Дифференциальные манометры.

Дифманометры применяются для измерения разности (перепада) давления жидкостей и газов. Они могут быть использованы для измерения расхода газа и жидкостей, уровня жидкостей. Наиболее широкое применение получили мембранные и сильфонные дифманометры.

Мембранные дифманометры являются бесшкальными первичными измерительными приборами, предназначенными для измерения давления неагрессивных сред, преобразующими измеряемую величину в унифицированный аналоговый сигнал или в пневматический сигнал.

Рассмотрим дифманометр мембранного типа с д.-т. преобразователем. Чувствительным элементом этого манометра является мембранный блок , состоящий из мембранных коробок 1 и 3, закреплённых в корпусе 2. Внутренние полости коробок заполнены дистиллированной водой и через отверстие в перегородке сообщаются между собой. С центром верхней мембраны связан сердечник 4 д.-т. преобразователя 5. Сердечник 4 перемещается внутри разделительной трубки 6, выполненной из немагнитной стали. Давление р₁ и р₂ в камеры дифманометра подводится трубками через запорные вентили, причём давление р₁ больше чем р₂. Под действием измеряемой разности давлений (р₁ – р₂­) нижняя мембранная коробка 1 сжимается и жидкость и жидкость из неё перетекает в верхнюю мембранную коробку 3, вызывая перемещение центра мембраны верхней коробки, а вместе с ней и сердечника 4 преобразователя до тех пор, пока усилие от приложенной к мембранному блоку разности давлений не уравновесится упругими силами мембранных коробок. Перемещение сердечника 4 приводит к изменению напряжения выходного сигнала пропорционально измеряемому перепаду давления.

Электрические

Электрические, в которых измеренное давление приводит к изменению какого-либо электрического параметра (тензоэффект, пьезоэффект, магнитоанизотропия).

Тензодатчики, принцип действия основан на изменении сопротивления под действием деформации.

Тензодатчики бывают металлические и полупроводниковые. В качестве металлических используют нихром, константант, в качестве полупроводниковых – кремний и германий. Тензодатчики бывают проволочные и фольговые.

Сапфир 22, 22М: на сапфировую мембрану методом напыления наносятся тензодатчики. Сапфир используют потому что:

- хороший диэлектрик в широком диапазоне температур;

- хорошие упругие свойства;

- смачивается припой (хороший контакт).

Давление рабочей среды воздействует на мембрану 1, шток 2, вызывающий деформацию чувствительного элемента тензопреобразователя 3, чувствительный элемент – сапфировая мембрана на которую нанесены кремневые плёночные тензорезисторы – структура КНС (кремний на сапфире). Тензорезисторы соединены в мостовую схему – 4. Деформация измерительной мембраны 1 приводит к деформации сапфировой мембраны, тем самым вызывая пропорциональное изменение сопротивления тензорезисторов и разбалансу моста. Электрический сигнал с выхода мостовой схемы поступает в дифференциальный усилитель 5, встроенный в усилитель регулятор с коэффициентом усиления обеспечивает перенастройку диапазона измерений. Усиленный сигнал преобразуется в блоке 6 в унифицированный токовый сигнал (05; 420; 204; 50 mA). Питание всех блоков осуществляется от блока питания 7. Блок 8 обеспечивает компенсацию температуры окружающей среды.

Датчики Метран – 100 предназначены в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование измеряемых величин – давления избыточного, абсолютного, разряжения, давления – разряжения, разности давлений, гидростатического давления нейтральных и агрессивных сред в унифицированный токовый сигнал дистанционной передачи, цифровой на базе HART – протокола и цифровой сигнал на базе интерфейса RS – 485.

Датчики Метран – 100 предназначены для преобразования давления рабочих сред: жидкости, пара, газа (в т.ч. кислорода и кислородосодержащих газовых смесей), также м.б. использованы в различных отраслях, в т.ч. в пищевой при контакте с пищевыми материалами.

М.б. использованы во взрывобезопасных и взрывоопасных условиях.

В зависимости от измеряемого давления датчики имеют обозначения, приведённые в таблице.

Измеряемая величина	Датчики общепромышленного исполнения	Датчики взрывозащищённого исполнения
Абсолютное давление	Метран -100-ДА	Метран -100-ЕХ-ДА (искробезопасность) Метран -100-Вн-ДА (электрооборудовоние во взрывоопасных условиях)
Избыточное давление	Метран -100-ДИ	Метран -100-ЕХ-ДИ Метран -100-Вн-ДИ
Разрежение	Метран -100-ДВ	Метран -100-ЕХ-ДВ Метран -100-Вн-ДВ
Давление-разрежение	Метран -100-ДИВ	Метран -100-ЕХ-ДИВ Метран -100-Вн-ДИВ
Разность давлений	Метран -100-ДД	Метран -100-Вн-ДД Метран -100-Вн-ДД
Гидростатическое давление (уровень жидкости)	Метран -100-ДГ	Метран -100-ЕХ-ДГ Метран -100-Вн-ДГ