5.4 Сурет - Серпімді сезімтал элементтер

5.4а суретте бір орамды қуыс түтікті серіппе келтірілген. Оның көлденең қимасының пішіні эллипс және жазық овал тәріздес болады. Өлшеніп жатқан қысым келіп түсетін ұшы бекітілген, ал екінші жабық ұшы еркін қозғала алады. 5 МПа қысымға дейін өлшеу үшін түтіктік серіппелер латунь мен қоладан жасалады, ал жоғарғы қысымдарды өлшеу үшін – болат пен никельдің қорытпаларынан жасалады. Түтіктің қисықтық радиусы көбейген сайын және қабырғасы жұқа болған сайын серіппенің сезімталдығы арта түседі. Жұқа қабырғалы серіппелер вакуумметрлік (0,1МПа – ға дейін) қысымды және артық (6,0МПа – ға дейін) қысымды өлшеуге арналған. Овал қималы қалың қабырғалы серіппелер (20÷160)МПа аралығындағы қысымды өлшеуге арналған. Эллипс қималы серіппелердің сезімталдығы жоғары, бірақ қатаңдығы аз. Дөңгелек қималы серіппелер қысымға іс жүзінде сезімтал емес. Қысым 160 МПа – дан жоғары болса, қысымды өлшеу үшін эксцентрлік каналы бар бір орамды серіппелер қолданылады.

Сильфондық және мембраналық сезімтал элементтер қажетті күшті таңдап алу үшін тиімді ауданды арттыруға көбірек мүмкіндік береді. Сондықтан оларды аз шамалы артық қысымды немесе сирелуді өлшеуге қолдануға болады.

5.4б суретте сильфон келтірілген. Сильфон деген бүйір қабырғасында көлденең сақиналы гофрлары бар жұқа қабырғалы түтік. Сильфонның қатаңдығы материалға, түтіктің ішкі, сыртқы диаметрлеріне, қабырғасының қалыңдығына, гофрдың қисықтық r радиусына, тығыздалу α бұрышына, гофрлар санына тәуелді. Сильфондардың көмегімен 0,04 Мпа –ға дейінгі аз қысымды, 0,1 МПа –ға дейінгі вакуумметрлік қысымды, 60 Мпа –ға дейінгі артық қысымды және 25 МПа шамасындағы қысым құламасын өлшеуге болады.

5.4в суретте мембраналық сезімтал элементтер келтірілген. Олар шеңберге бекітілген иілгіш жұқа пластиналар болып табылады. Қысымдар айырмасы әсер еткенде, пластинаның центрі ығысады. Жазық мамбрананың статикалық серпімділік сипаттамасы сызықсыз және жұмыстық нүктесінің орын ауыстыруы аз. Сондықтан оны пьезоэлектрлік түрлендіргіштерде қысымды күшке түрлендіру үшін немесе тензотүрлендіргіштерде қысымды беттік деформацияға түрлендіру үшін қолданады.

5.4г, 5.4д суреттерде гофрленген және мембраналық қораптар түріндегі сезімтал элементтер келтірілген. Мембраналардың профильдері ара тісті, трапеция пішінді, синусоидалық болуы мүмкін. Мембраны гофрлеу оның қатаңдығын арттырады, статикалық сипаттамасының түзелуіне, пропорционалдық зонасының көбеюіне ықпалы тиеді. Дифманометрлерде және тікелей әсер ететін реттегіштердің сезімтал элементтерінде екі немесе одан көп қораптардан тұратын мембраналық блоктар қолданылады.

5.4е суретте тегеурін және тарту күштерін өлшейтін құралдарда қолданылатын бензинге, майға төтеп беретін резеңкеленген мембраналар келтірілген. Мембраналардың ортасына металл пластиналар бекітіледі, олардың біріне серпімді элементтің ролін ойнайтын винттік серіппе тіреледі.

Бақылау сұрақтары

1 Сұйықтық манометрлердің жұмыс істеу қағидасы қандай?

2 Сұйықтық манометрлерде жұмыстық зат ретінде не қолданылады?

3 Серпімді сезімтал элементтердің қандай түрлерін білесіздер?

4 0÷1 кПа; 0÷0,1 МПа; 0÷100 МПа диапазондарындағы қысымдарды өлшеу үшін қандай серпімді сезімтал элементтері бар манометрлерді таңдар едіңіз?

5 Манометрлердің қандай түрлерін білісіздер?