Приборы для измерения давления

Давление является одним из важнейших параметров химико-технологических процессов. От величины давления часто зависит правильность процесса производства.

Давление определяется отношением силы, равномерно распределен­ной по площади и нормальной к ней, к величине этой площади: .

Различают абсолютное и избыточное давления.

Под абсолютным давлением (Р_абс) аппарата понимают давление жидкости или газа на его стенки.

Разность между абсолютным (Р_абс) и атмосферным (Р_атм) давлениями, т.е. давлением окружающей среды, называется избыточным давлением Р_изб (Р_изб = Р_абс - Р_атм), причем под абсолютным нулем понимают давление в сосуде, из которого полностью выкачан воздух.

Основными единицами для измерения давления являются:

· ньютон на квадратный метр (Н/м²) или паскаль (Па);

· техническая атмосфера (ат. или кгс/см²);

· миллиметр водяного столба (мм вод.ст.);

· миллиметр ртутного столба (мм рт.ст.);

· физическая атмосфера (атм).

Соотношение между различ­ными единицами давления приведены в табл. 1, где по вертикали даны наименования исходных единиц измерения, а по горизонтали – результаты, полученные после перевода их в другие единицы измерения.

Приборы, служащие для измерения давления, называются манометрами.

В зависимости от измеряемой величины приборы для измерения давления делят на:

· манометры – для измерения средних и больших избыточных давлений,

· вакуумметры – приборы для измерения средних ибольших разрежений,

· мановакуумметры – для измерения средних и больших избыточных давлений и разрежений,

· напоромеры – для измерения малых (до 500 мм вод.ст.) избыточных давлений,

· тягомеры – для измерения малых (до нескольких мм вод.ст.) разрежений,

· тягонапоромеры – для измерения малых избыточных давлений и разрежений,

· дифманометры – для измерения разности (перепада) давлений,

· барометры – для измерения атмосферного давления.

Таблица 1 Единицы измерения давления

	Паскаль (Pa, Па)	Бар (bar, бар)	Техническая атмосфера (at, ат)	Физическая атмосфера (atm, атм)	Миллиметр ртутного столба (mmHg, мм рт. ст.)	Миллиметр водного столба (mmH2О, мм вод. ст.)
1 Па	1 Н/м^2	10^-5	10,197∙10^-6	9,8692∙10^-6	7,5006∙10^-3	0,10197
1 бар	10^5	1 бар	1,0197	0,98692	750,06	1,0197·10^4
1 ат	98066,5	0,980665	1 кгс/см^2	0,96784	735,56	10^4
1 атм		1,01325	1,033	1 атм		1,0333·10^4
1 mmHg	133,322	1,3332∙10^-3	1,3595∙10^-3	1,3158∙10^-3	1 mmHg	13,595
1 mmH2О	9,8066	9,8066·10^-5	10^-4	9,678·10^-5	7,356·10^-2	1 mmH2О

По принципу действия различают следующие приборы для измерения давления: жидкостные, пружинные, поршневые, электрические ирадиоактивные.

Жидкостные приборы. В этих приборах измеряемое давление или разрежение уравновешивается гидростатическим давлением столба рабочей жидкости, в качестве которой применяется спирт и др. Существует несколько конструктивно отличающихся друг от друга видов жид­костных приборов: двухтрубный U-образный манометр, однотрубный чашечный манометр или манометр с наклонной трубкой. Он используется для измерения давления до 2-3 кгс/см² при проверочных, наладочных и научно-исследовательских работах.

Пружинные приборы. В этих приборах измеряемое давление или раз­режение уравновешивается силами упругого противодействия различных чувствительных элементов (трубчатые пружины, мембраны, сильфоны и т.п.), деформация которых, пропорциональная измеряемому параметру, передается посредством системы рычагов на стрелку или перо прибора. При снятии давления чувствительный элемент вследствие упругой деформации возвращается в свое первоначальное положение. Благодаря простоте и надежности конструкции, наглядности показаний и широким пределам измерения пружинные приборы нашли широкое применение для измерения и регистрации давления и разрежения.

Поршневые манометры. В этих приборах измеряемое давление опре­деляется по величине нагрузки, действующей на поршень определенной площади, перемещаемой в заполненном маслом цилиндре. Поршневые манометры имеют высокий класс точности, равный 0,02; 0,05; 0.2, в по­этому они обычно применяются для поверки других видов манометров.

Электрические приборы. Действие этих приборов основано на измерении электрических свойств (сопротивления, емкости, индуктивности и т.п.) некоторых металлов при воздействии на них внешнего давления.

Пьезоэлектрические приборы. В этих приборах используется пьезоэлектрический эффект, заключающийся в возникновения электрических зарядов на поверхности некоторых кристаллов (кварц, сегнетова соль, турмалин) при приложении к ним силы в определенном направлении.

Радиоактивные приборы. В этих приборах измеряемое давление оп­ределяется измерением степени ионизации, производимой излучениями и рекомбинацией ионов.

Три последние группы приборов применяются для измерения давле­ния при измерении быстроменяющихся давлений и очень высоких давлений (десятки тысяч атмосфер).

В настоящее время на предприятиях химической промышленности наибольшее распространение получили пружинные и электрические приборы для измерения давления, разрежения, абсолютного давления и перепада давления.

Дата добавления: 2015-05-09