Деформаційні манометри

Принцип дії деформаційних манометрів полягає в тому, що тиск вимірюється за величиною деформації пружних елементів.

Рис. 8.1. Рідинний манометр. Рис.8.2 Деформаційні манометри.

Деформаційні манометри відрізняються простотою та надійністю конструкції, невеликими габаритами, досить високою точністю, широким діапазоном вимірювання. Завдяки цим якостям деформаційні манометри широко застосовуються в різних галузях техніки в діапазоні вимірювань від

50 Па до 1000 МПа

Розрізняють такі чутливі елементи деформаційних манометрів (рис. 8.2): одно- та багатовиткові трубчасті пружини, мембрани, сильфони та ін.

У приладі з трубчастою одновитковою пружиною (рис. 8.2, а) овального або

еліптичного перетинів під впливом надмірного тиску, що подається у внутрішню порожнину, пружина деформується та її вільний кінець переміщується, діючи на передавальний механізм, який повертає стрілку приладу.

Окрім показуючих приладів широко застосовуються електроконтактні манометри, які призначаються для вимірювання, сигналізації та регулювання тиску. Електроконтактний манометр типу ЕКМ (рис. 8.3) за принципом дії аналогічний вказівному манометру з трубчастою одновитковою пружиною.

в)

Рис. 8.3. Електроконтактний манометр типу ЕКМ 23(а,б) та датчик в)

п'єзокварцового манометра

Для сигналізації та регулювання має контактний механізм який містить три електроконтакти, два з них встановлені на задавачах верхньої 2 та нижньої 1 межі, а третій на вказівній стрілці 3. Встановлення задавача на необхідні межі здійснюється обертом гвинта 5. Якщо вимірюваний тиск збільшується і досягає верхньої заданої межі, замкнеться контакт між вказівною стрілкою й здавачем верхньої межі, зі зниженням тиску до нижньої межі замикається контакт між стрілкою і задавачем нижньої межі. Електроконтактні манометри ЕКМ випускаються з межами вимірювання від 1 до 1600 кгс/см (0,1 - 160 МПа), розривна потужність контактів 10 ВА, клас точності 2,5. Ці прилади встановлюються для регулювання тиску у варильних котлах та автоклавах

8.3. Електричні манометри

Принцип дії електричних манометрів, що отримують найбільше

розповсюдження за останнім часом, грунтується на залежності зміни електричних параметрів манометричного перетворювача від вимірюваного тиску.

До них відносяться:

Манометри опору, принцип дії яких ґрунтується на зміні опору чутливого елемента під дією зовнішнього тиску.

Манометри з тензоперетворювачами – принцип дії ґрунтується теж на

зміні електричного опору чутливого елементу, виготовленого із тензочутливого матеріалу (константану, або сплавів нікеля і міді чи нікелю і хрому), але за його деформації вимірюваним тиском. Тензометр являє собою дріт із константану діаметром 0,02 - 0,05 мм, що наклеєний на ізоляційну основу (папір), яка в свою чергу наклеюється на мембрану, що деформується під дією вимірюваного тиску.

П’єзоелектричні (п’єзокварцеві) манометри – принцип дії грунтується на властивості деяких кристалічних речовин утворювати електричні заряди під дією зусилля, що прикладене до них.

Використовується так званий п’єзоелектричний ефект, тобто ефект виникнення електричних зарядів під час деформації деяких кристалів (кварцу, турмаліну, барію та ін.). Пристрій датчика п'єзокварцового манометра показано на рис. 8.3,в. Чутливим елементом датчика є дві кварцові пластини 2 та 4, які розділені контактною пластиною 3 й за допомогою шайб 1, 5 затискуються між мембраною 8 та кришкою 6. Електричний заряд знімається з кварцових пластин і за допомогою провідника 7 подається на вимірювальний пристрій.

П’єзокварцові манометри це безінерційні прилади і застосовуються під час вимірювання швидкозмінного тиску, рівень вимірювання тиску — до 100 МПа.

Ємнісні манометри – грунтуються на зміні ємності плоского конденсатору за зміни відстані між його обкладинками під дією тиску.

До манометрів спеціального призначення відносяться:

Теплові манометри - в них мірою розрідження є зменшення теплопровідності розрідженого газу.

Оптичні манометри – ґрунтуються на зміні показника заломлення світла в

газі із зміною тиску.

Акустичні манометри – використовують зміну густини газу із зміною тиску і зв’язану з цим зміну резонансної частоти заповненого газом коліна скороченого рідинного манометру, який є акустичним резонатором.

Іонізаційні вакуумметри – грунтуються на залежності іонного струму спеціальної манометричної лампи, під’єднаної до вимірюваного за тиском газового середовища та вторинного вимірювального приладу, від тиску в цьому середовищі. Перераховані групи не вичерпують повністю все різномаїття принципів дії, які використовуються в приладах вимірювання тиску.

[ 2, с.: 97…102; 7, с.: 43…46; 8, с.: 55…71]