференциации от других типов давления оно обозначается индексом «абс», который происходит от латинского «absolutus», что означает отстраненный, независимый.

Атмосферное давление


Вероятно, наиболее важным давлением для жизни на Земле является атмосферное давление, p amb (ambiens = окружающее). Он создается за счет веса атмосферы, окружающей землю на высоте прибл. 500 км. До этой высоты, на которой абсолютное давление p abs = ноль, его величина непрерывно уменьшается.Кроме того, атмосферное давление подвержено погодным колебаниям, что слишком хорошо известно из ежедневных сводок погоды. На уровне моря p amb в среднем составляет 1013,25 гектопаскалей (гПа), что соответствует 1013,25 миллибар (мбар). У «циклонов» и «антициклонов» это давление колеблется примерно на 5%.

Перепад давления


Разница между двумя давлениями p 1 и p 2 известна как перепад давления Δp = p 1 - p 2 .В случаях, когда разница между двумя давлениями сама по себе представляет собой измеряемую переменную, одно относится к перепаду давления p 1,2

Соответственно, для измерения перепада давления сначала два разных давления регистрируются в измерительном приборе. Только если измеренные значения отличаются друг от друга, будет отображаться перепад давления. К случаям, когда требуется измерить перепад давления, относятся, например, измерения и мониторинг уровня.

Избыточное давление (манометрическое давление)


Наиболее часто измеряемым давлением в технологической сфере является перепад атмосферного давления, P e (e = excedens = превышение). Это разница между абсолютным давлением p abs и релевантным (абсолютным) атмосферным давлением (p e = p abs - p amb ) и известна, вкратце, как избыточное давление . или манометрическое давление .

Положительное избыточное давление упоминается, когда абсолютное давление выше атмосферного.В противном случае говорят о отрицательном избыточном давлении . Во избежание недоразумений термин «вакуум», ранее использовавшийся для обозначения этого избыточного давления с отрицательным знаком, больше не используется в качестве описания переменной. Однако этот термин все еще используется для описания состояния, например «Вакуумная камера» или «во впускном коллекторе существует разрежение». Точно так же, когда есть словосочетания с избыточным давлением, часть «сверх» опускается, если соответствующая переменная четко определена как избыточное давление, например.грамм. артериальное давление или давление в шинах.

Индексы символов формулы «abs», «amb» и «e» четко определяют исходную точку соответствующего давления. Они прикрепляются только к букве p в формуле, но не к символам единиц измерения.

Приборы для измерения давления в самолетах | Авиационные системы

Давление - это сравнение двух сил. Абсолютное давление существует, когда сила сравнивается с полным вакуумом, или когда давление абсолютно отсутствует. Абсолютное давление необходимо определять, потому что воздух в атмосфере всегда оказывает давление на все.Даже когда кажется, что давление отсутствует, например, когда воздушный шар спущен, атмосферное давление внутри и снаружи воздушного шара все еще существует. Чтобы измерить это атмосферное давление, необходимо сравнить его с полным отсутствием давления, например, в вакууме. Многие авиационные приборы используют значения абсолютного давления, такие как высотомер, индикатор скорости набора высоты и манометр в коллекторе. Как уже говорилось, обычно это делается с помощью анероида.

Самый распространенный тип измерения давления - это манометрическое давление.Это разница между измеряемым давлением и атмосферным давлением. Следовательно, манометрическое давление внутри спущенного баллона, упомянутого выше, составляет 0 фунтов на квадратный дюйм (psi). Избыточное давление легко измерить, и его можно получить, игнорируя тот факт, что атмосфера всегда оказывает давление на все. Например, шина заполняется воздухом до 32 фунтов на квадратный дюйм на уровне моря и проверяется манометром на 32 фунта на квадратный дюйм, что является манометрическим давлением. Давление воздуха на внешнюю сторону шины приблизительно 14,7 фунтов на квадратный дюйм игнорируется.Абсолютное давление в шине составляет 32 фунта на квадратный дюйм плюс 14,7 фунта на квадратный дюйм, необходимого для уравновешивания 14,7 фунта на квадратный дюйм на внешней стороне шины. Таким образом, абсолютное давление в шине составляет примерно 46,7 фунтов на квадратный дюйм. Если та же самая шина накачана до 32 фунтов на квадратный дюйм в месте на высоте 10 000 футов над уровнем моря, давление воздуха снаружи шины будет только примерно 10 фунтов на квадратный дюйм из-за более тонкой атмосферы. Давление внутри шины, необходимое для балансировки, составит 32 фунта на квадратный дюйм плюс 10 фунтов на квадратный дюйм, в результате чего абсолютное давление в шине составит 42 фунта на квадратный дюйм.Таким образом, одна и та же шина с одинаковым уровнем накачивания и эксплуатационными характеристиками имеет разные значения абсолютного давления. Однако манометрическое давление остается прежним, что означает, что шины накачаны одинаково. В этом случае манометрическое давление более полезно для информирования нас о состоянии шины.

Измерения избыточного давления просты и широко используются. Они устраняют необходимость измерения переменного атмосферного давления для индикации или отслеживания конкретной ситуации с давлением. Следует принять манометрическое давление, если не указано иное, или если измерение давления не относится к типу, который, как известно, требует абсолютного давления.

Во многих случаях в авиации желательно сравнить давление двух различных элементов, чтобы получить полезную информацию для эксплуатации самолета. Когда два давления сравниваются в манометре, измерение называется перепадом давления, а манометр - манометром перепада давления. Индикатор воздушной скорости самолета - это манометр дифференциального давления. Он сравнивает давление окружающего воздуха с давлением набегающего воздуха, чтобы определить, насколько быстро самолет движется по воздуху. Датчик степени давления в двигателе турбины (EPR) также является манометром дифференциального давления.Он сравнивает давление на входе в двигатель с давлением на выходе, чтобы указать тягу, развиваемую двигателем.

В авиации также широко используется давление, известное как стандартное давление. Стандартное давление относится к установленному или стандартному значению, которое было создано для атмосферного давления. Это стандартное значение давления составляет 29,92 дюйма ртутного столба («Hg)», 1013,2 гектопаскалей (гПа) или 14,7 фунтов на кв. Дюйм. Это часть установленного стандартного дня, который включает стандартную температуру 15 ° C на уровне моря.Определенные стандартные дневные значения также установлены для плотности, объема и вязкости воздуха. Все эти значения являются усредненными, поскольку атмосфера постоянно колеблется. Они используются инженерами при проектировании инструментальных систем и иногда используются техническими специалистами и пилотами. Часто использование стандартного значения атмосферного давления более желательно, чем использование фактического значения. Например, на высоте 18 000 футов и выше все самолеты используют 29,92 дюйма ртутного столба в качестве эталонного давления для своих приборов, чтобы указать высоту.Это приводит к тому, что показания высоты во всех кабинах идентичны. Поэтому созданы точные средства для поддержания вертикального эшелонирования самолетов, летящих на таких больших высотах.

Самым важным инструментом, используемым пилотом для определения состояния двигателя, является манометр моторного масла. [Рис. 5] Давление масла обычно указывается в фунтах на квадратный дюйм. Нормальный рабочий диапазон обычно представлен зеленой дугой на круглом датчике. Для получения точного допустимого рабочего диапазона обратитесь к данным производителя по эксплуатации и техническому обслуживанию.В поршневых и газотурбинных двигателях масло используется для смазки и охлаждения поверхностей подшипников, где детали вращаются или скользят друг относительно друга на высоких скоростях. Утечка масла под давлением в эти области быстро вызовет чрезмерное трение и перегрев, что приведет к катастрофическому отказу двигателя. Как уже упоминалось, в самолетах, использующих аналоговые приборы, часто используются манометры с прямой трубкой Бурдона. На рис. 5 показана лицевая панель типичного манометра этого типа. Цифровые приборные системы используют аналоговый или цифровой дистанционный датчик давления масла, который отправляет выходные данные в компьютер, управляя отображением значения (значений) давления масла на экранах дисплея кабины самолета.Давление масла может отображаться в виде кругового или линейного манометра и даже может включать числовое значение на экране. Часто давление масла группируется с отображением других параметров двигателя на той же странице или части страницы на дисплее. На рисунке 6 показана эта группировка на цифровой системе индикации приборов Garmin G1000 для самолетов авиации общего назначения.

Рисунок 5. Аналоговый манометр давления масла приводится в действие трубкой Бурдона. Давление масла жизненно важно для здоровья двигателя и должно контролироваться пилотом

Рисунок 6. Индикация давления масла с другими параметрами двигателя, показанными в столбце на левой стороне цифровой панели дисплея кабины

Давление в коллекторе

В самолетах с поршневым двигателем манометр в коллекторе показывает давление воздуха во впускном коллекторе двигателя.Это показатель мощности, развиваемой двигателем. Чем выше давление топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель, тем большую мощность он может производить. Для двигателей без наддува это означает, что показание давления, близкого к атмосферному, является максимальным. Двигатели с турбонаддувом или наддувом создают давление в воздухе, смешанном с топливом, поэтому показания полной мощности выше атмосферного.

Большинство манометров в коллекторе калибруются в дюймах ртутного столба, хотя на цифровых дисплеях может быть предусмотрена возможность отображения в другом масштабе.Типичный аналоговый датчик использует анероид, описанный выше. Когда атмосферное давление действует на анероид внутри манометра, подключенный указатель показывает текущее давление воздуха. Линия, идущая от впускного коллектора к манометру, показывает давление воздуха впускного коллектора на анероид, поэтому манометр показывает абсолютное давление во впускном коллекторе. Аналоговый манометр в коллекторе и его внутреннее устройство показаны на рисунке 7. Цифровое представление давления в коллекторе находится в верхней части приборов двигателя, отображаемых на многофункциональном дисплее Garmin G1000 на рисунке 6.Руководство по эксплуатации самолета содержит данные по управлению давлением в коллекторе в зависимости от расхода топлива и шага винта, а также для достижения различных характеристик характеристик на разных этапах разгона и полета.

Рис. 7. Манометры соотношения давлений в двигателе


Коэффициент давления двигателя (EPR)

Турбинные двигатели имеют собственный индикатор давления, который показывает мощность, развиваемую двигателем.Он называется индикатором степени сжатия двигателя (EPR) (датчик EPR). Этот манометр сравнивает общее давление выхлопных газов с давлением набегающего воздуха на входе в двигатель. С поправками на температуру, высоту и другие факторы, датчик EPR показывает тягу, развиваемую двигателем. Поскольку манометр EPR сравнивает два давления, это манометр дифференциального давления. Это прибор дистанционного зондирования, который получает входные данные от передатчика соотношения давлений в двигателе или, на дисплеях цифровых приборных систем, от компьютера.Датчик отношения давлений содержит сильфон, который сравнивает два давления и преобразует соотношение в электрический сигнал, используемый манометром для индикации. [Рисунок 8]

Рис. 8. Аналоговая шкала индикатора давления в коллекторе, калиброванная в дюймах ртутного столба

Давление топлива

Манометры давления топлива также предоставляют пилоту важную информацию.Обычно топливо откачивается из различных топливных баков самолета для использования его двигателями. Неисправный топливный насос или бак, который был опорожнен сверх точки, при которой в насос поступает достаточно топлива для поддержания желаемого выходного давления, - это состояние, требующее немедленного внимания пилота. Хотя существуют манометры прямого измерения давления топлива с использованием трубок Бурдона, диафрагм и устройств измерения сильфона, особенно нежелательно прокладывать топливопровод в кабину из-за возможности возгорания в случае возникновения утечки.Следовательно, предпочтительная компоновка состоит в том, чтобы любой используемый чувствительный механизм был частью передающего устройства, которое использует электричество для отправки сигнала на индикатор в кабине экипажа. Иногда вместо манометров используются показания, контролирующие расход топлива.

Гидравлическое давление

Многие другие датчики давления используются на сложных самолетах для индикации состояния различных вспомогательных систем, которых нет на простых легких самолетах. Гидравлические системы обычно используются для подъема и опускания шасси, управления полетом, включения тормозов и многого другого.Достаточное давление в гидравлической системе, создаваемое гидравлическим насосом (насосами), необходимо для нормальной работы гидравлических устройств. Манометры гидравлического давления часто располагаются в кабине пилотов и в точках обслуживания гидравлической системы на планере или рядом с ними. Дистанционно расположенные индикаторы, используемые обслуживающим персоналом, почти всегда напрямую считывают показания датчиков типа трубки Бурдона. Манометры в кабине обычно имеют давление в системе, передаваемое от датчиков или компьютеров электрически для индикации. На рисунке 9 показан датчик гидравлического давления в гидравлической системе высокого давления самолета.

Рис. 9. Гидравлический датчик давления измеряет и преобразует давление в электрический выходной сигнал для индикации манометром в кабине или для использования компьютером, который анализирует и отображает давление в кабине, когда это требуется или требуется.

Гироскопический манометр, вакуумметр или манометр - все это термины для одного и того же манометра, используемого для контроля вакуума, создаваемого в системе, которая приводит в действие гироскопические летные приборы с пневматическим приводом.Воздух проходит через инструменты, заставляя гироскопы вращаться. Скорость вращения гироскопа должна быть в определенном диапазоне для правильной работы. Эта скорость напрямую связана с давлением всасывания, которое создается в системе. Датчик всасывания чрезвычайно важен в самолетах, полагающихся исключительно на гироскопические летные приборы с вакуумным приводом.

Вакуум - это показатель перепада давления, означающий, что измеряемое давление сравнивается с атмосферным давлением с помощью герметичной диафрагмы или капсулы.Датчик откалиброван в дюймах ртутного столба. Он показывает, насколько меньше давление в системе, чем в атмосфере.


Реле давления

В авиации часто бывает достаточно просто контролировать, является ли давление, создаваемое определенной операционной системой, слишком высоким или слишком низким, чтобы можно было принять меры в случае возникновения одного из этих условий. Это часто достигается с помощью реле давления. Реле давления - это простое устройство, обычно предназначенное для размыкания или замыкания электрической цепи при достижении в системе определенного давления.Он может быть изготовлен таким образом, чтобы электрическая цепь была нормально разомкнутой и могла затем закрываться при обнаружении определенного давления, или цепь могла быть замкнута, а затем разомкнута при достижении давления активации.

Реле давления содержат диафрагму, к которой с одной стороны прикладывается измеряемое давление. Противоположная сторона диафрагмы соединена с механическим механизмом переключения электрической цепи. Небольшие колебания или повышение давления на диафрагму перемещают диафрагму, но не настолько, чтобы переключить переключатель.Только когда давление достигает или превышает предварительно установленный уровень, предусмотренный в конструкции переключателя, диафрагма перемещается достаточно далеко, чтобы механическое устройство на противоположной стороне замкнуло контакты переключателя и замкнуло цепь. [Рис. 10] Каждый переключатель рассчитан на включение (или отключение) при определенном давлении, и его следует устанавливать только в надлежащем месте.

Рис. 10. Нормально разомкнутый датчик давления, расположенный в электрической цепи, также приводит к размыканию цепи.Переключатель замыкается, позволяя течь электричеству, когда давление выходит за пределы заданной точки срабатывания переключателя. Обычно замкнутые реле давления позволяют электричеству проходить через переключатель в цепи, но размыкаются, когда давление достигает заданной точки включения, тем самым размыкая электрическую цепь


Реле индикации низкого давления масла - типичный пример использования реле давления. Он установлен в двигателе, поэтому масло под давлением может попадать на диафрагму переключателя.После запуска двигателя давление масла увеличивается, и давление на диафрагму является достаточным для удержания контактов переключателя в разомкнутом состоянии. Таким образом, ток не течет по цепи, и в кабине не отображается индикация низкого давления масла. В случае падения давления масла давление на диафрагму становится недостаточным для удержания переключаемых контактов в разомкнутом состоянии. Когда контакты замыкаются, они замыкают цепь на индикатор низкого давления масла, обычно световой, чтобы предупредить пилота о ситуации.

Манометры для различных компонентов или систем работают аналогично указанным выше. Какое-то чувствительное устройство, подходящее для измеряемого или контролируемого давления, сочетается с системой индикации. При необходимости в систему устанавливают реле давления с надлежащим номиналом и подключают к цепи индикации.

Пито-Статик Системс

Некоторые из наиболее важных летных приборов получают свои показания при измерении давления воздуха.Сбор и распределение различных давлений воздуха для пилотажных приборов является функцией статической системы Пито.

Трубки Пито и вентиляционные каналы

На простом самолете он может состоять из головки статической системы Пито или трубки Пито с отверстиями для ударного и статического давления воздуха и герметичной трубки, соединяющей эти точки измерения давления воздуха с приборами, для показаний которых требуется воздух. Высотомер, индикатор воздушной скорости и индикатор вертикальной скорости - три наиболее распространенных прибора для измерения статики Пито.На рисунке 11 показана простая система статики Пито, подключенная к этим трем приборам.

Рис. 11. Простая статическая система Пито подключена к основным полетным приборам

Трубка Пито показана на рис. 12. Она открыта и обращена в воздушный поток, чтобы воспринимать всю силу ударного давления воздуха при движении самолета вперед. Этот воздух проходит через перегородку, предназначенную для защиты системы от попадания влаги и грязи в трубку.Под перегородкой предусмотрено сливное отверстие, через которое выходит влага. Набегающий воздух направляется назад в камеру акульего плавника узла. Вертикальная труба или стояк выводит этот сжатый воздух из узла Пито к индикатору воздушной скорости.

Фиг.12.
Кормовая часть трубки Пито оборудована небольшими отверстиями на верхней и нижней поверхностях, которые предназначены для сбора воздуха, находящегося под атмосферным давлением в статическом или неподвижном состоянии.[Рис. 12] Статическая секция также содержит стояк, и воздух выходит из узла Пито через трубы и соединяется с высотомером, индикатором воздушной скорости и индикатором вертикальной скорости.

Многие головки пито-статических трубок содержат нагревательные элементы для предотвращения обледенения во время полета. Пилот может подавать электрический ток на элемент с помощью переключателя в кабине, когда существуют условия образования льда. Часто этот переключатель подключается к замку зажигания, так что, когда самолет выключен, нагреватель трубки Пито, случайно оставленный включенным, не продолжает потреблять ток и разряжать аккумулятор.Следует проявлять осторожность, находясь рядом с трубкой Пито, поскольку эти нагревательные элементы делают трубку слишком горячей, чтобы к ней можно было прикоснуться, не получив ожога.

Трубка Пито-статика устанавливается снаружи самолета в месте, где воздух наименее вероятно будет турбулентным. Он направлен вперед параллельно линии полета самолета. Расположение может отличаться. Некоторые из них находятся в носовой части фюзеляжа, а другие могут располагаться на крыле. Некоторые даже можно найти на оперении. Существуют различные конструкции, но функция остается той же: улавливать ударное давление и статическое давление воздуха и направлять их на соответствующие инструменты.[Рисунок 13]

Рис. 13. Головки системы Пито, или трубки Пито, могут иметь различную конструкцию и расположение на планерах

Большинство самолетов, оснащенных статической трубкой Пито, имеют альтернативный источник статического давления воздуха, предназначенный для аварийного использования. Пилот может выбрать запасной вариант с помощью переключателя в кабине, если окажется, что летные приборы не дают точных показаний.На низколетящих самолетах без давления альтернативным источником статического электричества может быть просто воздух из кабины. [Рис. 14] На воздушном судне с избыточным давлением давление воздуха в салоне может значительно отличаться от давления наружного окружающего воздуха. При использовании в качестве альтернативного источника статического воздуха показания прибора будут крайне неточными. В этом случае используются несколько статических точек захвата вентиляции. Все они расположены снаружи самолета и подключены к водопроводу, чтобы пилот мог выбрать, из какого источника воздух направляется к приборам.На электронных индикаторах полета выбирается, какой источник используется компьютером или летным экипажем.

Рис. 14. На самолетах без давления альтернативным источником статического воздуха является воздух салона

Другой тип статической системы Пито предусматривает расположение источников Пито и статического электричества в разных местах на летательном аппарате. Трубка Пито в этом устройстве используется только для сбора давления набегающего воздуха.Отдельные вентиляционные отверстия для статического давления используются для сбора информации о статическом давлении воздуха. Обычно они располагаются заподлицо сбоку фюзеляжа. [Рис. 15] Может быть два или более вентиляционных отверстия. Типичны первичный и запасной источники вентиляции, а также отдельные специальные вентиляционные отверстия для приборов пилота и старшего помощника. Кроме того, два основных вентиляционных отверстия могут быть расположены на противоположных сторонах фюзеляжа и соединены Y-образной трубкой для ввода в приборы. Это сделано для компенсации любых колебаний статического давления воздуха на вентиляционные отверстия из-за положения самолета.Независимо от количества и расположения отдельных статических отверстий, они могут быть нагреты, а также отдельного набегающего потока воздуха трубки Пито для предотвращения обледенения.

Рис. 15. Обогреваемые основные и дополнительные статические вентиляционные отверстия, расположенные по бокам фюзеляжа

Пито-статические системы сложных, многодвигательных и герметичных самолетов могут быть разработаны. Дополнительные инструменты, датчики, система автопилота и компьютеры могут нуждаться в информации о пито и статическом воздухе.На рисунке 16 показана статическая система Пито для герметичного многодвигательного самолета с двойными аналоговыми приборными панелями в кабине. Дополнительный набор приборов для второго пилота изменяет и усложняет подключение системы статики Пито. Кроме того, системе автопилота требуется информация о статическом давлении, как и блоку наддува кабины. Отдельные нагретые источники статического давления воздуха берутся с обеих сторон планера для питания независимых коллекторов статического давления воздуха; по одному для приборов пилота и приборов второго пилота.Это сделано для того, чтобы в случае неисправности всегда был задействован один комплект бортовых приборов.
Рис. 16. Схема типичной статической системы Пито на многодвигательном воздушном судне с избыточным давлением

Компьютеры с воздушными данными (ADC) и цифровые компьютеры с воздушными данными (DADC)

Пито-статические системы самолетов с высокими характеристиками и реактивного транспорта могут быть более сложными. Эти самолеты часто работают на большой высоте, где температура окружающей среды может превышать 50 ° F ниже нуля.Сжимаемость воздуха также изменяется на высоких скоростях и на больших высотах. Воздушный поток вокруг фюзеляжа изменяется, что затрудняет получение постоянного статического давления. Пилот должен учесть все факторы температуры и плотности воздуха, чтобы получить точные показания приборов. В то время как многие аналоговые приборы имеют встроенные компенсирующие устройства, использование компьютера данных о воздушной среде (АЦП) обычно для этих целей на высокопроизводительных самолетах. Кроме того, в современных самолетах используются компьютеры цифровых данных о воздухе (DADC).Преобразование измеренных значений давления воздуха в цифровые значения упрощает управление ими с помощью компьютера для вывода точной информации, которая компенсирует многие встречающиеся переменные. [Рисунок 17]

Рис. 17. Компьютер данных о воздухе (ADC) Teledyne

TAS / Plus вычисляет данные о воздухе от пневматической системы «Пито-статик», датчика температуры самолета и устройства коррекции барометрического давления, чтобы помочь создать четкую индикацию условий полета


По сути, все значения давления и температуры, измеренные датчиками, передаются в АЦП.Аналоговые устройства используют преобразователи для преобразования их в электрические значения и манипулирования ими в различных модулях, содержащих схемы, предназначенные для обеспечения надлежащей компенсации для использования различными приборами и системами. DADC обычно получает данные в цифровом формате. Системы, не имеющие выходов цифровых датчиков, сначала преобразуют входные сигналы в цифровые сигналы с помощью аналого-цифрового преобразователя. Преобразование может происходить внутри компьютера или в отдельном блоке, предназначенном для этой функции. Затем все вычисления и компенсации производятся компьютером в цифровом виде.Выходы ADC являются электрическими для привода серводвигателей или для использования в качестве входов в системах наддува, блоках управления полетом и других системах. Выходы DADC распределяются по этим же системам и дисплею в кабине с помощью цифровой шины данных.

Использование АЦП дает множество преимуществ. Упрощение пито-статических водопроводных линий создает более легкую и простую систему с меньшим количеством соединений, поэтому она менее подвержена утечкам и ее легче обслуживать. Вычисления разовой компенсации могут выполняться внутри компьютера, что устраняет необходимость встраивать компенсирующие устройства в многочисленные отдельные приборы или блоки систем с использованием данных по воздуху.DADC могут выполнять ряд проверок для проверки достоверности данных, полученных из любого источника на борту самолета. Таким образом, экипаж может быть автоматически предупрежден о необычном параметре. Переход к альтернативному источнику данных также может быть автоматическим, чтобы обеспечить постоянную точность работы кабины экипажа и систем. В целом полупроводниковая технология более надежна, а современные устройства имеют небольшие размеры и вес. На рисунке 18 схематически показано, как DADC подключается к пито-статической и другим системам самолета.

Рис. 18. АЦП принимают входные данные от датчиков статического электричества Пито и обрабатывают их для использования в многочисленных авиационных системах


Пито-статические приборы для измерения давления

Основные летные приборы напрямую подключены к системе пито-статики на многих самолетах. Аналоговые летные приборы в основном используют механические средства для измерения и индикации различных параметров полета.Цифровые системы летных приборов используют электричество и электронику для того же. Обсуждение основных приборов для измерения статики Пито начинается с аналоговых приборов, к которым добавляется дополнительная информация о современных цифровых приборах.

Высотомеры и высота

Высотомер - это прибор, который используется для обозначения высоты самолета над заданным уровнем, например, над уровнем моря или местности под самолетом. Самый распространенный способ измерения этого расстояния основан на открытиях, сделанных учеными много веков назад.Работа семнадцатого века, доказывающая, что воздух в атмосфере оказывает давление на вещи вокруг нас, привела Евангелисту Торричелли к изобретению барометра. В том же веке, используя концепцию этого первого прибора для измерения атмосферного давления, Блез Паскаль смог показать, что существует взаимосвязь между высотой и атмосферным давлением. По мере увеличения высоты давление воздуха уменьшается. Степень его уменьшения измерима и постоянна для любого заданного изменения высоты. Следовательно, измеряя атмосферное давление, можно определить высоту.[Рисунок 19]

Рисунок 19. Давление воздуха обратно пропорционально высоте. Это постоянное соотношение используется для калибровки высотомера давления


Высотомеры, которые измеряют высоту самолета путем измерения давления атмосферного воздуха, известны как высотомеры давления. Высотомер давления предназначен для измерения давления окружающего воздуха в любом месте и на любой высоте.В самолетах он подключен к статическому вентилятору (ам) через трубку в системе статического электричества. Соотношение между измеренным давлением и высотой указано на лицевой стороне прибора, которая откалибрована в футах. Эти устройства представляют собой приборы с прямым считыванием показаний, которые измеряют абсолютное давление. Анероидный или анероидный сильфон лежит в основе внутренней работы манометрического альтиметра. К этой герметичной диафрагме прикреплены рычаги и шестерни, которые соединяют ее с указателем. Статическое давление воздуха поступает в герметичный корпус прибора и окружает анероид.На уровне моря высотомер показывает ноль, когда это давление оказывает окружающий воздух на анероид. Когда давление воздуха уменьшается при перемещении альтиметра выше в атмосфере, анероид расширяется и отображает высоту на инструменте путем вращения указателя. Когда высотомер опускается в атмосферу, давление воздуха вокруг анероида увеличивается, и стрелка перемещается в противоположном направлении. [Рисунок 20]


Рисунок 20. Внутреннее устройство высотомера давления с герметичной диафрагмой. На уровне моря и стандартных атмосферных условиях рычажный механизм, прикрепленный к расширяемой диафрагме, дает показание нуля. Когда высота увеличивается, статическое давление на внешней стороне диафрагмы уменьшается, и анероид расширяется, давая положительное указание высоты. Когда высота уменьшается, атмосферное давление увеличивается. Статическое давление воздуха на внешней стороне диафрагмы увеличивается, и стрелка перемещается в противоположном направлении, указывая на уменьшение высоты


Циферблат аналогового высотомера читается так же, как часы.Когда самый длинный указатель перемещается по циферблату, он регистрирует высоту в сотнях футов. Один полный оборот этой стрелки указывает на высоту 1000 футов. Вторая по длине точка движется медленнее. Каждый раз, когда он достигает цифры, он показывает высоту 1000 футов. Один раз вокруг циферблата этот указатель равен 10 000 футов. Когда самая длинная стрелка полностью проходит вокруг циферблата один раз, вторая по длине точка перемещается только на расстояние между двумя цифрами, что указывает на достижение высоты в 1000 футов.Если таковой оборудован, третий, самый короткий или самый тонкий указатель регистрирует высоту с шагом 10 000 футов. Когда этот указатель достигает цифры, это означает, что была достигнута высота 10 000 футов. Иногда на циферблате инструмента отображается черно-белая или красно-белая заштрихованная область до тех пор, пока не будет достигнута отметка в 10 000 футов. [Рисунок 21]

Рисунок 21. Чувствительный высотомер с тремя стрелками и заштрихованной областью , отображаемый во время работы на глубине ниже 10 000 футов

Многие высотомеры также содержат связи, которые вращают числовой счетчик в дополнение к перемещению указателей по циферблату.Это окно быстрой справки позволяет пилоту просто считывать числовую высоту в футах. Движение вращающихся цифр или счетчика барабанного типа во время быстрого набора высоты или спуска затрудняет или делает невозможным считывание чисел. Затем можно обратиться к классической индикации в виде часов. На рис. 22 показано устройство этого типа механического цифрового дисплея барометрической высоты.

Рис. 22. Счетчик барабанного типа может приводиться в действие анероидом высотомера для цифрового отображения высоты.Барабаны также могут использоваться для индикации настроек высотомера.

Настоящие цифровые приборные дисплеи могут отображать высоту различными способами. Чаще всего используется числовой дисплей, а не воспроизведение циферблата часового типа. Часто цифровое числовое отображение высоты отображается на основном электронном индикаторе полета рядом с изображением искусственного горизонта. Также может быть представлена ​​линейная вертикальная шкала, чтобы представить это точное числовое значение в перспективе. Пример такого типа отображения информации о высоте показан на рисунке 23.
Рис. 23. Этот основной блок индикации полета из стеклянной приборной панели кабины Garmin серии 1000 для легких самолетов показывает высоту, используя вертикальную линейную шкалу и числовой счетчик. Когда самолет набирает высоту или спускается, шкала за черным цифровым индикатором высоты изменяется
Точное измерение высоты важно по многим причинам. Важность правил полетов по приборам (ППП) возрастает.Например, уклонение от высоких препятствий и возвышенности зависит от точной индикации высоты, как и полет на заданной высоте, назначенной диспетчерской службы воздушного движения (УВД), чтобы избежать столкновения с другими воздушными судами. Измерение высоты манометром чревато сложностями. Предпринимаются шаги по уточнению индикации барометрической высоты для компенсации факторов, которые могут вызвать неточное отображение.

Основным фактором, влияющим на измерения барометрической высоты, являются естественные колебания давления в атмосфере из-за погодных условий.Различные воздушные массы развиваются и перемещаются над земной поверхностью, каждая из которых обладает характеристиками давления. Эти воздушные массы вызывают погодные условия, которые мы испытываем, особенно в пограничных областях между воздушными массами, известных как фронты. Соответственно, на уровне моря, даже если температура остается постоянной, давление воздуха повышается и понижается по мере того, как воздушные массы погодной системы приходят и уходят. Значения на Рисунке 19, таким образом, являются средними для теоретических целей.

Чтобы поддерживать точность высотомера, несмотря на колебания атмосферного давления, было разработано средство настройки высотомера.Регулируемая шкала давления, видимая на лицевой панели аналогового высотомера, известная как барометрическое или окно Коллсмана, настроена на считывание существующего атмосферного давления, когда пилот поворачивает ручку на передней панели прибора. Эта регулировка связана с шестеренками внутри альтиметра, чтобы также перемещать указатели высоты на циферблате. Помещая текущее известное давление воздуха (также известное как настройка высотомера) в окошке, прибор показывает фактическую высоту. Эта высота, скорректированная с учетом изменений атмосферного давления из-за непостоянства погодных условий и давления воздушных масс, известна как указанная высота.
Следует отметить, что в полете настройки высотомера меняются в соответствии с настройками ближайшей доступной метеостанции или аэропорта. Это обеспечивает точность высотомера во время полета.

В то время как в ранней авиации с неподвижным крылом не было необходимости в точном измерении высоты, знание высоты давало пилоту полезные ориентиры при навигации в трех измерениях атмосферы. По мере роста воздушного движения и увеличения желания летать в любых погодных условиях, точное измерение высоты стало более важным, и высотомер был усовершенствован.В 1928 году Пол Коллсман изобрел средство настройки высотомера для отражения изменений атмосферного давления по сравнению со стандартным атмосферным давлением. Уже в следующем году Джимми Дулиттл совершил свой успешный полет, продемонстрировав возможность полета по приборам без визуальных ориентиров за пределами кабины с помощью чувствительного альтиметра Коллсмана.

Термин барометрическая высота используется для описания показаний высотомера, когда в окне Коллсмана установлено значение 29,92. При полете в СШАВ воздушном пространстве выше 18 000 футов среднего уровня моря (MSL) пилоты должны установить свои высотомеры на 29,92. Поскольку все воздушные суда используют этот стандартный уровень давления, должно быть обеспечено вертикальное разделение между воздушными судами, назначенными УВД на разных высотах. Это тот случай, если все высотомеры работают нормально, а пилоты держат заданную высоту. Обратите внимание, что истинная высота или фактическая высота самолета над уровнем моря совпадает с барометрической высотой только при стандартных дневных условиях.В противном случае все самолеты с высотомерами, установленными на 29,92 дюйма рт. Ст., Могут иметь истинную высоту выше или ниже указанной барометрической высоты. Это связано с тем, что давление в воздушной массе, в которой они летят, выше или ниже стандартного дневного давления (29,92). Фактическая или истинная высота менее важна, чем предотвращение столкновения самолетов, которое достигается тем, что все летательные аппараты на высоте более 18 000 футов имеют одинаковый уровень давления (29,92 дюйма рт. Ст.). [Рисунок 24]
Рисунок 2 4. На высоте выше 18 000 футов над уровнем моря все самолеты должны установить 29,92 в качестве эталонного давления в окне Коллсмана. Затем высотомер считывает барометрическую высоту. В зависимости от атмосферного давления в этот день истинная или фактическая высота самолета может быть выше или ниже указанной (барометрическая высота)

Температура также влияет на точность высотомера. Анероидные диафрагмы, используемые в высотомерах, обычно изготавливаются из металла. Их эластичность меняется при изменении температуры.Это может привести к ложным показаниям, особенно на большой высоте, когда окружающий воздух очень холодный. Биметаллическое компенсирующее устройство встроено во многие чувствительные высотомеры для корректировки изменяющейся температуры. На рисунке 22 показано одно из таких устройств на барабанном высотомере.

Температура также влияет на плотность воздуха, что сильно влияет на летно-технические характеристики самолета. Хотя это не приводит к ошибочным показаниям высотомера, летные экипажи должны знать, что рабочие характеристики меняются с изменениями температуры в атмосфере.Термин «высота по плотности» описывает высоту с поправкой на нестандартную температуру. Таким образом, высота по плотности - это стандартная дневная высота (барометрическая высота), на которой летательный аппарат будет иметь такие же характеристики, как и в нестандартный день, наблюдаемый в настоящее время. Например, в очень холодный день воздух более плотный, чем в стандартный день, поэтому самолет ведет себя так, как будто он находится на меньшей высоте. Высота плотности в этот день ниже. В очень жаркий день верно обратное, и самолет ведет себя так, как если бы он находился на большей высоте, где воздух менее плотный.Высота плотности в этот день выше.

Были созданы коэффициенты пересчета и диаграммы, чтобы пилоты могли рассчитать высоту по плотности в любой конкретный день. Также можно учитывать нестандартное давление воздуха из-за погодных условий и влажности. Таким образом, хотя влияние температуры на летно-технические характеристики воздушного судна не приводит к ложному показанию высотомера, показание высотомера может вводить в заблуждение с точки зрения летно-технических характеристик воздушного судна, если эти эффекты не принимаются во внимание. [Рисунок 25]

Рисунок 25.Влияние температуры воздуха на летно-технические характеристики воздушного судна выражается как высота по плотности

Другие факторы могут вызвать неточные показания высотомера. Ошибка шкалы - это механическая ошибка, из-за которой шкала прибора не выровнена, поэтому стрелки высотомера показывают правильно. Периодические испытания и настройки, проводимые обученными специалистами с использованием откалиброванного оборудования, позволяют свести к минимуму погрешность шкалы.

Высотомер давления подключен к системе пито-статики и должен получать точные данные о давлении окружающего воздуха, чтобы указывать правильную высоту.Ошибка положения или ошибка установки - это неточность, вызванная расположением статического вентиляционного отверстия, которое питает высотомер. Несмотря на то, что прилагаются все усилия, чтобы разместить статические вентиляционные отверстия в невозмущенном воздухе, воздушный поток над корпусом меняется в зависимости от скорости и положения самолета. Величина этой ошибки измерения давления воздуха измеряется в испытательных полетах, и таблица поправок, показывающая отклонения, может быть включена в высотомер для использования пилотом. Обычно во время этих испытательных полетов положение вентиляционных отверстий регулируется так, чтобы погрешность положения была минимальной.[Рис. 26] Ошибка определения местоположения может быть устранена АЦП в современных самолетах, поэтому пилоту не нужно беспокоиться об этой неточности.

Рисунок 26. Местоположение статического вентиляционного отверстия выбрано , чтобы свести ошибку положения высотомера к минимуму

Статические утечки в системе могут повлиять на статический вход воздуха в высотомер или АЦП, что приведет к неточным показаниям высотомера.По этой причине статическое обслуживание системы включает проверки на герметичность каждые 24 месяца, независимо от того, было ли замечено какое-либо несоответствие. Дополнительную информацию об этой обязательной проверке см. В разделе «Техническое обслуживание прибора» в конце этой главы. Также следует понимать, что аналоговые механические высотомеры - это механические устройства, которые часто находятся во враждебной среде. Значительные колебания диапазона вибрации и температуры, с которыми сталкиваются приборы и статическая система Пито (т.е., трубные соединения и фитинги) иногда могут вызвать повреждение или утечку, что приведет к неисправности прибора. Правильный уход при установке - лучшая профилактика. Периодические проверки и испытания также могут гарантировать целостность.


Механическая природа диафрагменного устройства измерения давления аналогового высотомера имеет ограничения. Сама диафрагма эластична только при изменении статического давления воздуха. Гистерезис - это термин, означающий, что материал, из которого сделана диафрагма, выдерживает нагрузку в течение длительных периодов горизонтального полета.Если за этим следует резкое изменение высоты, индикация запаздывает или медленно реагирует, расширяясь или сужаясь во время быстрого изменения высоты. Хотя это временное ограничение, оно вызывает неточное указание высоты.

Следует отметить, что многие современные высотомеры созданы для интеграции в системы управления полетом, автопилоты и системы контроля высоты, такие как те, которые используются УВД. Базовая операция измерения давления у этих высотомеров такая же, но добавлены средства для передачи информации.


Индикатор вертикальной скорости

Аналоговый индикатор вертикальной скорости (VSI) может также называться индикатором вертикальной скорости (VVI) или индикатором скорости набора высоты. Это дифференциальный манометр прямого считывания, который сравнивает статическое давление статической системы самолета, направленной в диафрагму, со статическим давлением вокруг диафрагмы в корпусе прибора. Воздух может беспрепятственно входить и выходить из диафрагмы, но он может входить и выходить из корпуса через калиброванное отверстие.Стрелка, прикрепленная к диафрагме, показывает нулевую вертикальную скорость, когда давление внутри и снаружи диафрагмы одинаково. Циферблат обычно имеет градуировку в 100 футов в минуту. Винт или ручка регулировки нуля на лицевой стороне прибора используется для точного центрирования указателя на нуле, когда дрон находится на земле. [Рисунок 27]

Рисунок 27. Типичный индикатор вертикальной скорости

Когда самолет набирает высоту, неограниченное давление воздуха в диафрагме снижается, поскольку воздух становится менее плотным.Давление воздуха в корпусе вокруг диафрагмы снижается медленнее, и ему приходится проходить через ограничение, создаваемое отверстием. Это вызывает неравномерное давление внутри и снаружи диафрагмы, что, в свою очередь, приводит к небольшому сжатию диафрагмы, а стрелка указывает на подъем. Для самолета при снижении этот процесс работает в обратном порядке. Если поддерживается устойчивый набор высоты или спуска, устанавливается постоянный перепад давления между диафрагмой и давлением в корпусе вокруг нее, что приводит к точной индикации скорости набора высоты с помощью градуировки на лицевой стороне прибора.[Рисунок 28]

Рис. 28. VSI - это манометр дифференциального давления, который сравнивает статическое давление воздуха в свободном потоке в диафрагме с ограниченным статическим давлением воздуха вокруг диафрагмы в корпусе прибора

Недостатком описанного механизма набора высоты является задержка от шести до девяти секунд до установления стабильного перепада давления, который указывает фактическую скорость набора высоты или снижения самолета.Индикатор мгновенной вертикальной скорости (IVSI) имеет встроенный механизм для уменьшения этого запаздывания. Маленький, слегка подпружиненный рычаг или поршень реагирует на изменение направления при резком подъеме или спуске. Когда этот небольшой акселерометр делает это, он нагнетает воздух в диафрагму или из нее, ускоряя установление разности давлений, которая вызывает соответствующую индикацию. [Рисунок 29]

Рисунок 29. Маленькая приборная панель в этом IVSI резко реагирует на подъем или спуск, нагнетая воздух в диафрагму или из нее, вызывая мгновенное отображение вертикальной скорости


В планерах и самолетах легче воздуха часто используется вариометр.Это дифференциальный VSI, который сравнивает статическое давление с известным давлением. Он очень чувствителен и дает мгновенную индикацию. Он использует вращающуюся лопасть с прикрепленным к ней указателем. Лопасть разделяет две камеры. Один подключен к статическому вентиляционному отверстию самолета или открыт для атмосферы. Другой соединен с небольшим резервуаром внутри прибора, который наполняется до известного давления. По мере увеличения статического давления воздуха давление в статической воздушной камере увеличивается и прижимается к лопасти.Это поворачивает лопасть и указатель, указывая на спуск, поскольку статическое давление теперь превышает установленное значение в камере с пластовым давлением. Во время набора высоты пластовое давление больше статического; лопасть толкается в противоположном направлении, в результате чего стрелка вращается и указывает подъем. [Рисунок 30]

Рис. 30. Вариометр использует перепад давления для индикации вертикальной скорости.Вращающаяся заслонка, разделяющая две камеры (одна со статическим давлением, другая с фиксированным резервуаром давления), перемещает указатель при изменении статического давления

Индикация скорости набора высоты в системе приборов с цифровым отображением рассчитывается по статическому входному потоку воздуха в АЦП. Анероид или твердотельный датчик давления непрерывно реагирует на изменения статического давления. Цифровые часы в компьютере заменяют калиброванное отверстие в аналоговом приборе.При изменении статического давления часы компьютера можно использовать для определения скорости изменения. Используя известное преобразование градиента атмосферного давления при увеличении или уменьшении высоты, можно рассчитать показатель набора высоты или спуска в футах в минуту и ​​отправить его в кабину. Вертикальная скорость часто отображается рядом с информацией высотомера на основном индикаторе полета. [Рисунок 23]

Индикаторы скорости

Индикатор воздушной скорости - еще один основной полетный прибор, который также является манометром дифференциального давления.Давление воздуха в баллоне из трубки Пито самолета направляется в диафрагму в корпусе аналогового прибора для измерения воздушной скорости. Статическое давление воздуха от статических вентиляционных отверстий самолета направляется в кожух, окружающий диафрагму. При изменении скорости самолета давление набегающего воздуха изменяется, расширяя или сжимая диафрагму. Связь, прикрепленная к диафрагме, заставляет указатель перемещаться по лицевой стороне инструмента, которая калибруется в узлах или милях в час (миль в час). [Рисунок 31]

Рисунок 31. Индикатора воздушной скорости является дифференциальным манометром , который сравнивает давление набегающего потока воздуха со статическим давлением

Соотношение между давлением набегающего воздуха и статическим давлением воздуха дает индикацию, известную как указанная воздушная скорость. Как и в случае с высотомером, существуют и другие факторы, которые необходимо учитывать при измерении воздушной скорости на всех этапах полета. Это может привести к неточным показаниям или показаниям, которые бесполезны для пилота в конкретной ситуации.В аналоговых индикаторах воздушной скорости эти факторы часто компенсируются оригинальными механизмами внутри корпуса и на циферблате прибора. Цифровые летные приборы могут выполнять вычисления в АЦП, чтобы отображалась желаемая точная индикация.

Хотя соотношение между давлением набегающего воздуха и статическим давлением воздуха является основой для большинства показателей воздушной скорости, оно может быть более точным. Калиброванная воздушная скорость учитывает ошибки, связанные с ошибкой положения статических датчиков Пито.Он также корректирует нелинейный характер перепада статического давления Пито, когда он отображается на линейной шкале. Аналоговые индикаторы воздушной скорости поставляются с таблицей коррекции, которая позволяет сопоставить указанную воздушную скорость с калиброванной воздушной скоростью для различных условий полета. Эти различия обычно очень малы и часто игнорируются. В цифровых приборах эти корректировки выполняются в АЦП.

Что еще более важно, указанная воздушная скорость не учитывает перепады температуры и давления воздуха, необходимые для определения истинной воздушной скорости.Эти факторы сильно влияют на индикацию воздушной скорости. Таким образом, истинная воздушная скорость будет такой же, как указанная при стандартных дневных условиях. Но когда температура воздуха или давление изменяется, зависимость между давлением набегающего воздуха и статическим давлением изменяет. Аналоговые приборы для измерения воздушной скорости часто включают в себя биметаллические устройства для компенсации температуры, которые могут изменять движение связи между диафрагмой и движением стрелки. Внутри корпуса индикатора воздушной скорости может быть анероид, который может компенсировать нестандартные давления.В качестве альтернативы существуют индикаторы истинной воздушной скорости, которые позволяют пилоту устанавливать переменные температуры и давления вручную с помощью внешних регуляторов на шкале прибора. Ручки вращают циферблат и внутренние рычаги для отображения индикации, которая компенсирует нестандартные температуру и давление, что приводит к отображению истинной воздушной скорости. [Рисунок 32]

Рисунок 32. Аналоговый индикатор истинной воздушной скорости. Пилот вручную выравнивает температуру наружного воздуха по шкале барометрической высоты, в результате чего отображается истинная скорость полета

Система пилотажных приборов
выполняет все расчеты истинной воздушной скорости в ADC.Воздух набегающего потока из трубки Пито и статический воздух из вентиляционных отверстий для статического электричества проходят в чувствительную часть компьютера. Также вводится информация о температуре. Этой информацией можно манипулировать и выполнять вычисления, так что истинное значение воздушной скорости может быть отправлено в цифровом виде в кабину для отображения.

Сложности сохраняются при рассмотрении показаний воздушной скорости и эксплуатационных ограничений. Очень важно не допускать, чтобы высокоскоростные летательные аппараты летели со скоростью, превышающей скорость звука, если они не предназначены для этого.Даже когда самолет приближается к скорости звука, определенные части планера могут испытывать потоки воздуха, превышающие ее. Проблема заключается в том, что могут возникать ударные волны, близкие к скорости звука, которые могут повлиять на управление полетом и, в некоторых случаях, могут буквально разорвать самолет на части, если он не предназначен для сверхзвукового воздушного потока. Еще одна сложность заключается в том, что скорость звука изменяется с высотой и температурой. Таким образом, безопасная истинная воздушная скорость на уровне моря может подвергнуть самолет опасности на высоте из-за более низкой скорости звука.[Рисунок 33]

Рис. 33. С понижением температуры на больших высотах скорость звука уменьшается

Чтобы обезопасить себя от этих опасностей, пилоты внимательно следят за воздушной скоростью. Максимально допустимая скорость устанавливается для самолета при сертификационных летных испытаниях. Эта скорость называется критическим числом Маха или Макритом. Мах - это термин, обозначающий скорость звука. Критическое число Маха выражается десятичной дробью от числа Маха, например 0.8 Мах. Это означает 8⁄10 скорости звука, независимо от того, какова фактическая скорость звука на любой конкретной высоте.

Рис. 34. Махметр показывает скорость самолета относительно скорости звука

Многие высокопроизводительные самолеты оснащены Махметром для мониторинга Mcrit. Махметр - это, по сути, прибор для измерения воздушной скорости, который откалиброван относительно числа Маха на циферблате.Существуют различные масштабы для дозвуковых и сверхзвуковых самолетов. [Рис. 34] В дополнение к расположению диафрагмы набегающего / статического воздуха, Махметры также содержат диафрагму измерения высоты. Он регулирует ввод для указателя таким образом, чтобы изменения скорости звука из-за высоты учитывались в индикации. На некоторых самолетах используется индикатор Маха / воздушной скорости, как показано на Рис. 35.


Рис. 35. Комбинированный индикатор Маха / воздушной скорости показывает воздушную скорость с помощью белого указателя и числа Маха с помощью указателя с красными и белыми полосами.Каждый указатель приводится в действие отдельными внутренними механизмами

Этот двухкомпонентный прибор содержит отдельные механизмы для отображения скорости полета и числа Маха. Стандартный белый указатель используется для обозначения воздушной скорости в узлах по одной шкале. Указатель с красно-белой полосой приводится в действие независимо и считывается по шкале числа Маха для контроля максимально допустимой скорости.

СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ
Введение и классификация приборов
Дистанционное зондирование и индикация
Механические индикаторы движения
Приборы для измерения температуры
Приборы для указания направления

Руководство по выбору приборов давления

| Инженерное дело360

Приборы для измерения давления используются для измерения, мониторинга, записи, передачи или контроля давления.Есть несколько типов устройств. Регистраторы используются для измерения значений или накопления итогов. Контроллеры используются для регулирования положительного или отрицательного (вакуумного) давления. Они получают входные сигналы датчиков, обеспечивают функции управления и выдают управляющие сигналы. Приборы для измерения давления в сборе - это автономные устройства, которые обеспечивают вывод, например, дисплей. Аналоговые измерители используют простой визуальный индикатор, например, стрелку. Цифровые дисплеи отображают числовые значения или значения, зависящие от приложения. Также доступны электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), жидкокристаллические дисплеи (ЖКД) и другие многострочные дисплеи.Некоторые приборы для измерения давления подходят для измерения давления жидкостей или газов. Другие рассчитаны на работу в опасных условиях. При импорте необходимо учитывать диапазон рабочего давления, точность, диапазон вакуума и рабочую температуру. Обычно доступны температурные выходы, температурная компенсация, выходы отрицательного давления, индикаторы аварийных сигналов и транзисторно-транзисторные логические (TTL) переключатели.

Сенсорные технологии

В приборах давления используется множество различных сенсорных технологий.Механические отклоняющие устройства, такие как диафрагмы, трубки Бурдона или сильфон, состоят из упругого или гибкого элемента, который механически отклоняется при изменении давления. Также доступны герметичные поршни или цилиндры. Тензодатчики прикреплены к более крупной конструкции, которая деформируется при изменении давления. Пьезорезистивные устройства обнаруживают сдвиги электрических зарядов внутри резистора. Пьезоэлектрические приборы для измерения давления измеряют динамическое и квазистатическое давление. Их общие режимы работы - это режим заряда, который генерирует выход заряда с высоким импедансом; и режим напряжения, в котором используется усилитель для преобразования заряда с высоким импедансом в выходное напряжение с низким импедансом.Тонкопленочные устройства состоят из очень тонкого слоя материала, обычно нитрида титана или поликремния, нанесенного на подложку. Обычно доступны приборы для измерения давления, в которых используются микроэлектромеханические системы (МЭМС), переменная емкость и вибрирующие элементы.

Приборы для измерения давления

могут выполнять различные измерения давления и отображать величины в различных единицах измерения. Абсолютное давление - это измерение давления относительно идеального вакуума. Обычно вакуумное давление ниже атмосферного.Избыточное давление, наиболее распространенный тип измерения давления, относится к местному атмосферному давлению. Напротив, герметичное манометрическое давление соответствует давлению в одну атмосферу (унцию) на уровне моря. Перепад давления отражает разницу между двумя входными давлениями. Приборы для измерения сложного давления могут отображать как положительное, так и отрицательное давление. Некоторые приборы для измерения давления отображают значения в фунтах на квадратный дюйм (PSI), килопаскалей, барах или миллибарах, дюймах или сантиметрах ртутного столба или дюймах или футах водяного столба.Другие устройства отображают измерения в унциях на квадратный дюйм или килограммах на квадратный сантиметр.

Электрические сигналы
Приборы давления

могут генерировать несколько типов электрических сигналов, включая аналоговое напряжение и аналоговый ток. Эти выходные сигналы могут быть закодированы с помощью амплитудной модуляции (AM), частотной модуляции (FM) или какой-либо другой схемы модуляции, такой как синусоидальная волна или последовательность импульсов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *