10. Газоанализатор «орСа».

11. Приборы для измерения давления.

Классификация. Приборы для измерения атмосферного давления называют барометрами, для измерения избыточного давления — манометрами и для измерения разрежения (вакуума) — вакуумметрами.

По принципу действия различают следующие приборы для измерения давления: жидкостные, измеряющие давление с помощью уравновешивающего столба жидкости, заливаемой в прибор; деформационные (механические), в которых используется зависимость деформации трубчатой пружины, мембраны или сильфона от действующего на них давления; электрические, основанные на изменении характеристик электрического тока (сопротивления, индуктивности, емкости) в цепи контроля в зависимости от положения мембраны или сильфона, находящихся под давлением контролируемой среды.

Жидкостные манометры. В системах индикации (измерения) и контроля параметров работы СЭУ используют и-образные и чашечные жидкостные манометры.

Первые представляют собой и-образную стеклянную трубку 2 (рис. 1, а), укрепленную вертикально на доске со шкалой 1. Трубку обычно заполняют ртутью или подкрашенной водой. При давлении в трубке, равном атмосферному, жидкость в обоих ее коленах находится на одном уровне по закону сообщающихся сосудов.

Если одно из колен трубки, например левое, соединить с измеряемой средой, имеющей давление больше атмосферного, то уровень жидкости в нем понизится, а в другом колене трубки соответственно повысится. Расстояние Н по вертикали между этими уровнями и определит значение измеряемой среды.

У манометров второго типа (рис. 1, б) вертикальная стеклянная трубка в нижней части соединена с широким металлическим сосудом (чашей) 3. Вследствие разности диаметров трубки и чаши незначительному снижению уровня жидкости в чаше соответствует значительный подъем уровня в трубке 2, что облегчает

с-счет показаний по шкале 1.

Для измерения сравнительно небольших избыточных давлений и разрежений, например для измерения давления воздушного дутья в котлах или силы тяги в газоходах при теплотехнических испытаниях, используют чашечные жидкостные манометры с наклонной трубкой.

При замерах нулевое деление подвижной шкалы прибора устанавливают на уровне жидкости в чаше, соединенной с измеряемой средой. Такие микроманометры позволяют измерять давление 150—1000 Па.

Преимуществами жидкостных манометров являются сравнительно высокая точность измерения и постоянство показаний независимо от срока службы, так как они

не имеют передаточных механизмов, изнашивание которых могло бы привести к погрешностям измерения.

Пределы измерений жидкостных манометров — от нескольких паскалей до 0,3 МПа.

Деформационные манометры. В практике эксплуатации СЭУ широкое применение получили деформационные манометры с трубчатой пружиной (рис. 2). Они представляют собой трубку 4 эллиптического сечения,

соединенную через штуцер 7 с измеряемой средой.

При повышении давления трубку «распирает» изнутри и она стремится выпрямиться, а при уменьшении давления — наоборот, сжаться. Под давлением среды свободный конец трубки, перемещаясь через тягу 5, зубчатый сектор 6 и шестерню 2 поворачивает стрелку 3 в ту или другую сторону.

Передаточное число сектора и шестерни подбирают так, чтобы при максимальной деформации трубки стрелка поворачивалась на 270°. Спиральная пружина 7, жестко соединенная одним концом с осью стрелки, а другим — с корпусом манометра, обеспечивает непрерывный контакт в сочленениях передаточного механизма, исключая влияние зазоров на показания прибора.

У манометров с трубчатой пружиной возможны засорения и изнашивание последней, особенно при усиленной вибрации и резких изменениях давления. Однако такие манометры отличаются сравнительно высокой точностью и применяются для измерения давления 0,02—100 МПа.

Трубчатые пружины для измерения давления до 15 МПа изготовляют из латуни, а для измерения более высокого давления — из стали.

Мембранные манометры имеют мембрану (диафрагму), закрепленную между соединительными фланцами камеры. Под давлением среды диафрагма, прогибаясь, перемещает стержень, который через тягу, зубчатый сектор и шестерню поворачивает стрелку прибора.

Мембранные манометры измеряют давление не более 3 МП а.

Сильфонные манометры имеют такой же передаточный механизм, как и мембранные. Изменение давления среды в них воспринимает цилиндр с гофрированными стенками, называемый сильфоном.

Рис.1.Жидкостные манометры. Рис.2. Деформационный

а-U-образный, манометр.

б-чашечный.

Электрические манометры. В этих манометрах деформация мембраны, возникающая под давлением среды, преобразуется в электрические сигналы. Изменение характеристик электрического тока в цепи мано-метра фиксируется вольтметром или омметром, шкала которого градуирована в единицах давления.

В качестве электрических дистанционных манометров на судах наибольшее распространение получили манометры ЭДМУ (рис. 3). Их используют в основном как дистанционные приборы и как сигнализаторы, извещающие о недопустимом повышении или понижении

давления масла, воды и других жидкостей и газов.

Изменение давления среды воспринимает мембрана4. Линейное смещение мембраны через преобразователь 3 рычажного типа передается движку реостата 2.

Последний включен в схему равновесного моста магнитоэлектрического логометра. При изменении положения движка реостата нарушается равновесие мостовой схемы. Токи /I и /2, проходя по двум неподвижным индуктивным катушкам, создают два противоположно направленных момента. Каждый из этих моментов стремится установить серповидным сердечник, изготовленный из ферромагнитного материала, чтобы середина его совпадала с центром соответствующей катушки. Но по мере приближения к такому положению вращающий момент, способствующий перемещению сердечника, уменьшается, а момент, противодействующий перемещению, увеличивается. При определенном положении сердечника вращающие моменты сравниваются и стрелка 1 амперметра, шкала которого градуирована в единицах давления, отклоняется на соответствующий угол.

Рис.3.Дистационный электрический манометр.

Вакуумметры и мановакуумметры. По конструкции и принципу действия вакуумметры аналогичны манометрам с трубчатой пружиной, но обладают большей чувствительностью. Появление в трубчатой пружине разрежения заставляет пружину под действием атмосферного давления «сжаться», поэтому она при работе не раскручивается, как у манометра, а, наоборот, закручивается. Вакуумметры применяют на судах для измерения разрежений за воздушным фильтром, в кон-денсаторах паровых машин и на всасывающих линиях

насосов.

Мановакуумметрами измеряют избыточные давления до 0,5 МПа и вакуум до 0,1 МПа. Мановакуумметр с трубчатой пружиной отличается от аналогичного манометра только шкалой, которая у него разделена

на две части. На шкале мановакуумметра нуль располагается в верхней средней части так, что стрелка при возрастании давления перемещается в одну сторону от него, а при разрежении — в другую. Мановакуумметры устанавливают для контроля давления газов в картере двигателя, на центробежных насосах, компрессорах холодильных установок и цилиндрах низкого давления паровых машин.

Дифманометры. Иногда требуется измерять разность давлений рабочей среды, например, разность между давлениями масла до фильтра и после него.

В подобных случаях на магистралях устанавливают дифманометры. Они бывают жидкостными и деформационными (мембранные и пружинные). Устройство и принцип работы жидкостных дифманометров те же, что

и жидкостных U-образных манометров. У жидкостного дифманометра одно колено соединено со средой высокого давления, другое со средой низкого давления.

Разность столбов жидкости (обычно ртути) и является разностью измеряемых давлений.

Мембранные дифманометры представляют собой одну мембрану, к которой давление подводится с двух сторон, либо две мембраны, каждая из которых измеряет разные давления.

Пружинный дифманометр (рис. 4) имеет подвижную 3 и неподвижную 1 шкалы. Стрелка 2 неподвижной шкалы через зубчатый сектор и соответствующие тяги соединена с трубчатой пружиной 4, а подвижная

шкала 3 — с пружиной 5. Открытые концы трубчатых пружин через левый штуцер соединены с магистралью до фильтра, а штуцером 6 — с магистралью после него. На рис. 4 стрелка манометра занимает положение, при котором давление до фильтра составляет 0,4 МПа,

после фильтра — 0,26 МПа и разность давлений масла до и после фильтра 0,14 МПа.

Самопишущие манометры. Для учетного контроля давления среды применяют самопишущие манометры (монографы). По выполняемым функциям они могут быть регистрирующими, а также одновременно регистрирующими и показывающими (стрелочными).

Самопишущий электрический манометр (рис. 5) состоит из электромеханического измерительного механизма. лентопротяжного устройства, перемещающего бумажную ленту, и записывающего устройства. Запись давлений на бумажной ленте осуществляется пером, закрепленным на конце стрелки измерительного механизма. Чернила к перу подаются из бачка 1 (рис. 5,а) через трубку 2. Бумажная лента крепится в обоймах катушек 5, 10 (рис. 5, б), проходит по столику 3, направляющему валику 4 и охватывает барабан 7. Спиральными пружинами 6, 8 и роликом 9 лента плотно прижимается к барабану, который вращается с постоянной угловой скоростью с помощью миниатюрного синхронного двигателя. Необходимая скорость перемещения бумажной ленты определяется условиями эксплуатации манометра.

Прибор воспроизводит на бумажной ленте характер изменения давления среды за час, вахту, сутки. Одновременно по шкале манометра можно определить и давление среды в данный момент.

Приборы для измерения давления и разрежения среды являются весьма важными средствами контроля за работой СЭУ.

Рис.4.Дифференциальный Рис.5.Самопишущий электрический