Znižanje tlaka lahko vodi tudi do takšnih negativnih posledic, kot je npr. Nastajanje kavitacije, to je, da se v cevovodu tvorijo zračni mehurčki, ki lahko povzročijo korozijo. Zato je za vzdrževanje normalnega tlaka zelo potrebno, in zahvaljujoč merilniku tlaka je to mogoče. Poleg ogrevalnih sistemov se takšne naprave uporabljajo tudi na različnih področjih.
Opis in namen profila
Merilnik tlaka je naprava, ki meri pritisk. Obstajajo vrste merilnikov tlaka, ki se uporabljajo v različnih industrijskih panogah, in seveda vsaka od njih ima svoj manometer. Na primer, lahko vzamete barometer - napravo za merjenje tlaka ozračja. Široko se uporabljajo v inženirstvu, kmetijstvu, gradbeništvu, industriji in na drugih področjih.
Te naprave merijo tlak in ta koncept je vsaj razširljiv, ta količina pa ima tudi svoje variacije. Da bi odgovorili na vprašanje, koliko pritiska kaže merilo, je vredno obravnavati ta kazalnik kot celoto. Ta vrednost določa razmerje sile, ki deluje na enoto površine, pravokotno na to površino. Skoraj vsak proces spremlja ta vrednost.
Vrste pritiska:
atmosferski - tlak atmosfere zemlje, ki jo ustvarja masa zračnega stebra;- absolutni tlak je indikator, katerega štetje, ob upoštevanju atmosferskega tlaka, prične od nič;
- presežek - presežek pomeni razliko med dvema kazalnikoma atmosfere in absolutne;
- vakuum ali, z drugimi besedami, izpraznjen - nasprotno, predstavlja razliko med absolutno in atmosfersko ali barometrsko vrednostjo;
- razlika je razlika med dvema merljivima kazalnikoma, ki nista povezana z naravnimi kazalniki.
Za merjenje vsake od zgoraj navedenih vrst kazalnikov obstajajo določeni tipi merilnikov tlaka.
Razvrstitev instrumentov
Tipi manometrov se razlikujejo na dva načina: po vrsti indikatorja, ki ga merijo, in po načelu delovanja.
Na prvem znaku so razdeljeni na:
naprave, namenjene merjenju atmosferskega tlaka, sicer se imenujejo barometri;- instrumenti, ki merijo presežek in absolutno;
- vakuumski merilniki so zasnovani za merjenje razlike med atmosferskim in absolutnim tlakom;
- merilniki tlaka, merjenje majhnega (do 40 kPa) nadtlaka;
- merilniki tlaka, vrsta vakuumskega merilnika, ki meri zgornjo mejo nadtlaka 40 kPa;
- merilniki tlaka, izmerite razliko v tlaku.
Delujejo na principu uravnoteženja razlike tlaka z določeno silo. Zato se manometri naprave razlikujejo, odvisno od tega, kako je to uravnoteženje.
Po načelu delovanja se delijo na:
tekočina, uravnoteženje razlike tlaka v takih napravah je posledica hidrostatskega tlaka v tekočem stebru, naprava uporablja načelo komunikacijskih posod;- vzmet imajo preprosto zasnovo in se široko uporabljajo za merjenje tlaka medija v širokem razponu;
- membrana, ki temelji na pnevmatski kompenzaciji, je tlak uravnotežen z elastično silo membrane;
- elektrokontakt, ki se uporablja v sistemih za avtomatsko krmiljenje in alarmih, saj se lahko uporabljajo za uravnavanje izmerjenega medija zaradi elektrokontaktnega mehanizma, vgrajenega v ohišje;
- Diferenca se uporablja za merjenje nivoja tekočin pod pritiskom pretoka tekočine, pare in plina z uporabo membran.
Do cilja so takšne vrste manometrov kot:
splošne tehnične naprave se uporabljajo za merjenje tlaka tekočin, plinov in hlapov, ki so kemično nevtralne do bakrovih zlitin;- kisik, izdelani so v modrih ohišjih z oznako O2 na številčnici, ki se uporablja za merjenje tlaka kisika v valjih ali vakuumih;
- acetilen se uporablja za nadzor nad nadtlakom acetilena;
- Referenčni standardi se uporabljajo za testiranje drugih naprav, saj so zelo natančni;
- ladje se uporabljajo v ladjah in pomorskem prometu;
- železnica, ki se uporablja v železniškem prometu;
- snemalniki imajo vgrajen mehanizem, ki omogoča reproduciranje rezultatov dela na papirju.
Naprava in princip delovanja
Naprava za merjenje tlaka ima lahko drugačno obliko, odvisno od vrste in namena. Naprava, ki meri pritisk vode, ima na primer dokaj preprosto in intuitivno zasnovo. Sestavljen je iz ohišja in številčnice z gumbom, ki prikazuje vrednost. Ohišje ima vgrajeno cevno vzmet ali membrano z držalom, tripko-sektorski mehanizem in elastični element. Naprava deluje na principu izenačevanja tlaka zaradi sile spreminjanja oblike (deformacije) membrane ali vzmeti. Deformacija pa sproži občutljiv elastični element, katerega delovanje je prikazano na lestvici s puščico.
Tekoči manometri so sestavljeni iz dolge cevi, ki je napolnjena s tekočino. Cev za fluid v cevi za tekočino, na katero vpliva delovni medij, je treba izmeriti glede na premik nivoja tekočine. Za merjenje razlike se lahko uporabljajo merilniki tlaka, ki so sestavljeni iz dveh cevi.
Bat - sestoji iz cilindra in bata znotraj. Delovni medij, v katerem se meri tlak, deluje na bat in je uravnotežen z obremenitvijo določene velikosti. Ko se indikator spremeni, bo bat premešal in aktiviral puščico, ki kaže vrednost tlaka.
Toplotni vodniki so sestavljeni iz žarilne nitke, ki se segreje, ko skozi njih prehaja električni tok. Načelo delovanja takšnih naprav temelji na zmanjšanju toplotne prevodnosti plina s tlakom.
Piranski merilnik je poimenovan po Marcellu Piraniju, ki je napravo prvič oblikoval. Za razliko od toplotnih prevodnikov je sestavljen iz kovinskega ožičenja, ki se prav tako segreje med prehodom toka skozi njega in se hladi pod vplivom delovnega medija, in sicer plina. Ko se tlak plina zmanjša, se hladilni učinek zmanjša in temperatura ožičenja se poveča. Vrednost se meri z merjenjem napetosti v žici, medtem ko tok teče skozi.
Ionizacija so najbolj občutljive naprave, ki se uporabljajo za izračun nizkih pritiskov. Njegovo delovanje temelji na merjenju ionov, ki nastanejo pod vplivom elektronov na plin. Količina ionov je odvisna od gostote plina. Vendar pa imajo ioni zelo nestabilno naravo, ki je neposredno odvisna od delovnega okolja plina ali hlapov. Zato je treba za pojasnitev uporabiti drugo vrsto manometra Mac Leod. Prečiščevanje se doseže s primerjavo zmogljivosti ionizacijskega merilnika z odčitki naprave Mac Leod.
Obstajata dve vrsti ionizacijskih naprav: tople in hladne katode.
Prvi tip, ki ga je zasnoval Bayard Allert, je sestavljen iz elektrod, ki delujejo v triodnem načinu in filament deluje kot katoda. Najpogostejši tip vroče katode je ionski merilnik, ki poleg zbiralnika, žarilne nitke in mreže vključuje tudi majhen zbiralnik ionov. Tovrstne naprave so zelo ranljive, lahko pa se zlahka izgubijo pri kalibraciji, odvisno od delovnih pogojev. Zato so odčitki teh naprav vedno logaritmični.
Hladna katoda ima tudi svoje lastne sorte: integriran magnetron in Penningov merilnik tlaka. Njihova glavna razlika je v položaju anode in katode. Pri načrtovanju teh naprav ni niti pršenja niti, zato potrebujejo napetost do 0, 4 kW za delovanje. Uporaba teh naprav ni učinkovita pri nizkih tlakih. Ker lahko preprosto ne zaslužijo in se ne vklopijo. Načelo njihovega delovanja temelji na nastajanju toka, ki je nemogoče pri popolni odsotnosti plina, zlasti pri merilniku tlaka Penning. Ker naprava deluje le v določenem magnetnem polju. Potrebno je ustvariti želeno pot gibanja ionov.
Označevanje po barvi
Merilniki tlaka, ki merijo tlak plina, imajo obarvana telesa, ki so posebej pobarvani v različnih barvah. Obstaja več osnovnih barv, ki se uporabljajo za barvanje trupa. Na primer, manometri, ki merijo tlak kisika, imajo modro telo s simbolom O2, amonijačni manometri imajo rumeno barvo telesa, acetilenske bele barve, vodikovi so temno zeleni, klorni sivi. Instrumenti, ki merijo tlak gorljivih plinov, so pobarvani z rdečo, negorljivi - črni.
Prednosti uporabe
Najprej je treba omeniti vsestranskost merilnika tlaka, ki je zmožnost nadzora tlaka in vzdrževanja na določeni ravni. Drugič, naprava vam omogoča, da dobite natančne kazalnike norme, in odstopanje od njih. Tretjič, skoraj vsak si lahko privošči nakup te naprave. Četrtič, naprava lahko dolgo časa deluje stabilno in gladko ter ne zahteva posebnih pogojev ali spretnosti.
Uporaba takšnih naprav na področjih, kot so medicina, kemična industrija, inženiring in avtomobilska industrija, pomorski promet in drugi, ki zahtevajo natančen nadzor tlaka, močno olajša delo.
Razred točnosti instrumentov
Obstaja veliko merilnikov tlaka, in vsakemu tipu je dodeljen določen razred točnosti v skladu z zahtevami GOST, ki je dopustni pogrešek, izražen kot odstotek merilnega območja.
Obstaja 6 razredov točnosti: 0, 4; 0, 6; 1; 1, 5; 2, 5; 4. Za vsako vrsto profila so tudi različne. Zgornji seznam velja za delovne merilnike. Za pomladne naprave, na primer, ustrezajo naslednji kazalniki 0, 16; 0, 25 in 0, 4. Za bat - 0, 05 in 0, 2 in tako naprej.
Razred točnosti je obratno sorazmeren s premerom merila in vrste instrumenta. Če je premer lestvice večji, se točnost in natančnost merila zmanjšata. Razred natančnosti je običajno označen z naslednjimi latinskimi črkami KL in CL, ki je označen na lestvici naprave.
Vrednost napake se lahko izračuna. Za to sta uporabljena dva indikatorja: razred točnosti ali KL in merilno območje. Če je razred točnosti (KL) 4, bo merilno območje 2, 5 MPa (Megapascal), napaka pa bo 0, 1 MPa. Izračuna se s formulo produkt razreda točnosti in območje merjenja, deljeno s 100 . Ker je napaka izražena kot odstotek, je treba rezultat pretvoriti v odstotek z deljenjem s 100.
Poleg glavne vrste obstaja še dodatna napaka. Če se za izračun prve vrste uporabijo idealni pogoji ali naravne količine, ki vplivajo na konstrukcijske značilnosti naprave, je druga vrsta odvisna od pogojev. Na primer o temperaturi in vibracijah ali drugih pogojih.