3. Приборы измерения давления

3.1. Приборы давления прямого действия

Приборы давления прямого действия применяют в широком диапа­зоне измерения от нескольких десятков миллиметров водяного столба и до давлений в несколько тысяч атмосфер как в лабораторных, так и в промышленных условиях. Это обусловлено простотой устройства, портативностью, простотой применения и дешевизной. Принцип их действия основан на преобразовании механических перемещений чувствительного элемента прибора давления в механические перемещения указателя по шкале прибора.

Наибольшее применение из приборов прямого действия получили приборы с одновитковой пружиной в качестве чувствительного элемен­та (рис. 12). Они применяются для измерения давлений от 0,1 до 1000 Мпа.

На рис. 27 схематично показано устройство показывающего манометра с одновитковой пружиной Бурдова.

Рис. 27. Схема манометра

с одновитковой пружиной

Один конец трубчатой пружины 1 за­креплен в держателе 2, скрепленном с кор­пусом манометра. Внизу держатель снаб­жен шестигранной головкой и радиальным штуцером 3 с резьбой для присоединения к объекту с измеряемым давлением. Сво­бодный конец пружины, закрытый пробкой с серьгой и запаянной, соединен с сектор­ным передаточным механизмом, состоящим из поводка 4, сектора 5 и шестерни 6, на оси которой укреплена стрелка 7. Спиральная пружина 8, прижимающая зубцы шестерни к зуб­цам сектора, устраняет мертвый ход.

Под влиянием измеряемого давления пружина деформируется и тянет поводок. Поводок поворачивает зубчатый сектор и соответственно шестерню со стрелкой. Передвигающаяся вдоль шкалы стрелка по­казывает значение измеряемого давления. Перемещение свободного конца пружины, а следовательно, и угол поворота стрелки пропорциональны измеряемому давлению, поэтому шкала таких приборов равномерна. Регулировка хода стрелки осуществляется изменением длины плеча сектора со стороны поводка.

Вакуумметры с одновитковой пружиной по своему устройству аналогичны манометру. Если штуцер прибора соединить с объектом, в котором создано разрежение, то трубчатая пружина будет скручиваться и ее свободный конец будет перемещаться не вверх, а вниз. Поэтому стрелка вакуумметра будет двигаться в отличие от манометра справа налево. Чтобы сделать движение пружины обычным, конец трубчатой пружины закрепляют с правой стороны держателя. Однако прямое движение стрелки не является обязательным, и вакуумметры могут быть выполнены как с прямым, так и обратным движением стрелки. Вакуумметры выпускаются с диапазоном измерения от –0,1 до 0 МПа.

Мановакуумметры с одновитковой пружиной предназначены для из­мерения избыточного давления и вакуума и отличаются от манометров в основном шкалой, которая выполняется у них двухсторонней. Шкала, расположенная слева от нуля, служит для измерения вакуума в диапа­зоне от –0,1 до 0 МПа, а справа от нуля находится шкала для изме­рения избыточного давления с верхними пределами измерений от 0,16 до 2,4 МПа.

Приборы с одновитковой пружиной в зависимости от их назначе­ния разделяются на образцовые и рабочие. Рабочие в свою очередь подразделяются на приборы повышенной точности, контрольные и тех­нические. Приборы, предназначенные для измерения с повышенной точностью, изготавливаются в виде манометров (МТИ), вакуумметров (ВТИ) классов точности 0,6 и 1 и мановакуумметров (МТК) класса точ­ности 1. Контрольные показывающие манометры и вакуумметры, пред­назначенные для проверки технических приборов на месте их установ­ки, изготавливаются с одной стрелкой класса точности 0,6 и могут быть выполнены с двумя стрелками класса точности 1. Технические манометры, вакуумметры и мановакуумметры выпускаются классов точ­ности 1; 1,6; 2,5; 4.

Образцовые приборы изготавливают классов точности 0,16; 0,25; 0,4 в виде показывающих манометров типа МО и вакуумметров типа ВО. Манометры образцовые типа МО выпускаются с верхними пределами измерений от 0,1 до 60 МПа.

При выборе шкалы прибора с одновитковой трубчатой пружиной необходимо, чтобы рабочий предел измерения избыточного давления был не менее 3/4 верхнего предела измерения при постоянном давлении и не менее 2/3 верхнего предела измерения при переменном давлении.