Деформационные манометры.
Пружинные манометры. Чувствительным элементом в них являются одно- или многовитковые пружины. Чувствительный элемент связан механически с измерительным устройством и вместе с ним находится в общем корпусе.
Одновитковая пружина 1 (рис. 19) представляет собой стальную или латунную полую трубку, согнутую по окружности. Один конец пружины впаян в основание 7 прибора. На этом же основании смонтирован механизм передачи со стрелкой 2 и круглый корпус 5 манометра. Измеряемая среда подводится во внутреннюю полость пружины через ниппель 6.
Под давлением измеряемой среды трубчатая пружина стремится выпрямиться, ее свободный конец отклоняется и через тягу 4 поворачивает зубчатый сектор 3, который, в свою очередь, поворачивает трибку (шестерню) 8, а с ней и стрелку 2 на угол, пропорциональный давлению. При повороте шестерни стрелка, сидящая на ее оси, тоже поворачивается и указывает на шкале измеряемое давление.
Мембранные манометры. Их применяют для измерения избыточного давления неагрессивных жидкостей или газов и преобразования его в унифицированный электрический выходной сигнал, подаваемый на вторичный измерительный прибор. В качестве примера рассмотрим манометр мембранный электрический (ММЭ), входящий в систему ГСП, который является бесшкальным прибором.
Манометр (рис. 21) состоит из трех основных узлов: измерительного блока, преобразователя и усилителя. В измерительный блок входит мембранная коробка 10 с плоской мембраной (чувствительный элемент), ввинченной в крышку 2, и магнитный плунжер 7. Измеряемое давление через штуцер 11подается внутрь корпуса 1, закрытого герметично крышкой 2.
К крышке зажимом 5, надетым на втулку 3 и затянутым винтом 4, жестко крепится преобразователь 8.
Усилитель 6 установлен на трех стойках 9, укрепленных на крышке. Под действием измеряемого давления скрепленный с мембраной плунжер 7 перемещается вверх, в результате чего постоянный магнит М создает магнитный поток. Разность этого потока и потока обратной связи (устройство обратной связи на рисунке не показано) преобразуется в электрический сигнал рассогласования и усиливается усилителем, после чего в виде выходного токового сигнала подается на вторичный измерительный прибор.
Мембранные бесшкальные манометры типа САПФИР-22. Предназначены для работы в системах автоматизации в качестве измерительных преобразователей давления или разрежения с вторичной регистрирующей и показывающей аппаратурой и автоматическими регуляторами, работающими от стандартного электрического входного сигнала 0—5 или 0—20 мА или 4— 20 мА постоянного тока.
Манометр «САПФИР-22ДИ» (рис. 22) для измерения избыточного давления состоит из измерительного блока 1и унифицированного электронного устройства 2. Внутри основания 10 блока 1 размещен мембранный тензопреобразователь 4, полость 5 которого заполнена кремнийорганической жидкостью и отделена от измеряемой среды металлической гофрированной мембраной 7. Мембрана приварена по наружному контуру к основанию 10.
Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами, прочно соединенная с мембраной 7. Основное свойство тензорезисторов—способность изменять свое электрическое сопротивление в зависимости от степени прогиба мембраны тензопреобразователя.
Измеряемая величина (давление среды в технологическом аппарате или трубопроводе) подается в камеру 8 фланца 6 измерительного блока и через жидкость, заполняющую тензопреобразователь, воздействует на мембрану, вызывая ее прогиб и изменение электрического сопротивления тензорезисторов.
Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока в электронное устройство 2 по проводам через вывод 3. Электронное устройство преобразует этот сигнал в токовый выходной сигнал манометра, значение которого зависит от измеряемого давления.
Сильфонные манометры используют для измерения небольших давлений и вакуума в качестве показывающих и самопишущих приборов. Чувствительным элементом в них является сильфон 4, который представляет собой гофрированную тонкостенную металлическую трубку, изготовленную из высокопрочного сплава. Сильфоны преобразуют измеряемое давление в тяговое усилие, перемещающее стрелку манометра. Один конец сильфона закреплен на жестком неподвижном основании 5, другой герметически закрыт. Давление подводят внутрь сильфона через основание. Если давление больше атмосферного, то длина сильфона увеличивается, вследствие чего стрелка 1 (или перо) прибора через систему рычагов 2 движется по шкале 6. Пружина 3 увеличивает жесткость сильфона.
Напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры используют для измерения давлений (напора) до 2500 мм вод. ст. и вакуума (тяги), они работают по такому же принципу, как и описанные выше приборы для измерения давления.
Мембранные напоромеры с горизонтальной профильной шкалой (рис. 24, а) применяют для измерения давления сухого незапыленного воздуха в установках промышленной вентиляции, котельных установках, печных агрегатах и установках кондиционирования воздуха. Чувствительный элемент этого прибора—герметическая мембранная коробка 1из упругой латуни с двумя круглыми металлическими гофрированными крышками-мембранами, спаянными по окружности. При изменении давления ведущий штифт 2, припаянный к центру верхней мембраны, перемещается вместе с ней, поворачивая при этом коленчатый рычаг 7. Последний через тягу 8 и рычаг 9 поворачивает ось 10 и закрепленную на ней стрелку 3 по шкале 4.
Ход мембраны не пропорционален изменению давления, поэтому для выравнивания хода мембраны и обеспечения равномерности шкалы применяют специальное устройство, состоящее из плоской пружины 5 и кронштейна 6 с установочными винтами, регулируемыми таким образом, чтобы стрелка прибора перемещалась равномерно.
Стрелку прибора устанавливают на нуль конусным регулирующим винтом 11и рычагом 12. При этом пружина 13 оттягивает рычаг 12 вниз, прижимая его к конусу.
Вакуумметры. Принцип действия их аналогичен принципу действия пружинных манометров с одновитковой трубчатой пружиной. В вакуумметрах давление внутри трубчатой пружины меньше атмосферного, поэтому она не стремится выпрямиться (как в пружинных манометрах), а, наоборот, еще больше скручивается.
Мановакуумметры. С правой стороны от нулевой отметки шкалы ведут отсчет избыточного давления, а с левой стороны—вакуума.
Дата добавления: 2016-12-16; просмотров: 2940;