5. Пружинный манометр

Манометры с одновитковой трубчатой пружиной (пружиной Бурдона) предназначены для измерения избыточного давления жидкостей, паров и газов.

Мановакуумметры предназначены для измерения избыточного давления и разрежения, а вакуумметры – для измерения разрежения газообразных сред, действующих разрушающе на детали приборов.

Шкала пружинных манометров градуируется в технических атмосферах (кг/см²), шкала вакуумметров – в мм рт.ст.

Пределы измерения избыточного давления 0,3-10000 кг/см², разрежения – до 760 мм рт.ст.

Допустимая погрешность указанных приборов измеряется в процентах от максимального значения шкалы.

Процент допустимой погрешности соответствует классу точности прибора и колеблется от 0,5 до 4%.

Принцип действия пружинного манометра основан на использовании упругих свойств трубчатой пружины Бурдона, являющейся его главным рабочим органом (рис. 5).

Трубчатая пружина Бурдона представляет собой полую трубку эллиптического или овального сечения, согнутую по кругу (рис. 6). Большая ось эллипса сечения расположена параллельно оси, проходящей через точку "0", перпендикулярно к плоскости окружности.

Свободный конец трубчатой пружины запаян, а второй конец соединяется с измеряемой средой.

Под действием избыточного давления трубчатая пружина стремится распрямиться. Этому противодействует упругость материала пружины. Таким образом, угол закручивания изменяется соответственно колебанию давления измеряемой среды.

Явление распрямления трубчатой пружины Бурдона объясняется тем, что с увеличением внутреннего избыточного давления в полости пружины малая ось эллипса сечения пружины увеличивается, а длина пружины до и после деформации неизменна, т.е. дуги "ав" и "а'в' " сохраняют первоначальную длину.

Материалами трубчатых пружин Бурдона являются:

латунь (для измерения давлений до 1500-2000 кг/см²);

сталь (для измерения давлений свыше 2000 кг/см²).

П

Рис. 6. Трубчатая

пружина Бурдона

ружинный манометр работает следующим образом: при подводе измеряемого избыточного давления во внутреннюю полость трубчатой пружины Бурдона пружина стремится распрямиться. Отклонение свободного конца пружины 1 (см. рис. 5) через поводок 2, сектор 3 и трубку 4 преобразуется в отклонение стрелки 5 по шкале.

После снятия давления пружина за счет своей упругой деформации возвращает стрелку обратно.

Правила установки и эксплуатации манометров

с трубчатой пружиной Бурдона

1. При выборе шкалы прибора необходимо иметь в виду, что максимальное давление, измеряемое прибором, не должно быть больше 2/3 шкалы при спокойной нагрузке и 1/2 шкалы при колеблющейся нагрузке, а минимальное давление, измеряемое в обоих случаях, не должно быть меньше 1/3 шкалы.

2

Рис. 7. Схема установки манометра

с сифонной трубкой:

1 – манометр; 2 – трехходовой кран; 3 – сифонная трубка; 4 – стенка трубопровода

. Приборы не должны устанавливаться таким образом, чтобы на них действовало добавочное давление столба жидкости, в противном случае необходимо вводить поправку.

3. Для предохранения приборов от действия высокой температуры они не должны устанавливаться в непосредственной близости от нагретых частей машин, барабанов котлов и прочих подобных установок.

Максимальная температура окружающей среды не должна быть выше +60 ⁰С и ниже + 10 ⁰С.

4. Для предохранения самой пружины Бурдона от непосредственного действия пара или горячих жидкостей и газов, вызывающих коррозионный износ и неточность показаний, манометр присоединяют к трубопроводу или аппарату через сифонную трубку, которая всегда должна быть заполнена конденсатом или какой-либо другой нейтральной жидкостью (рис. 7).