Микроманометр

Микроманометр - прибор для измерения малых величин давления жидкости или газа(Рис.5).

Рис.5 Схема микроманометра

Дифференциальные манометры, которые обладают повышенной чувствительностью и точностью показаний и применяются для измерений разности давлений меньше 500 кГ/м2, называются микроманометрами. Условно микроманометры разделяются на две группы:

1) обычные, измеряющие разности давлений больше 0,01 кГ/м2;

2) высокочувствительные, реагирующие на разности давлений меньше 0,01 кГ/м2.

Применение жидкостей в микроманометрах имеет то преимущество, что оно позволяет заранее исключить целый ряд факторов, вызывающих погрешности, например погрешности вследствие трения, мертвого хода, упругого реактивного действия, встречающиеся в приборах, основанных на других принципах действия. Поэтому в лабораторной работе отдают предпочтение микроманометрам, заполняемым разными жидкостями. Жидкостью, служащей для заполнения микроманометров, является главным образом спирт, который достаточно подвижный и хорошо смачивает стенки капилляра.

Жидкостный манометр

Принцип действия жидкостных манометров основан на уравновешивании измеряемой величины высотой столба рабочей жидкости. В качестве рабочей жидкости, в зависимости от величины измеряемого избыточного давления или разряжения, а также от химических свойств измеряемого вещества, применяются: вода, спирт, ртуть, минеральные масла небольшой вязкости

Простота конструкции и надежность гидростатического метода, лежащего в основе работы этих приборов, а также достаточно высокая точность – причины их широкого применения, как для лабораторных, так и для технических измерений небольших избыточных давлений, разрежений, разности двух давлений, атмосферного давления. Образцовые жидкостные приборы служат для поверки некоторых типов манометров, вакуумметров, тягомеров, напоромеров, барометров, дифференциальных манометров.

Рис.6 Жидкостный манометр

Наиболее распространенным и самым простым по устройству является U-образный прибор (Рис. 6). Он состоит из изогнутой в виде буквы U стеклянной трубки 4, примерно до половины заполненной рабочей жидкостью 3. С помощью скобок 1 трубка прикреплена к доске 2, между ветвями трубки размещена шкала 5.

Когда давления Р1 и Р2 равны, уровни жидкости в левой и правой ветвях U-образной трубки находятся против нулевой отметки шкалы. При неравенстве давлений, например, Р1>Р2, уровень в левой ветви опустится, а в правой - поднимется. Отсчет нужно производить дважды: от нуля вниз до уровня в левой ветви и от нуля вверх до уровня в правой ветви; полученные значения отсчетов (их сумма равна h) надо сложить. Это рекомендуется делать, поскольку трубки обеих ветвей прибора могут немного отличаться по диаметру. В этом случае жидкость будет опускаться (в левой) и подниматься (в правой) ветвях на неодинаковое количество делений.

Сильфонные манометры. Прибор «сапфир»

Сильфонные манометры предназначены для измерения разрежения и небольших избыточных давлений до 40 кПа.

Сильфонный манометр — это деформационный манометр, в котором чувствительным элементом является сильфон, представляющий собой гофрированную тонкостенную металлическую трубку, изготовленную из высокопрочного сплава.

В настоящее время выпускаются мембранные бесшкальные манометры типа САПФИР(Рис.7). Они предназначены для работы в системах автоматизации в качестве измерительных преобразователей давления со вторичной регистрирующей аппаратурой. Чувствительным элементом преобразователя является пластина из монокристаллического сапфира (разновидность корунда Al2O3). Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока в электронное устройство. Электронное устройство преобразует этот сигнал в токовый выходной сигнал манометра, значение которого зависит от измеряемого давления. Основное свойство тензорезисторов — способность изменять свое электрическое сопротивление в зависимости от степени прогиба мембраны тензопреобразователя.

Принцип действия сильфонного манометра основан на уравнивании избыточного давления силами упругой деформации сильфона. Избыточное давление подводят внутрь сильфона, при этом длина сильфона увеличивается, вследствие чего стрелка прибора через систему рычагов движется по шкале.

Сильфонные манометры выпускаются как показывающие, так и самопишущие (МСС) с часовым механизмом или электроприводом.

Рис. 7 Устройство сильфонного манометра типа «САПФИР»:

1 — прокладка, 6 — гермовывод,

2 — основание, 7 — мембранныйтензопреобразователь,

3 — полость, 8 — полость тензопреобразователя,

4 — измерительный блок, 9 — фланец,

5 — электронное устройство, 10 — мембрана, 11—камера.