Что такое датчик давления воды?

Что это за устройство?

Манометр – это прибор для измерения избыточного, то есть искусственно созданного, давления воды, пара или иной рабочей среды.

Говоря простыми словами, он показывает, насколько водяное давление в трубе больше атмосферного.

В быту, сфере ЖКХ и на промышленных предприятиях наиболее распространены приборы с пружиной в виде трубки овального сечения (носит имя Бурдона – человека, запатентовавшего ее). Они просты по конструкции и недорого стоят.

Внешне водяной манометр – округлый предмет в металлическом или пластиковом корпусе. Циферблат со шкалой закрыт оргстеклом из метакрилата или поликарбоната.

Измерительные приборы устанавливают, чтобы следить за состоянием системы. Давление в трубопроводах не должно превышать некоторого порогового значения. В то же время оно должно быть достаточным для работы различных устройств.

Для работы душевой с гидромассажем нужно давление 3-4 бар, стиральной машинки – порядка 0,5 бар, а фильтра обратного осмоса – 2-6 бар.

• насосные станции;
• котельные;
• железнодорожный транспорт, автомобили, воздушные и водные суда;
• напорные трубопроводы;
• водонагревательные приборы;
• системы фильтрации.

Манометры покупают для личного пользования, чтобы, например, периодически контролировать давление воды, поступающей в смеситель.

На постоянной основе их устанавливают на насосных станциях рядом с гидроаккумуляторами и реле давления, чтобы автоматически включать и выключать насос. Часто манометры входят в состав блоков автоматики.

В деформационном (пружинном) манометре вода попадает в изогнутую трубку, сделанную из медного сплава. Давление воды приводит к деформации трубки, соединенной с механизмом, который заставляет поворачиваться стрелку.

Манометры с одновитковой пружиной рассчитаны на давление до 100 атм. Для измерения более высокого давления применяют пружины с несколькими витками, закрученными в спираль или винт.

Есть устройства, в которых вместо трубки установлена тонкая двухпластинчатая мембрана. Они подходят для вязких или загрязненных растворов, выдерживают сильные вибрации, но чувствительны к колебаниям температуры.

Какие виды существуют?

Список основных видов манометров для воды:

• Самые распространенные – общетехнические пружинные манометры для воды, с диапазоном измерения от 0 до 10 или от 0 до 6 атмосфер. Диаметр корпуса может быть от 40 до 160 мм, чаще всего – 100.
• Котловые – с диаметром корпуса 250 мм. Они нужны, чтобы на расстоянии снимать показания прибора.
• Виброустойчивые манометры – заполнены внутри вязкой жидкостью, в частности раствором глицерина или силиконовым маслом. Измеряют давление в условиях сильных вибраций. Применяются на насосных станциях, автомобилях, компрессорах, поездах.
• Коррозионностойкие манометры – для работы с химически агрессивными средами.
• Высокоточные нужны для поверки и опрессовки.
• Цифровые электронные – механическая сила преобразуется в электрический сигнал. Показания снимают с табло, можно программировать, некоторые приборы можно подключать к компьютеру.
• Электроконтактные (сигнализирующие) – приборы, в которых устанавливается верхний и нижний пределы давления. В случае их преодоления электронный прибор срабатывает и передает сигнал на управляющее устройство.
• Термоманометры – это приборы, измеряющие давление и температуру в системе отопления или водоснабжения. На лицевой стороне две шкалы, по которым снимают показания.

Чем отличается от датчика?

Манометр – это прибор, который дает возможность определять в любой момент времени давление. Он может снабжаться датчиком, термометром и другими дополнительными элементами.

Датчик – часть системы оповещения. Он срабатывает только при каком-то определенном значении давления. Показания датчика преобразуются в сигнал, позволяющий отрегулировать работу системы в автоматическом или ручном режиме.

Прежде чем покупать прибор, надо точно уяснить, для чего он нужен и в каком месте его будут устанавливать.

Важные критерии выбора:

• Класс точности изменяется от 0,15 до 3. Чем меньше – тем точнее. Для системы подачи холодной или горячей воды вполне достаточно точности 1,5 %.
• Расположение штуцера бывает радиальное или торцевое, когда он снизу; и осевое или фронтальное, когда он сзади.
• Рабочий интервал температур.
• Температурные условия эксплуатации.
• Рабочая среда (вода, пар, масло и так далее);
• Диаметр. Он должен быть таким, чтобы прибор помещался в выбранном месте, а циферблат хорошо просматривался.

Необходимо также обратить внимание на присоединительную резьбу штуцера. Она может быть метрической – ее параметры измеряются в мм, обозначается буквой М, например М20/1,5, что означает внешний диаметр 19,9 мм, внутренний – 18,7 мм, шаг 1,5. Отечественные производители по умолчанию используют ее.

Трубная резьба обозначается литерой G. G1/2» означает наружный диаметр 20,9 мм, внутренний – 18,6, шаг – 1,8 мм или 14 ниток на дюйм.

В техническом паспорте нового прибора обязательно должна стаять отметка о заводской поверке. Давность поверки менее года подтверждает, что прибор дает правильные показания.

Где и по какой цене продаются?

Цена на манометр зависит от его конструкции. Самый простой аналоговый прибор стоит порядка 120 р. Если он снабжен термометром, то цена увеличивается в два раза. Цифровые устройства в десятки раз дороже.

Известные торговые марки в России:

• РОСМА;
• Физтех;
• Манотомь;
• МЕТЕР;
• ЮМАС;
• Теплоконтроль.

Это далеко не полный список. Зарубежные аналоги, кроме цены, ничем принципиально не отличаются. Исключение могут составлять лишь узкоспециализированные приборы.

Купить манометры можно в интернет-магазине, непосредственно у производителя или компании, которая занимается продажей контроль-измерительных приборов. Ими торгуют магазины по продаже оборудования для отопления и водоснабжения.

Подключение к системе водоснабжения

Чтобы измерить давление в водопроводной системе, к ней надо подсоединить манометр.

Возможные места подключения к водопроводу в квартире:

• шланг душа;
• подводка к бачку унитаза;
• шланг к стиральной или посудомоечной машине;
• подводка к смесителю на кухне или в ванной;
• магистральный фильтр.

В некоторых случаях для подсоединения манометра потребуется навинтить переходник. Если подходящего переходника нет, то используют резиновый шланг, который зажимают хомутами.

Перед тем как разгерметизировать систему (открыть краны), надо перекрыть воду. Если манометр устанавливается для постоянной работы, то его необходимо защитить от гидроударов, пульсаций среды, перепадов температур.

Для этого перед ним устанавливают:

• демпферные блоки – клапаны, трехходовые краны, игольчатые вентили, позволяющие перекрывать воду и сбрасывать избыточное давление;
• сифонная трубка применяется, если температура рабочей среды больше 80℃;
• мембранные разделители предохраняют от попадания в манометр абразивных веществ, агрессивных сред.

Устанавливая манометр, надо следить, чтобы циферблат был расположен вертикально, а показания хорошо читались. Запрещено прикладывать усилия к корпусу, закручивая его.

Условия эксплуатации и считывание показателей

На циферблате водяного манометр указывается давление. Оно может измеряться в барах, Паскалях или атмосферах.

Соотношение между единицами измерения примерно такое: 1 атм = 100 кПа = 0,1 МПа = 1 бар = 1 кгс/см2 = 750 мм рт. ст. Это приближенное соотношение. Если надо провести измерения с высокой точностью, то учитывают, что 1 атм = 101,325 кПа = 1,01325 бар.

Пользоваться манометром можно только в тех условиях, которые оговорены в техническом паспорте. Давление на прибор должно подаваться плавно.

Эксплуатация запрещена, если:

• при подаче давления стрелка не движется;
• разбито или треснуло приборное стекло;
• стрелка прыгает и не возвращается в нулевое положение после сброса давления.

Чтобы быть уверенным в правильных показаниях манометра, надо проводить поверку. Новые приборы поверяет изготовитель. Далее контролируется время между поверками.

Допустимый срок указан в паспорте и составляет 1 или 2 года. Поверку проводят в Центре стандартизации и метрологии или в организации, у которой есть лицензия.

Возможные поломки и пути их решения

Причиной поломки приборов становится некачественный материал изготовления или нарушение правил эксплуатации, например, превышение рабочего давления или использование при температуре, на которую он не рассчитан.

Если на манометре стоит пломба после поверки, то вскрывать его нельзя. В этом случае надо заменить прибор или отдать в ремонт той же компании, которая проводит поверку.

Но не всегда это рентабельно. Зачастую дешевле установить новый манометр.

Поломки, которые можно устранить:

• микротрещины в трубке запаивают;
• гнутые и сломанные стрелки меняют;
• неисправная пружина, обеспечивающая вращение стрелки, также подлежит замене.

Если износились зубцы передаточного механизма или погнулась пружинная трубка, то такой манометр не подлежит ремонту.

Прежде чем устанавливать манометр, надо убедиться в его исправности. При соблюдении правил эксплуатации он прослужит 1-2 года, не нуждаясь в поверке.

Самые дешевые манометры – деформационные, механические. Более дорогие – цифровые, оснащенные датчиками температуры, позволяющие дистанционно управлять насосами, компрессорами и другими устройствами.

А какова Ваша оценка данной статье?

• Техподдержка
• Статьи
• Архив
• Манометр

Манометр

Рис. 1. Виды давления как измеряемой величины

Атмосферное или барометрическое давление (Pатм.) обусловлено весом воздуха атмосферы в какой-либо точке нашей планеты. В своем абсолютном значении оно не привязано к какой-либо точке отсчета, а зависит от высоты местности и метеорологических условий. При этом существует понятие нормального атмосферного давления, соответствующее давлению на уровне моря в стандартных погодных условиях: 760 мм рт. ст. = 101,325 кПа = 1,01325 бара (в технике его обычно округляют до 1 бар). За точку отсчета атмосферного давление принят абсолютный вакуум (полагается, что меньшего давления не существует).

В свою очередь нормальное атмосферное давление является точкой отсчета избыточного давления (Pизб.). Именно данная величина обычно используется в технике, в частности, применительно к трубопроводным системам (индекс «изб.» в обозначении величины зачастую опускается).

От абсолютного вакуума отсчитывается и абсолютное давление (Paбс.). При наличии избыточного давления Pабс. = Pатм. + Pизб.

Давление ниже атмосферного может быть представлено также в виде вакуумического давления (Pвакуум.), отсчитываемого в отрицательных единицах измерения.

Таким образом, говоря о давлении в трубопроводной системе, как правило, имеют в виду избыточное давление, для измерения которого используют манометры.

Принцип действия манометра основан на уравновешивании измеряемого давления тем или иным способом – весом столба жидкости (жидкостные манометры), калиброванного груза, воздействующего на поршень (грузопоршневые манометры), силой упругой деформации чувствительного элемента (деформационные манометры).

Жидкостные и грузопоршневые манометры обладают определенными достоинствами и специфическими областями применения. Но в технике наиболее широкое распространение получили приборы деформационного типа – благодаря надежности, простоте, компактности, удобству использования, достаточно высокой точности измерений.

Чувствительным элементом деформационного манометра служит запаянная с одного конца изогнутая металлическая трубка эллиптического сечения (так называемая трубка или пружина Бурдона) либо мембрана или мембранная коробка-сильфон.

Мембранные манометры используются для измерения малых значений давления. В других случаях предпочтение отдают деформационным манометрам с трубчатой пружиной.

Трубчатый чувствительный элемент может быть одно- и многовитковым. Один конец такой трубки крепится к корпусу, а второй, свободный, связан трибко-секторным передаточным механизмом со стрелкой манометра (рис. 2).

Рис. 2. Схема манометра с трибко-секторным передаточным механизмом: 1 – чувствительный элемент (трубка Бурдона), 2 – поводок, 3 – зубчатый сектор; 4 – трибка; 5 – стрелка

Под действием давления рабочей жидкости или газа свободный конец изогнутой трубки Бурдона перемещается (трубка стремится выпрямиться), приводя в действие зубчатый механизм и, соответственно, стрелку манометра. Таким образом линейное перемещение чувствительного элемента, пропорциональное измеряемой величине, преобразуется в круговое движение стрелки. Для устранения свободного хода передаточный механизм снабжен спиральной волосковой пружиной, которой подпружинивается трибка (сопряженное со стрелкой зубчатое колесо).

Существуют также манометры с более простым передаточным механизмом – рычажным. Они дешевле, но имеют ограниченную по углу шкалу – не более 90° (на практике еще меньше), а класс точности таких приборов не превышает 2,5 либо 4,0. В то время как манометры с трибко-секторной передачей имеют шкалу с углом 270–300° и в соответствующем исполнении способны обеспечить более высокую точность измерений, в том числе в качестве образцовых (эталонных, поверочных) средств измерения.

Не лишне знать, что для показывающих манометров, в зависимости от их назначения, установлены следующие классы точности: 0,15, 0,25, 0,4 (эталонные приборы), 0,6, 1,0 (рабочие повышенной точности), 1,5, 2,5 4,0 (рабочие).

Отметим также, что кроме показывающих, т.е. отображающих информацию об измеряемом давлении визуально, в режиме реального времени, существуют электроконтакные и самопишущие манометры.

Основными характеристиками, влияющими на выбор манометра, являются диапазон измерений, класс точности, диаметр корпуса, расположение штуцера (радиальное либо осевое) и диаметр его резьбы.

В таблице приведены основные характеристики манометров VALTEC. Данные приборы имеют общетехническое назначение, обеспечивают индикацию избыточного давления неагрессивных к медным сплавам газов и жидкостей. Жидкие рабочие среды не должны быть вязкими или кристаллизующимися.

Таблица. Технические характеристики манометров VALTEC

Манометры VALTEC поставляются с верхним и нижним радиальным подключением. Приборами с нижним подключением (ТМ.40.D, TM.50.D) комплектуются редукторы давления VT.082, VT.084, подпиточные клапаны VT.515 и промывные фильтры VT.389, с верхним подключением (TM.40.VC) – редуктор давления VT.088.

Уважаемые читатели! С момента публикации этой статьи в ассортименте нашей компании, практике применения оборудования, нормативных документах могли произойти изменения. Предлагаемая вам информация полезна, однако носит исключительно ознакомительный характер.

Далеко не все помнят из школьного курса физики о том, что такое манометр и зачем он необходим. Тем не менее это важный и нужный прибор, а принцип работы манометра несложный.

Он пользуется особенно большой популярностью у автомобилистов и мастеров по ремонту машин, так как позволяет без труда определить состояние колес.

Что такое манометр

Манометр — это физический прибор, который позволяет измерять давление. Чаще всего, его используются на производстве. Там, где повышенное давление жидкости или газа может привести к взрыву или другой опасной ситуации. Самый простой манометр — пружинный.

Также существует мембранный тип. В этом случае строение устройства другое и для измерения применяется мембрана, состоящая из двух пластинок. Мембрана чувствительна к высокому давлению. Один конец мембраны соединен с держателем, а другой конец посредством тяги сообщается с секторным механизмом, преобразующим изменение давление в круговой ход стрелки.

Выбор конкретного типа манометра зависит от того, в каких условиях его предстоит эксплуатировать людям. Некоторые модели используются для того, чтобы работать только с жидкостью, другие измеряют исключительно газовое давление. Механические манометры отличаются высоким уровнем точности и не намного уступают цифровым аналогам.

Помимо производства, диагностики автомобилей, эти приборы также используются в медицине для того, чтобы измерять артериальное давление у человека и вовремя диагностировать гипертонию или гипотонию. В манжету нагнетается воздух (это происходит при механическом нажатии на специальную «грушу» или путем нажатия кнопки в современных электронных вариантах), стрелка отклоняется до тех пор, пока не достигнет максимального значения. После постепенного стравливания воздуха, стрелка начинает движение в обратном направлении в сторону нуля. У электронных моделей вместо стрелки имеется дисплей с цифровой шкалой. Медицинская версия прибора называется тонометром, так как она измеряет не только давление, но и пульс человека.

Тонометры используются не только врачами в больницах и поликлиниках, а их также применяют в домашних условиях. Результаты измерений становятся известными уже через несколько секунд после нажатия кнопки включения. На дисплее отображаются цифры артериального давления, а также параметры, показывающие частоту сердечных сокращений, или пульс. При любом отклонении от нормы пациенту прописывается медикаментозное лечение.

Область применения манометров

Манометры различаются не только по области использования, но и по типу механизма для снятия показаний давления в среде. Здесь выделяют пять стандартных групп приборов.

Электроконтактные

• Подходят для систем автоматического контроля давления и его регулировки.
• В основе конструкции прибора – две подвижные стрелки, которые нужно установить на минимальные и максимальные допустимые показатели.
• При достижении одной из граничных величин электроцепь замыкается, и пульт управления получает сигнал для сброса давления или отключения системы.

Жидкостные

• Работают по физическому принципу сообщающихся сосудов.
• Для измерения давления в столбе жидкости.
• Работают в контакте с жидкостной средой, из-за чего часто загрязняются и делают неточные замеры.
• На сегодняшний день используются все реже.

Пружинные

• Наиболее популярные приборы с простой и надежной конструкцией.
• Могут выполнять измерения в пределах 0,1-4000 Бар.
• В механизме предусмотрен чувствительный элемент в виде трубки овального сечения, которая сжимается как пружина и передает силу воздействия на измерительный модуль.

Дифференциальные

Эти манометры считаются сложными механизмами и работают по принципу деформации внутренних блоков. Эти элементы конструкции восприимчивы к давлению и по мере деформирования передают показания на измерительный блок. Указатель будет двигаться до тех пор, пока перепады давления не сменятся стабильными значениями.

Мембранные

• Работают по физическому принципу пневматической компенсации.
• Основным элементом прибора считается специальная мембрана, которая изгибается под действием давления.
• Чувствительный механизм отслеживает эти изменения и выдает величину давления.

Виды манометров

Существуют разные виды манометров. Различные типы используются для разных целей. Это нужно иметь в виду перед тем, как подобрать манометр. От этого зависит стоимость и конфигурация прибора. Необходимо точно определиться, для чего конкретно нужен манометр: измерять давление воздуха в шинах автомобиля или для более сложных производственных операций.

Также можно классифицировать измерители давления в зависимости от того, где они используются:

• Судовые (используются на кораблях);
• Виброустойчивые (применяются там, где сильно вибрирующая среда);
• Самопишущие (используются в тех случаях, когда манометр должен работать без присутствия человека, например, во взрывоопасной зоне или в зоне распыления ядовитого газа).

Отдельная модификация приборов носит название вакуумметры, они используются в том случае, если измеряемая величина ниже, чем атмосферное давление (измеряют разряжение). Если давление малое и < 40 кПа, то используются напоромеры. Известные нам барометры также относятся к манометрам, потому что измеряют изменение давления. На железной дороге используется свой тип манометров, которые так и называются — железнодорожные. Для проверки и эталонирования устройств используются эталонные манометры.

Класс точности манометров

Эта характеристика обязательно указывается в техническом паспорте на прибор. Выражается класс точности в цифрах: чем ниже цифровое значение в маркировке, тем выше точность. Существует три стандартные категории:

• С большой погрешностью. Класс точности 4,0. Эти приборы обычно используются на автомобильных СТО для проверки уровня давления воздуха в шинах.
• Стандартные, в диапазоне 1,0-2,5 (нормальный класс точности для большинства моделей);

Класс точности влияет не только на погрешность измерений. От него зависит и возможность эксплуатации приборов в том или ином диапазоне. Так, мощные модели не способны уловить минимальные колебания, а сверхчувствительные весьма восприимчивы к высоким «критическим» показателям.

В ассортименте современных моделей есть устройства, способные проводить измерения в диапазоне 0,06-1000 мПа, а также модификации для измерения разрежения давления до уровня -40кПа.

Компания Измеркон , Санкт-Петербург, реализует манометры цифрового типа, с ЖК-дисплеем, на котором показывают измеренные величины. Такие устройства работают с высокой точностью, в пределах 0,5-0,025%. Среди предложений компании есть и модели с дополнительными опциями – например, во взрывозащищенном исполнении.

Принцип работы манометра

Все типы манометров работают по одному принципу. Принцип действия любого манометра основан на равенстве между силой деформации пружины (иногда мембраны) и измеряемым давлением. Такие приборы используются в быту и на производстве уже давно, но конструкция осталась практически неизменной.

Общетехнические манометры измеряют давление газа и жидкости в неагрессивной среде, у них может быть два типа конструкции — осевая и радиальная. Их можно применять только в том случае, если измеряемая жидкость или газ не вступают в химическую реакцию со сплавами меди. В противном случае результат измерений во время использования будет недостоверным из-за химической реакции. При соединении с медью образуется новое вещество, которое будет обладать и новыми свойствами.

У электроконтактного устройства есть два электрических контакта для измерения давления. Один соответствует максимуму возможного давления, второй — минимуму. Пользователь должен заранее настроить предельный максимум и минимум обоих контактов. В зависимости от измеряемой среды и ее физических свойств эти показатели могут значительно варьироваться.

Следующий принцип действия данного манометра. Когда давление падает до предельного минимума, цепь размыкается. То же самое происходит в том случае, если давление достигает предельного максимума. При желании можно сделать так, чтобы контакты у прибора не замыкались и не размыкались.

Для того чтобы использовать такой вариант измерения, необходимо:

• Установить минимум на отметку нуль;
• Поставить вторую отметку на предельный максимум;
• Начать измерение.

Пользоваться электроконтактным прибором проще, чем другими версиями. Поэтому многие считают, что он лучше других типов манометров, именно из-за своей простоты в эксплуатации.

Классификация приборов

Типы манометров различаются по двум признакам: по виду измеряемого ими показателя и по принципу действия.

По первому признаку они подразделяются на:

• приборы, предназначенные для измерения атмосферного давления, иначе они называются барометры;
• приборы, измеряющие избыточное и абсолютное;
• вакуумметры, призваны измерять разность атмосферного и абсолютного давлений;
• напорометры, измеряют малое (до 40 кПа) избыточное давление;
• тагометры, вид вакуумметра, которое измеряет избыточное давление верхнего предела 40 кПа;
• дифференциальные манометры, измеряют разность давлений.

Они работают по принципу уравновешивания разницы давлений определенной силой. Поэтому устройство манометров разное, в зависимости от того, как именно происходит это уравновешивание.

По принципу действия они делятся на:

• жидкостные, уравновешивание разницы давлений в таких приборах происходит за счет гидростатического давления столба жидкости, в устройстве используется принцип сообщающихся сосудов;
• пружинные имеют простую конструкцию, и широко применяются для измерения давления среды в широких диапазонах;
• мембранные, основаны на пневматической компенсации, уравновешивание давления происходит за счет силы упругости мембранной коробки;
• электроконтактные, применяются в автоматических системах контроля и сигнализации, поскольку с их помощью можно регулировать измеряемую среду благодаря встроенному в корпус электроконтактному механизму;
• дифференциальные используются для измерения уровня жидкостей под напором расхода жидкости, пара и газа с помощью диафрагм.

По назначению существуют такие виды манометров, как:

• общетехнические приборы применяются для измерения напора жидкостей, газов и паров, химически нейтральных к сплавам меди;
• кислородные, они производятся в корпусах голубого цвета с указанием О2 на циферблате, применяются для измерения кислородного давления в баллонах или вакуумах;
• ацетиленовые применяются для контроля избыточного давления ацетилена;
• эталонные применяются в целях проверки других приборов, поскольку они обладают большой точностью;
• судовые применяются в судах и морском транспорте;
• железнодорожные используются на железнодорожном транспорте;
• самопишущие имеют встроенный механизм, который позволяет воспроизводить на бумаге результат работы.

Как пользоваться манометром

Многие знают, для чего нужен манометр, но не понимают, как им пользоваться на практике. Манометр в быту и на производстве измеряет давление газа и жидкости в замкнутом пространстве.

В быту, чаще всего, применяют этот прибор для того, чтобы измерять давление воздуха в шинах машины. Поэтому манометр очень популярен у автолюбителей. Его можно приобрести практически в любых магазинах бытовой техники. Он лучше всего подходит для таких простых операций. Для того чтобы гарантированно получить правильные результаты измерений, необходимо:

• Регулярно контролировать давление в шинах, как минимум раз в месяц. Но, если колеса изношены, лучше делать это еженедельно;
• Если шины нестандартные, надо доводить давление в колесах до уровня, рекомендуемого производителем. Этот уровень может варьироваться, в зависимости от марки машины;
• Чтобы правильно измерить давление, нужно, чтобы машина была без груза. Потому что, если автомобиль сильно загружен, то давление будет значительно отличаться от правильного, из-за искажения результатов давления, ввиду того, что возникает дополнительное давление от груза на колеса;
• Чтобы получить минимальную погрешность измерения, надо дождаться, чтобы колеса полностью остыли и их температура стала равной температуре окружающей среды. Когда они еще нагреты от движения, результат будет на 15% выше истинного, а зимой — на десять процентов меньше из-за действия низких температур. Лучше всего проводить измерения спустя три часа после полной остановки автомобиля;
• Если прибор электронный, то он будет выдавать результат в тот момент, когда пользователь отсоединяет манометр от ниппеля. Поэтому самым точным результатом будет последний.

Манометр — незаменимый предмет техники для автомобилиста, так как повышенное и пониженное давление шин создает опасность при движении авто. Пониженное давление бывает, если колесо по каким-либо причинам спустилось в пути; а повышенное — если колеса слишком сильно кто-то перекачал (например, в автосервисе или сам автовладелец). Этот прибор часто используют в авторемонтных мастерских, так как он компактный и имеет небольшой вес.

Что такое манометр, как устроен и расчет

В данной статье мы разберем что такое манометр, как он устроен и как рассчитывается давление.

Манометр может быть любым устройством, которое измеряет давление. Однако, если не оговорено иное, термин «манометр» чаще всего относится конкретно к U-образной трубке, частично заполненной жидкостью. Вы можете легко построить этот тип манометра как часть лабораторного эксперимента, чтобы продемонстрировать влияние давления воздуха на столбе жидкости.

Манометр — это научный прибор или датчик, который измеряет давление.

Как выглядит манометр

Современный цифровой манометр представляет собой дисплей в пластиковом или металлическом корпусе, снабженный кнопкой Вкл/Выкл (ON/OFF) и показывающий величину давления.

По результатам измерения на электронном дисплее загораются значения давления. На корпусе обязательно наносится заводская маркировка и дата производства устройства. Манометр состоит всего из нескольких деталей и рекомендуется к использованию в домашних условиях.

Пружинный манометр, который считается классическим вариантом устройства, представляет собой круглый циферблат в корпусе со стрелкой. Стрелка показывает на шкале результаты измерений.

В качестве чувствительного элемента применяется полая трубка с овальным или эллипсоидным сечением (трубка Бурдона). Когда на эту трубку действует давление, она деформируется (разгибается при увеличении давления и сгибается при его уменьшении).

С одной стороны трубка полностью запаяна, с другого конца размещается штуцер для измерения величины давления. Запаянный конец соединен с механизмом передачи. Эксперты утверждают, что этот вариант лучше всего, потому что он не зависит от электроники.

В конструкцию прибора входят следующие элементы:

• Пластиковый или металлический корпус;
• Шкала с делениями, которые показывают величину давления газа или жидкости;
• Подвижная стрелка, наподобие часовой;
• Шестеренки;
• Зубчатый сектор.

Между зубчатым сектором и шестеренками стоит пружинка, она требуется для исключения мертвого хода. Узнать о том, какое давление показывает манометр, можно посмотрев на его измерительные деления шкалы. Обозначенные деления манометра соответствует силе давления газа или жидкости.

Шкала измерения показывает результат в паскалях (русское обозначение Па, международное Pa), барах или атмосферах. Это наиболее часто используемые единицы измерения давления. При этом неважно, где происходят измерения — в газообразной или жидкой среде.

Обычно в современных магазинах можно выбрать и купить электронный прибор для измерения, но на производстве, иногда, до сих пор применяются механические модели, так как они более точные и работают без сбоев.

Как проверить манометр на точность в домашних условиях

Чтобы проверить манометр на точность в домашних условиях, необходимо:

• Убедиться, что стрелка механического прибора стоит строго на нуле;
• Вычислить среднее арифметическое после нескольких измерений подряд;
• Не забыть проверить уровень зарядки у электронного устройства (когда аккумулятор садится, то его точность измерения падает).

Также следует еще в магазине проверить, нет ли у устройства изъянов и конструктивных дефектов, так как, в лучшем случае они будут влиять на точность измерений, а в худшем — прибор может выйти из строя.

Какой манометр лучше для измерения давления у человека

Тонометр, или манометр для измерения артериального давления, бывает механическим и цифровым (электронным). Цифровой хорош тем, что результат высвечивается мгновенно, а это важно, когда человек плохо себя чувствует и ему срочно нужна медицинская помощь. Однако, с точки зрения точности и отсутствия зависимости от питания, лучше классический механический прибор.

С точки зрения удобства, электронный вариант намного лучше механического, так как использование механического типа по ряду причин сложнее: необходимо прикладывать физические усилия (давить на жесткую резиновую грушу для закачки воздуха); не каждый человек сможет определить давление с помощью механического тонометра (нужно иметь опыт и определенные навыки).

Как выбрать прибор

При выборе прибора имеют значение следующие аспекты:

• Измеряемая среда;
• Сфера применения;
• Цена;
• Межповерочный интервал.

Не все знают, как часто надо проверять и поверять приборы для измерения давления. Межповерочным интервалом называется срок, когда приборы любых разновидностей нужно заново проверять для того, чтобы удостовериться в том, что его точность не ниже заявленной. У всех новых приборов существует первичная заводская поверка, о чем свидетельствует специальная отметка на циферблате, а также запись в техническом паспорте прибора. Срок первичной поверки составляет один — два года, в зависимости от типа оборудования.

При личном использовании оборудования, например, для диагностики состояния колес машины, можно покупать и подбирать любой манометр, так как в этом случае его поверка не будет являться критическим показателем (часто мы используем такие устройства на протяжении всего срока без каких-либо поверок). Другая ситуация обстоит с устройствами, которые применяются на предприятиях, например, на заводах и фабриках, в котельных и тепловых пунктах. В этом случае, когда срок первичной поверки подходит к концу или уже окончен, нужно отправить прибор в центр метрологии и стандартизации. Там проверят его точность и отрегулируют манометр так, чтобы погрешность была минимальной и соответствовала требованиям регламентирующих документов.

Следует отметить, что повторная поверка может стоить довольно дорого. Поэтому, в некоторых случаях, дешевле иногда купить новый манометр и он будет гарантированно показывать точный результат.

Для того чтобы не столкнуться с трудностями при эксплуатации, необходимо:

• Приобретать приборы, у которых стоит срок действия первичной поверки два года;
• Перед тем, как отправлять прибор на поверку, следует рассчитать все расходы. Потому что в организацию метрологии и стандартизации, возможно, придется съездить несколько раз.

При использовании прибора на вязких и агрессивных средах, а также при эксплуатации в условиях сильной вибрации, он выходит из строя примерно через два года с момента начала эксплуатации. Поэтому смысл в повторной поверке теряется для таких устройств. Вышедший из строя прибор просто заменяется на новый.

Манометры, которые эксплуатируются при слишком высоких или слишком низких температурах, могут показать неправильные значения из-за воздействия экстремальной температуры. В этом случае следует приобретать специализированную модель и она прослужит дольше, а также будет проводить измерения намного точнее. Какой именно вариант устройства лучше выбрать, вам всегда подскажут консультанты в магазинах, специализирующихся на продаже такого вида техники.

Назначение манометров

Манометр — это устройство для измерения давления газа или жидкости в замкнутом пространстве.

В зависимости от конструкции манометра, он может измерять давление воздуха, газа, пара или жидкости.

Манометры используют в газопроводах, водопроводах, котлах отопления, компрессорах, баллонах, автоклавах и так далее.

Многие путают манометр в барометр. Барометр показывает давление, но только атмосферное, а манометр измеряет давление, с которым жидкость, газ, пар или воздух давит на стенки замкнутого пространства.

Единица измерения давления является паскаль (Па). Паскаль отражает силу в 1Н, которая действует равномерно на площадь 1 квадратный метр.

Манометры могут применяться для измерения таких значений, как: давления, которое ниже атмосферного, избытка давления, атмосферного давления, разницы давлений.

Манометр используют для следующих целей:

• для накачиваний шин автомобилей;
• для обслуживания систем отопления и кондиционирования;
• для мониторинга давления в пневматических агрегатах на производстве;
• в гидравлических узлах;
• в газодобывающей и нефтяной промышленностях;
• для обслуживания двигателей, например, в морских судах.

Главное и основное назначение манометра — это мониторинг и информирование о недостаточном или избыточном давлении газа, воды или пара. В промышленной сфере также используют манометры с функцией сигнального предупреждения, которые могут предотвратить техногенные катастрофы, взрывы.

Конструкция и принцип действия

Манометр состоит из:

• корпуса;
• стрелки;
• шестеренки;
• оси;
• поводка;
• зубчатого сектора.

Внутри прибора устанавливают пружину между шестеренкой и зубьями сектора, которая исключает мертвый ход.

Стрелка показывает избыточное давление. Шкала измерения представлена в Паскалях или Барах.

У манометра простой принцип действия: давление от среды, которая измеряется, поступает внутрь трубки. Под воздействием давления трубка пытается выровняться из-за разности площадей внутренней и внешней поверхностей. Свободный конец трубки осуществляет движение, при этом стрелка на определенный угол поворачивается, благодаря передаточному механизму. Деформация трубки и измеряемая величина находятся в прямолинейной зависимости. Поэтому стрелка показывает значение давления определенной среды.

Какие виды приборов существуют

По назначению манометры бывают следующих видов:

• Самопишущие. Механизм в манометре позволяет отобразить график изменения давления.
• Железнодорожные.
• Судовые.
• Эталонные. Имеют высокий класс точности. Обычно их применяют для регулировки, испытаний, проверки точных измерительных оборудований.
• Специальные. Используют для измерения давления разнообразных газов. Корпуса имеют разные цвета, которые зависят для какого газа они предназначены: красный (горючий газ), черный (негорючий газ), желтый (аммиачный газ (А)), белый (ацетиленовый газ (Ац)), голубой (кислородный газ (К)).
• Электроконтактные. В таких манометрах имеется сигнализация, которая предупреждает об изменении давлении среды.
• Общетехнические. Используются для измерения давления в разных средах.

По принципу работы манометры бывают таких видов:

• Пьезоэлектрические. Такие манометры основаны на пьезоэффекте, то есть внутри используется кристалл кварца, в котором появляется заряд при механическом воздействии.
• Деформационные. Такие манометры основаны на деформации чувствительного элемента (пружины, мембраны, сильфона), которые при своей деформации действуют на стрелку.
• Жидкостные. В приборе содержится трубка, которая наполнена жидкостью. Прибор может быть с одной трубкой или с двумя. С двумя трубками прибор может сравнить давление в разных средах.
• Поршневые. Внутри манометра имеется цилиндр, внутрь которого вставлен поршень.

Диапазон измерения манометра колеблется от 0,06 до 1000 МПа.

Требования к манометрам

Класс точности манометра должен зависеть от измеряемого давления:

• 2,5 при Рраб < 25 кгс/см2 (2,5 МПа);
• 1,5 при 25 < Рраб < 140 кгс/см2 (14 МПа);

Шкала манометра выбирается из условия, что рабочие показания лежат в 2/3 шкалы.

Манометр должен быть установлен так, чтобы шкала была расположена вертикально или с наклоном не более 30 градусов и его показания отчетливо видны обслуживающему персоналу.

Номинальный диаметр манометров, установленных на высоте, соответствовал:

• до 2 метров — 100 мм;
• от 2 до 3 метров — 150 мм;
• от 3 до 5 метров — 250 мм;
• от 5 метров — устанавливается дублирующий манометр.

Манометры для измерения давления

Манометр технический (показывающий) – прибор для измерения давления жидких и газообразных сред.

Приборы применяются во всех отраслях промышленности и предназначены для научно-исследовательских лабораторий, сферы энергетики, металлургии, нефтехимии, судостроения. А также для промышленных предприятий и производств, с повышенными требованиями к безопасности.

Особенности конструкции

Технический манометр для измерения давления состоит из чувствительного элемента, трибко-секторного механизма, штуцера и циферблата. Шкала циферблата отражает уровень давления и соответствует требованиям ГОСТ.

Корпус прибора изготавливается из хромированной или нержавеющей стали, для циферблата применяется алюминий. Чувствительный элемент, штуцер и трибко-секторный механизм выполняются из медного сплава или нержавеющей стали. Для повышения износоустойчивости и виброустойчивости прибор заполняется демпфирующей жидкостью (глицерином или силиконом).

Принцип работы показывающих манометров, типа ТМ, ТВ, ТМВ и ТМТБ, основан на зависимости степени деформации чувствительного элемента – трубки Бурдона от измеряемого давления Трибко-секторный механизм преобразует перемещение свободного конца трубки в движение стрелки, которая вращаясь, показывает значение измерения на шкале прибора.

Манометр, тип КМ и КМВ отличается от типа ТМ чувствительным элементом, который выполнен в виде металлической мембранной коробки, изготовленной из медных сплавов или нержавеющей стали.

Трибко-секторный механизм таких устройств преобразует смещение жесткого центра чувствительного элемента во вращательное движение стрелки, которая показывает значение измеряемого давления на шкале.

Типы исполнения

Существует несколько видов манометров, которые различаются по конструктивным особенностям, используемым материалам, условиям применения и подразделяются на серии:

Некоторые модели серии 10 и 21 комплектуются электроконтактной приставкой для работы с внешними электрическими цепями. Также можно отдельно выделить манометры для измерения низкого давления, тип КМ,КМВ.

Приходилось ли вам пользоваться манометром? Как нетрудно догадаться, это прибор, с помощью которого выполняются какие-то измерения.

Но вот для чего и кому он нужен, знают не все. Итак, давайте разберемся, что такое манометр, что он измеряет и показывает.

Что означает слово «манометр»?
Что такое манометр?
Из чего состоит манометр?
Для чего нужен манометр и где его используют?
Что такое класс точности манометра?

Как было сказано выше, манометр – это специальный прибор, который используется для измерения давления газов и жидкостей в сосудах или трубопроводах. По принципу работы он может быть:

Недавние исследования выяснили, что первый манометр был изобретен знаменитым Леонардо да Винчи, который, как известно, не только писал картины, но еще был отличным механиком. Да Винчи провел полноценное исследование, посвященное измерениям свойств и движения воды, однако оно осталось неизвестным современникам и было опубликовано только в девятнадцатом столетии.

Слава изобретателя манометра принадлежит другому итальянцу – Торричелли, который впервые измерил с помощью стеклянной трубки, заполненной ртутью, давление атмосферы Земли.

Разные типы манометров имеют различное устройство. Рассмотрим наиболее популярные из них.

– Главной частью деформационного манометра является упругий элемент, деформация которого приводит к отклонению стрелочного показателя по шкале, показывающей величину давления. В качестве упругого элемента используются пружины трубчатой формы, мембраны – как плоские, так и гофрированные, сильфоны и т.д. Принцип работы заключается в том, что рабочая среда воздействует на упругий элемент и деформирует его, заставляя смещаться в определенном направлении. Прикрепленный к нему поводок вращает ось с надетой на нее стрелкой, показывающей на шкале величину давления.

– Жидкостные манометры используют для измерения трубку определенной длины, заполненную жидкостью. Рабочая среда воздействует на подвижную пробку (поршень) в трубке, и по перемещению уровня жидкости появляется возможность судить о ее давлении. Жидкостные манометры могут быть однотрубными и двухтрубными – вторые используются для определения разницы давлений двух сред.

– Поршневой манометр состоит из цилиндра и вставленного внутрь поршня. С одной стороны на поршень действует давление рабочей среды- жидкости или газа, а с другой он уравновешен грузом определенной величины. Перемещение поршня из-за изменения давления приводит к перемещению бегунка или стрелки на шкале.

– Пьезоэлектрические манометры используют пьезоэффект – появление электрического заряда в кристалле кварца вследствие механического воздействия. Основным достоинством этих приборов является отсутствие инерции, что важно для контроля быстро протекающих изменений давления рабочей среды.

Манометр – один из наиболее широко используемых приборов, необходимых в любой отрасли, где используются газообразное и жидкое сырье или рабочая среда. Их применяют:

– в химической промышленности, где очень важно знать давление веществ, участвующих в процессах;

– в машиностроении, особенно при использовании гидродинамических и гидромеханических узлов;

– в автомобилестроении и самолетостроении, а также в ремонте и сервисе автомобильной и авиационной техники;

– в железнодорожном транспорте;

– в теплотехнике для измерения давления теплоносителя в трубах;

– в нефте- и газодобывающей сфере;

– в медицине;

– везде, где используются пневматические агрегаты и узлы.

Выпускаются манометры промышленного и бытового назначения. Бытовые приборы используются для контроля автономных отопительных систем, автолюбителями для измерения давления в шинах автомобиля и т.д.

Промышленные манометры отличаются высокой специализацией и в ряде случаев – высоким классом точности.

Каждому манометру присваивается соответствующий класс точности, показывающий величину допустимой для этого прибора погрешности в измерении давления. Чем меньше число, которым выражается класс точности, тем более точным будет измерение.

Наиболее распространены манометры с классом точности от 4,0 до 0,5 – рабочие приборы, и от 0,2 до 0,05 – образцовые, или поверочные манометры. Выбор прибора с тем или иным классом точности зависит от измеряемого объекта и протекающего процесса.

( 8 оценок, среднее 4.25 из 5 )

• Что такое манометр и где он применяется
• Зачем нужен манометр
• Классификация по типу измеряемого давления
  Классификация по принципу работы
  Классификация по назначению
  Классификация по способу подключения
• Классификация по типу измеряемого давления
• Классификация по принципу работы
• Классификация по назначению
• Классификация по способу подключения
• Как устанавливать манометры
  Как эксплуатировать манометры
• Как эксплуатировать манометры
• Как осуществляется поверка манометров

Для определения давления рабочей среды: жидкости или газа, для установки в водяную систему используют манометр.

Что такое манометр и где он применяется

Устройство осуществляет контроль рабочего давления на вводе трубопровода в здание на трубах горячего и холодного водоснабжения. Второй прибор устанавливается в системе внутреннего теплоснабжения в узле учета тепла или в ЦТП. Он также необходим для отслеживания и определения состояния системы индивидуального отопления частного дома.

Размеры манометра нормированы ГОСТ, от диаметра зависит место установки. Например, для системы отопления административного здания он должен быть не меньше 100 мм.

Зачем нужен манометр

Стрелочные приборы аксиального либо радиального типа – используются для производства постоянного мониторинга давления среды в трубопроводах отопления, ГВС и ХВС. Приборы используются в тепло- и холодоснабжении систем вентиляции и кондиционирования, в вентиляционных установках.

Например, устройство с тарированием до 16 атмосфер можно поставить как в систему отопления частного дома, так и на теплотрассу. А уже манометр со шкалой до 10 атмосфер лучше поставить в систему, где давление не будет превышать заданный предел. То есть его можно использовать только для индивидуального отопления.

В системах центрального отопления их устанавливают для контроля давления, водоснабжения, теплоносителя в трубах от поставщика к потребителю на вводе в дом, до грязевого фильтра и после. С помощью прибора определяют засорённость грязевика. В этом случае он покажет большую разницу в давлении. С его помощью можно определить причину завоздушенности в системе, достаточность теплоснабжения дома.

Классификация устройств подразделяется по измеряемому давлению, принципу действия, назначению, способу подключения.

Классификация по типу измеряемого давления

Главная задача манометров – измерение давления.  У них разнообразный вариативный ряд. По типам бывают:

• Манометры для контроля давления.
• Термоманометры – комбинированные приборы.
• Вакуумметры – для работы в вакуумной среде.
• Мановакуумметры – универсальные приборы, могут измерять и вакуум, и давление.
• Тягомеры или напоромеры – приборы для контроля малого вакуумметрического давления от -40 до +40 кПа.
• Барометры – измеряют атмосферное давление.
• Манометры дифференциальные – измерение разности давлений.

Классификация по принципу работы

Типология по принципу действия основывается на разнообразии измерительного элемента.  Приборы подразделяются на:

Классификация по назначению

По сфере использования разделяются на виды:

• Технические – контроль давления жидкостей, паров и газа. Применяются в системах отопления, ГВС и ХВС и т. д.
• Электроконтактные – используются в качестве управляющего органа и служат для отключения и включения насосных агрегатов, запуска котловых установок.
• Виброустойчивые – применяются в местах, где действует агрессивная рабочая среда и при наличии внешних колебаний. Например, котельные, машинные залы.
• Взрывозащищенные – все типы, но в корпусе с повышенной защитой для работы во взрывопожароопасной среде.
• Самопишущие – приборы с фиксацией действия манометра, записью уровней давления.
• Узконаправленные – для работы в определенных областях для специальных задач: для судов, нефтяных скважин, поездов, аммиачные (для работы в агрессивной среде), для сверхвысоких давлений.

Классификация по способу подключения

Установка манометра производится с помощью резьбового штуцера, расположенного внизу корпуса или сбоку. Резьба вворачивается в предназначенный для прибора трёхходовой шаровый кран или вентиль. Арматура должна обеспечить доступ к прибору для его снятия в связи с поверочными мероприятиями или для замены. Диаметр резьбы – 15 мм или полдюйма. Подсоединить манометр можно через редуктор давления.

Существует несколько правил установки, которых важно придерживаться при монтаже устройства:

• Для уплотнения места соединения используйте прокладку на штуцере прибора.
• Затяжку производите рожковым ключом.

Зачем затягивать за корпус, раз это запрещено! На устройство нельзя оказывать любое механическое воздействие.

На что в первую очередь обращает внимание инспектирующий контролер в процессе опрессовки теплосистемы дома:

• Диаметр корпуса должен соответствовать 100 мм.
• Стрелка прибора должна быть выставлена на ноль.
• Дата поверки не просрочена.

Как эксплуатировать манометры

Главное правило эксплуатации прибора заключается в том, что он не должен использоваться в среде, где технические параметры превышают допустимые паспортными характеристиками.

Второе правило, не менее важное – это необходимость проведения своевременной поверки у метрологов.

Как осуществляется поверка манометров

При проверке манометра инспектор смотрит положение стрелки: она должна быть выставлена на нерабочем приборе в ноль.

Проверяет дату выпуска, время последней и последующей поверки.

Штамп поверки может стоять на стекле циферблата с лицевой стороны. Также штамп может быть на обратной стороне корпуса и обязательно в паспорте прибора.

Манометр – это компактное механическое устройство для измерения давления. В зависимости от модификации оно может работать с воздухом, газом, паром или жидкостью. Существует много разновидностей манометров, по принципу снятия показаний давления в измеряемой среде, каждый из которых имеет свое применение.