Манометр. Виды и устройство. Работа и применение

Прибор, называемый манометром, позволяет определить уровень давления газа/жидкости в различных системах. Это устройство компактных размеров, в работе которого применяется принцип равновесия. Давление, измеряемое с его помощью, уравновешивается с помощью силы, которая создается чувствительной деталью. В качестве последней может выступать мембрана с парой пластин, пружина трубчатой формы или что-нибудь другое. Один конец прибора зафиксирован в держателе, а другой связан с механизмом посредством рычага. Механизм, в свою очередь, переводит линейные изменения в движение стрелки на циферблате.

Применение

Манометр нашел широкое применение во многих областях, к примеру, в химической промышленности, машино- и автомобилестроении. В целом он используется во всех местах, где необходим точный контроль над уровнем давления. Ярким примером являются инжекторные и дизельные двигатели. Без необходимого давления горючее не сможет справиться с сопротивлением форсунок, и мотор будет работать с перебоями, что приведет к увеличению расхода топлива. За состоянием современного авто следит бортовой компьютер (если он предусмотрен в комплектации). Но отслеживание давления — не его функция. За это отвечает манометр. Он обеспечивает контроль над элементами топливной системы. Очень часто манометры встречаются в отопительных котлах, газопроводах, отопительной и водопроводной системах, компрессорах, баллонах разного назначения и т. д.

Какой тип давления можно измерить

Внешне манометр выполнен в виде невысокого цилиндра разного диаметра (чаще встречается 50 мм). Корпус изготовлен из металла и дополнен стеклянной крышкой. Сквозь последнюю можно увидеть шкалу — отметки представлены в Бар или Па. Сбоку прибора в корпус входит трубка, на которой предусмотрена внешняя резьба. Благодаря последней устройство можно без труда встроить в какую-либо систему, чтобы произвести в ней замеры и выявить отклонения, если они имеются.

Использование устройств такого типа позволяет обеспечить контроль над разными технологическими процессами и предотвратить аварийные ситуации. Некоторые модели могут эксплуатироваться в довольно экстремальных условиях — для этого их корпус оснащен дополнительными модификациями, делающими прибор более устойчивым к различным факторам.

Какие бывают виды устройств

Есть несколько категорий манометров, каждая из которых рассчитана на определенные условия работы. По сфере применения выделяют следующие виды:

Железнодорожные

Позволяют обеспечить должный контроль над давлением в механизмах, обслуживающих рельсовый электрический транспорт. Для них характерна повышенная устойчивость к вибрации. Указатель на шкале может не реагировать даже при механическом воздействии на корпус, что позволяет получить максимально достоверные данные.

Образцовые

Предназначены для поверки измерительных приборов наподобие самих манометров, а также вакуумметров, преобразователей давления и некоторых других. По принципу действия бывают механическими (стрелочными) и электрическими (цифровыми). Имеют минимальную погрешность вне зависимости от среды, что свидетельствует об их высокой точности.

Общетехнические

Эта категория представлена моделями, которые широко применяются в работе систем теплоснабжения. Их широко используют для того, чтобы контролировать уровень давления в теплоэнергетике, различных производственных процессах, при транспортировке жидкостей/газов. Отличаются хорошей устойчивостью к вибрациям, достаточно простой конструкцией и оптимальной точностью.

Самопищущие

Используются для того, чтобы обеспечить визуальный контроль над состоянием системы и фиксировать показатели. Данные записываются в виде диаграммы — по ней в дальнейшем можно с легкостью проследить, как менялся уровень давления в динамике.

Специальные

Применяются для определения уровня давления специальных газов, например, аргона или аммиака. Имеют цветные корпусы, что позволяет сразу отличить их от других моделей. Дополнительно имеется специальная маркировка на шкале. Класс точности составляет в пределах 1,0-2,5.

Судовые

Выпускаются в прочном корпусе, задача которого — защита устройства от атмосферных осадков и внешнего воздействия. Предназначены для установки не только на судах, но и на газовых распределителях, находящихся вне помещений. Способны работать как с жидкостью, так и с газом.

По конструктивным особенностям манометры бывают:

Жидкостными

Измеряют давление столба жидкости. В некоторых устройствах уровень рабочей жидкости, из которой снимаются показания, видимый. Приборы такого типа распространены не очень широко и применяются редко. Внутренняя поверхность устройства сильно пачкается вследствие постоянного контакта с водой, в результате чего теряется прозрачность — определить показания визуально в таком случае крайне сложно. Манометры жидкостного типа появились одними из первых, но они по-прежнему эксплуатируются.

Дифференциальными

Имеют очень сложный механизм. Работают по следующему принципу: прибор производит замер деформации, которой подвергаются специальные блоки внутри корпуса. Эти элементы имеют высокую восприимчивость к давлению. По мере того как блок деформируется, механизм манометра изменяет стрелку на циферблате. Пока перепады не прекратятся, указатель будет находиться в движении.

Электроконтактными

Встречаются в системах, обеспечивающих контроль давления или подачу сигнала о достижении уровня, являющегося критическим, в автоматическом режиме. Прибор такого типа оснащен двумя стрелками. Одна из них устанавливается на максимальное, другая — на минимальное давление. Внутри устройства имеются контакты электрической цепи. Как только измеряемый показатель достигает критического уровня, производится замыкание цепи.

Пружинными

Встречаются очень часто. Обладают простой и ремонтопригодной конструкцией. Чувствительная часть механизма, лежащего в основе работы, имеет форму трубки с овальным сечением — под давлением она начинает ужиматься. Сила, которая давит на трубку, передается на стрелку. Как результат, измеритель начинает показывать определенные показания, которые можно оперативно зафиксировать.

Мембранными

В основе работы таких приборов лежит принцип пневматической компенсации. Для этого внутри манометра есть специальная мембрана — от создаваемого давления зависит уровень ее прогиба. Обычно в конструкции предусмотрена пара спаянных друг с другом мембран, которые образуют коробку. По мере изменения ее объема происходит отклонение стрелки.

Ознакомившись с отличительными особенностями тех или иных измерителей давления, а также сравнив их между собой, можно найти наиболее подходящий вариант в зависимости от поставленных задач и сферы применения. Также важно учитывать, что каждая модель работает в определенном диапазоне. Поэтому слишком мощный прибор не сможет выявить минимальные колебания, а слишком чувствительные модели при сильном воздействии могут потерять работоспособность.