Что это? Эталонный манометр, как его называют

В этой статье мы попытаемся подробно рассмотреть все вопросы связанные с манометрами, их выбором и их эксплуатацией. Так же вместе с манометрами мы будем рассматривать вакуумметры и мановакуумметры. Все рекомендации для этих приборов одинаковые, поэтому по тексту мы будем упоминать только манометры.
1. Что такое манометр, вакуумметр и мановакуумметр ?
2. Какие бывают манометры ?
3. Какие параметры важны при выборе манометра ?
4. Перевод единиц давления манометров.
5. Как устанавливать манометры ?
6. Как эксплуатировать манометры ?
7. Как осуществляется поверка манометров ?
8. Какой манометр лучше купить ?
9. На что важно обратить внимание при покупке манометра ?

Что такое манометр, вакуумметр и мановакуумметр ?

Манометр — это прибор, предназначенный для измерения избыточного давления рабочей среды посредством деформации трубчатой пружины (трубка Бурдона).

Вакуумметр — это прибор, предназначенный для измерения разряжения рабочей среды посредством деформации трубчатой пружины. Стандартная шкала для вакуумметра от -1..0 атм. Шкала на вакуумметре всегда отрицательная, т. к. происходит измерение давления ниже атмосферного.

Мановакуумметр — это прибор, предназначенный для измерения избыточного давления и разряжения рабочей среды посредством деформации трубчатой пружины.

Вышесказанное по простому  :
– если на шкале прибора только положительное давление, то это манометр.
– если на шкале прибора только отрицательное давление, то это вакуумметр.
– если на шкале прибора есть и отрицательное и положительное давления, то это мановакуумметр.

В промышленности и сфере ЖКХ наибольшее распространение находят манометры с трубчатой пружиной Бурдона. Это связано с простотой конструкции и относительно невысокой стоимостью.

Манометр “изнутри” .

Какие бывают манометры ?

Технические манометры — самые распространенные приборы для измерения давления воды, воздуха, газов, которые нашли широкое применение в сфере ЖКХ и промышленности. Если у Вас нет никаких специфических требований к прибору — то однозначно следует рассматривать технические манометры.

Технический манометр ТМ610Р.

Котловые манометры — это технические манометры с диаметром корпуса 250мм. Эти манометры применяются при установке на большой высоте или в труднодоступных местах, что позволяет снимать показания прибора с большого расстояния.

Котловой манометр ТМ810Р.

Виброустойчивые манометры — приборы для измерения давления в условиях повышенной вибрации на трубопроводе или установке. Эти приборы массово применяются на насосных станциях, компрессорах, автомобилях, судах и поездах.

Виброустойчивый манометр ТМ-320Р.

Коррозионностойкие манометры — приборы изготовленные полностью из нержавеющей стали и предназначенные для работы с агрессивными средами.

Коррозионостойкий манометр ТМ621Р.

Сварочные манометры — приборы предназначенные для контроля давления на кислородных и ацетиленовых редукторах, пропановых баллонах Сварочные манометры бывают кислородные (цвет корпуса синий), ацетиленовые (цвет корпуса белый или серый) и пропановые (цвет корпуса красный). На циферблате каждого прибора в кружочке стоит тип среды.

Манометры точных измерений (образцовые манометры)— приборы с низким классом точности 0.6 или 0.4 применяются для опрессовки газопроводов, поверки технических манометров, а так же для измерения давления технологических линий, требующих повышенной точности измерения.

Манометры аммиачные— приборы для измерения давления в системах хладоснабжения. Эти приборы изготавливаются на базе коррозионностойких манометров с измененным циферблатом.

Манометры автомобильные — приборы для измерения давления воздуха в шинах. Эти приборы можно купить в автомобильных магазинах или сервисных центрах.

Цифровые электронные манометры— бывают двух разновидностей: в моноблочном корпусе и комплект из преобразователя давления и электронного блока для индикации и регулирования параметров. Эти приборы применяются для точного измерения давления и в системах автоматизации технологических процессов.

Манометры электроконтактные— это технические манометры с электроконтактной приставкой предназначенные для коммутации контактов в системах автоматизации.

Принципиальным отличием этих приборов от всего многообразия манометров является наличие параметра исполнение манометра. На сегодняшний день эти приборы выпускаются в шести исполнениях.

Какие параметры важны при выборе манометра ?

В этом разделе мы рассмотрим все параметры, которые необходимо учитывать при покупке манометра. Это очень полезная информация для покупателей, у которых нет точной марки прибора или есть марка, но данные приборы нет возможности купить и нужно корректно подобрать аналоги.

Диапазон измерения— это самый важный параметр.
Стандартный ряд давлений для манометров:
0-1, 0-1.6, 0-2.5, 0-4, 0-6, 0-10, 0-16, 0-25, 0-40, 0-60, 0-100, 0-160, 0-250, 0-400, 0-600, 0-1000 кгс/см2=бар=атм=0.1Мпа=100кПа

Стандартный ряд давлений для мановакуумметров:
 -1..+0.6, -1..+1.5, -1..+3, -1..+5, -1..+9, -1..+15, -1..+24 кгс/см2=бар=атм=0.1Мпа=100кПа

Стандартный ряд давлений вакуумметров:
 -1..0 кгс/см2=бар=атм=0.1Мпа=100кПа.

Если Вы не знаете, какую шкалу купить, то выбор диапазона происходит довольно просто, главное чтобы рабочее давление попадало в диапазон от 1/3 до 2/3 шкалы измерения. Например у Вас в трубе обычно давление воды 5.5 атм. Для стабильной работы нужно выбирать прибор со шкалой 0-10 атм, т.к давление 5.5атм попадает в диапазон от 1/3 до 2/3 шкалы 3.3 атм и 6.6 атм соответственно. Многие задаются вопросом — что случится если рабочее давление будет менее 1/3 шкалы или больше 2/3 шкалы измерения? Если измеряемое давление меньше 1/3 шкалы то резко возрастет погрешность измерения давления. Если измеряемое давление больше 2/3 шкалы то механизм прибора будет работать в режиме перегрузки и может выйти из строя раньше гарантийного срока.

Класс точности— это допустимый процент погрешности измерения от шкалы измерения.
Стандартный ряд классов точности для манометров: 4, 2.5, 1.5, 1, 0.6, 0.4, 0.25, 0.15.
Как самому рассчитать погрешность манометра? Допустим у Вас манометр на 10 атм классом точности 1.5.
Это значит, что допустимая погрешность манометра 1.5% от шкалы измерения, т. е. 0.15 атм. Если погрешность прибора больше — то прибор необходимо менять. Понять без специального оборудования исправный прибор или нет по нашему опыту нереально.
Принять решение о несоответствии класса точности может только организация, у которой есть поверочная установка с эталонным манометром с классом точности в четыре раза меньше, чем класс точности проблемного манометра. Два прибора устанавливаются на линию с давлением и сравниваются два показания.

Диаметр манометра— это важный параметр для манометров в круглом корпусе. Стандартный ряд диаметров для манометров: 40, 50, 63, 80, 100, 150, 160, 250 мм.

Расположение штуцера— существует две разновидности: радиальное у которого штуцер выходит из манометра снизу и торцевое (тыльное, аксиальное) у которого присоединительный штуцер находится сзади с тыльной части прибора.

Присоединительная резьба— наибольшее распространения на манометрах нашли две резьбы: метрическая и трубная. Стандартный ряд резьб для манометров: М10х1, М12х1.5, М20х1.5, G1/8,G1/4, G1/2. Практически на всех импортных манометрах применяется трубная резьба. Метрическая резьба используется в основном на отечественных приборах.

Межповерочный интервал— это срок когда необходимо делать переповерку прибора. Все новые приборы идут с первичной заводской поверкой, которая подтверждается наличием клейма поверителя на циферблате прибора и соответствующей отметкой в паспорте. На данный момент первичная поверка бывает на 1 год или на 2 года. Если манометр используется в личных целях и поверка не критична, то выбирайте любой прибор. Если манометр устанавливается на ведомственном объекте (тепловой пункт, котельная, завод и т. д.), то после окончания срока первичной поверки необходимо переповерять манометр в ЦСМ (центр стандартизации и метрологии) своего города или в любой организации, у которой есть лицензия на поверку и необходимое оборудование. Для тех кто постоянно сталкивается с поверкой манометров не секрет, что очень часто переповерка стоит дороже или сопоставимо со стоимостью нового прибора, а так же сдача прибора в поверку стоит денег даже если прибор повторную поверку не пройдет и к цене может добавиться ремонт прибора с последующей поверкой.
Исходя из этого у нас есть две рекоменации:
– покупайте приборы с первичной поверкой на 2 года, т.к. экономия 50-100 рублей на покупке прибора со сроком поверки 1 год может уже через год привести к расходам в 200-300 руб и к ненужной «беготне».
– перед тем как принять решение о переповерке приборов прокалькулируйте расходы на переповерку — в большинстве случаев намного выгодней купить новые приборы. Что нужно посчитать – стоимость поверки, несколько поездок к поверителю. Если в системе есть гидравлические удары, пульсация среды (близкое расположение насосов), вибрация трубопровода то после 2 лет эксплуатации обычно 50% приборов переповерку не проходят, а за нее платить надо, т. к. поверочные работы проводились.

Условия эксплуатации— если прибор будет работать на вязкой или агрессивной среде, а так же при использовании прибора в сложных условиях — вибрация, пульсация, большие (более +100С) и малые температуры (менее -40С) то необходимо выбирать специализированный манометр.

Перевод единиц давления манометров.

При покупке манометра часто возникает необходимость измерения давления в нестандартных единицах измерения. Наш опыт работы говорит, что если речь малом количестве приборов (менее 100 шт), то заводы ничего переделывать на своих шкалах не будут и прийдется переводить единицы измерения самостоятельно.

1кгс/см2=10.000кгс/м2=1бар=1атм=0.1Мпа=100кПа=100.000Па=10.000мм.вод.ст.=750мм. рт. ст.= 1000мБар

Как устанавливать манометры ?

Для установки манометра на трубу применяются трехходовые краны и игольчатые вентили. Для защиты манометров используются демпферные блоки, петлевые отборные устройства и мембранные разделители.

Трехходовой кран под манометр— это трехходовой шаровой или пробковый кран предназначенный для подключения манометра к трубопроводу или любому другому оборудованию. Допускается установка двухходового крана с возможностью ручного сброса давления с манометра при отключении. Использование стандартных шаровых кранов не рекомендуется, т. к. после закрытия крана механизм манометра находится под остаточным давлением среды, что может привести к преждевременному выходу его из стоя. На сегодняшний день это наиболее распространенный вид для присоединения манометров при давлениях до 25 кгс/см2. При больших давлениях рекомендуется установка игольчатых вентилей. При покупке трехходового крана необходимо убедиться, что резьба на манометре совпадает с резьбой на кране.

Игольчатый вентиль— это регулирующий вентиль гс возможностью плавной подачи рабочей среды у которого запорный элемент выполнен в виде конуса. Игольчатые вентиля нашли широкое применение для подключения различных приборов КИПиА к оборудованию с большими давлениями. При покупке игольчатых вентилей необходимо убедиться, что резьба на манометре совпадает с резьбой на клапане.

Демпферный блок— это защитное устройство, которое устанавливается перед манометром и предназначенное для гашения пульсаций рабочей среды. Под пульсацией в данном случае подразумевается резкое и частое изменения давления рабочей среды. Основными «организаторами» пульсаций в трубопроводе являются мощные насосы без устройств плавного пуска и повсеместная установка шаровых кранов и дисковых затворов, быстрое открытие которых приводит к гидравлическим ударам.

Петлевые отборные устройства (трубка Перкинса)— это стальные трубки, которые предназначены для гашения температуры перед манометрами. Уменьшение температуры среды, приходящей в манометр происходит за счет «застоя» среды в петле. Данные устройства рекомендуется устанавливать при температуре рабочей среды более 80С. Существует два вида отборных устройств: прямые и угловые. Прямые отборные устройства устанавливаются на горизонтальных участках трубопроводов, а угловые предназначены для установка на вертикальных трубопроводах. Перед покупкой необходимо убедиться, что резьба на трубке совпадает с резьбой на трехходовом кране или манометре.

Отборные устройства ( прямое и угловое ).

Разделители сред мембранные— это защитное устройство для манометра, предназначенное для предохранения механизма прибора от попадания в нее агрессивных, кристаллизующихся и абразивных сред. При выборе мембранного разделителя необходимо обратить внимание на совпадение резьбы на манометре и разделителе.

Разделитель мембранный РМ.

При установке манометров есть несколько требований, обязательных к выполнению:
– монтажные работы с манометром необходимо производить при отсутствие давления в трубопроводе
– манометр устанавливается с вертикальным расположением циферблата
– вращение манометра производится за штуцер при помощи гаечного ключа
– прикладывать усилие к корпусу манометра запрещается

Как эксплуатировать манометры ?

При эксплуатации манометров необходимо соблюдать рекомендации и физические параметры (температура среды и допустимое давление), прописанные в паспорте прибора. Самым важным требованием к эксплуатации является плавная подача давления на манометр. Если прибор подобран правильно и эксплуатируется без нарушений, то проблем обычно не бывает.
Рассмотрим случаи, при которых не допускается эксплуатация манометра:
– при подаче давления на прибор стрелка не двигается
– приборное стекло повреждено или разбито
– стрелка прибора движется скачками
– после сброса давления с прибора стрелка не возвращается к нулевой отметке
– погрешность измерения превышает допустимое значение

Как осуществляется поверка манометров ?

Манометр является средством измерения давления и подлежит обязательной поверке. Поверку манометров можно условно разделить на два вида:
– первичная поверка — это поверка, которая производится заводом изготовителем перед продажей прибора и подтверждается наличием клейма поверителя на стекле или корпусе манометра, а так же соответствующей отметкой в паспорте прибора. Первичная поверка без каких-либо проблем признается контролирующими организациями и прибор можно эксплуатировать до окончания этого срока.

– переповерка манометра — это поверка прибора, которая производится после окончания срока первичной поверки манометра. Перед переповеркой манометра необходимо убедиться что прибор исправен т. к. в случае неисправности прибора Вы за деньги, сопоставимые со стоимостью прибора, получите красивое уведомление о том, что прибор не исправен и его нужно ремонтировать или выбрасывать. Переповерка манометра производится в ЦСМ (центр стандартизации и метрологии) своего города или в любой организации, у которой есть лицензия на поверку и необходимое оборудование.

Какой манометр лучше купить ?

На сегодняшний день на рынке представлены около 10 российских производителей приборов, 2 белорусских производителя и несметное количество иностранных производителей приборов. Рассмотрим особенности каждых приборов.

– Российские заводы — наиболее оптимальный выбор для покупки манометров. Многие спросят — почему? Все довольно просто — российские манометры существенно дешевле импортных при сопоставимом качестве, срок первичной поверки 2 года в отличие от белорусских, выпускается вся линейка приборов от технических до коррозионностойких.

– Белорусские заводы — довольно дешевые приборы, но у них есть 3 существенных недостатка:
– первичная поверка на 1 год, что превращает их дешевизну в «миф» и «беготню» с перепроверкой.
– упрощенный механизм, который при серьезных нагрузках долго не работает.
– пластиковое стекло вместо приборного так же вносит сложности в эксплуатации и надежности прибора.

– Иностранные манометры — наш многолетний опыт торговли приборами показывает, что смысл в покупке аналогичен приобретению российского прибора, но только 2-3 раза дороже нет. Все объяснения продавцов иностранных приборах об уникальном качестве, супер технологиях и т. п. являются обычной уловкой для объяснения клиенту, почему он так круто переплачивает. Если условия эксплуатации сложные, просто нужно покупать специализированный прибор вместо технического и он будет без проблем работать. Если Вас терзают сомнения и у Вас есть возможность с помощью отвертки разобрать два аналогичных манометра российский и импортный — то Вам вряд ли повезет найти несколько отличий.

Исключение составляют узкоспециализированные приборы с нестандартными шкалами и параметрами, которые в России не производятся.

На что важно обратить внимание при покупке манометра ?

– манометр должен быть новый. Многие продавцы приборов под словом новый понимают, что манометр не был в эксплуатации. Но манометру может быть 15 лет, а Вам будут рассказывать что он новый. Уточняйте год выпуска прибора или Вас может ждать неприятный сюрприз в виде покупки неликвида.
– на манометре или в паспорте должна быть отметка о первичной поверке. Есть продавцы неликвидов, которые затирают клеймо поверителя, чтобы нельзя их было обвинить в продаже старых приборов.
– поверка на манометр должна быть 2 года, если Вы купите прибор с первичной поверкой на 1 год — уже через год экономия улетучится и начнутся не нужные сложности.
– на манометр должен быть паспорт и действующий сертификат на средства измерения.
– если прибор новый и поверка на 2 года выбирайте самый дешевый вариант.
– обратите внимание на диапазон измерения, диаметр шкалы, тип расположения штуцера, тип резьбы и исполнение прибора — если Вы купите не тот прибор, то замена его может быть сопряжена со сложностями, т. к. если прибор имеет нестандартные параметры и изготовлен под Вас, то скорее всего его придётся оставлять себе на память.
– отзывы о манометрах в интернете можно поискать, но большая часть из них носят заказной характер и лучше опираться на советы людей, имеющих опыт реальной эксплуатации приборов.
– манометры стоит покупать в организации, которая вызывает у Вас доверие, т. к. продажа неликвидов времен СССР до сих пор существует и потом старые приборы будет довольно сложно возвращать или обменивать на нормальные приборы.

В этой статье мы постарались рассмотреть самые популярные вопросы о всем разнообразии манометров. Если Вы хотите, чтобы бы рассмотрены другие вопросы или с какими то ответами Вы не согласны — напишите нам и мы постараемся расширить статью исходя из Вашего опыта. В письме не забудьте указать Ваши данные, место, условия и регион установки.

РМГ 29-99/1-16/, введенный взамен ГОСТ 16263-70, который устанавливал основные термины и определения в метрологии, определяет нижеследующее.

Шкала средства измерений – это часть показывающего устройства средства измерений, представляющая собой упорядоченный ряд отметок вместе со связанной с ними нумерацией.

Начальное значение шкалы – это наименьшее значение измеряемой величины, которое может быть отсчитано по шкале средства измерений.

Конечное значение шкалы – это наибольшее значение измеряемой величины, которое может быть отсчитано по шкале средства измерений.

Цена деления шкалы – это разность значения величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы средства измерений.

Диапазон показаний средства измерений – это область значений шкалы прибора, ограниченная начальным и конечным значениями шкалы

Отсчет показаний средства измерений – это фиксация значения величины или числа по показывающему устройству средства измерений в заданный момент времени. Погрешность результата измерения (погрешность измерения) – это отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины.

Систематическая погрешность измерения – это составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины. Случайная погрешность измерения – это составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях, проведенных с одинаковой тщательностью, одной и той же физической величины.

Точность результата измерений (точность измерений) – это одна из характеристик качества измерения, отражающая близость к нулю погрешности результата измерения. Неопределенность измерений – это параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий рассеяние значений, которые можно приписать измеряемой величине. Погрешность средства измерений – это разность между показанием средства измерений и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины. Приведенная погрешность средства измерений – это относительная погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона. Условно принятое значение величины называют нормирующим значением. Часто за нормирующее значение принимают верхний предел измерений. Приведенную погрешность обычно выражают в процентах

Стабильность средства измерений – это качественная характеристика средства измерений, отражающая неизменность во времени его метрологических характеристик. Основная погрешность средства измерений – это погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях.

Дополнительная погрешность средства измерений – это составляющая погрешности средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения или вследствие ее выхода за пределы нормальной области значений.

Класс точности средств измерений – это обобщенная характеристика данного типа средств измерений, как правило, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность.

а) Диапазон показаний манометрических приборов должен выбираться из ряда, приведенного в табл. 1.2 (ГОСТ 2405–88/1-14/), и в технических условиях (ТУ) на прибор конкретного типа.

Пределы измерения для

манометрических приборов согласно ГОСТ 2405-88/1-14/

Манометры с верхними пределами измерений 40; 60; 100; 160; 250; 400; 600 м вод. ст. и 1,2 МПа (12 кгс/cм2) также отнесены к стандартному ряду диапазона.

Зарубежные компании-производителя при выборе диапазонов показаний манометрических приборов руководствуются положениями EN 837-1, EN 837-3/1-6,1-8/, данные которых приведены в таблице 1.3.

Пределы измерения манометрических приборов согласно EN 837-1, EN 837-3/1-6,1-8/

Диапазоны измерений для положительных давлений в мбар:

Диапазоны измерений для вакуумметрических давлений в мбар:

От -1 до 0 от -10 до 0 от -100 до 0

От -1,6 до 0 от -16 до 0 от -160 до 0

От -2,5 до 0 от –25 до 0 от -250 до 0

От -4 до 0 от -40 до 0 от -400 до 0

От -6 до 0 от -60 до 0 от -600 до 0

Диапазоны измерений для положительных давлений в бар:

от 0 до 0,6 от 0 до 10 от 0 до 160 от 0 до 1 от 0 до 16 от 0 до 250 от 0 до 1,6 от 0 до 25 от 0 до 400 от 0 до 2,5 от 0 до 40 от 0 до 600 от 0 до 4 от 0 до 60 от 0 до 1000 от 0 до 6 от 0 до 100 от 0 до 1600

Диапазоны измерений для вакуумметрических давлений в бар:

от -0,6 до 0 от –1 до 0

Диапазоны измерений для положительных и вакуумметрических давлений в бар: от –1 до +0,6 от –1 до +9

от –1 до +1,5 от –1 до +15 от –1 до +3 от –1 до +24 от –1 до +5

Европейская норма EN 837-3/1-8/ рекомендует при использовании единицы измерения Па в соответствующем диапазоне руководствоваться следующим положением:

Рабочие диапазоны измерений избыточного давления отечественных манометрических приборов, как правило, составляет от 0 до 100 %. Имеют место приборы с диапазоном показаний от 25 до 75 %. При этом в ряде исполнений диапазон измерений от 25 до 75% выделяется линией, полосой или другими знаками в тон цвета шкалы или отличным от нее цветом/1-14/.

Некоторые зарубежные производители пружинных манометров предусматривают использование манометрических приборов для пределов от 0 до 75 % диапазона показаний, и соответственно производят регулировку только на этом участке, чем обусловливается не вхождение этих приборов в класс точности на заключительном участке шкалы. Принципы организации выбора диапазона прибора представлены в параграфе 1.5.

Имеются приборы, как, например, некоторые модели дифференциальных манометров, у которых начало отсчета начинается не с нуля, а с определенного значения. Для этих конструкций в диапазоне от нуля до начало отсчета шкала не наносится и тем самым указывается на неработоспособность устройства или не соответствие его заявленному классу точности при этих значениях.

ГОСТ 2405-88/1-14/ регламентирует диапазон уставок приборов с сигнализирующим устройством:

от 5 до 95% диапазона показаний – для диапазона измерений от 0 до 100%; от 25 до 75% диапазона показаний – для диапазона измерений от 25 до 75%.

б) Класс точности является одной из основных технических характеристик манометрического прибора.

Отечественные производители обязаны обеспечивать выпуск приборов с соблюдением заявленного класса точности на всех обозначенных на циферблате прибора цифровых значениях.

Кроме того, поверку прибора отечественными метрологическими службами производят по восьми значениям давления классов точности 0,4 и 0,6 и не менее чем на пяти точках шкалы классов точности 1,0; 1,5; 2,5 и 4,0. Практически такие же требования предъявляются немецким стандартом. Метрологические службы некоторых предприятий других зарубежных стран, как наблюдал автор, устанавливают для общетехнических манометров поверку по трем значениям давления, что во многих случаях сказывается на точности проводимых измерений.

Класс точности для выпускаемых отечественными предприятиями промышленных манометров, включая некоторые эталонные приборы, а также приборы повышенной точности, выбирают из значений следующего ряда: 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0/1-14/. Манометрические приборы с классами точности 4,0 изготавливаются по заказу потребителя в случаях, когда к точности проводимых измерений предъявляются не столь высокие требования. точности 0,4 в ГОСТе 2405-88/114/ также был указан как не столь распространенный в практике производств. Это может быть объяснено не столь строгими требованиями к классу точности производимых приборов во времена разработки этого стандарта, когда большинство промышленных манометров в корпусе 100 и 160 мм производились с кл.т. 2,5. Соответственно, рост требований, отмечаемых в последние десятилетия, к точности производимых технических приборов (от 2,5 до 1,5 и 1,0 %) обусловил увеличение запросов метрологических служб к эталонным приборам с классом точности 0,4. Реализация таких приборов на отечественном рынке постоянно растет.

Согласно рекомендациям по межгосударственной стандартизации РМГ 29-99/1-16/, класс точности – это обобщенная характеристика данного типа средств измерений, как правило, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность.

В большинстве случаев класс точности к принимается равным отношению абсолютной погрешности средства измерения Р к нормирующему значению (верхнему пределу измерения ), выраженному в процентах:

ГОСТ 2405–88/1-14/ регламентирует для значений класса точности соответствующие пределы основной допускаемой погрешности (см. табл. 1.4), определяемой в процентах для манометров и вакуумметров от верхнего предела измерений и для мановакуумметров в процентах от абсолютного значения всего диапазона измерений.

* Применяется по индивидуальному заказу потребителя.

точности: 0,6; 1,0; 1,6; 2,5 и 4,0, т.е. вместо класса точности 1,5 отечественного ГОСТа принято значение 1,6.

Класс точности, как это описано ниже, является одной из основных технических характеристик прибора и обязательно должен указываться на шкале прибора.

Для визуальной оценки точности проводимых измерений многие производители на шкалах стрелочных манометрических приборах приводят угловую широкую выделенную черту (рис.1.1), соответствующую погрешности данного прибора. Обычно такая черта представляется на нулевой отметке шкалы, где точное выставление стрелки в нулевом положении наиболее проблематично.

Рис.1.1. Визуальная оценка класса точности прибора по разметке на нулевой отметке шкалы.

Как утверждает ГОСТ 2405-88/1-14/, у манометров и напоромеров с упором для установки стрелки на нулевой отметке смещение стрелки от нуля допускается только в сторону увеличения показаний на значение, не превышающее предела допускаемой основной погрешности (рис.1.1).

Класс точности манометрических приборов может распространяться как на всю шкалу, что имеет место в большинство производимых в настоящее время манометров, так и на ее участок. Зачастую, особенно на устаревших моделях приборов, класс точности указывается несколькими цифрами, как, например, 2,5-1,5-2,5. Такая запись предполагает класс точности 2,5 в начале и в конце шкалы и 1,5 в ее центре. На рис.1.2, как пример, показан манометр с классом точности 4 в начале и конце шкалы и 1,5 в ее средней части. Участки с различающимся классом точности разделены цветовыми секторами.

Рис.1.2. Манометр с различающимся классом точности на нескольких участках шкалы.

Основные факторы, влияющие на погрешность проводимых измерений механическими манометрическими приборами, следующие:

• несовершенство УЧЭ, а именно гистерезис, ползучесть и упругое последействие;
• трение в деталях передаточного механизма, наличие нелинейности его характеристик, кинематическая погрешность зубчатой передачи;
• наличие люфтов в шарнирных группах передачи линейного перемещения конца УЧЭ в круговое перемещение указательной стрелки;
• погрешностью отсчета, на которую влияет параллакс, ошибка округления, промахи;
• изменение температуры окружающей среды, что оказывает влияние на изменение модуля упругости УЧЭ, линейные размеры деталей механизма и др.

в) Основные размеры корпусов манометрических при-

Во всех производимых показывающих манометрических приборах ГОСТ 2405–88/1-14/ устанавливает соотношения диаметра корпуса и класса точности, как это показано в табл. 1.5.

Соответствие диаметра корпуса и класса точности согласно ГОСТ

Импортные приборы, диаметр корпуса которых составляет 63 мм, могут иметь, как это показано в табл.1.6, класс точности 1,0, а манометры с диаметром корпуса 100 мм могут производиться с классом точности 0,6.

EN 837-1 и EN 837-3/1-6,1-8/

Допускаются отклонения от приведенных в таблице значений, но они должны отражаться в технических условиях на прибор.

С ростом качества производимых чувствительных элементов, а также передаточных механизмов намечается тенденция снижения диаметра корпуса при росте класса точности. Так, например, на заводе НПО ЮМАС производятся эталонные показывающие манометры с классом точности 0,25 в корпусе диаметром 160 мм. Последние разработки позволили обеспечить работу манометра в корпусе 160 мм при именованной шкале с классом точности 0,15 (рис.13а), а также в корпусе 100 мм класс точности 0,6 (рис.1-

Рис.1-3. Вид эталонного манометра в корпусе 160 мм с классом точности 0,15 (а) и контрольного манометра с классом точности 0,6 в корпусе 100 мм (б) производства НПО ЮМАС.

Также в этой компании производятся манометры в корпусе 63 мм с классом точности 1,5.

Манометры в корпусе 100 мм с классом точности 1,0 при росте технологичности производства зачастую относят к общепромышленным приборам.

В последние годы наметилось активное сотрудничество отечественных метрологических служб с европейскими метрологическими комитетами. Отмечается более лояльное отношение служб метрологического надзора к производству манометрических приборов с учетом индивидуальных требований потребителей.

Межповерочный интервал традиционно у манометрических показывающих приборов составлял один год. Однако существенно возросшее качество применяемых материалов, совершенствование технологий производства и, соответственно, подтверждающий это опыт эксплуатации позволяют отдельным предприятиям увеличивать время между метрологическими поверками до 2-х лет.

г) Температурный диапазон работы показывающих

манометрических приборов, производимых отечественными предприятиями, определяется соответствующими ТУ на изделие и наиболее часто соответствует группе исполнения D3 и находится в пределах от –50 до +50 оС. Хотя в последние годы по запросам проектных и эксплуатационных компаний производители начали заявлять о производстве приборов для диапазона температур от –60 до +60 оС.

Предел основной погрешности, приведенной в табл. 1.4, наблюдается только для приборов, эксплуатируемых при температуре окружающей среды 20 или 23°С. Допустимое отклонение температуры определено следующими значениями:

±2 °С – для приборов классов точности 0,4; 0,6 и 1,0; ±5 °С – для приборов классов точности 1,5; 2,5 и 4,0.

При варьировании температуры выше относительно установленного предела изменение показаний манометрического прибора может быть определено по формуле

= ±Kt t , (1.7)

где Kt – температурный коэффициент, численные значения которого определены ГОСТ 2405-88/1-14/ и ТУ на изделие и должны составлять значение не более 0,06 %/°С для приборов классов 0,4; 0,6; 1; 1,5 и не более 0,1%/°С для приборов классов точности 2,5 и 4,0; t – абсолютное значение разности температур,

Здесь t1 – требуемая температура окружающей среды (23 оС); t2 – действительное значение температуры, которое ограничено значениями от –50 до +60 °С.

Значения коэффициентов Kt для европейских производителей согласно EN 837-1 и EN837-3/1-6,1-8/ в зависимости от чувствительного элемента определены как:

• 0,04 %/°С для манометров на основе трубчатых элементов;
• 0,06 %/°С для измерителей давления на основе мембранного блока (capsule);
• 0,08 %/°С для манометрических приборов, функционирующих на основе плоской мембраны.

Согласно выражению (1.8), с учетом реальных температурных коэффициентов приборов погрешность проводимых измерений может быть существенной. Так, при измерении давления прибором класса точности 2,5 при температуре окружающей среды –40 оС для соблюдения заявленного класса точности измерителя необходимо вводить дополнительно поправку 6 %. Такие поправки не принято вводить для рабочих средств измерений, но для квалифицированного проведения измерений владеть этими вопросами необходимо.

По устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающего воздуха и атмосферного давления показывающие манометрические приборы, как это отмечено выше, должны соответствовать одной из групп исполнения по ГОСТ 12997-84/1-22/.

Для других температурных условий производятся специальные измерители давления. Так, для условий повышенных температурных воздействий окружающей среды НПО ЮМАС может производить показывающие манометры, которые могут эксплуатироваться при температурах до 200 °С и более. В разделе 2.5 более подробно описано поведение металлов упругих чувствительных элементов манометров при различных температурах, а также приведены результаты экспериментальных исследований температурного коэффициента Kt для современных металлов, из которых изготавливаются упругие чувствительные элементы.

д) Размеры и виды присоединительного штуцера манометрических измерительных приборов отечественных и зарубежных производителей (более детально см. раздел 2.2.2) могут иметь существенные различия. На отечественных заводах изготавливают измерители с метрической присоединительной резьбой, в то время как зарубежные, наиболее часто применяют дюймовые цилиндрические (трубные) и конические резьбовые присоединения (табл. 1.7).

Размеры присоединительных резьб

Манометрические приборы отечественного производства должны выдерживать, согласно ГОСТ 2405–88/1-14/, кратковременное перегрузочное давление (опрессовку), значения которых приведены в табл. 1.8. После выдержки технических манометров без давления не менее 1 часа они должны соответствовать заявленному классу точности. Для эталонных приборов последействие перегрузочным давлением может иметь место, из-за более высоких требований к точности измерений. По данным эксперимента на заводе «Манометр» последействие деформационных нагрузок на чувствительный элемент отмечалось по прошествии 6 часов.

Допустимые пределы перегрузки манометрических приборов

• единицу измерений;
• знак «-» (минус) перед числом, обозначающим верхний предел измерений вакуумметрического давления;
• класс точности;
• условное обозначение рабочего положения прибора, если оно отличается от нормального;
• наименование или условное обозначение измеряемой среды – при специальном исполнении прибора. Кроме этого, на циферблат манометра рекомендуется наносить следующую информацию:
• условное обозначение прибора;
• знак Государственного реестра;
• товарный знак предприятия-изготовителя;

Условные обозначения типа чувствительного элемента, наносимые на циферблат прибора согласно EN 837-1/1-6/

Нумерация шкалы прибора для общетехнических приборов может производиться по заказу потребителя.

Отечественный стандарт требует указания передающего давление вещества (газ или жидкость) в случаях, когда такая замена приводит к погрешностям более 1/4 предельного значения.

В табл. 1.10 приведены дополнительные условные обозначения, разрешенные к нанесению на шкале приборов, предназначенных для измерения давления сред с определенными свойствами.

ГОСТ 2405 предусматривает нанесение на шкалу манометрического прибора предупредительных отметок определенного размера. Однако как ТУ на прибор, так и требования потребителя приборов могут существенно изменять вид таких отметок. Так, в зависимости от функционального назначения приборов ряд производителей по требованию заказчика или по эксплуатационным особенностям манометров выделяют отдельные элементы шкалы ярким цветом (зеленым, желтым, красным). При этом, как правило, желтым цветом выделяют выход измеряемого параметра из нормы, а красным цветом – его аварийное состояние /1-14/. Как пример на рис. 1.4 показан вид шкалы манометра с изменяющимся шагом, т.е. в рекомендуемом рабочем диапазоне от 0 до 1 МПа, занимающем преобладающую информационную площадь, окрашенную в зеленый цвет, цена деления составляет 0,01МПа в предельно-допустимом аварийном режиме работы манометрического прибора, что для этой шкалы находится в пределах

Рис.1.4. Вид шкалы с выделенными цветом секторами.

ж) Защищенность от воздействия окружающей среды

определяет во многом конструктивное исполнение манометрических приборов. Основными факторами, определяющими такое исполнение, являются:

• температура, влага и солевой туман;
• механические вибрации и удары;
• твердые частицы и вода;
• агрессивность и взрывоопасность среды.

Температура, влага и солевой туман определяют климатическое исполнение прибора исходя из условий микроклиматов на суше и в морских условиях (табл.1.11 и табл.1.12).

Основные значения показателей морских

Tср – среднее из ежегодных абсолютных экстремальных значений температуры, оС,

Мах – максимальная, Min – минимальная.

Табс – абсолютное экстремальное значение температуры, оС. Wср – значение среднегодовой относительной влажности,% при среднегодовой температуре, оС.

Основными анализируемыми параметрами при определении микроклиматов являются температура и влажность окружающей среды. На основе значений показателей микроклиматов определяется климатическое исполнение прибора

* – кроме условий с очень холодным климатом.

В дополнение к русскому обозначению климатического исполнения прибора из таблицы 1.13 может также указываться укрупненная и дополнительная категории, описание которых представлено в таблице 1.14.

Категории изделий/1. 21/

Запросы потребителей зачастую намного превышают предельные значения температуры окружающего воздуха, обозначенные ГОСТ 15150-69/1-21/. Приборы, предназначенные для работы в подобных условиях, относятся к специальным и в настоящее время определены диапазоном исследованных температур внешнего воздействия от минус 83 до +300оС.

* По требованию потребителя

** Частота перехода – 57 – 62 Гц.

Система кодификации по защите приборов от попадания внутрь изделия твердых тел (пыли), а также воды устанавливается ГОСТ 14254-96/1-23/. Для такой кодификации применяется обозначение «IP».

После обозначения «IP» является обязательным указание двух характеристических цифр. Первая характеристическая цифра (от 0 до 6) обозначает, как показано в табл. 1.16, степень защиты от попадания внутрь твердых посторонних тел.

*Наибольший диаметр щупа-предмета не должен проходить через отверстие в оболочке.

Вторая характеристическая цифра обозначает степень защиты, обеспечиваемую корпусом прибора в отношении вредного воздействия на работу измерителя в результате проникновения воды.

Для испытаний на соотношение второй характеристической цифре проводят на пресной воде. Испытания на воде высокого давления или растворителях не представительны.

В табл.1.17 приведены краткое описание и определение защиты для каждой степени, представленной второй характеристической цифрой.

Перечисленные в табл.1.16 и табл.1.17 степени защиты следует нормировать, как указывает ГОСТ 14254-96/1-23/, только с использованием характеристических чисел, а не с помощью краткого описания или определения.

Так, например, некоторые общетехнические показывающие манометры имеют степень защиты IP 40, что указывает на невозможность попадания в условиях эксплуатации внутрь корпуса механических частиц диаметром более 1 мм. Но корпус прибора не имеет защиты от воздействия воды.

Европейские нормы, как и ГОСТ 14254–96, базируются на едином положении МЭК 529-89, что обеспечивает идентичность маркировки по IP как у нас в стране, так и за рубежом.

Агрессивность окружающей среды определяет выбор материалов для изготовления комплектующих частей прибора, а также его конструкцию. В табл.1.18 по данным ГОСТ1515069/1-21/ представлена градация окружающей среды на открытом воздухе в эквиваленте сернистого газа.