Автоматизирован ные системы управления химико- технологическими процессами

Измерение давления

1

Измерение давления

В системе СИ за единицу давления принят паскаль (Па).

Давлением Р называют отношение Р=F/S абсолютной величины нормального, то есть действующего перпендикулярно к поверхности тела, вектора силы F к площади S этой поверхности.

Сумма атмосферного и избыточного давлений представляет собой абсолютное давление, т. е.

Рабс = Ратм + Ризб

Если абсолютное давление меньше атмосферного, то их разность называется разрежением или вакуумом:

Рвак = Ратм — Рабс

2

Измерение давления

Р — давление, ДБ — датчик давления барометрического (атмосфернфого),

ДА — датчик давления абсолютного, ДИ — датчик давления избыточного,

ДВ — датчик давления вакуумметрического, ДД — датчик давления дифференциального (датчик перепада давления).

3

Единицы измерения давления

Единицы измерения давления определяются одним из двух способов:

1)через высоту столба жидкости, уравновешивающей измеряемое давление в конкретном физическом процессе: в единицах водяного столба при 4°С (мм вод. ст.) или ртутного столба при 0°С (мм рт. ст.);

2)через единицы силы и площади. В Международной системе единиц (СИ), принятой в 1960 году, единицей силы является Н (ньютон), а единицей площади - м2. Отсюда определяется единица давления паскаль Па=1 Н/м2).

1 ат = 1 кгс/см2 = 104 кгс/м2 = 0,97 атм = 0, 98×103 мбар = 0,98 бар = 104 мм вод.ст. = 10 м вод.ст = 735 мм рт.ст. = =0,98×105 Па = 98 кПа= 0,098 МПа

4

Классификация манометров

Приборы для измерения давления могут классифицироваться по следующим характеристикам:

•виду измеряемого давления;

•принципу действия;

•области применения (реле или датчик);

•классу точности : 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 (чем меньше цифра, тем точнее прибор).

5

Классификация манометров

По диапазону измеряемого давления

собственно манометр (избыточное давление) – прибор, который измеряет положительную разность между абсолютным и барометрическим давлением в диапазоне от 0,06 до 1000 МПа;

вакуумметр (разрежение) – измеряет давление ниже атмосферного (до 100 кПа);

мановакуумметр (избыточное давление и разрежение) - манометры измеряющие как избыточное (от 60 до 240000 кПа), так и вакуумметрическое (до минус 100 кПа) давление;

напоромер (измеряет малое избыточное давление до 40 кПа),

тягомер (измеряет разрежение до 40 кПа),

тягонапоромер (мановакуумметр с пределами измерений не более ± 20 кПа),

дифференциальный манометр (измеряет разность давления).

6

Классификация манометров

По принципу действия

•жидкостные (измеряемое давление уравновешивается гидростатически столбом жидкости),

•деформационные (давление определяется по величине деформации и перемещения упругого чувствительного элемента),

•грузопоршневые (измеряемое или воспроизводимое давление гидростатически уравновешивается через жидкую или газообразную среду прибора давлением веса поршня с грузоприемным устройством и комплектом образцовых гирь),

•электрические (давление определяется на основании зависимости электрических параметров: сопротивления, емкости, заряда, частоты - от измеряемого давления)

•и другие (тепловые, ионизационные, термопарные и т.п.). .

7

Классификация манометров

По области применения

•общепромышленные, или технические, работающие в промышленных условиях (при перепадах температур и влажности окружающей среды, вибрациях, загрязнении внешней среды и т.п.),

•лабораторные (приборы повышенной точности для использования в комфортных и стабильных условиях лабораторий),

•специальные (применяются в экстремальных условиях: на железнодорожном транспорте, судах, котельных установках, при работе с кислотными и другими агрессивными средами),

•образцовые (для поверки рабочих манометров, обладают более высоким классом точности (0,15;0,25;0,4), чем остальные. ) и

•эталонные (хранители единиц давления с целью передачи их образцовым приборам).

8

Жидкостные манометры

Принцип действия жидкостных манометров основан на уравновешивании измеряемой величины высотой столба рабочей жидкости.

Значение измеряемой величины (разность давлений Р1 и Р2) определяется по шкале прибора:

P1-P2=hpg

где р - плотность рабочей жидкости; g – ускорение силы тяжести

9

Деформационные манометры

По типу упругих элементов, применяемых для измерения давления, деформационные

2500

0,16-4,0%.

10