Приборы для измерения давления и вакуума: , , — , , , , , , , , , —

Содержание

Приборы для измерения давления: манометры, вакуумметры, мановакууметры

Приборы для измерения давления: манометры, вакуумметры, мановакууметры

  • манометры, предназначенные для измерения избыточного давления рабочей среды посредством деформации трубчатой пружины;
  • вакуумметры, предназначенные для измерения разряжения рабочей среды (вакуума) посредством деформации трубчатой пружины. Стандартная шкала для вакуумметра от -1..0 атм. Шкала на вакуумметре всегда отрицательная, так как происходит измерение давления ниже атмосферного;
  • мановакуумметры, предназначенные для измерения избыточного давления и вакуума;

Если перевести вышенаписанное на простой язык:

  • если на шкале прибора вы видите только положительное давление, то это манометр.
  • если на шкале прибора отрицательное давление – это вакуумметр.
  • если на шкале прибора есть и отрицательное и положительное давления, то это мановакуумметр.

Все эти промышленные манометры разработаны для малозагрязненных и не разъедающих медные сплавы жидкостей. А так же для газов, совместимых с медными сплавами чувствительного элемента и подсоединения.

Применяются данные приборы:

  • в системах обогрева, вентиляции, кондиционирования;
  • гидравлических, пневматических, компрессорных, механических, криогенных и энергетических системах;
  • в пищевой, фармацевтической и биотехнической промышленности.

Характеристики:

Размеры: 40 мм, 50 мм, 63 мм, 75 мм, 100 мм

Погрешность: +-3%

Давление: -1/0 до -1/+20 кг/см (бар)

0/1 до 0/250 кг/см (бар)

Температура: Рабочая температура 600

Темпера окружающей среды: -250 ~ 600

Подсоединение: Латунный сплав, LM

40 мм, Резьба: 11 мм

50 мм, 63 мм Резьба: 14 мм

1/4″, 1/8″, PT, NPT, PF, BSP

Чувствительный элемент: Трубчатая пружина, латунный сплав

< 70 кг/см (бар) Coil

> 70 кг/см (бар) Helicoil

Механизм: Латунный сплав

Измерительная шкала: Белый – алюминий, черные – значения

Указатель: Черный алюминий

Корпус: Черная сталь

Верхнее кольцо: Стальное чёрное

Окно: Стекло Акрил

Опции: Фланец

 

Приборы для измерения давления

Ручной цифровой дифференциальный манометр серии 477.
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.

● 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;

Приборы для измерения давления и вакуума

В физической лаборатории используются различные типы приборов для измерений давлений. Это объясняется как физическими, так и технологическими причинами. Каждый такой прибор рассчитан на измерения в определённом диапазоне давлений, что связано с выбором подходящего для этого диапазона принципа его действия.

Диапазоны измерений обуславливают точность, с которой они должны проводиться. По этой причине пользуются различными единицами измерения, связанными следующим образом:

,

,

.

При измерении давлений в диапазоне от атмосферного до нескольких миллиметров ртутного столба (Торр) обычно пользуются механическими манометрами. Это измерительные приборы, в основу действия которых положено перемещение чувствительного элемента непосредственно под действием силы, вызываемой давлением. К ним относятся манометр и вакуумметр образцовые (манометр Бурдона), мембранный манометр (барометр-анероид), различные типы жидкостных манометров и другие.

Для измерений давлений в диапазоне от 1 до 103 Торр используются вакуумметры с термопарными датчиками. При измерении вакуума от 103 до 1012 Торр применяют вакуумметры, датчиками которых являются ионизационные манометры.

3.1. Манометр и вакуумметр образцовые

Манометр и вакуумметр образцовые (рис. 3.1) предназначены для измерения избыточного или вакуумметрического давления и перепада давлений. Действие этих приборов основано на использовании зависимости между измеряемыми давлениями и упругой деформацией одновитковой трубчатой пружины, перемещение свободного конца которой передаточным механизмом преобразуется в угловое перемещение стрелки (манометр Бурдона). При увеличении давления в исследуемом объёме трубчатая пружина прибора будет раскручиваться и, наоборот, при уменьшении давления – скручиваться.

Рис. 3.1. Вакуумметр образцовый

Шкала вакуумметра круговая и имеет 100 условных единиц, что соответствует 1 технической атмосфере. Кроме того, она может быть продолжена за конечные отметки дополнительными делениями, которые служат для отсчёта отклонений показаний поверяемых рабочих приборов на нуле и верхнем пределе измерений.

Когда давление внутри и снаружи полости установки одинаково (например, атмосферное), стрелка вакуумметра должна указывать на нуль. Если в полости создать вакуум, стрелка отклонится влево и укажет на соответствующее значение шкалы. Результирующая разность давлений внутри и снаружи полости установки будет соответствовать давлению

,

где Pтех. атм – атмосферное давление (98,1 кПа), n – показание прибора.

Пределы допускаемой основной погрешности приборов составляют 0,4% верхнего предела измерений при температуре окружающей среды 20  3 C.

3.2. Мембранный манометр

М ембранный манометр (барометр-анероид) используется при измерении малых перепадов давлений (вплоть до 102 Торр). Его действие основано на деформации мембранной коробки при изменении разницы давлений внутри и снаружи её. Полость мембранной коробки может быть связана с

Рис. 3.2. Барометр-анероид метеорологический

полостью исследуемого объёма. Линейные перемещения мембран преобразуются передаточным рычажным механизмом в угловые перемещения указывающей стрелки прибора.

Беспружинный барометр-анероид метеорологический типа БАММ, изображенный на рисунке 3.2, предназначен для измерения перепадов атмосферного давления. Рабочее положение прибора – горизонтальное. Его шкала градуирована в мм рт. ст. (или кПа). К шкале прибора с его внутренней стороны прикреплён ртутный термометр, по которому отсчитывается температура. Погрешность измерения атмосферного давления составляет не более 2,5 мм рт. ст.

VALTEC | Манометр

Уважаемые читатели! С момента публикации этой статьи в ассортименте нашей компании, практике применения оборудования, нормативных документах могли произойти изменения. Предлагаемая вам информация полезна, однако носит исключительно ознакомительный характер.

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

рис. 1.

Рис. 1. Виды давления как измеряемой величины

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

рис. 2).

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

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

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

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

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

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

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

Таблица. Технические характеристики манометров VALTEC

Характеристика Значение 
TM.40.VC
  
TM.40.D

TM.50.D

Подключение Верхнее Нижнее Нижнее
Диаметр корпуса, мм 40 40 50
Класс точности 2,5 2,5 2,5
Диапазон показаний давления, бар 0–6 0–10 0–10
Диапазон температуры окружающей среды, °C 1–60 1–60 1–60
Диапазон температуры рабочей среды, °C 1–110 1–110 1–110
Класс защиты корпуса IP40 IP40 IP40
Материал чувствительного элемента Медь
Материал трибко-секторного механизма Латунь
Резьба присоединения G 1/4″ G 1/8″ G 1/4″

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

© Правообладатель ООО «Веста Регионы», 2010
Все авторские права защищены. При копировании статьи ссылка на правообладателя и/или на сайт www.valtec.ru обязательна.

Приборы для измерения давления — Технарь

Барометрическое (атмосферное) давление измеряют барометрами различных конструкций.

Барометры могут быть жидкостными и металлическими. Принцип действия этих приборов очень прост, (рис. 82, а). Меняющееся с течением времени атмосферное (барометрическое) давление, действуя на открытую поверхность ртути, поднимает или опускает столбик ртути в трубке, из другого конца которой полностью удален воздух. Трубка обычно снабжена шкалой для отсчета величины давления. Широкое распространение получили металлические барометры, состоящие из гофрированной металлической коробки, из которой выкачан воздух, и стрелки, связанной с мембраной через систему рычагов. При расширении или сжатии коробки под действием изменяющегося атмосферного давления стрелка перемещается по шкале прибора. Отсчет по шкале дает величину давления (в паскалях или в миллиметрах ртутного столба).

Избыточное давление измеряется манометрами, которые бывают жидкостными или пружинными. Самым простым жидкостным манометром является пьезометр (рис. 82, б), представляющий собой прямую или изогнутую, обычно стеклянную трубку диаметром 5—12 мм. Он служит для измерения небольших давлений жидкости в сосудах. Для измерения давления газов, которые находятся под небольшим избыточным давлением, применяются жидкостные манометры в виде U-образной трубки, заполняемой рабочей жидкостью (спирт, вода, ртуть) до некоторого уровня (рис. 82, в). По величине перепада давления h уровней рабочей жидкости в U-образной трубке судят о величине избыточного давления.

Избыточное давление в сосуде больше атмосферного, так как h>0.

РИЗБ = pgh,

где р — плотность жидкости в манометре, кг/м3; g — ускорение свободного падения, равное 9,81 кг/с2; h — высота столба жидкости, м.

Часто используют способ измерения гидростатического давления высотой столба жидкости. Например, 9,81 Па (1 кгс/м2) будет соответствовать высоте водяного столба (рg = 9810 Па):

Ниже приведены некоторые соотношения единиц измерения давления:

Измерения давлений ниже атмосферного (такие давления образуются во всасывающих трубопроводах) производят вакуумметрами.

Вакуумметр представляет собой изогнутую трубку, один конец которой помещают в область вакуума (сосуд А), а другой — в открытый сосуд В, заполненный жидкостью (рис. 82, г). Так как в области вакуума рВАКАТМ, жидкость под действием атмосферного давления из сосуда В поднимается в трубку на высоту hВАК, величина (Па) которого может быть определена по уравнению:

рВАК = pghВАК

Основным недостатком жидкостных приборов является узость диапазона измеряемых давлений, не превышающих 0,4 МПа для ртутных манометров. К недостаткам относятся также хрупкость стеклянных трубок и ядовитость паров ртути. Благодаря простоте устройства, стабильности показаний и легко достижимой высоты точности измерении жидкостные приборы широко применяются в лабораториях, а также как образцовые для градуировок шкал и проверок других приборов.

Пружинные приборы. Пружинные манометры используют для измерения избыточных давлений жидкостей или газов, в которых давление воспринимается упругим рабочим элементом (мембраной или трубчатой пружиной). Рабочим элементом трубчатого манометра (рис. 83) является согнутая по дуге окружности полая овальная трубка 1 (трубка Бурдона). Ее свободный конец 4 через систему рычагов 5 связан со стрелкой. Под действием изменяющегося избыточного давления трубка 1 (пружина) распрямляется или сворачивается, передвигая стрелку. Открытый конец трубки 1 запаян припоем в держателе 6, который укреплен на корпусе 3 манометра. Штуцер 7 с резьбой для присоединения прибора к месту измерения выполнен как одно целое с держателем. Внутри штуцера и держателя имеется канал, который сообщается с внутренней полостью трубки 1. В верхней части держателя 6 размещены две пластины, служащие для закрепления на них передаточного механизма 2.

Вакуумметр с трубчатой пружиной устроен так же, как манометр. При воздействии на внутреннюю полость трубки давления, меньше атмосферного, трубка сгибается. Некоторые трубчатые приборы измеряют не только избыточное давление, но и вакуум. Такие приборы называются нановакуумметрами. В зависимости от материала, формы и размеров трубки трубчатые приборы имеют шкалы с предельными значениями от 0,05—1000 МПа и удовлетворяют требованиям 0,5—6-го классов точности. Трубчатые пружины манометров, предназначенных для измерения давления до 25 МПа, изготовляют из медных сплавов; для измерения давления более 25 МПа применяют стальные трубчатые пружины. Широко распространены образцовые (классы точности 0,2; 0,4) пружинные манометры. Точность образцовых приборов увеличена благодаря высокому качеству материала трубки (уменьшено упругое последействие), тщательной пригонке передаточного механизма, применению условных шкал и стрелок. Число делений обычно 100, цена деления мала, отсчет осуществляется с большой точностью, что уменьшает погрешность наблюдения.

Датчики для измерения вакуума, выгодная цена и наличие

Абсолютное и относительное измерение вакуума

Давления, измеренные на шкале, которая использует нулевое значение в качестве опорной точки, называются абсолютными давлениями. Атмосферное давление на поверхности Земли изменяется, но составляет приблизительно 105 Па (1000 мбар). Это абсолютное давление, потому что оно выражается в отношении нулевого.

Датчик предназначенный для измерения давления, выраженного в отношении атмосферного давления, и, таким образом, показывающий ноль, когда его измерительный порт содержит молекулы при атмосферном давлении. Измерения проводимые таким датчиком известны как измерение давления в относительном режиме. Таким образом, разница между значением абсолютного давления и значением избыточного является переменным значением атмосферного: 

Абсолютное = избыточное + атмосферное.

Чтобы избежать серьезных ошибок, важно знать какой режим измерения вакуума используется: абсолютный или относительный. Обратите внимание, что эталонная линия для измерений калибровочной моды не является прямой, что иллюстрирует изменчивость атмосферного давления. 

Единицы измерения вакуума и давления

Исторические единицы

К сожалению, в измерениях вакуума и давления существует множество единиц, что создает значительные проблемы как для новичков, так и для опытных специалистов. К счастью, жизнь становится легче, так как устаревшие и плохо определенные единицы исчезают в пользу единицы измерения СИ. 

Многие старые единицы имеют очевидное практическое и историческое происхождение; Например, дюйм воды был единицей, используемой, когда давление измерялось водяным столбом, верхняя поверхность которого была видна на дюймовой шкале. Первоначально точность измерений вакуума, требуемая для таких систем, соответствовала довольно грубым методам измерения вакуума, и никто не беспокоился, была ли вода горячей или холодной. По мере роста технологических потребностей возникла потребность в более последовательных измерениях. Математические модели измерительных приборов были значительно усовершенствованы. Например, в одной традиционной схеме измерения вакуума ртутного барометра было принято для дифференциальных разложений между ртутью в колонне, стеклом, из которого изготовлена колонна, латунью, из которой изготовлена шкала, и стальным резервуаром. Однако даже с уточненными определениями и связанной с ними математикой многие традиционные единицы не могут использоваться в рамках современных технологий.

Единица измерения СИ

Единица измерения СИ — это паскаль, сокращенно обозначаемый Па, имя дано давлению одного ньютона на квадратный метр (Н/м2). В то время как легко визуализировать один квадратный метр, один ньютон сложнее, но он примерно равен нисходящей силе, действующей на руку, когда держит маленькое яблоко (если держатель стоит на поверхности земли!) Что касается повседневной жизни, один паскаль представляет собой очень небольшую величину, при этом атмосферное составляет примерно 100 000 Па. На дне кастрюли, наполненной водой, давление из-за глубины воды будет примерно на 1000 Па больше, чем на поверхности воды. Чтобы избежать использования громоздких чисел, кратным 103 и 0,001 назначаются префиксы, так что, например, 100 000 Па (105 Па) могут быть записаны как 100 кПа или 0,1 МПа.

Единицы измерения вакуума и конвертация

Взаимоотношения между паскалем и некоторыми другими единицами показаны в таблице, но обратите внимание, что не все могут быть или могут быть точно выражены. Надстрочные римские цифры в таблице относятся к примечаниям, которые следуют за ней.

Величина

Символ

В паскалях

Паскаль

Pa

1

Атмосфера

bar

1 x 10(примерно)

миллибар

mbar

100 (примерно)

гектопаскаль

hPa

100 (примерно)

мм. рт. столба

mmHg

133.322…

Дюйм рт. столба

inHg

3 386.39…

Дюйм водяного столба

inH2O

248.6… to 249.1…

Торр

torr

101 325/760 (примерно)

Кгс/см2

kgf/cm 

98 066.5 (примерно)

Методы измерения вакуума

Общие положения

В приборах для измерения вакуума используется ряд совершенно разных принципов. Некоторые из них имеют фундаментальный характер, например, измерение высоты столба жидкости с известной плотностью. Одним из таких примеров является ртутный барометр, в котором атмосферное давление может быть уравновешено столбом ртути. Расширение этой идеи для использования при высоких давлениях — использование металлических гирь, действующих над известной площадью, чтобы обеспечить силу, а не вес жидкости.

Часто вакуум может быть определено путем измерения механической деформации чувствительного элемента, который подвергается упругой деформации, когда изменяется разность давлений на его поверхностях. Механический прогиб может быть реализован и воспринят несколькими способами. Одним из наиболее распространенных типов движущихся механических элементов является эластичная диафрагма. Другим примером является труба Бурдона, где внутреннее давление вынуждает выпрямляться изогнутую трубку.

Такая механическая деформация может быть обнаружена несколькими способами: серией механических рычагов для непосредственного отображения деформации, измерения сопротивления в тензодатчике, измерения емкости, изменения частоты резонирующего элемента при растяжении или сжатии и т. д. 

Когда вакуума глубокий и поэтому механическое отклонение слишком мало для измерения вакуума, используются косвенные средства, которые измеряют физические свойства, такие как теплопроводность, ионизация или вязкость, которые зависят от плотности числа молекул.

Столб жидкости

Один из самых ранних методов измерения вакуума, и все еще один из самых точных сегодня, состоит в том, что столб жидкости способен вытеснять жидкость из трубы.

Манометр, показанный на рисунке, представляет собой, по существу, заполненную жидкостью U-образную трубку, где вертикальное разделение поверхностей жидкости дает измерение разности давлений. На уровне нулевой точки d; давление L, обеспечивается жидкостью над ней, плюс давление p2 в верхней части трубки. В равновесии колонка поддерживается восходящим давлением p1, которое передается через жидкость из другой конечности.

Давление p1 на нижней поверхности жидкости определяется как: 

p1= Pgh + p2

Где h — вертикальная высота столбца жидкости выше уровня нулевой точки,P Плотность жидкости, g — локальное значение ускорения силы тяжести. Если верхняя труба соединена с атмосферой (р2 = атмосферное давление), то р1 является калибровочным давлением; Если верхняя труба вакуумирована (т. Е. Р2 = ноль), то р1 является абсолютным давлением и прибор становится барометром.

Ртуть, вода и масло используются в различных конструкциях манометра, хотя для барометрических целей всегда используется ртуть; Его плотность более чем в 13 раз превышает плотность воды или масла, и поэтому требуется гораздо более короткая колонна. Около 0,75 м при измерении атмосферного давления. Плотность ртути также значительно более стабильна, чем плотность других жидкостей.

Измерение вакуума путём деформации упругого элемента.

Когда давление приложено к деформирующему элементу, он будет двигаться. Для создания датчика давления перемещение должно быть достаточно маленьким, чтобы оставаться в пределе упругости материала, но достаточно большим, чтобы быть обнаруженным с достаточным разрешением. Поэтому при более низком давлении используются тонкие гибкие компоненты, а при более высоких давлениях — более жесткие. Существует несколько методов, используемых для определения степени отклонения. Они варьируются от механического усиления, производя видимое отклонение указателя до электронных методов обнаружения. 

Перечисленные ниже инструменты включают не все типы, а те, которые обычно широко используются в промышленности. 

Диафрагмы

Мембрана, прикрепленная к жесткому основанию, будет подвергаться воздействию силы, если между каждой стороной существует разница в давлении. Диафрагмы проще производить круглыми, но возможны и другие формы. Разность вызовет отклонение диафрагмы с максимальным отклонением в центре, и это отклонение можно измерить с помощью различных механических и электронных датчиков. Поскольку центр отклоняется, поверхность диафрагмы также напряжена и может показать, с одной стороны, сжимающие напряжения вокруг внешней кромки и растягивающие напряжения вокруг центральной части диафрагмы. Эта конфигурация напряжений может быть обнаружена с помощью тензодатчиков, и из этой информации можно рассчитать вакуум.

Капсулы. По существу капсулы изготавливаются из пары диафрагм, соединенных по их внешним краям. У одного будет центральная арматура, через которую поступает давление, а перемещение центра другой диафрагмы относительно первого определяется датчиком некоторого типа. Ясно, что действие двух диафрагм, действующих последовательно, должно удвоить отклонение.

Сильфоны. Не существует четкого различия между сильфоном и капсулами, но сильфоны обычно имеют несколько секций, последовательно уложенных друг в друга, и, как правило, гофры малы по сравнению с диаметром. Сильфоны могут быть свернуты из трубы, образованы под давлением или образованы из сварных элементов.  

Трубка Бурдона 

Существуют различные конструкции, но типичной формой является закрытая труба с овальным поперечным сечением, изогнутая вдоль ее длины. Когда трубка находится под давлением, на стремится выпрямиться, и датчик обнаруживает это движение. Они могут быть сконструированы для работы в широком диапазоне, а также в манометрическом, абсолютном и дифференциальном режимах. Доступны простые «C» — образные, спиральные и спиральные типы. Электронное обнаружение движения конца обычно используется с кварцевыми спиральными устройствами.

Измерения вакуума путём измерения теплопроводности

Для измерения вакуума можно использовать передачу энергии от горячей проволоки через газ. Тепло переносится в газе путем молекулярных столкновений с проволокой, т.е. теплопроводностью, а скорость передачи тепла зависит от теплопроводности газа. Таким образом, точность этих приборов имеет сильную зависимость от состава газа. В области глубокого вакуума, где имеется молекулярный поток (число Кнудсена больше 3, где число Кнудсена = длина свободного пробега / характерный размер системы), теплопередача пропорциональна вакууму. Когда число молекул увеличивается, газ становится более плотным, и молекулы начинают сталкиваться друг с другом чаще. В этой так называемой переходной области потока (или потока скольжения, 0,01 <число Кнудсена <3) простая пропорция теплоотдачи к давлению не действительна. При еще более высоких давлениях (число Кнудсена <0,01) теплопроводность практически не зависит от него. Здесь конвекционное охлаждение горячих поверхностей обычно является основным источником теплообмена.

Вакуумметры Пирани

Тепловые потери от провода (обычно от 5 до 20 мкм) могут быть определены косвенно с помощью мостовой схемы Уитстона, которая нагревает провод и измеряет его сопротивление и, следовательно, его температуру. Существует два основных типа нагреваемых элементов. Традиционная и гораздо более распространенная конфигурация состоит из тонкой металлической проволоки, подвешенной в измерительной головке. Другая конфигурация — микрообработанная структура, обычно изготовленная из кремния, покрытого тонкой металлической пленкой, такой как платина. В обычной конфигурации тонкая металлическая проволока подвешена, по меньшей мере, с одной стороны, электрически изолированной в измерительной головке и находящейся в контакте с газом. Вольфрам, никель, иридий или платина могут быть использованы для проволоки. Провод электрически нагревается, и теплопередача измеряется электронным способом. Существует три общих метода работы: метод постоянной температуры, мост с постоянным напряжением и мост с постоянным током. Все эти методы косвенно измеряют температуру провода по его сопротивлению. Основным недостатком использования датчиков Пирани является их сильная зависимость от состава газа и их ограниченная точность. Воспроизводимость датчиков Пирани, как правило, достаточно хороша до тех пор, пока не произойдет сильное загрязнение. Диапазон измерения вакуума датчиков Пирани составляет приблизительно от 10-2 Па до 105 Па, но наилучшие характеристики обычно получают между приблизительно 0,1 Па и 1000 Па.

Ионизационные датчики измерения вакуума 

Когда вакуум в системе ниже приблизительно 0,1 Па (10-3 мбар), прямые методы измерения вакуума с помощью таких средств, как отклонение диафрагмы или измерение свойств газа, таких как теплопроводность, уже не могут быть легко применимы , Поэтому необходимо прибегнуть к методам, которые в основном подсчитывают количество присутствующих молекул газа, т. е. измеряет плотность, а не вакуум. Из кинетической теории газов для данного газа с известной температурой Т давление р непосредственно связано с плотностью числа n через уравнение (в пределе идеального газа):

р = cnT 

Где с — постоянная. Одним из наиболее удобных методов измерения плотности числа является использование некоторой методики ионизации молекул газа и последующего сбора ионов. В большинстве практических вакуумных датчиков для осуществления ионизации используются электроны с умеренной энергией (50 эВ до 150 эВ). Результирующий ионный ток напрямую связан с вакуумом и, таким образом, может быть выполнена калибровка. Последнее утверждение верно только в отношении конечного диапазона давлений, который определит рабочий диапазон прибора. Верхний предел давления будет достигнут, когда плотность газа будет достаточно большой, что при создании иона имеет значительную вероятность взаимодействия с молекулами нейтрального газа или свободными электронами в газе, так что ион сам нейтрализуется и не может достичь коллектора, для практических целей в типичных лабораторных системах или промышленных установках это можно принять за 0,1 Па (10-3 мбар).

Нижний предел вакуума манометра будет достигнут, когда электрический ток утечки в измерительной головке или измерительной электронике станет сравнимым с измеряемым ионным током или когда другой физический эффект (например, влияние посторонних рентгеновских лучей) вызовет появление токов этого величина. Для большинства датчиков, описанных в Руководстве, эти пределы лежат ниже 10-6 Па (10-8 мбар). 

Основным калибровочным уравнением для ионизационной калибровки является: 

Iс=K*n*Ie

Ic — ионный ток K — постоянная, содержащая вероятность ионизации молекулы газа какими бы то ни было средствами и вероятность сбора результирующего иона n — плотность числа молекул газа Ie — ток ионизирующего электрона. 

Вероятность ионизации молекулы газа будет зависеть от множества факторов, и поэтому ионизационный датчик будет иметь разные значения чувствительности для разных видов газа. Большинство практических вакуумных датчиков используют электронное воздействие для ионизации молекул газа, и это может быть достигнуто просто «кипящими» электронами от нити накаленной проволоки и притягивающей их к какому-то электронному коллектору. Затем ионы притягиваются к коллектору. К сожалению, вероятность ионизации молекулы газа электроном настолько мала за один проход в калибровке нормальных размеров, что необходимо увеличить длину пробега электронов и тем самым увеличить вероятность того, что какой-либо один электрон создает ион.

Широко используются два метода. В калибровочном ионизационном датчике горячего катода электроны, полученные в горячей нити накала, притягиваются к сетке, изготовленной из очень тонкой проволоки и при положительном электрическом потенциале. Поскольку сетка открыта, есть очень большая вероятность того, что электрон пройдет через сетку и не ударит провод. Если сетка окружена экраном с отрицательным электрическим потенциалом, электрон будет отражен этим экраном и будет притягиваться обратно к сетке. Этот процесс может происходить много раз, прежде чем электрон окончательно попадает в сетку . В результате очень длинные траектории электронов могут быть достигнуты в небольшом объеме. В противоположность этому, ионы притягиваются непосредственно в коллектор. 

Ионизационная лампа с холодным катодом обходится без горячей нити и использует комбинацию электрических и магнитных полей. Любой электрон будет вращаться вокруг магнитных силовых линий до того, как он, в конечном счете, будет собран на положительно заряженном аноде. Фактически, длина пути будет такой большой, а вероятность ионизации настолько велика, что после запуска будет создан самоподдерживающийся газовый разряд, при условии, что ионы будут быстро вытесняться из области разряда ионным коллектором. 

Выбор устройства для измерения вакуума

Прежде чем выбрать прибор для измерения вакуума и определить подходящего поставщика, важно установить критерии отбора. Они будут включать множество факторов, и этот раздел призван помочь потенциальному пользователю сделать выбор.  

  • Глубина измерения вакуума

  • Характеристики среды

  • Внешняя среда

  • Физические характеристики прибора 

  • Тип использования 

  • Безопасность 

  • Установка и обслуживание 

  • Преобразование сигнала

средства измерений давления и вакуума

средства измерений давления и вакуума

В аптеках можно найти заменители Гипертокса. Самыми популярными являются Гиперолект и Normio. Однако их нельзя назвать полными аналогами, так как их состав не такой обширный как у Gipertox, а значит они в меньшей степени влияют на факторы развития гипертонии.

мочегонные средства для снижения давления, неумывакин лечение гипертонии видео
эффективное лекарство от гипертонии
как вылечить гипертонию лекарствами
домашние средства от давления
Где в Ростове-на-Дону купить средство от гипертонии Gipertox

Именно о средствах измерения давления и вакуума пойдет речь в данной работе. измерение давление вакуум. 1. Общие понятия. Вакуум — пространство, свободное от вещества. В технике и прикладной физике под вакуумом понимают среду, содержащую газ при давлениях значительно ниже атмосферного. Он не измеряется в специальных единицах, и мы не говорим, что вакуум равен силе на единицу площади. Давление — физическая величина, равная силе F, действующей на единицу площади поверхности S перпендикулярно этой поверхности. В данной точке давление определяется как отношение нормальной составляющей силы, действующей на малый элемент поверхности, к его площади. Измерение давления и вакуума. Измерение давлений широко используется в теплоэнергетике. Давление характеризует работоспособность отдельных агрегатов. а также ход термо и газодинамических процессов в энергетических установках. С помощью измерения давления определяется скорость и расход жидкости и газа в различных процессах. По своему назначению приборы для измерения давления и вакуума делятся. — микроманометры — для измерения малых разностей давлений. По принципу действия средства измерения давления делят на следующие группы: — жидкостные приборы давления, у которых измеряемое давление уравновешивается давлением столба жидкости Измерители давления. Измерительно-вычислительные комплексы. метки: Средства измерения давления, вакуумные измерения. Позиции в разделе. О проекте. Каталог. Пользовательское соглашение. Политика в отношении обработки и защиты персональных данных. Контакты. Эти средства измерения давления и вакуума отлично подходят для использования в промышленной отрасли. Емкостные. Принцип работы данных вакуумметров — это трансформация емкости конденсатора при установлении расстояния между деталями. Одна из деталей имеет форму гибкой мембраны, меняющей форму и измеряемую емкость конденсатора. Погрешность измерения в данных манометрах минимальна, так как датчик измерения вакуума очень чувствительный. Терморезисторные. Эти вакуумметры функционируют согласно схеме, называемой мостовая, которая стремится сохранять обычное сопротивление терморезистора, который открыт давлению, поддающемуся измерению. Приборы для измерения давления — характеристикой давления является сила, которая равномерно воздействует на единицу площади поверхности. Абсолютное давление определяется от величины абсолютного нуля (вакуума). Барометры. Барометром называют прибор, измеряющий давление воздуха в атмосфере. Существует несколько видов барометров. Ртутный барометр действует на основе перемещения ртути в трубке по определенной шкале. Жидкостный барометр работает по принципу уравновешивания жидкости давлением атмосферы. Барометр-анероид работает на изменении размеров металлической герметичной коробки с вакуумом внутри, под действием давления атмосферы. Средства измерений давления, вакуума. Каталог и фильтр. Фильтр. Многофункциональные приборы предназначены для измерения и задания абсолютного давления и разности давлений, а также для расчета по результатам измерений высотно-скоростных и аэродинамических параметров авиационных приборов – высоты полета, скорости полета, вертикальной скорости полета и числа Маха. В корзину. Калибратор давления Laversab модель 6600-M4H. Вакуумметры – для измерения вакуумметрического давления (вакуума). Мановакуумметры – для измерения вакуумметрического и избыточного давлений. Барометры – для измерения атмосферного давления. 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, дифманометры и др. Грузопоршневые — приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается усилием, создаваемым калиброванными грузами, воздействующими на свободно передвигающийся в цилиндре поршень. 4. Средства измерения вакуума. Тип вакуумметров выбирается в зависимости от глубины вакуума, требуемого диапазона и рабочих условий (агрессивные среды, вибрации, электромагнитные поля и т. п.). Основные типы вакуумметров, диапазоны давлений, при которых они используются, и принцип действия указаны на рис. 9. Зелёным отмечены вакуумметры, показания которых не зависят от типа газа, красным — показания зависят от типа газа. Недостатки: ограниченная область измеряемых давлений; смешивание паров рабочей жидкости с газом в измеряемой области (часто требуется охлаждаемая ловушка). Приборы для измерения давления газа ниже атмосферного называются вакуумметрами. В условиях высокого вакуума показания практически всех приборов, применяемых для измерения давлений ниже 10-3 Па, пропорциональны не давлению, а концентрации молекул газа. По принципу действия вакуумметры можно свести в следующие классы: 1) жидкостные вакуумметры, действие которых основано на уравновешивании измеряемого давления гидростатическим давлением столба жидкости (ртути или вакуумного масла). Диапазон измеряемых давлений 10 5-10 Па

эффективное лекарство от гипертонии средства измерений давления и вакуума

мочегонные средства для снижения давления неумывакин лечение гипертонии видео эффективное лекарство от гипертонии как вылечить гипертонию лекарствами домашние средства от давления Где в Ростове-на-Дону купить средство от гипертонии Gipertox высокое давление низкий пульс народные средства препараты бета блокаторы при гипертонии препараты

средства измерений давления и вакуума как вылечить гипертонию лекарствами

высокое давление низкий пульс народные средства
препараты бета блокаторы при гипертонии препараты
средство от гипертонии нормио цена и отзывы
зизифус лечит гипертонию
домашние средства от высокого давления
Где в Майкопе купить средство от гипертонии Gipertox

Все изменилось, когда дочка дала прочитать мне одну статью в интернете. Не представляете на сколько я ей за это благодарна. Эта статья буквально вытащила меня с того света. Последние 2 года начала больше двигаться, весной и летом каждый день езжу на дачу, выращиваю помидоры и продаю их на рынке. Тетки удивляются, как я все успеваю, откуда столько сил и энергии, все никак не поверят, что мне 66 лет. Его применение возможно у взрослых и детей старше 14 лет, а также у беременных женщин. Так как Gipertox состоит исключительно из растительного сырья, то ограничением приема является непереносимость компонентов препарата. Касательно противопоказаний – у Gipertox оно единственное – это проявление аллергии на каакой-либо компонент, входящий в состав. Перед использованием данного препарата рекомендуется проводить тест на реакцию. Для этого необходимо всего 1 каплю средства нанести на кожу в области запястья. Если через 10-15 минут ни жжения, ни воспаления, и зуда не возникнет, то реакция – отрицательная, можно начинать курс лечения.

Список устройств для измерения вакуумного давления [с формулой]

Список устройств для измерения вакуумного давления [с формулой]!

1.
Ртутные манометры :

Бывают двух типов:

и. Дифференциальные и оптические манометры с рычагом, которые являются модификациями обычных ртутных манометров, с более чувствительными методами наблюдения и измерения. Они подходят для измерения давления до 10 -3 мм.

ii. McLeod Gauge, который является стандартным прибором такого типа и основан на справедливости закона Бойля при низких давлениях. Он подходит для точных измерений давления до 10 -5 мм.

2. Манометры вязкости :

Принцип, лежащий в их основе, заключается в том, что при низких давлениях вязкое сопротивление между двумя поверхностями при относительном движении пропорционально P / M, где P — давление газа, а M — его молекулярная масса.

Бывают двух типов:

и. Демпфирующий или понижающий тип, примером которого является кварцевый волоконный манометр Кулиджа, подходящий для измерения давления в диапазоне от 10 –2 мм до 10 –5 мм.

ii. Примером молекулярных типов является молекулярный манометр Ленгмюра и Душмана, подходящий для диапазона давлений от 10 -3 мм до 10 -7 мм.

3. Механические манометры :

Они основаны на принципе механической деформации тонкой стенки или диафрагмы под действием давления.Они откалиброваны по датчику Маклеода, и их диапазон не опускается ниже 10 -3 мм.

Два широко используемых манометра этого типа:

и. Спиральный манометр Бурдона и

ii. Тип барометра-анероида.

4. Радиометры :

Они основаны на измерении скорости передачи импульса от горячей поверхности к холодной в результате молекулярной бомбардировки.

Широко используемые датчики этого типа:

и. Абсолютный датчик Кнудсена, стандартный датчик такого типа с широким диапазоном от 10 –2 мм до 10 –7 мм.

ii. Радиометр Крука, подходит только для качественной работы.

5. Ионизационные манометры :

Они зависят от своего действия на изменение электропроводности газа под давлением.

Два датчика этого типа:

и.Типа Бакли,

ii. Тип Dushman and Found, последний пригоден для измерения давлений от 10 -2 мм до минимально достижимого давления, и

iii. Измеритель ионизации α-лучей.

6. Кондуктометры :

Принцип действия этих манометров — влияние давления на скорость передачи тепла за счет теплопроводности, их диапазон сравнительно небольшой, от 10 -1 мм до 10 -4 мм.

Среди датчиков данного типа можно отметить:

и. Манометры термопары

ii. Датчик сопротивления Пирани-Холла и

iii. Манометры, основанные на линейном расширении металлических проводов или полос.

7. Открытый манометр :

Манометр состоит из U-образной трубки с открытыми обеими конечностями. Одна конечность немного короче другой и согнута под прямым углом. Это показано на рис. 25.7. В зависимости от давления в трубку наливают жидкость подходящей плотности таким образом, чтобы она находилась выше изгиба и на одном уровне в любой конечности.Более короткий отвод подключается к источнику газа или сосуду, давление в котором необходимо измерить.

Уровень жидкости в более короткой конечности затем повышается или опускается ниже, чем в другой конечности, в зависимости от того, давление газа ниже или выше, чем давление атмосферы, как показано на рис. 25.7 (а) и (б) соответственно. Затем считывается разница уровней в двух конечностях и рассчитывается давление газа.

Будем считать, что разница уровней в двух конечностях равна h, а барометрическая высота равна H.Тогда в случае (а) давление газа равно (H-h) и в случае (b), это (H + h) см ртутного столба, когда используется ртуть. Если жидкость представляет собой масло или воду с плотностью ρ, то давление в обоих случаях будет (H-h.ρ.13.6) и (H + h.ρ.13.6) соответственно, поскольку 13,6 г / куб. это плотность ртути.

8. Манометр закрытого типа:

Этот манометр используется для измерения высокого давления. По конструкции он аналогичен открытому манометру, но с закрытым сверху более длинным концом.Это показано на рис. 25.8. Он содержит немного воздуха при атмосферном давлении в замкнутом пространстве над жидкостью, при этом уровень столбиков жидкости в двух конечностях вначале одинаков.

Когда более короткая конечность присоединяется к источнику газа, уровень столба жидкости в более короткой конечности понижается, а в другой — вверх, так что воздух в нем сжимается. Давление этого замкнутого воздуха обратно пропорционально его объему, оно определяется по его новому объему.

Исходя из этого давления и разницы в уровнях столба жидкости в двух конечностях, давление подачи газа в сообщении с более коротким коленом может быть рассчитано следующим образом. Мы предполагаем, что исходный объем замкнутого контура воздух должен быть V cc, его давление должно быть одной атмосферой или 76 см ртутного столба. Тогда, если v — его объем, после более короткой ветви, подключенной к газопроводу, мы имеем по закону Бойля —

Следовательно, зная исходный объем V и новый объем v воздуха H, можно узнать давление окружающего воздуха.Это давление в точке B более длинной закрытой конечности. Итак, если разность уровней в двух конечностях равна h, а жидкость, используемая в манометре, представляет собой ртуть, давление в точке A, то есть давление подачи газа = H (H + h) см ртутного столба. Если раньше в качестве жидкости использовалась нефть или вода с плотностью ρ, то можно записать

9.
Манометр Бурдона :

Для измерения очень высоких давлений используется манометр Бурдона. Его принцип такой же, как у барометра-анероида, который является модификацией манометра.Как показано на рис. 25.9, он состоит из трубы ABC, эллиптической в ​​сечении, с закрытым концом A и открытым концом C, так что его можно ввести в сообщение с источником газа, давление которого необходимо определить.

Из-за высокого давления газа, поступающего в трубку, она становится более круглой в сечении. Это приводит к тому, что конец A трубки отталкивается от C. Это движение A перемещает указатель P по шкале, градуированной непосредственно в атмосфере. Этот прибор предназначен для прямого считывания, и его также можно использовать для определения низких давлений.

10.
Вакуумметр МакЛеода :

Простой манометр не подходит для измерения очень низких давлений. Для этой цели можно использовать вакуумметр МакЛеода. Форма прибора представлена ​​на рис. 25.10. Он состоит из цилиндрической или сферической колбы B известного объема, оканчивающейся наверху градуированной капиллярной трубкой CA и соединенной с резервуаром с ртутью R и боковой трубкой EF, которая может сообщаться с сосудом или насосом, где находится давление подлежит определению.

Как показано, к нему прикреплена боковая капиллярная трубка G, диаметр которой такой же, как у CA. Он используется для противодействия депрессии ртутного столба в CA из-за капиллярности, поскольку, имея тот же диаметр, что и CA, депрессия ртутного столба в нем такая же, как и в CA.

Когда резервуар R опускается до тех пор, пока ртуть не упадет ниже изгиба D, баллон B и сосуд соединяются друг с другом, и баллон заполняется газом, давление которого P необходимо определить.При поднятии резервуара ртуть поднимается в колбу и боковую трубку, тем самым отрезая EF от B, газ, заключенный в колбе, сжимается, поскольку ртуть все больше и больше поднимается в нее, пока вся она не будет вытеснена в капиллярную трубку CA .

Резервуар поднимают дальше, пока вся колба B и часть капиллярной трубки CA не заполнятся ртутью. Ртуть в капиллярной трубке G, присоединенной к EF, поднимается вверх на уровне верхнего конца A CA. Пусть давление газа в СА равно h см.Тогда, если V — объем капиллярной трубки CA и баллона B до изгиба D, а v — объем газа после того, как в него поднялась ртуть, мы написали —

Используя уравнение (25.12), определяется давление газа P. Видно, что чем больше значение V и чем меньше значение V, тем меньшее значение P можно измерить. Следовательно, чувствительность датчика зависит от отношения V / v.

Практически все другие типы манометров калибруются с учетом этого, однако характеристики манометра МакЛеода становятся несколько нестабильными в присутствии легко конденсируемых паров.Это можно исправить, установив ловушку для жидкого воздуха между манометром и стороной высокого вакуума. Фактически, воздушно-жидкостная ловушка должна использоваться даже в противном случае, чтобы предотвратить попадание паров ртути в откачанный сосуд.

У прибора есть еще несколько недостатков. Неудобно манипулировать резервуаром с большим количеством ртути в нем. V. Ртуть, которая остается в контакте с резиной гибкой трубки, может быть загрязнена из-за присутствия серы в составе резины.

Модификация датчика МакЛеода:

В этой модификации манометра трубка D удлиняется и вставляется в резиновую пробку в одной горловине бутылки Вульфа W, так что она погружается внутрь содержащейся в ней ртути. Это показано на рис. 25.11. В другом отверстии находится боковая трубка N, соединенная через запорный кран S с небольшой натронно-известковой башней T, и трубка L, ведущая к некоторой простой форме обратного насоса.

Башня Т имеет уплотнение из стекловаты на обоих концах для предотвращения попадания частиц натрия в датчик.Сверху он соединен с длинной капиллярной трубкой J через небольшую резиновую трубку, снабженную пружинным зажимом, чтобы при необходимости сообщать с наружным воздухом или отрезаться от него.

Бутылка Вульфа сначала сообщается с насосом через запорный кран, так что вся ртуть из манометра попадает в бутылку. Давление повсюду становится таким же, как создаваемое обратным насосом, но намного ниже атмосферного.

Затем сообщение между бутылкой и насосом прерывается, а сообщение между первым и башней из натронной извести частично устанавливается за счет небольшого поворота S. В результате воздух снаружи постепенно входит в бутылку, теряя влагу во время его прохождение через натронную известь в башне.

Как следствие, на поверхности ртути в бутылке повышается давление, и она выталкивается в D. Теперь удобно использовать манометр. Работа, связанная с перемещением резервуара вверх и вниз для регулировки ртутных столбцов в C и G, и возможность загрязнения ртутью полностью исключаются с помощью этой процедуры.

Тем не менее, манометр МакЛеода имеет свои неотъемлемые признаки, заключающиеся в том, что он довольно невелик по размеру и неспособен обеспечивать непрерывную запись изменений давления в сосуде. Кроме того, использование жидкостно-воздушной ловушки серьезно влияет на скорость откачки и показания манометра.

Полезность и недостатки манометра:

Хотя диапазон манометра невелик, от 10 -2 до 10 -4 мм рт. Ст., Его почти мгновенное действие чрезвычайно полезно для измерения колебаний давления.

Его основные недостатки:

(i) Он слишком чувствителен к тепловым или механическим ударам и вибрациям, которых следует по возможности избегать. В качестве гарантии для него обычно предусматривают амортизирующее крепление;

(ii) Он непригоден для использования с парами органических веществ, так как нить накала «отравляется» ими;

(iii) Давление ниже 10 -4 мм рт. Ст. Не может быть измерено с его помощью с какой-либо разумной степенью уверенности;

(iv) При давлениях ниже 10 -3 мм рт. Ст. Потеря тепла происходит в большей степени за счет излучения, чем теплопроводности.

Как и большинство манометров в диапазоне давлений от 10 -3 до 10 -5 мм рт. Ст., Для этого также требуются некоторые ручные настройки, которые не так надежны, как механические или автоматические.

11.
Датчик сопротивления Пирани :

При высоких давлениях теплопроводность (K) газа не зависит от давления. При давлении ниже 10 –2 мм рт. Ст., Когда длина свободного пробега молекул газа того же порядка, что и диаметр вмещающего сосуда, она становится прямо пропорциональной давлению (p).Таким образом, K является линейной функцией от p, т. Е. K = α.p, где α — постоянная.

Этот факт лежит в основе датчика Пирани, показанного на рис. 25.12 (a). Он состоит из вольфрамовой или платиновой нити накала (F), заключенной в небольшую съемную стеклянную колбу (B), аналогичную по конструкции лампе накаливания «клеточного типа». Это поддерживается при температуре выше, чем температура окружающей среды. Колба открыта на нижнем конце, который соединен с сосудом, в котором должно быть определено давление.

С изменением давления газа между нитью накала и стенками колбы изменяется скорость теплопроводности газа. Это вызывает изменение температуры нити и, следовательно, ее сопротивления. Это изменение сопротивления нити накала измеряется изменением теплопроводности и, следовательно, давления газа.

Калибровочная кривая для манометра строится при одновременном измерении сопротивления нити накала и давления газа вокруг нее с помощью моста Уистона, где постоянная разность потенциалов применяется для нагрева нити до температуры около 120 ° C.Давление, обусловленное любым значением сопротивления нити, может быть получено непосредственно из кривой. Эта калибровочная кривая имеет прямолинейный характер до тех пор, пока давление газа ниже 10 -2 мм.

При более высоких давлениях зависимость между K и p больше не остается линейной. Затем K сложным образом меняется в зависимости от давления газа и температуры окружающей среды. Чтобы преодолеть эту трудность, Кэмпбелл предположил, что вместо того, чтобы поддерживать постоянным напряжение на мосту и измерять сопротивление нити, температура и, следовательно, сопротивление нити накала остаются постоянными для измерения разности потенциалов, которую необходимо приложить к мост.

Соответственно, датчик Пирани, обозначенный как P.G. на рис. 25.12 (а) соединено в одном плече моста вместе с фиксированными сопротивлениями R 1 и R 2 , а также переменным сопротивлением R 3 в плечах. Это сопротивление обеспечивается сплавом типа «манганири» и «минальфа», имеющим почти нулевой температурный коэффициент.

Разность потенциалов прикладывается к мосту в точках A и C с помощью делителя потенциала, использующего реостат, включенный в цепь батареи.Его значение можно увидеть на вольтметре V, подключенном между A и C. Колба датчика помещена в термостат при 0 ° C, чтобы гарантировать постоянство температуры окружающей среды нити накала.

Процедура:

и. Применяя известную разность потенциалов между A и C, мост уравновешивается, регулируя переменное сопротивление R 3 , так что отклонение в гальванометре становится равным нулю, и через нить датчика проходит ток, достаточный для повышения его температуры примерно до 100 ° С.Давление меняется, напряжение на A и C регулируется каждый раз, чтобы восстановить баланс моста и сделать нулевое отклонение гальванометра.

Если θ — это превышение температуры нити накала над окружающей средой, потери тепла на выводах L и L будут пропорциональны θ. Пусть оно равно βθ, где β — постоянная. Если V — напряжение, приложенное к мосту, тепло, рассеиваемое за секунду в нити накала, равно αV 2 , где α — новая константа.Опять же, если p — давление газа вокруг нити, тепловые потери в секунду за счет теплопроводности через него равны (p), где ƒ (p) — функция давления.

Таким образом, мы можем написать —

ii. В реальных условиях использование метода Кэмпбелла становится утомительным, поэтому иногда применяют альтернативный метод. В этой процедуре мост сначала уравновешивается только вакуумом вокруг нити накала, а затем, поддерживая постоянным напряжение на мосту, газ или воздух попадают в датчик.Таким образом, баланс моста нарушается, из-за чего ток, выходящий из баланса, проходит через гальванометр.

Отклонения в единицах деления шкалы отмечены для различных значений давления газа, показанных манометром МакЛеода. Если N — количество делений шкалы, на которое отклоняется стрелка гальванометра при давлении p газа, окружающего нить накала, то мы можем написать N ∝ ƒ (p). График между ними будет представлять собой прямую линию, дающую необходимую калибровочную кривую для манометра, по которой можно напрямую получить давление газа для любого отклонения гальванометра.

Некоторые важные моменты для успешного измерения низкого давления:

(i) Материал нити накала должен иметь высокий температурный коэффициент, чтобы изменение его сопротивления было заметным при небольшом изменении его температуры. Таким образом, он сделан из вольфрамовой или платиновой проволоки диаметром ок. 06 мм;

(ii) Тепловые потери вдоль опоры нити должны быть как можно меньше;

(iii) Нить накала должна быть натянутой, чтобы расстояние между ней и стенками колбы оставалось неизменным.

Для выполнения условий (ii) и (iii) нить накаливания используют слабый проводник тепла, например стеклянный стержень, и берут круглые стеклянные шарики с более длинными частями, равноудаленными от стенок колбы с обеих сторон; (iv) кроме того, фальванометр должен иметь высокую чувствительность по току.

12.
Датчик термопары :

Этот датчик представляет собой вариант датчика горячего провода Пирани или датчика сопротивления. Вместо измерения сопротивления нити с ее помощью мы измеряем температуру горячего спая термопары, прикрепленной к нити.От термоэлектрической ЭДС. развился в нем. Температура горячего спая зависит от теплопроводности K газа между нитью накала и стенками содержащей стеклянной колбы, внешняя сторона которой поддерживается при 0 ° C и соединена своим верхним открытым концом с сосудом в при котором необходимо определить (низкое) давление.

В этой схеме нить накала F представляет собой короткую ленту из константана и нагревается током до 50 миллиампер. Горячий спай термопары (Т.В.) Изготовлен из железо-константана, хромелалюмеля или сурьмы-висмута, прикреплен к середине нити накала, подключенной через реостат к низковольтной батарее и миллиамперметру.

В схему входит чувствительный гальванометр, отклонения которого показывают значение термоэлектрической ЭДС. развивается и, следовательно, давление газа. Манометр калибруется по манометру Маклеода с использованием одного и того же газа в обоих, если требуется надлежащая точность.

13.
Ионизационные датчики :

Ионизация — это процесс выбивания электрона из внешней оболочки атома газа.Это может быть сделано путем столкновения быстро движущегося электрона с атомом газа. Этот процесс известен как ионизация при столкновении электронов.

Перед ионизацией он должен обладать определенным минимальным количеством энергии в зависимости от газа, и поэтому он должен быть ускорен до определенной минимальной разности потенциалов, называемой потенциалом ионизации (V i ), для этого конкретного газа. Энергия, приобретаемая электроном, определяется в электрон-вольтах.

Если электрон отбивается от атома газа, в результате ионизации образуются положительные ионы и электрон.Когда эти положительные ионы собираются на другом вспомогательном электроде, мы получаем ток положительных ионов или ток ионизации для данного значения V ускоряющего потенциала выше потенциала ионизации V i .

Этот ионизационный ток при низких давлениях, ниже 10 -3 мм рт. вспомогательный электрод.

Итак, в обычном триодном клапане сетка может действовать как вспомогательный электрод, если на нее подается отрицательный потенциал по отношению к нити накала. Таким образом, любой триодный клапан можно использовать в качестве ионизационного датчика. Однако, чтобы избежать любой возможности электрических утечек между электродами, триоды, используемые в качестве ионизационных датчиков, специально сконструированы. Поскольку электроны испускаются при нагревании катода, датчик называется датчиком ионизации с горячим катодом. Модификация, широко используемая в настоящее время, показана на рис.25.14.

Это вольфрамовая нить F, поддерживаемая здесь на стеклянном стержне R с коаксиальной сеткой G вокруг него и никелевым или серебряным покрытием на внутренней части стеклянной колбы, охватывающей две, действует как пластина P, при этом на него была наложена платиновая проволока, чтобы его можно было подключить к внешней электрической цепи. Чтобы предотвратить осаждение на нем какой-либо металлической пленки, стеклянный стержень снабжен незакрепленными стеклянными воротниками C, C, как показано на рисунке.

Положительные ионы могут быть собраны либо на сетке, либо на пластине.Электрические соединения для этой цели показаны на рис. 25.14 (a) и (b), при этом на сетку подается отрицательный потенциал в первом случае и положительный потенциал во втором случае по отношению к нити накала, при этом пластина соединена. к положительному и отрицательному полюсам высоковольтной или высоковольтной батареи (HT) около 120 вольт в обоих случаях соответственно. Миллиамперметр мА включен в пластинчатую цепь, а гальванометр G — в сеточную цепь G ’, в первом случае и наоборот, во втором случае.

Принцип работы :

Первый случай:

Пластина находится под положительным потенциалом по отношению к нити накала, электроны, испускаемые последней, притягиваются к пластине и проходят через отверстия сетки. По пути к пластине они вызывают ионизацию газа между сеткой и пластиной.

Образующиеся положительные ионы собираются сеткой, имеющей отрицательный потенциал по отношению к нити накала.Таким образом, небольшой ток ионизации протекает через цепь накала сетки и может быть считан на гальванометре G, в то время как электронный ток получен миллиамперметром мА.

Второй случай:

Поскольку сетка находится под положительным положением, а пластина под отрицательным потенциалом по отношению к нити, электроны, испускаемые нитью, притягиваются сеткой, но некоторые из них проходят через нее за счет своего импульса, вызывая ионизацию газа. в пространстве между сеткой и пластиной.

Выделяемые таким образом положительные ионы собираются на пластине, и любые электроны, попадающие в область, отталкиваются ею. Затем положительный ион считывается на гальванометре G ’, а ток электронов — на миллиамперметре, как и раньше. Из двух рассмотренных схем последний метод более чувствителен, но с первым легче работать.

Этот манометр не является абсолютным и должен быть откалиброван по манометру МакЛеода с тем же газом в нем. После калибровки гальванометр G ’заменяется микроамперметром, градуированным в единицах измерения давления.Датчик может использоваться для измерения гораздо более низких давлений, в диапазоне 10 -3 мм, 10 -7 мм рт. Ст. У него есть и другие преимущества перед манометром Маклеода, например: (i) он может использоваться для измерения давления как паров, так и газов, и (ii) он очень маленький по размеру, и он может быть расположен в непосредственной близости от сосуда, который выпускается.

Недостатки:

Его манипуляции сложны, и он требует большого количества дополнительного электрического оборудования. Кроме того, его чувствительность зависит от природы газа, расположения его электродов и используемой электрической цепи.Кроме того, органические пары «отравляют» нить накала и уменьшают эмиссию электронов. В качестве необходимой меры предосторожности «холодная ловушка» из снега или ацетона из углекислого газа устанавливается между манометром и отработанным сосудом.

В случае, если для откачивания сосуда используется масляный диффузионный насос, необходимо использовать своего рода «перегородку» для предотвращения попадания любых молекул масла обратно в датчик и, таким образом, нарушения его работы. При более высоких давлениях срок службы манометра сокращается из-за бомбардировки нити ионами из-за возможности химической реакции с газом вокруг нее.

Датчик ионизации α-излучения:

Это последняя форма ионизационного датчика, в котором ионизация газа осуществляется α-частицами радиоактивного вещества. Поскольку здесь не требуется нагревания катода, он называется датчиком ионизации с холодным катодом.

Датчик состоит из закрытой ионизационной камеры C, находящейся внутри внешней защитной оболочки и перфорированной сверху и снизу для обеспечения свободного доступа к газу внутри нее. На дне камеры находится небольшая тарелка P в форме блюдца площадью 1 см 2 , верхняя поверхность которой выполнена из сплава золота и радия.Он находится в равновесии с продуктами его распада, а именно, радоном, радием A и радием B. Первым из них является газ.

Чтобы предотвратить утечку этого газа, верхняя поверхность бляшки электролитически покрыта слоем никеля. Это также служит дополнительной цели предотвращения загрязнения парами ртути. Потери пластинки из-за радиоактивного излучения настолько малы, что прибор требует проверки только один раз в несколько лет. Эта пластинка образует высокоэффективный излучатель α-лучей с низкой мощностью излучения.

Сетка G состоит из четырех протянутых или растянутых проволок. Это ограничивает расстояние, которое должны пройти положительные ионы, образующиеся в результате ионизации газа α-частицами. Это облегчает их «поимку» до того, как они успеют преодолеть большие расстояния. Это связано с тем, что ионы могут снова объединиться, и, таким образом, линейная зависимость между током ионизации и давлением может оказаться недействительной, в результате чего будет выбита вся основа датчика.

Малый ток ионизации усиливается и фиксируется.Манометр может использоваться для измерения давлений в широком диапазоне от 10 -3 мм до 1000 мм и имеет непрерывное считывание.

Одним из серьезных недостатков манометра является необходимость принятия дополнительных мер предосторожности для предотвращения опасности воздействия используемого радиоактивного вещества.

14.
Датчик Кнудсена :

Это очень простой, но эффективный манометр, используемый для измерения самого низкого давления из когда-либо созданных. При высоких давлениях газ ведет себя как вязкая жидкость.Его течение через узкие трубки подчиняется закону Пуазейля, скорость потока пропорциональна четвертой степени радиуса трубки. Он ограничен частотой внутримолекулярных столкновений.

При низком давлении длина свободного пробега молекул становится больше, чем радиус трубки. В этих условиях поток газа весьма убедительно назван Кнудсеном молекулярным потоком. Механическая сила, действующая между двумя поверхностями, расположенными очень близко друг к другу и поддерживаемыми при разнице температур, известна как радиометрический эффект.

Кнудсен использовал радиометрические силы при низких давлениях при разработке своего абсолютного манометра. Он позволяет нам измерять давление в вакуумированном сосуде от 10 -3 мм до 10 -7 мм, отмечая отклонение холодной пластины, подвешенной в сосуде, из-за ее бомбардировки молекулами, отскакивающими от рядом горячая плита.

Если размеры пластин очень велики по сравнению с расстоянием между ними, так что все краевые эффекты можно игнорировать, а также, если это расстояние мало по сравнению со средней длиной свободного пробега молекул, отклоняющая сила отталкивания на холодной пластине оказывается пропорциональным давлению газа в сосуде вплоть до давления 10 -7 мм.

Основные элементы манометра показаны на рис. 25.16. Здесь P 1 и P 2 представляют собой две неподвижные пластины, электрически нагреваемые и расположенные на противоположных сторонах холодной пластины A в форме прямоугольной рамы для картины, подвешенные на кварцевом волокне, несущем зеркало M для обеспечения возможности его отклонения. измеряется лампой и шкалой.

Предположим, что температура P 1 и P 2 равна T 1 , а температура A равна T 2 .Если n 1 и n 2 — количество молекул на кубический сантиметр, перемещающихся из P 1 в A и из A в P 1 , со среднеквадратичными скоростями c̅ 1 и c̅ 2 соответственно. . Тогда частота столкновений молекул на квадратный сантиметр должна быть такой же.

Можем написать-

Ур. (25.21) показывает, что сила, действующая на место A, не зависит от природы газа в сосуде.

Далее, если a — площадь каждой вертикальной полосы A, то сила, действующая на каждую полосу = F.a. Поскольку эти силы действуют в противоположных направлениях на две полосы, они составляют пару, равную F.a.2r, где r — среднее расстояние каждой полосы от подвесной проволоки.

Таким образом, рама отклоняется, что приводит к возникновению восстанавливающей крутильной пары в подвесном тросе. Речь идет об отдыхе, когда две пары уравновешивают друг друга. Пусть тогда он отклонился на угол θ.Если τ — крутильная пара, то в подвесном тросе на единицу скрутки устанавливается полная крутильная пара, стремящаяся вернуть раму в исходное положение θ; и мы, следовательно, имеем —

Давление p газа в сосуде можно оценить с помощью уравнения. (25,24).

Преимущества:

Датчик обладает следующими основными преимуществами:

и. Его просто и легко построить.

ii.Он дает непрерывную индикацию давления в сосуде.

iii. Не требует использования нежелательных жидкостей, таких как ртуть.

iv. Он не подвержен никаким внешним воздействиям.

v. Может использоваться для измерения давления всех видов газов и паров, независимо от их массы или конденсируемости.

vi. Он стабилен и очень чувствителен к низкому давлению до 10 -7 мм.

Руководство по выбору вакуумметров и приборов

: типы, характеристики, применение

Вакуумметры — это устройства для измерения вакуума или давления ниже атмосферного.Вакуум — это пространство, в котором давление газа ниже атмосферного. Мера вакуума связана с давлением. Вакуумметры и инструменты используются вместе с датчиками вакуума для контроля и управления вакуумным давлением в системе.

Как изготавливаются манометры. Видео предоставлено: Wika Instrument, LP / CC BY 3.0

Технологии вакуумметров

В вакуумметрах

используется несколько различных технологий для измерения вакуума в окружающей среде.

Низкий вакуум

Низкий вакуум можно измерить с помощью устройств, использующих механическое отклонение.

Поршень использует герметичный поршень / цилиндр для измерения изменений давления.

Механическое отклонение использует упругий или гибкий элемент для механического отклонения при изменении давления, например диафрагму, трубку Бурдона или сильфон.

Пьезоэлектрические датчики давления измеряют динамическое и квазистатическое давление.Двунаправленные преобразователи состоят из металлизированного кварца или керамических материалов, которые обладают естественными электрическими свойствами. Они способны преобразовывать напряжение в электрический потенциал и наоборот. Они очень прочные, но требуют схемы усиления, которая может быть восприимчива к ударам и вибрации.

Микроэлектромеханические системы (МЭМС) , как правило, представляют собой микросистемы, изготовленные путем микрообработки поверхности кремния для использования в очень небольших промышленных или биологических системах.

Вибрирующие элементы (кремниевый резонанс) используют технологию вибрирующих элементов, такую ​​как кремниевый резонанс.

Переменная емкость Приборы для измерения давления используют изменение емкости в результате движения диафрагменного элемента для измерения давления. В устройстве используется тонкая диафрагма в качестве одной пластины конденсатора. Приложенное давление вызывает отклонение диафрагмы и изменение емкости. Отклонение диафрагмы вызывает изменение емкости, которое обнаруживается мостовой схемой.

Тензодатчики (тензочувствительные переменные резисторы) прикреплены к частям конструкции, которые деформируются при изменении давления. Четыре тензодатчика обычно используются последовательно в мостовой схеме Уитстона, которая используется для измерения. Когда напряжение подается на два противоположных угла моста, электрический выходной сигнал создается пропорционально приложенному давлению. Выходной сигнал собирается в оставшихся двух углах моста.

Манометры обычно изготавливаются из прозрачной U-образной трубки и частично заполнены жидкостью, такой как вода, ртуть или масло. Относительная величина вытеснения жидкости между ножками U-образной формы указывает на превышение давления, оказываемого с одной или другой стороны. Преимущество использования вакуумметров манометрического типа заключается в том, что показания давления не зависят от типа газа.

Вакуумметры Бурдона состоят из трубки, изогнутой по дуге окружности.Внутренняя часть трубки соединена с вакуумной системой, а конец трубки изгибается при изменении внешнего давления. Конец трубки также соединен со стрелкой, которая перемещается на шкале индикатора при изменении давления, подобно биметаллической полосе

.

Трубка Бурдона. Кредит изображения: efunda.com

Средний-высокий вакуум

Вакуум от среднего до высокого необходимо измерять с помощью термических и молекулярных устройств.

Термопары измеряют изменения теплопроводности остаточного газа внутри измерительной трубки. Показания давления для этого устройства зависят от типа газа. Термопары включают нить накала, источник питания для нити и измеритель с подвижной катушкой для отображения давления. Количество потерянного тепла зависит от давления газа. Существует несколько конструкций датчика Пирани. Одна конструкция предусматривает использование двух пластин с разной температурой.Количество энергии, затрачиваемой на нагрев, является мерой давления газа. В другой конструкции используется одна пластина для измерения теплопроводности газа по потере тепла в окружающую среду.

Датчик термопары. Изображение предоставлено: National Instruments

Ионизационные датчики с горячим катодом инициируют постоянный поток электронов от катода или источника электронов к аноду или стоку электронов.Эти электроны сталкиваются с зависящим от давления количеством молекул газа, которые становятся положительными ионами и вызывают связанный с давлением ток на коллекторе ионов.

Также доступны ионизационные датчики с холодным катодом . Поскольку в них нет активных компонентов, таких как горячие нити, манометры с холодным катодом могут выдерживать внезапное или продолжительное воздействие газов под высоким давлением. Устройства с холодным катодом оттягивают электроны от поверхности электрода за счет поля с высоким потенциалом.

Для получения дополнительной информации прочтите руководство Engineering 360 по выбору датчиков вакуума.

Тип дисплея

Вакуумметры

имеют дисплей, позволяющий пользователю контролировать вакуумное давление в системе. Типы дисплеев включают:

Тип весов

Технические характеристики

Технические характеристики вакуумметров включают:

Диапазон вакуума — это диапазон давлений от самого низкого давления вакуума до самого высокого давления вакуума.

Диапазоны давления вакуума. Кредит изображения: Oerlikon Leybold, Inc.

Рабочая температура — это полный требуемый диапазон рабочих температур окружающей среды. Температура и давление в системе напрямую связаны друг с другом. Если температура закрытой рабочей среды повышается, давление в системе возрастает. Чтобы предотвратить повреждение оборудования, важно знать экстремальные температурные диапазоны в данной местности.

Точность — это разница между истинным значением и показанием, выраженная в процентах от диапазона.Он включает в себя комбинированные эффекты метода, наблюдателя, устройства и окружающей среды.

Медиа — это термин, используемый для описания материала, который окружает область вакуума. Некоторые вакуумметры измеряют давление жидкостей. Другие измеряют давление твердых тел. Также доступны устройства, предназначенные для работы в опасных условиях или для материалов, не включенных в перечень, специализированных или патентованных.

Стандарты вакуумметров

Обычно в вакуумметрах используются классы точности Американского общества инженеров-механиков (ASME) и Deutsches Institut für Normung (DIN), немецкой национальной организации по стандартизации.Примеры включают классы A, B, C и D, а также степень 1A (1% полной шкалы), 2A (0,5% полной шкалы), 3A (0,25% полной шкалы) и 4A (0,1% полной шкалы).

Применение вакуумметров и приборов

Пылесосы

используются во многих промышленных приложениях, таких как автомобилестроение, судоходство, исследования и разработки, а также производство. Они могут использоваться для удержания материалов, перемещающихся по системе, или для очистки рабочей зоны от загрязняющих веществ. Датчики и приборы, такие как датчики, являются важным компонентом для обеспечения надлежащего функционирования и безопасности системы и оборудования.

Другие типичные области применения включают химические и нефтеперерабатывающие заводы, фармацевтику, морское бурение и добычу, бумажные фабрики, производство удобрений и т. Д.

ресурсов

Введение в вакуумметры

Как выбрать промышленный пылесос

Изображение предоставлено

Грейнджер


давление: Инструменты для измерения давления

Прибор для измерения атмосферного давления, барометр, откалиброван так, чтобы показывать ноль при полном вакууме; поэтому давление, показываемое прибором, называется абсолютным давлением.Термин манометр обычно применяется к другим приборам, используемым для измерения давления. Они производятся самых разных размеров и типов и используются для регистрации давления, оказываемого другими веществами, кроме воздуха, — водой, маслом, различными газами, — регистрируя давление до 13,8 × 10 3 Н на квадратный метр (2 фунта на квадратный метр). кв. дюймов) или до 13,8 × 10 7 Н на кв. м (10 тонн на кв. дюйм) и более (как в гидравлических прессах). Некоторые манометры предназначены для выполнения специальных операций, таких как манометры портативного воздушного компрессора.В этом случае манометр автоматически останавливает дальнейшую работу, когда давление достигает определенной точки, и запускает ее снова, когда сжатие упадет до определенного предела.

В общем, манометр состоит из металлической трубки или диафрагмы, которая деформируется при приложении давления и, благодаря расположению умножающих рычагов и шестерен, заставляет индикатор регистрировать давление на градуированной шкале. Манометр Бурдона, используемый для измерения давления пара и вакуума, состоит по существу из полой металлической трубки, закрытой с одного конца и изогнутой по кривой, обычно эллиптической в ​​сечении.Открытый конец подсоединяется к котлу. По мере увеличения давления внутри трубы (от котла) труба имеет тенденцию выпрямляться. Закрытый конец прикрепляют к индикаторной игле, которая регистрирует степень выпрямления трубки. Если давление слишком мало для точного измерения манометром Бурдона, используется манометр. Самый простой тип манометра состоит из U-образной трубки, частично заполненной жидкостью (т. Е. Ртутью), при этом один конец остается открытым для атмосферы, а другой конец — к источнику давления.Если измеряемое давление больше или меньше атмосферного, жидкость в трубке движется соответствующим образом. В экспериментах по определению воздействия высокого давления на различные вещества было произведено давление до нескольких миллионов фунтов на квадратный дюйм.

Колумбийская электронная энциклопедия, 6-е изд. Авторское право © 2012, Columbia University Press. Все права защищены.

Дополнительные статьи в энциклопедии: Physics

Цифровой манометр, измерение давления — Prisma Instruments

Манометр — это устройство для измерения давления, функция которого, в принципе, заключается в измерении давления вакуума до давлений 2500 бар и более.Существует 3 типа давления: абсолютное, относительное и дифференциальное. Присоединение может быть вертикальным или задним (осевым).

Рассчитайте давление и температуру

Этот продукт используется для измерения давления газов (сжатый воздух, природный газ, азот и т. Д.) И жидкостей (вода, углеводородные масла, молоко и т. Д.). Манометр используется для измерения давления, вакуума. или перепад давления. Его можно использовать в жидкой или воздушной форме.В отличие от промышленного игольчатого манометра, точность которого не может превышать 0,1%. Цифровой манометр часто используется в качестве эталонных приборов с точностью измерения до 0,02%, что в 5 раз точнее самых точных механических манометров. С помощью этих испытаний индивидуальные данные собираются и сохраняются в приборе, чтобы характеризовать его работу в этом температурном диапазоне. Цифровые манометры: ADT680, ADT681, PI700 и PI105 обеспечивают точность около 0,05%, 0,1% или 0.20% полной шкалы, измерение давления от вакуума до 2800 бар.

Цифровые измерительные приборы

Этот цифровой манометр обеспечивает надежные, точные и экономичные результаты при измерении относительного, абсолютного, динамического или дифференциального давления. Эта цифровая камера может быть установлена ​​на панели и включает в себя большой дисплей с подсветкой с 5-значным разрешением для графических и цифровых дисплеев и систему связи RS232. Эти данные могут быть записаны и расшифрованы на ПК.Цифровые манометры типа: ПИ100 и ПИ80. Эти устройства оснащены большим ЖК-экраном и имеют различные функции, включая 13 единиц измерения, таких как: кПа, Па, PSI, кг / см², бар, МПа …. Может использоваться для установок с температурой окружающей среды. от — 10 до + 70 ° C. Отличается точностью ± 0,1% ± 0,2% ± 0,4%, полной шкалой и (-1-0) шкалами при 1600 бар.

Этот тип цифрового манометра состоит из корпуса со шкалой 100 мм, 80 мм или 60 мм и соединением из нержавеющей стали, а также большого 5-значного дисплея для оптимальной точности с подсветкой и кнопкой включения / выключения для сброса.ноль, различные выбираемые единицы, такие как стержни, фунты на квадратный дюйм … и возможные соединения с резьбой 1/4 «NPT, ¼ BSP, ¼» G, но также настраиваемые в соответствии с вашими требованиями. Их особенность заключается в том, что эти манометры оснащены высокоточными датчики, которые отображают температуру в режиме реального времени, имеют функцию аварийного сигнала батареи и регистратор минимального и максимального давления для удобного управления и допускают двойной дисплей: давление / температура упрощает считывание столбцов / температуры Эти инструменты подходят для приложений, требующих надежных измерений с точки зрения точности и стабильности.

Для вашего промышленного оборудования

Эти цифровые манометры используются в различных областях, таких как: портативное измерение давления, измерение давления в полевых условиях, поддержка оборудования, калибровочная лаборатория и т. Д. У нас также есть другие диапазоны манометров, такие как трубчатые манометры, используемые в агрессивных средах или приложениях высокого давления. Но также и капсульные манометры для проверки при низком и очень низком давлении. Мы поставляем это функциональное и простое в использовании оборудование с сертификатом калибровки с возможностью отслеживания на заводе. Просто добавьте его в корзину, чтобы разместить заказ.Все манометры могут поставляться с запорной арматурой.

Доставка занимает несколько дней, если товар есть в наличии.

Как измерить вакуум: методы, единицы и весы

Измерение вакуума, по сути, означает присвоение числа отсутствию чего-либо. Точнее, измеряется величина отрицательного давления в объеме пространства, вызванного отсутствием воздуха по отношению к атмосфере. К сожалению, универсальной единицы измерения вакуума не существует.В зависимости от уровня вакуума, необходимого для конкретного применения, часто необходимо использовать разные шкалы, единицы измерения и датчики.

Краткая история измерения вакуума

Ключевым событием в истории вакуумной техники стал эксперимент, проведенный итальянским физиком Андреа Торричелли в 1643 году. Торричелли наполнил стеклянную трубку длиной около 1 м ртутью. Затем он заткнул один конец трубки и перевернул, поместив открытый конец в емкость с ртутью.

При удалении пробки ртуть в конечном итоге остановится на высоте примерно 760 мм (30 дюймов) над поверхностью резервуара, независимо от высоты ртути в резервуаре или угла наклона трубки.

Это устройство измеряет атмосферное давление и может использоваться в качестве барометра (приписывают изобретение Торричелли). Эксперимент также показал, что пространство, оставшееся над ртутью в перевернутой трубке, было вакуумом.

Несколько сотен лет спустя та же технология была использована в изобретении вакуумного подъемника.

Вакуумные подъемники используются для эффективного и безопасного перемещения тяжелых грузов.

Обычные вакуумные единицы и весы

Миллиметры или дюймы ртутного столба все еще используются для измерения давления в вакуумных системах.Миллиметры ртутного столба или мм рт. 1 Торр равен 1 мм рт. Ст., А 760 Торр / мм рт. Ст. Равен атмосферному давлению (1 атм). Однако, в отличие от 17 и века, теперь мы можем создавать вакуум, который измеряется в очень малых долях торра.

Дополнительные устройства используются в разных частях мира для измерения давления вакуума. Наиболее распространенными являются:

  • атм — стандартизированное атмосферное давление, 760 мм рт. мм рт. Ст. — миллиметры рт. -сила на квадратный метр
  • мбар — миллибар, бар (кПа x 100) x 1000

В Северной Америке принято использовать дюймы рт. a Торр) для давлений, достигаемых форвакуумными насосами.

За пределами Северной Америки наиболее распространенными единицами измерения являются отрицательные миллибар и / или кПа (часто на манометрах используются оба значения). Паскаль (килопаскаль / кПа) — это стандартная метрическая единица измерения давления, обычно используемая в научных и технических статьях.

В так называемом диапазоне грубого вакуума, от атмосферного давления до 25 Торр, также принято (и более практично) определять вакуум как процент от полного вакуума. Например, вакуумная подъемная система может работать примерно при 60% от общего вакуума.

Возможен ли идеальный вакуум?

Нет. Идеальный вакуум, который также может называться полным вакуумом или абсолютным вакуумом, — это объем, который не содержит ничего. Космическое пространство приближается с небольшим количеством атомов водорода на кубический метр, но никогда не достигает нуля, и то же самое верно даже в самых технически продвинутых вакуумных системах на Земле.

Хотя небольшой объем может не содержать частиц в течение очень короткого времени, все же будут происходить квантовые явления, такие как фотоны.Тем не менее, идеальный вакуум является неизбежной теоретической точкой отсчета, которую мы, например, используем при определении и сравнении процентного содержания вакуума. Идеальный вакуум (100%), измеренный во всех единицах измерения, включая PSI, мм рт. Ст., Торр, мбар или дюйм рт. Ст., Равен 0.

Что считается высоким вакуумом?

Любое отрицательное давление, значительно ниже стандартного атмосферного давления (760 Торр / мм рт. Ст., 29,9 дюйма рт. Ст. Или 14,7 фунт / кв. Дюйм), считается вакуумом. Качество вакуума впоследствии делится на диапазоны, которые в некоторой степени произвольны, но в первую очередь основаны на оборудовании, необходимом для его достижения или измерения.

Диапазон вакуума, который можно измерить в единицах ртутного столба (Hg), называется диапазоном грубого вакуума. Здесь работает вакуумное подъемное оборудование и множество других промышленных применений.

Это диапазоны вакуумного давления, измеряемые в Торр (или долях 1 Торр).

  • Атмосферное давление : 760 Торр
  • Грубый вакуум : от 760 до 25 Торр
  • Средний вакуум : от 25 до 1 × 10 -3 Торр
  • Высокий вакуум : 1 × 10 — 3 до 1 × 10 -9 Торр
  • Сверхвысокий вакуум : 1 × 10 -9 до 1 × 10 -12 торр
  • Чрезвычайно высокий вакуум : Менее 1 × 10 -12 Торр

Что определяет высокий вакуум, так это то, что он обычно находится в диапазоне от 1 × 10 -3 до 1 × 10 -9 Торр, что соответствует одной тысячной (0.001) от торра (или 1 микрона) до одной миллиардной (0,000000001) торра. Другим ограничивающим фактором является то, что обычно требуется многоступенчатая накачка и измеряется с помощью ионизационного датчика.

Вакуумметры

В вакуумной технике и других приложениях, которые работают в диапазоне грубого вакуума, уровень вакуума обычно измеряется с помощью манометров с прямым считыванием показаний. Манометры с прямым считыванием показаний могут обеспечить точное измерение от атмосферного давления до примерно 1 торр, а в некоторых случаях и ниже.К таким технологиям относятся манометры с U-образной трубкой, емкостные манометры и трубки Бурдона.

Манометры с U-образной трубкой : Одним из основных устройств для измерения давления и вакуума является манометр с U-образной трубкой. Он имеет форму буквы U, и когда к одной ноге прикладывается вакуум, жидкость в трубке поднимается по ней и падает в другую.

Емкостные манометры : Емкостный манометр — значительно более сложная и точная форма манометра. В нем используется натянутая диафрагма, одна сторона которой подвергается измерению объема.На другой стороне находится электродный узел с электродом сравнения и датчиком давления. Когда диафрагма отклоняется относительно давления, это вызывает изменение емкости, которое регистрируется и в конечном итоге преобразуется в точное измерение.

Вакуумметры с трубкой Бурдона : Самым распространенным манометром на сегодняшний день является манометр с трубкой Бурдона. Этот относительно простой, но точный механический инструмент используется с 19 века и до сих пор широко используется.Он очень полезен в широком спектре приложений, включая установку и устранение неисправностей промышленных вакуумных систем.

Сама трубка Бурдона представляет собой дугообразную трубку, соединенную с вакуумной системой. Он будет более или менее изгибаться от давления относительно атмосферы, которое приводит в действие прикрепленную шкалу через набор шестерен и пружин.

Измерение вакуумной подъемной системы

Вакуумная подъемная система работает в грубом диапазоне вакуума, что позволяет сравнительно легко измерить уровень вакуума с помощью обычных манометров.В зависимости от цели измерения — такой как установка, регулировка или обнаружение утечек — отправной точкой является присоединение манометра к соответствующей части системы. В случае вакуумных систем TAWI мы знаем точную производительность наших вакуумных насосов, и измерение уровня вакуума необходимо только в определенных обстоятельствах.

Поиск и устранение неисправностей вакуумной системы

Проблемы с низкой грузоподъемностью обычно вызваны утечками в системе, которые могут быть обнаружены путем измерения уровня вакуума в различных частях системы.Первоначальный метод измерения заключается в размещении манометра, прикрепленного к испытательной пластине, над областью присосок. Это будет имитировать нагрузку, которая должна быть в состоянии достичь производительности вакуумного насоса.

Вакуумная подъемная система никогда не герметична на 100%, но если уровень вакуума не достигает 55–60% (от теоретического абсолютного вакуума), это указывает на утечку. Затем можно выполнить измерения в нескольких точках на пути между всасывающими опорами и насосом, чтобы определить место утечки.

Регулировка для пористых нагрузок

При достижении производительности насоса на всасывающих лапах также возможно, что утечка является самой нагрузкой, которая вызывает потерю отрицательного давления.Решение состоит в увеличении производительности насоса — не с точки зрения того, какой уровень вакуума может достичь насос, а с точки зрения потока, который насос способен откачивать.

Пористые нагрузки требуют более мощных насосов для откачивания воздуха по сравнению с плоскими непористыми грузами. Вот почему можно использовать небольшой вакуумный насос с расходом 4 м. 3 / ч (141 фут3 / ч), подвешенный к цепной лебедке, для подъема стальных пластин весом до 1,5 тонн (3300 фунтов).

С другой стороны, вам может понадобиться насос мощностью 3 кВт, обеспечивающий расход 230 м3 / ч (8133 футов 3 / ч) при подъеме 25 кг (55 фунтов.) мешок муки или лист пористой фанеры.

Другими словами, при выборе правильного типа вакуумной системы для конкретного применения необходимо учитывать множество факторов. Для обеспечения безопасности системы требуемая грузоподъемность также умножается в два раза.

Подробнее

Вот отличное введение в вакуумную технологию

Эта статья расскажет вам о безопасном подъеме с использованием вакуумной техники.

Здесь вы можете узнать больше об эффективной работе с вакуумными подъемниками.

Вы достаточно прочитали? Свяжитесь с представителем TAWI.

Преобразование давления и вакуума | ISM

Измерение давления и вакуума

Давление измеряется способами, которые отражают способ измерения давления и место измерения давления. Для измерения давления и вакуума используются самые разные методы и устройства. Эти устройства обычно называют манометрами или вакуумметрами.Измерение давления обычно описывается применительно к атмосферному давлению, абсолютному давлению или манометрическому давлению.

Атмосферное или барометрическое давление — это давление, создаваемое массой атмосферы, которое зависит от высоты, местоположения и погоды. Столб воздуха в один квадратный дюйм в поперечном сечении от уровня моря до верхних слоев атмосферы весит около 14,7 фунтов. Это дает величину атмосферного давления на уровне моря около 14,7 фунтов на квадратный дюйм. Абсолютное давление измеряется относительно абсолютного вакуума.Из-за этого абсолютное давление равно избыточному давлению плюс атмосферное давление. Для манометрического давления используется давление окружающего воздуха
в качестве нулевой точки. Это означает, что манометрическое давление фактически равно абсолютному давлению за вычетом атмосферного давления окружающей среды.

Манометр — один из старейших типов манометров, до сих пор широко используемых. В манометрах для измерения относительного давления используется столб жидкости, обычно воды или ртути (Hg). Вакуумметр используется для измерения давления в вакууме, обычно относительно атмосферного давления в непосредственной близости.


Измерение давления в технологических системах
Дифференциальное давление — это измерение давления, наиболее часто встречающееся в промышленных технологических системах. Дифференциальное давление — это разница давлений между двумя точками в системе. Манометры дифференциального давления будут иметь два входных отверстия, каждое из которых подключено к одной из двух сравниваемых точек.

Коэффициенты преобразования давления и вакуума

Умножить по Получить
атм 1.0132501 бар
атм 1033.2276 гс / см2
атм 33,898539 футов водяного столба (4 ° C)
атм 406.64355 в ч3O (4 ° C)
атм 29.92469 дюйм рт. Ст. (0 ° C)
атм 1.0332275 кгс / см2
атм 10332.275 кгс / м2
атм 101.32501 кПа
атм 14.695949 фунтов на кв. Дюйм (диф.)
атм 760.0021 мм рт. Ст. (0 ° C)
атм 14.69595 фунтов на кв. Дюйм (диф.)
бар 401.46308 в ч3O (4 ° C)
бар 29.529983 дюйм рт. Ст. (0 ° C)
бар 100 кПа
бар 14.503774 фунтов на кв. Дюйм (диф.)

Скачать PDF Коэффициенты преобразования давления и вакуума

Наверх

% PDF-1.4 % 6497 0 объект > эндобдж xref 6497 91 0000000016 00000 н. 0000002175 00000 н. 0000002274 00000 н. 0000002925 00000 н. 0000003120 00000 н. 0000003457 00000 н. 0000003672 00000 н. 0000003694 00000 н. 0000003821 00000 н. 0000003843 00000 н. 0000003973 00000 н. 0000003995 00000 н. 0000004128 00000 н. 0000004150 00000 н. 0000004281 00000 п. 0000004303 00000 п. 0000004434 00000 н. 0000004456 00000 н. 0000004586 00000 н. 0000004608 00000 н. 0000004738 00000 н. 0000004775 00000 н. 0000004797 00000 н. 0000004930 00000 н. 0000004952 00000 н. 0000005083 00000 н. 0000005105 00000 н. 0000005237 00000 н. 0000005259 00000 н. 0000005390 00000 н. 0000005412 00000 н. 0000005543 00000 н. 0000005565 00000 н. 0000005699 00000 н. 0000005721 00000 н. 0000005853 00000 п. 0000005875 00000 н. 0000006006 00000 н. 0000006028 00000 н. 0000006158 00000 п. 0000006180 00000 п. 0000006313 00000 н. 0000006335 00000 н. 0000006468 00000 н. 0000006490 00000 н. 0000006621 00000 н. 0000006643 00000 п. 0000006773 00000 н. 0000006795 00000 н. 0000006888 00000 н. 0000006910 00000 п. 0000007182 00000 н. 0000007204 00000 н. 0000007480 00000 н. 0000007503 00000 н. 0000008165 00000 н. 0000008189 00000 н. 0000011041 00000 п. 0000011065 00000 п. 0000012499 00000 п. 0000012522 00000 п. 0000013537 00000 п. 0000013561 00000 п. 0000016047 00000 п. 0000016071 00000 п. 0000018010 00000 п. 0000018034 00000 п. 0000019739 00000 п. 0000019763 00000 п. 0000022626 00000 п.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.