Принцип работы механического манометра (рис.2) основан на использовании чувствительного элемента – трубчатой пружины 1, внутрь которой через штуцер поступает измеряемое давление. Под действием этого давления пружина разжимается и ее свободный конец 2, двигаясь, перемещает стрелку.
Рис. 2 Кинематическая схема механического манометра
1 – трубчатая пружина; 2 – подвижный конец трубчатой пружины
Пример использования такого манометра (МА-100) на самолете Л-410 УВП, который предназначен для измерения давления гидросмеси в системе стояночного тормоза. Лицевая часть указателя представлена на рис. 3.
Двухстрелочный механический манометр ЛУН-1446.01-8 предназначен для измерения давления в тормозной системе. Лицевая часть указателя показана на рис. 3. Принцип действия аналогичен манометру МА-100.
Рис. 3 Лицевые части указателей манометра МА-100 и ЛУН-1446.01-8
в) Дистанционные манометры измеряют давление топлива, масла, гидросмеси в системе тормозов. Состоят из датчиков, установленных на двигателе и указателей на приборной доске пилотов.
1 – постоянный магнит; 2 – подвижный магнит 1 – мембрана; 2 – шток; 3 – якорь;
3 – потенциометр; 4 – скользящий контакт; 4 – диоды; 5 – подвижный магнит;
5 – мембрана 6 – стрелка
Рис. 4 – Схема дистанционного Рис. 5 – Схема манометра
манометра на постоянном токе на переменном токе
Манометр с потенциометрическим датчиком (рис. 4) представляет собой герметичный корпус, внутри которого имеется манометрическая коробка. Внутрь коробки поступает измеряемое давление, которое деформирует манометрическую коробку. Деформация манометрической коробки преобразуется в перемещение скользящего контакта потенциометра П, включенного в мостовую схему с логометром. Питание комплекта от сети постоянного тока.
Недостатки потенциометрических преобразователей, связанны с износом потенциометра, нарушением контактов при вибрациях и колебаниях измеряемого давления, повышенных температурах.
Эти недостатки устранены в дистанционных индуктивных манометрах типа ДИМ. В них перемещение подвижного центра манометрической коробки под действием давления преобразуется в изменение воздушных зазоров в магнитопроводе, на котором установлены катушки индуктивности. Изменение зазоров приводит к изменению индуктивностей, которые включены в мостовую схему переменного тока.
Рис. 6 Лицевые части двухстрелочных манометров 2ДИМ-240 и 2ДИМ-150
Пример использования манометра ДИМ на самолете Л-410 УВП: Давление в основной сети и в контуре тормозов отбражается дистанционным индуктивным манометром 2ДИМ-240. В комплект дистанционного индуктивного манометра 2ДИМ-240 входят: манометр двухстрелочный УИ2-240К (рис. 6) и два датчика давления ИД-240.
Питание комплекта от сети переменного тока 36 В 400 Гц.
В
измерительной технике приборы
предназначенные для измерения
положительных избыточных давлений –
называются манометры.
Приборы, измеряющие отрицательные
избыточные давления – вакуумметрами.
Приборы
для измерения абсолютного атмосферного
давления называются барометрами.
Приборы,
предназначенные для измерения и
положительных и отрицательных избыточных
давлений, называются мановакуумметрами.
В
авиации манометры применяют для измерения
давления масла, давления топлива,
воздуха, кислорода и воды. В зависимости
от принципа действия чувствительных
элементов и первичных преобразователей
механических величин в электрический
сигнал, манометры можно разделить на
три группы: механические, электромеханические,
электрические.
Рис.
Схема классификации манометров
Принцип
действия манометров основан на свойстве
упругой информации чувствительного
элемента датчика. Чувствительными
элементами могут являться манометрические
коробки, сильфоны, трубка Бурдона,
упругая мембрана, анероидная коробка.
Эти элементы изготавливаются из
фосфористой бронзы или латуни. В случае
измерения высоких давлений – сталь.
Преобразователями
механического сигнала в электрический
могут быть: потенциометры, индуктивные
преобразователи и контактные устройства.
Указателями
служит мостовая логометрическая схема.
Авиационные
манометры должны удовлетворять следующие
основные требования:
К
механическим манометрам относятся
приборы с упругими или с другими
чувствительными элементами, при работе
которых измеряемое давление преобразуется
в механическое и вызывает механическое
отклонение стрелок или других деталей
механизмов отсчета.
В
качестве чувствительного элемента в
механических манометрах применяют:
На
рис. 1 представлена кинематическая схема
манометра для измерения давления воздуха
2М-150. 150 – предел измерения; 2 –
двухстрелочный; ЧЭ – две манометрические
трубки.
На
рис. 2 представлена схема сдвоенного
мановакуумметра 2МВ-18. Мановакуумметр
предназначен для измерения абсолютного
давления воздуха или смеси, отсасывающей
системы поршневых двигателей, т. е.
измерения давления наддува. Предел
измерена от 300 до 1800 мм рт. ст.; цена
деления – 20; погрешность 1%
Для
получения сдвоенного мановакуумметра,
измеряющего два различных давления РК1
и РК2
, в качестве чувствительного элемента
могут быть применены блоки манометрических
и барометрических коробок. Блоки
манометрических (2) и барометрических
(3) коробок крепятся на двух центрах (1),
помещаемых в ____иальное отверстие рамы,
жестко связанного с корпусом. При
увеличении давления РК
, стержень (4) перемещается вверх. При
этом конец биметаллической пластины
(5) черезсильфу (6) и металлическую пластину
(7),вызывает поворот полодка (8) и зубчатого
сектора (10); с эти сектором сцеплено
ведомое зубчатое колесо (11), сидящее на
оси (12) стрелки (13). Шкала (14) прибора
градуирована от 400 до 1800 мм рт. ст.
В
одном общем корпусе устанавливаются 2
опрессованных ЧЭ, связанных со своими
передаточно-множительными механизмами.
Привод стрелок 13 и 15 для устранения
колебания стрелок из-за зазоров между
зубьями зубчатой передачи применены
две спиральные пружины (9).
В
отличии от других, описаны мановакуумметры,
сокращенно называют 2МВ-18.
Электромеханические
манометры. Манометры с омическим
сопротивлением
В
электромеханических манометрах, в
качестве чувствительного элемента
применяются гофрированные мембраны:
манометрические коробки и манометрические
трубки. Приборы применяются для измерения
давления в диапазонах от 0-1 до 0-250 кг/см2.
При измерении давления до 3 кг/см2
применяются манометрические коробки,
до 100 кг/см2
– гофрированные коробки, до 250 кг/см2
– манометрические коробки.
Для
преобразования деформации упругих
элементов в электрический сигнал
применяется метод омического сопротивления.
Реостат включается в мостовую схему
или в схему потенциометрической
дистанционной передачи. В этих
измерительных схемах изменение омического
сопротивления преобразуется в изменении
электрического тока.В измерительных
схемах осуществляется так же компенсация
температурных погрешностей приборов.
В
качестве указателей в манометрах
применяют логометры с подвижным магнитом.
Манометры
серии ЭДМУ. ЭДМУ – электрический
дистанционный унифицированного типа.
Предназначены для измерения давления
жидкости и газа в авиадвигателях
различных типов и выпускается с
диапазонами измерения в пределах от
0-1 до 0-150 кг/см2.
Все
манометры серии ЭДМУ имеют одинаковое
устройство и одинаковые элементы, за
исключением чувствительного элемента
(мембрана, манометрическая коробка и
трубка) и градуировка шкалы.
В
комплект манометра входит датчик,
указатель и соединительные провода.
Заключается
в следующем: измеряемое давление подается
внутрь объема, образованного мембраной
и корпусом прибора. Деформация мембраны
через передаточный механизм перемещает
движок реостата, в результате чего
изменяется сопротивления R3
и R4
, как видно из схемы, R3
и
R4
образуют
два переменных плеча мостовой схемы.
Два других плеча образованы сопротивлениями
R1
иR2.
В качестве указателя применен манометр
с подвижным магнитом. Рамки логометра,
имеющее сопротивление R5
и
R6
, присоединены свободными концами к
диагонали моста, а общей точкой –
полудиагонали моста, состоящей из R7
и R7.
Катушки
логометра имеют одинаковое количество
витков, но разные размеры, оси катушек
расположены под углом 120. При этом
внутренняя катушка имеет меньшее
сопротивление.
Каждому
измеряемому давлению соответствует
определенное положение движка на
реостате и, следовательно, определенное
соотношение между R3иR4.
Силы токов в рамках будут определяться
величинами этих сопротивлений. Другими
словами, каждому значению измеряемому
сопротивления будет соответствовать
определенное соотношение тока в рамках
логометра, т. е. определенное показание
прибора.
На
рис. 7.4 применена кинематическая схема
датчика манометра. Измеряемое давление
подается пространством под мембраной
(11). Деформация мембраны через шток (9),
качалку (8) и поводок (6) передается на
щетку (2) потенциометра (1), в датчике
различных манометров отличаются
следующими элементами: в манометрах с
диапазоном измерений 0-1, 0-3 кг/см2
в качестве чувствительного элемента
применяются манометрические коробки,
а в манометрах с большим диапазоном
измерения – гофрированные мембраны и
манометрические трубки. Кроме того, в
манометрах с диапазонами измерения до
6 кг/см2
имеется специальный штуцер для подвода
статического давления Рст
, в корпус датчика. Большинство деталей
датчиков и указателей являются
унифицированными.
Механические
приборы получили наибольшее распространение,
так как они характеризуются следующими
преимуществами: простотой устройства
и использования, портативностью,
универсальностью, практически
неограниченным диапазоном измерения,
начиная от нескольких килопаскалей и
до сотен мегапаскалей.
По
типу упругих элементов, применяемых
для измерения давления, механические
приборы подразделяются на пружинные,
мембранные и сильфонные.
Манометры
с одновитковой пружиной.Пружинные
приборы появились на двести лет
позднее жидкостных (1846–1848). Основной
деталью пружинных манометров является
полая трубка с поперечным сечением в
виде овала или эллипса. По имени автора
одного из первых манометров такая трубка
называется еще трубкой Бурдона (рис.
1.1). Один конец трубки заканчивается
ниппелем с резьбой для подключения к
сосуду, в котором измеряется давление,
а второй запаян. Свободный запаянный
конец трубчатой пружины при помощи тяги
шарнирно соединяется с зубчатым сектором,
находящимся в зацеплении с маленькой
шестеренкой (трибкой). На ось трибки
насажена стрелка, которая указательным
концом подходит к шкале, нанесенной на
циферблате.
Если
манометр присоединить к полости с
избыточным давлением, то силы давления
в трубке несколько распрямляют ее,
свободный конец трубки при этом
перемещается, тяга поворачивает зубчатый
сектор и находящуюся с ним в зацеплении
трибку. По положению стрелки на шкале
судят о величине измеряемого давления.
Трубчатые
вакуумметр и мановакуумметр. Трубчатая
пружина может быть использована и в
вакуумметре, т. е. приборе для измерения
разрежения (отрицательного избыточного
давления).
Если
пружину соединить с пространством, в
котором имеет место разрежение, то под
действием внешнего атмосферного давления
она будет деформироваться. Причем
свободный конец будет перемещаться не
вверх, как у манометра, а вниз. Соответственно
и стрелка будет поворачиваться в
противоположную сторону.
Шкала
вакуумметра может размечаться в
миллиметрах ртутного столба. Предельное
значение шкалы (760 мм рт. ст.) наносится
условно, так как полный вакуум практически
не достижим.
Если
в одном и том же месте по условиям работы
установки возможно и избыточное давление,
и вакуум, то используется комбинированный
прибор, называемый мановакуумметром.
Предельное значение шкалы манометрического
давления может быть любым и зависит
лишь от использованной в данном манометре
трубки. Зная, на какое избыточное давление
рассчитана трубка мановакуумметра,
можно найти соотношение между длинами
манометрической и вакуумметрической
шкал. Так, если манометрическая шкала
рассчитана на 1,0 МПа, вакуумметрическая
шкала будет занимать от
шкалы давления, если на 2,0 МПа, тои
т. д., чем больше избыточное давление, на
которое ассчитан мановакуумметр,
тем меньше размер вакуумметрической
шкалы и ниже точность измерения вакуума.
Манометры
с многовитковой трубчатой пружиной.Манометры
с многовитковой трубчатой пружиной
являются, как правило, регистрирующими
манометрами (рис. 1.2). Чувствительным
элементом в них является многовитковая
пружина, которая представляет собой
полую трубку овального сечения с 5–9
витками, расположенными по винтовой
линии. Диаметр пружины 30 мм. Многовитковая
пружина длиннее одновитковой, поэтому
ее свободный конец при том же давлении
перемещается значительно больше. При
максимальном давлении по шкале прибора
пружина раскручивается на угол 50о.
К неподвижному концу пружины припаивается
капиллярная трубка, соединенная с
ниппелем, для подключения к сосуду, в
котором измеряется давление. Свободный
конец трубчатой пружины припаивается
к гибкой в радиальном направлении
соединительной скобе, связывающей
гибкую пружину с осью. На ось крепится
рычаг с кареткой, которая через тягу и
рычаг воздействует на мостик с укрепленной
на нем стрелкой.
Рис.
1.2. Манометр с пластинчатой мембраной: 1–
ниппель;2– мембрана;3–
фланцы;4– стержень;5–
тяга;6– сектор;7–
трибка;8– стрелка;9–
шкала
Манометр
мембранный. В качестве упругих
элементов в манометрах часто применяют
мембраны или мембранные коробки
(рис. 1.3). На нижнем фланце манометра
имеется ниппель для подключения к
сосуду, в котором измеряется давление.
Верхний фланец составляет одно целое
с корпусом манометра. Между фланцами
находится гофрированная мембрана.
Фланцы плотно стянуты болтами. В
центре мембраны закреплена стойка,
шарнирно соединенная с зубчатым сектором
передаточного механизма. По величине
деформации мембраны судят о давлении.
Мембраны для измерения различных
давлений отличаются толщиной, диаметром,
видом материала. Пределы измеряемых
давлений для мембранных манометров
ограничены и составляют от 20 кПа до 30
МПа. Мембранные манометры используют
при измерении давлений в высоковязких
средах, так как прямой и широкий канал
в ниппеле обеспечивает более свободный
проход жидкости, чем в трубчатом
манометре. Для измерений в химически
агрессивных средах нижнюю сторону
мембраны покрывают тонкой пленкой
защитного материала.
Рис.
1.3. Манометр многовитковый с трубчатой
пружиной: 1– капиллярная
трубка;2– пружина;3–
втулка;4– ось;5–
рычаг;6– каретка;7–
тяга;8– поводок;9–
мостик;10– держатель
пера;11,12– концы пружины
ринцип
действия мембранного манометра позволяет
использовать его и для измерения
разрежения. Если мембранный манометр
присоединить к полости с разрежением,
то мембрана, испытывая атмосферное
давление снаружи, будет прогибаться
внутрь, что вызывает поворот стрелки в
сторону, обратную по сравнению с
манометром.
Сильфонный
манометр. Сильфонные приборы для
измерения давления являются еще одной
разновидностью механических приборов.
В качестве упругого элемента в них
используется сильфон, который представляет
собой гофрированную коробку, выполненную
в виде цилиндра с равномерными складками
(гофрами) (рис. 1.4). Если такой сильфон
подвергнуть действию избыточного
давления снаружи или изнутри, то он
сожмется или растянется по высоте так,
что его горизонтальные поверхности
будут перемещаться параллельно самим
себе. Величина перемещения пропорциональна
величине измеряемого давления. Сильфонные
манометры применяются для измерения
давлений от 40 кПа до 0,5 МПа. Изменение
пределов измерения достигается за счет
толщины мембраны, диаметра и размера
гофр, а также жесткостью винтовой
пружины, размещенной внутри полости
сильфона.
Рис.
1.4. Сильфонный самопишущий манометр с
рычажным передаточным механизмом: 1–
поводок;2– втулка;3–
стержень;4– сильфон; 5–
пружина;6– кожух сильфона;7–
штуцер;8– гнездо;9–
дно сильфона;10– основание
сильфона
Электромагнитное
релепредставляет собой прибор, в
котором при достижении определенного
значения входной величины выходная
величина изменяется скачком и предназначено
для применения в цепях управления,
сигнализации.
Существует
много разновидностей реле как по принципу
действия, так и по назначению. Бывают
реле механические, гидравлические,
пневматические, тепловые, акустические,
оптические, электрические и др.
По
назначению они подразделяются на реле
автоматики, реле защиты, исполнительные
реле, реле промежуточные, реле связи.
Устройство.
Рассмотрим в качестве примера
электромагнитное реле с поворотным
якорем (рис.1). В этом реле различают
две части: воспринимающую электрический
сигнал и исполнительную.
• Воспринимающая
часть состоит из электромагнита 1,
представляющего собой катушку, надетую
на стальной сердечник, якоря2и
пружины3.
• Исполнительная
часть состоит из неподвижных контактов 4,
подвижной контактной пластины5,
посредством которой воспринимающая
часть реле воздействует на исполнительную,
и контактов6.
Следует
обратить внимание на то, что воспринимающая
и исполнительная части реле не имеют
между собой электрической связи и
включаются в разные электрические цепи.
Реле
приводится в действие слабым (малоточным)
сигналом, и само может приводить в
действие более мощную исполнительную
аппаратуру (контактор, масляный
выключатель, пускатель и т. д.).
Принцип
действия. Когда ток в катушке
электромагнита отсутствует, якорь под
действием пружины удерживается в верхнем
положении, при этом контакты реле
разорваны.
При
появлении тока в катушке электромагнита
якорь притягивается к сердечнику и
подвижный контакт замыкается с
неподвижным. Происходит замыкание
исполнительной цепи, т. е. включение
того или иного подсоединенного
исполнительного устройства.
В
зависимости от исполнения реле
комплектуются розетками под пайку, под
DIN-рейку, розетками под винт.
Что
такое реле и для чего оно нужно
Реле— электрическое
устройство (выключатель), предназначенное
для замыкания и размыкания различных
участков электрических цепей при
заданных изменениях электрических или
неэлектрических входных величин.
Типы
реле могут различаться по управляющему
сигналу и по исполнению, не будем
останавливаться на этом, тем более все
это есть на той жевикипедии.
Отметим лишь, что наибольшее
распространение получили электрические
(электромагнитные) реле.
Понятьдля
чего нужно релеиз определения
трудно, поэтому разжуем на простых
словах:
Реле предназначено для коммутации
больших токов нагрузки. Другими
словами является переключателем, а
еще проще – принцип работы реле – малым
током (например сигналом кнопки) включать
цепи с большим током. А используют реле,
когда исполнительное устройство
(стартер, генератор, вентилятор, обогрев
зеркал, клаксон и т.д.) потребляет больший
ток (до 30-40 ампер).
НАПРИМЕР: Для
того чтобы с маленькойкнопочки
завести двигатель, необходимо,
чтобы включился стартер, который
потребляет от 80 до 300 ампер. Если не
использовать реле, тогда кнопка не
выдержит большого тока и расплавится,
также как и не предназначенная для
больших токов проводка. Поэтому,
делают подключение через реле (между
кнопочкой и стартером устанавливают
реле), которое по импульсу малого тока
кнопки внутри себя замыкает мощные
контакты, тем самым включая стартер.
Как это происходит ?
Электромагнитное
реле состоит из:
Характеристики
и производители реле
Какое
реле лучше, импортное или отечественное
?Силовое реле, независимо импортное
оно или отечественное, выполняют
одинаковую функцию. Отличаются они
только по качеству (отечественные реле
менее герметичны и менее износостойки)
и коммутируемых контактах (например,
реле фирмы BOSCH, имеет другое расположение
контактов. Контакты 30 и 86 поменяны
местами). Качественные реле выпускаются
под маркой Saturn и San Hold.
Контакты
и принцип работы реле
Силовые
контакты имеют всегда маркировку 30, 87
и 87а.
Рассмотрим
принцип работы реле на простом примере
со схемой.
Цель: Блокировка двигателя.
Теперь,
если попытаться завести автомобиль при
включенной охране, контакт 30 разомкнётся
с контактом 87А и не даст завести
двигатель.
Особенности
и срок службы реле
Особенности
релеЕсли на корпусе реле изображен
значок диода, значит при его включении
необходимо соблюдать полярность на
контактах управления.Срок
службы релеЕсли реле долго
эксплуатировалось при коммутации
силовых цепей в предельных режимах, то
искра проскакивающая при замыкании или
размыкании контактов создает нагар
между контактами и из-за этого возможно
исполнительное устройство не будет
работать или будет работать не корректно.
Плохой контакт выделяет на себе тепло.
При этом в силовых цепях может повышаться
потребляемый ток (при плохом контакте
ток электродвигателя или лампочки
становится импульсно-пусковым), что
влечет разогрев мест плохого контакта
в коммутируемых цепях и как следствие
оплавление пластмассовых деталей
крепления контактов. При оплавлении
деталей крепления, контакты смещаются
и добавляется процесс искрения, что еще
больше разогревает место контакта.Реле
ВАЗдесятого семейства располагается
в различных местах, например вмонтажном
блоке, настартереи
т.д. Штатные схемы ВАЗ 2110 можно найтитут. В
комментариях можно выкладывать полезные
схемы с использованием реле.
Механические приборы для измерения давления (манометры)
Серия: F+R201Модель: 10007784Страна: ГерманияПрисоединительный размер: 1/2″Тип присоединения: радиальныйТип: манометрMAX рабочее давление, бар: 5MAX рабочая температура, °C: +60Предел измерения: 4 бара
Серия: F+R200Модель: 10008078Страна: ГерманияПрисоединительный размер: 1/2″Тип присоединения: радиальныйТип: манометрMAX рабочее давление, бар: 12.5MAX рабочая температура, °C: +60Предел измерения: 10 бар
Серия:
F+R200
Модель:
10007380
Страна:
Германия
Присоединительный размер:
1/4″
Тип присоединения:
радиальный
Тип:
манометр
MAX рабочее давление, бар:
12.5
MAX рабочая температура, °C:
+60
Предел измерения:
10 бар
Модель: 614010Страна: ИталияПрисоединительный размер: 3/8″Тип присоединения: радиальныйВид соединения: НТип: манометрMAX рабочее давление, бар: 12.5MAX рабочая температура, °C: +80Предел измерения: 10 бар
Серия: F+R200Модель: 10007724Страна: ГерманияПрисоединительный размер: 1/4″Тип присоединения: радиальныйТип: манометрMAX рабочее давление, бар: 12.5MAX рабочая температура, °C: +60Предел измерения: 10 бар
Серия: F+R200Модель: 10007793Страна: ГерманияПрисоединительный размер: 1/2″Тип присоединения: радиальныйТип: манометрMAX рабочее давление, бар: 12.5MAX рабочая температура, °C: +60Предел измерения: 10 бар
Модель: 3180007Страна: ИталияПрисоединительный размер: 1/4″Тип присоединения: радиальныйТип: манометрMAX рабочее давление, бар: 7.5MAX рабочая температура, °C: +80Предел измерения: 6 бар
Диаметр: 50ммМодель: 301P3020Страна: ГерманияПрисоединительный размер: 1/4″Тип присоединения: радиальныйВид соединения: НТип: манометрMAX рабочее давление, бар: 10MAX рабочая температура, °C: +80Предел измерения: 10 барМатериал: корпус – черный пластик
Модель:
612010
Страна:
Италия
Присоединительный размер:
1/4″
Тип присоединения:
радиальный
Вид соединения:
Н
Тип:
манометр
MAX рабочее давление, бар:
12.5
MAX рабочая температура, °C:
+80
Предел измерения:
10 бар
Диаметр: 80ммМодель: 301P3042Страна: ГерманияПрисоединительный размер: 1/2″Тип присоединения: радиальныйВид соединения: НТип: манометрMAX рабочее давление, бар: 10MAX рабочая температура, °C: +80Предел измерения: 10 барМатериал: корпус – черный пластик
Модель: 10021625Страна: ГерманияТип: манометр
Модель: 612510Страна: ИталияПрисоединительный размер: 1/4″Тип присоединения: радиальныйВид соединения: НТип: манометрMAX рабочее давление, бар: 0.13MAX рабочая температура, °C: +80Предел измерения: 0,1 бар
