Для определения давления рабочей среды: жидкости или газа, для установки в водяную систему используют манометр.
- Что такое манометр и где он применяется
- Зачем нужен манометр
- Виды манометров
- Классификация по типу измеряемого давления
- Классификация по принципу работы
- Классификация по назначению
- Классификация по способу подключения
- Как эксплуатировать манометры
- Как осуществляется поверка манометров
- Что такое манометр, вакуумметр и мановакуумметр ?
- Какие бывают манометры ?
- Какие параметры важны при выборе манометра ?
- Перевод единиц давления манометров.
- Как устанавливать манометры ?
- Как эксплуатировать манометры ?
- Как осуществляется поверка манометров ?
- Какой манометр лучше купить ?
- На что важно обратить внимание при покупке манометра ?
- Классификация приборов измерения давления и их основные технические характеристики
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.
Важную роль играет класс точности. Для систем центрального тепловодоснабжения он должен быть не ниже 1,5.
Градуировка показывает максимально измеряемое давление. Цифра на шкале умножается на 10.
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.
Виды манометров
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:
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:
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:
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:
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.
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.
Классификация приборов измерения давления и их основные технические характеристики
Приборы для измерения давления могут классифицироваться по следующим характеристикам:
виду измеряемого давления;
По виду измеряемого давления приборы подразделяются на следующие:
Согласно ГОСТ 8.271-77 манометр – это измерительный прибор или измерительная установка для измерения давления или разности давлений.
Для измерения абсолютного давления, т.е. которое считывается от абсолютного нуля выпускаются манометры абсолютного давления; избыточного – манометры избыточного давления, и наиболее часто «по умолчанию» эти разновидности приборов называют манометрами.
Большинство выпускаемых манометров применяются для измерения избыточного давления. х отличительным признаком является показание «нуля» прибора при воздействии на чувствительный элемент атмосферного давления.
Измерение давления разряженного газа производят вакуумметрами. Соответственно вакуумметр – это манометр для измерения давления разряженного газа/10/.
Манометр, имеющий возможность измерять давление разряженного газа и избыточное давление (у прибора единая шкала), называют мановакуумметрами.
Измерение малых значений (до 40 кПа) избыточного давления производится напоромерами, хотя такое название, как и такое подразделение по виду измеряемого давления (для малых значений) за рубежом отсутствует. Тягомеры используются для измерения малого (до –40 кПа) вакуумметрического давления. Приборы, имеющие часть шкалы вакуумметрического, а часть избыточного давления в пределах ±20 кПа, называются тягонапоромерами. Европейские стандарты (837-3/7,9/) такое разделение производят по виду чувствительного элемента – трубчатый ( ) и мембранный – мембранная коробка – капсула (
Приборы, предназначенные для измерения разности давлений в двух произвольных точках, именуют дифференциальными манометрами (дифманометрами). Причем это название в большей степени применимо для показывающих приборов. Устройства измерения дифференциального давления с унифицированным выходным сигналом называют измерительным преобразователем разности давлений/11/.
Дифманометр, функционально обеспечивающий измерение малых значений разности двух давлений, и имеющий верхний предел измерения не более 40 кПа (4000 кгс/м2) называют микроманометром.
Контроль и измерение атмосферного давления производят барометрами.
В дальнейшем для упрощения изложения материала в непринципиальных моментах манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры объединены под названием манометры или манометрические приборы.
По принципу действия основную группу приборов для измерения давления можно подразделить на следующие:
электрические и др.
К жидкостному относится манометр, принцип действия которого основан на уравновешивании измеряемого давления или разности давлений, давлением столба жидкости/10/.
К жидкостным относится -образный манометр, состоящий из сообщающихся сосудов, в которых измеряемое давление определяют по одному или нескольким уровням жидкости.
В деформационном манометре от измеряемого давления зависит степень деформации чувствительного элемента или развиваемой им силы.
В состав деформационных входит трубчато-пружинный манометр, в котором чувствительным элементом является трубчатая пружина; сильфонный, функционирующий на основе сильфона, мембранный – на основе мембраны или мембранной коробки.
К деформационным отнесен манометр с вялой мембраной, в котором измеряемое давление воспринимается вялой мембраной и преобразуется в силу, уравновешиваемую дополнительным устройством.
В грузопоршневых приборах, имеющих, в большинстве случаев, в качестве рабочего тела жидкость и зачастую называемых жидкостными, измеряемое давление уравновешивается давлением, создаваемым весом поршня с грузоприемным устройством, и грузов с учетом сил жидкостного трения.
манометры функционируют по принципу зависимости одного из электрических параметров чувствительного элемента первичного преобразователя от давления.
, установившемуся в среде производственников, манометры подразделяются на следующие:
общепромышленные, имеющие также название технических или рабочих;
эталонные, включающие государственный первичный, рабочие и другие эталоны.
манометры предназначены для измерения давления непосредственно в ходе производственных процессов в рабочих точках промышленного оборудования.
приборы используют для хранения и передачи размера единиц давления в целях единообразия, достоверности и обеспечения высокой точности его измерений.
В целях упорядочения отечественной метрологической терминологии и приближения ее к международной в нашей стране термин образцовое средство измерений заменен на термин рабочий эталон/6/. Рабочие эталоны подразделяют на разряды (1-й, 2-й, 3-й), как это было принято для образцовых средств (см. гл.7).
В промышленности встречаются контрольные манометры, которые применяются для контроля правильности показаний технических манометров на месте их установки. Термин «контрольные» специфичен для промышленных условий и не имеет места в законодательной метрологии настоящего времени, но широко использовался ранее. Вместо него сейчас используют термин «манометры повышенной точности».
По защищенности от воздействия окружающей среды приборы, согласно ГОСТ 12997-84/12/, подразделяют на следующие исполнения: обыкновенное; защищенное от попадания внутрь изделия твердых тел (пыли), защищенные от попадания внутрь изделия воды; защищенные от агрессивной среды; взрывозащищенные, защищенные от других внешних воздействий. Несколько видов защиты может сочетаться в одном изделии.
Изготавливаемые приборы должны быть устойчивыми и (или) прочными к воздействию температуры и влажности окружающего воздуха в диапазонах параметров, указанных в табл.1.2.
Группы исполнений технических изделий по устойчивости к температуре и влажности /12/
Приборы должны быть устойчивыми и (или) прочными к воздействию синусоидальных вибраций высокой частоты с параметрами, по группе исполнения выбираемых из табл.1.3.
Группы исполнения по устойчивости
к воздействию синусоидальных вибраций/12/
* 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 14254-96/13/. Для такой кодификации применяется обозначение «
– Международная защита) принято Международной Электрической Комиссией (МЭК) в качестве стандарта защиты изделий (МЭК 529–89).
После обозначения «» является обязательным указание двух характеристических цифр. Первая характеристическая цифра (от 0 до 6) обозначает, как показано в табл. 1.4, степень защиты от попадания внутрь твердых посторонних тел.
Степени защиты от внешних предметов, обозначаемых первой характеристической цифрой (ГОСТ 14254–96)/13/
*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.1.5 приведены краткое описание и определение защиты для каждой степени, представленной второй характеристической цифрой.
Степени защиты от воды, обозначаемых с помощью второй характеристической цифры (ГОСТ 14254–96)/13/
Перечисленные в табл.1.4 и табл.1.5 степени защиты следует нормировать, как указывает ГОСТ 14254-96/13/, только с использованием характеристических чисел, а не с помощью краткого описания или определения.
Так, например, некоторые общетехнические показывающие манометры имеют степень защиты 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 как у нас в стране, так и за рубежом.
Диапазон показаний манометрических приборов должен выбираться из ряда, приведенного в табл. 1.6 (ГОСТ 2405–88/4/), и в технических условиях (ТУ) на прибор конкретного типа.
Этим ГОСТом допускается по заказу потребителя изготавливать приборы с диапазоном показаний, отличным от указанных в табл. 1.6.
Пределы измерения для
манометрических приборов согласно ГОСТ 2405-88/4/
По заказу потребителя допускается изготовлять манометры с верхними пределами измерений 40; 60; 100; 160; 250; 400; 600 м вод. ст. и 1,2 МПа (12 кгс/
Диапазоны измерений для положительных давлений в мбар:
От 0 до 1 от 0 до 10 от 0 до 100
От 0 до 1,6 от 0 до 16 от 0 до 160
От 0 до 2,5 от 0 до 25 от 0 до 250
От 0 до 4 от 0 до 40 от 0 до 400
От 0 до 6 от 0 до 60 от 0 до 600
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
837-3/9/ рекомендует при использовании единицы измерения Па в соответствующем диапазоне руководствоваться следующим положением:
Рабочие диапазоны измерений избыточного давления отечественных манометрических приборов должен быть от 0 до 100 % или от 25 до 75 % диапазона показаний.
ГОСТ 2405-88/4/ 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%.
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.
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 зарубежных стран, как наблюдал автор, устанавливают для общетехнических манометров поверку по трем значениям давления, что сказывается на точности измерения.
Европейские нормы /7,9/ устанавливают соответствие заявленному классу точности диапазон шкалы прибора от 10 до 100 % для измерителей, на циферблате которых установлен упор и от 0 до 100 % для устройств с циферблатами без упора.
Для выпускаемых отечественными предприятиями манометров выбирают значения классов точности из ряда: 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0/4/. Манометрические приборы с классами точности 0,4 и 4,0 изготавливаются по заказу потребителя.
Согласно рекомендациям по межгосударственной стандартизации РМГ 29-99/6/, 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 к нормирующему значению (верхнему пределу измерения ), выраженному в процентах:
ГОСТ 2405–88/4/ регламентирует для значений класса точности соответствующие пределы основной допускаемой погрешности (см. табл. 1.8), определяемой в процентах для манометров и вакуумметров от верхнего предела измерений и для мановакуумметров в процентах от абсолютного значения всего диапазона измерений.
Значения принятых классов точности/4/
* Применяется по индивидуальному заказу потребителя.
Европейские стандарты в большинстве случаев идентичны ГОСТ. 837-3 /7,9/ устанавливают для манометрических приборов следующие классы точности: 0,6; 1,0; 1,6; 2,5 и 4,0.
Во всех производимых показывающих манометрических приборах диаметр корпуса должен соответствовать классу точности. ГОСТ 2405–88/4/ устанавливает для них соотношения, приведенные в табл. 1.9. Допускаются отклонения от приведенных в таблице значений, но они должны отражаться в технических условиях на прибор. Например, на одном из отечественных заводов готовятся к производству образцовые показывающие манометры с классом точности 0,4 и даже 0,25 в корпусе диаметром 160 мм, что отражается в соответствующей документации.
Соответствие диаметра корпуса и класса точности согласно ГОСТ 2405-88/4/
Импортные приборы, диаметр корпуса которых составляет 63 мм, могут иметь, как это показано в табл.1.7, класс точности 1,0, а манометры с диаметром корпуса 100 мм могут производиться с классом точности 0,6.
В последние годы наметилось активное сотрудничество российских метрологических служб с европейскими метрологическими комитетами. Отмечается более лояльное отношение служб надзора за метрологией на предприятиях к производству манометрических приборов на основе заявки потребителя.
Предел основной погрешности, приведенной в табл. 1.8, наблюдается только для приборов, эксплуатируемых при температуре окружающей среды 20 или 23 С. Конкретное значение температуры устанавливается в ТУ на прибор конкретного типа. Допустимое отклонение температуры определено следующими значениями:
С – для приборов классов точности 0,4; 0,6 и 1,0;
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
где Kt – температурный коэффициент, численные значения которого определены ГОСТ 2405-88/4/ 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; tабсолютное значение разности температур,
Здесь t1 – требуемая температура окружающей среды
(23 оС); t2 – действительное значение температуры, которое ограничено значениями от –50 до +60
Значения коэффициентов Kt для европейских производителей согласно 837-3/7,9/ 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 (
– 0,08 %/С для манометрических приборов, функционирующих на основе мембраны.
Согласно (1.7), 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.
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.
Импортные манометры, как правило, рекомендованы к эксплуатации, согласно данных /7-9/, при температурах от –20 до +60
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 12997-84/12/.
Для других температурных условий производятся специальные измерители давления. Так, для условий повышенных температурных воздействий окружающей среды некоторые фирмы выпускают показывающие манометры, которые могут эксплуатироваться при температурах до 200 С. Однако их применение осложнено необходимостью поверки на специальном метрологическом оборудовании, когда испытания производятся одновременно как по измеряемому давлению, так и температурному внешнему воздействию.
Существенное различие манометрических измерительных приборов отечественных и зарубежных производителей заключается в размерах и типе присоединительного штуцера. На отечественных заводах изготавливают измерители с метрической присоединительной резьбой, в то время как зарубежные, как это изложено в п.2.2.2, наиболее часто применяют с дюймовые (трубные) типы присоединения (табл. 1.11).
Размеры присоединительных резьб
Манометры и мановакуумметры отечественного производства должны выдерживать, согласно ГОСТ 2405–88/4/, кратковременное перегрузочное давление (табл. 1.12).
Допустимые пределы перегрузки манометрических приборов
Зарубежные манометрические приборы должны также выдерживать согласно европейских норм /7,9/ в основном такие же предельные давления.
На циферблате показывающего или самопишущего прибора, кроме разметки шкалы, должны быть нанесены/4/:
знак «-» (минус) перед числом, обозначающим верхний предел измерений вакуумметрического давления;
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;
Немецкий стандарт, кроме отмеченных выше особенностей, регламентирует нанесение на циферблат прибора обозначения типа измерительного элемента.
Европейскими нормами /7,9/ определено также указание на циферблате материала частей измерительного прибора, которые контактируют с измеряемой средой и изготовлены не из латуни или бронзы, а также обязывает указание на циферблате товарного знака изготовителя и/или поставщика. Кроме этого, на циферблате прибора рекомендуется наносить номер нормы или стандарта, по которому произведен прибор.
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.
Возможно нанесение ряда обозначений на корпус прибора или их указание в прилагаемом паспорте или техническом описании на измеритель, что следует согласовывать с соответствующим центром стандартизации.
В табл. 1.13 приведены дополнительные условные обозначения, разрешенные к нанесению на шкале приборов, предназначенных для измерения давления сред с определенными свойствами.
Условные обозначения, наносимые на циферблаты
В зависимости от функционального назначения приборов допускается выделять 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 /4/.