Давление в сосуде манометр
Ни одно современное здание не обходится без отопительной системы. А для ее стабильной и безопасной эксплуатации требуется точный контроль давления теплоносителя. Если давление в пределах гидравлического графика стабильное, то отопительная система работает нормально. Однако при ее повышении появляется риск разрыва трубопровода.
Понижение давления также может привести к таким негативным последствиям, как, например, образование кавитации, то есть в трубопроводе образуются пузырьки воздуха, которые, в свою очередь, могут вызвать коррозию. Поэтому поддерживать нормальное давление крайне необходимо, и благодаря манометру это становиться возможным. Помимо отопительных систем такие приборы применяются в самых различных областях.
Описание и назначение манометра
Манометр представляет собой прибор, измеряющий уровень давления. Существуют такие виды манометров, которые применяются в самых разных отраслях, и, разумеется, для каждой из них предназначен свой манометр. Для примера можно взять барометр – прибор, предназначенный для измерения давления атмосферы. Они широко применяются в машиностроении, в сельском хозяйстве, в строительстве, в промышленности и в других сферах.
Эти приборы измеряют давление, и это понятие растяжимое, по крайней мере, и у этой величины также есть свои разновидности. Чтобы ответить на вопрос о том, какое давление показывает манометр, стоит рассмотреть этот показатель в целом. Это величина, определяющая отношение силы, действующей на единицу площади поверхности, перпендикулярно этой поверхности. Практически любой технологический процесс сопровождается этой величиной.
Виды давления:
-
атмосферное – давление атмосферы земли, которое создается массой воздушного столба; - абсолютное давление -это показатель, отсчет которого с учетом атмосферного, начинается с нуля;
- избыточное – под избыточным подразумевают разность двух показателей атмосферного и абсолютного;
- вакуум или, другими словами, разряженное – наоборот, представляет собой разницу абсолютного и атмосферной или барометрической величины;
- дифференциальное – это разность между двумя измеряемыми показателями, которые не имеют отношения к природным показателям.
Для измерения каждого из перечисленных выше видов показателей существуют определенные типы манометров.
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.
Устройство и принцип действия
Устройство манометра может иметь различную конструкцию в зависимости от вида и предназначения. Так, например, устройство, измеряющее напор воды, имеет довольно простую и понятную конструкцию. Она состоит из корпуса и шкалы с циферблатом, которая отображает значение. В корпусе имеется встроенная пружина трубчатая либо мембрана с держателем, трипко-секторным механизмом и упругий элемент. Прибор функционирует по принципу уравнивания давления за счет силы изменения формы (деформации) мембраны либо пружины. А деформация, в свою очередь, приводит в движение чувствительный упругий элемент, действие которого отображается на шкале с помощью стрелки.
Жидкостные манометры состоят из длинной трубки, которую наполняют жидкостью. В трубке с жидкостью находится подвижная пробка, на которую влияет рабочая среда, измерять силу напора следует в зависимости от перемещения уровня жидкости. Манометры могут предназначаться для измерения разницы, такие устройства состоят из двух трубок.
Поршневые – состоят из цилиндра и поршня, расположенного внутри. Рабочая среда, в которой измеряется давление воздействует на поршень и уравновешивается грузом некоторой величины. Когда показатель изменяется, поршень перемешается и приводит в действие стрелку, которая показывает значение давления.
Термопроводные состоят из нити накаливания, которые нагреваются, когда через них пропускается электрический разряд. Принцип работы таких приборов основан на снижении теплопроводности газа с давлением.
Манометр Пирани назван так в честь Марчелло Пирани, который впервые сконструировал устройство. В отличие от термопроводных, состоит из металлической проводки, которая также нагревается во время прохождения через нее тока и охлаждается под воздействием рабочей среды, а именно газа. При уменьшении давления газа снижается и эффект охлаждения, а температура проводки возрастает. Величина измеряется посредством измерения напряжения в проводе во время прохождения через нее тока.
Ионизационные являются самыми чувствительными устройствами, которые используются для вычисления малых давлений. Как следует из названия устройства, его принцип работы основывается на измерении ионов, которые образуются под воздействием электронов на газ. Количество ионов зависит от плотности газа. Однако ионы имеют очень нестабильную природу, которая напрямую зависит от рабочей среды газа или пара. Поэтому для уточнения применяются другой вид манометра Мак Леода. Уточнение происходит за счет сравнения показателей ионизационного манометра, с показаниями прибора Мак Леода.
Существует два вида ионизационных устройств: с горячим и холодным катодом.
Первый вид был сконструирован Баярдом Аллертом, состоит из электродов, которые работают в режиме триода, а в качестве катода выступает нить накала. Самый распространённый вид горячего катода – ионный манометр, в конструкции которого помимо коллектора, нити и сетки встроен небольшой ионный коллектор. Такие приборы очень уязвимы, они могут легко потерять калибровку, в зависимости от условий работы. Поэтому показания этих приборов всегда логарифмичны.
Холодный катод также имеет свои разновидности: интегрированный магнетрон и манометр Пеннинга. Их главное отличие заключается в положении анода и катода. В конструкции этих приборов нет нити накалывания, поэтому им для работы им требуется напряжение до 0,4 кВт. Использовать такие устройства не эффективно при низком уровне давления. Поскольку они могут просто не заработать и не включиться. Принцип их работы основан на выработке тока, что невозможно при полном отсутствии газа, особенно для манометра Пеннинга. Так как устройство работает только в определенном магнитном поле. Оно необходимо для создания нужной траектории движения ионов.
Маркировка по цвету
Манометры, измеряющие давление газа, имеют цветные корпуса, их специально окрашивают в различные цвета. Существует несколько основных цветов, которые используются для окрашивания корпуса. Как, например, манометры, которые измеряют давление кислорода, имеют корпус голубого цвета с условным обозначением О2, аммиачные манометры имеют корпус, окрашенный в желтый цвет, ацетиленовые – белого цвета, водородные – темно-зеленого, хлорные – серого. Приборы, измеряющие давление горючих газов, окрашиваются в красный цвет, а негорючих -черный.
Преимущества использования
В первую очередь, стоит отметить универсальность манометра, который заключается в возможности контролировать давление и поддерживать ее на определенном уровне. Во-вторых, устройство позволяет получить точные показатели нормы, так и отклонение от них. В-третьих, доступность практически любо человек может себе позволить приобрести данный прибор. В-четвертых, устройство способно работать стабильно и бесперебойно на протяжении длительного времени, и не требует специальных условий или навыков.
Использование таких устройств в таких областях, как медицина, химическая промышленность, машино- и автомобилестроение, морской транспорт и других требующих точного контроля давления, значительно облегчает работу.
Класс точности прибора
Манометров очень много, и каждому виду присваивается определенный класс точности согласно предписаниям ГОСТ, под которым понимается допустимая погрешность, выражающаяся в процентном отношении к диапазону измерений.
Существует 6 классов точности: 0,4; 0,6; 1; 1,5; 2,5; 4. У каждого типа манометра они также различаются. Приведенный выше список относится к рабочим манометрам. Для пружинных устройств, к примеру, соответствуют следующие показатели 0,16; 0,25 и 0,4. Для поршневых – 0,05 и 0,2 и так далее.
Класс точности имеет обратно пропорциональную зависимость от диаметра шкалы прибора и от типа прибора. То есть, если диаметр шкалы больше, то точность и погрешность манометра уменьшается. Класс точности условно принято обозначать следующими латинскими буквами KL также можно встретить и CL, которая указывается на шкале прибора.
Значение погрешности можно вычислить. Для этого используется два показателя: класс точности или KL и диапазон измерений. Если класс точности (KL) равен 4, то диапазон измерений составит 2,5 МПа (Мегапаскаль), а погрешность будет равна 0,1 МПа. Вычисляется по формуле произведение класса точности и диапазона измерений, деленное на 100. Поскольку погрешность выражается в процентах, результат нужно переводить в проценты путем деления на 100.
Помимо основного вида, существует и дополнительная погрешность. Если для вычисления первого вида используются идеальные условия или натуральные величины, влияющие на особенности конструкции прибора, то второй вид напрямую зависит от условий. Например, от температуры и вибрации или других условий.
Источник
Требования к запорной и запорно-регулирующей арматуре. Количество, тип и места установки запорной арматуры устанавливается в соответствии с Запорная и запорно-регулирующая арматура должна устанавливаться на штуцерах, непосредственно присоединенных к сосуду, или на трубопроводах, подводящих к сосуду и отводящих из него рабочую среду. В случае последовательного соединения нескольких сосуд необходимость установки такой арматуры между ними определяется разработчиком проекта. Арматура должна иметь следующую маркировку:
На маховике запорной арматуры должно быть указано направление его вращения при открывании или закрывании арматуры. Арматура с условным проходом более 20 мм, изготовленная из легированной стали или цветных металлов, должна иметь паспорт (сертификат). Арматура должна быть пронумерована в соответствии со схемой. Арматура должна обеспечивать плотность перекрытия и плавность хода. Обязанности обслуживающего персонала при обслуживании сосуда под давлением. Оператор должен знать и выполнять требования инструкции по режиму работы и безопасному обслуживанию сосудов, разработанной и утвержденной в установленном порядке владельцем сосуда. Во время работы сосуда работник обязан:
Случаи аварийной остановки сосудов. Сосуд должен быть немедленно остановлен в случаях, предусмотренных инструкцией по режиму работы и безопасному обслуживанию, в частности:
Причины аварийной остановки сосуда должны записываться в сменный журнал. Для дальнейшего запуска сосуда нужно получить письменное распоряжение ответственного за безопасную эксплуатацию. Требования к манометрам, устанавливаемым на сосудах. Каждый сосуд и самостоятельные полости с разными давлениями должны быть снабжены манометрами прямого действия. Манометр устанавливается на штуцере сосуда или трубопроводе между сосудом и запорной арматурой. Манометры должны иметь класс точности не ниже:
Манометр должен выбираться с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы. На шкале манометра владельцем сосуда должна быть нанесена красная черта, указывающая рабочее давление в сосуде. Взамен красной черты разрешается прикреплять к корпусу манометра металлическую пластину, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра. Манометр должен быть установлен так, чтобы его показания были отчетливо видны обслуживающему персоналу. Номинальный диаметр корпуса манометров, устанавливаемых на высоте до 2 м от уровня площадки наблюдения за ними, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 3 м – не менее 160 мм. Установка манометров на высоте более 3 м от уровня площадки не разрешается. Между манометром и сосудом должен быть установлен трехходовой кран или заменяющее его устройство, позволяющее проводить периодическую проверку манометра с помощью контрольного манометра. В необходимых случаях манометр в зависимости от условий работы и свойств среды, находящейся в сосуде, должен снабжаться или сифонной трубкой, или масляным буфером, или другими устройствами, предохраняющими его от непосредственного воздействия среды и температуры и обеспечивающими его надежную работу. Манометры и соединяющие их с сосудом трубопроводы должны быть защищены от замерзания. Манометр не допускается к применению в случаях, когда:
Поверка манометров с их опломбированием или клеймением должна производиться не реже одного раза в 12 месяцев поверителем (после гос. поверки ставится клеймо, на котором ставится квартал и год проводимой поверки). Кроме того, не реже одного раза в 6 месяцев владельцем сосуда должна производиться дополнительная проверка рабочих манометров контрольным манометром с записью результатов в журнал контрольных проверок (контрольный манометр должен иметь класс точности не ниже рабочего манометра и такой же диапазон шкалы). Проверка постановкой на «О» оператором ежесменно. Читайте также: Рекомендуемые страницы:
Вам нужно быстро и легко написать вашу работу? Тогда вам сюда… ©2015-2021 poisk-ru.ru Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование. Дата создания страницы: 2019-03-02 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных | Поиск по сайту:
|
Мы поможем в написании ваших работ! 
Мы поможем в написании ваших работ! Источник
Манометр подбирают к конкретной системе с учетом целого комплекса норм.
Параметры, которые следует оценить при покупке манометра.
1. Диапазон измерения – один из важнейших критериев при выборе манометра.
Существует стандартный ряд давлений для манометров, согласно которому нужно выбирать соответствующее. Со стандартным рядом давлений можно ознакомиться в ГОСТ 2405-88. Приборы с верхним пределом измерений до 40 кПа включительно (до 4000 кгс/м2 включительно) относятся к напоромерам, тягомерам и тягонапоромерам, а от 60 кПа (от 0,6 кгс/см2) – к манометрам, вакуумметрам и мановакуумметрам.
Диапазон показаний (записи) прибора должен выбираться из табл. 6 ГОСТ 2405-88.
Диапазон измерений избыточного давления должен быть от 0 до 100 % или от 25 до 75 % диапазона показаний. Иногда можно услышать рекомендацию о выборе давления в диапазоне от 1/3 до 2/3 шкалы. Если вы возьмете прибор на слишком высокое давление, и будете снимать показания от 0 до 25 % шкалы, то увеличится погрешность снятия показаний. Если прибор будет работать в диапазоне от 75 до 100 % своей шкалы, то механизм будет находиться в постоянной перегрузке и прибор быстро выйдет из строя.
Для примера можно пользоваться следующей простой формулой. К Вашему рабочему давлению в системе, необходимо прибавить 30% и взять следующее по порядку давление из стандартного ряда по ГОСТ 2405-88.
Допустим у вас в системе рабочее давление 2 Мпа. 2+30% = 2,6 Мпа, следующее порядковое значение по стандартному ряду это 4 Мпа. В данном случае такая шкала будет предпочтительней.
2. Единицы измерения.
Очень важно при покупке манометра определиться не только с давлением, но и с единицами измерения.
В Международной системе единиц физических величин (СИ) давление измеряется в паскалях. Паскаль равен давлению, вызываемому силой, равной одному ньютону, равномерно распределённой по нормальной к ней поверхности, площадью один квадратный метр.
Т.к. Паскали- это общепринятые системные единицы измерения, всем нашим потребителям мы рекомендуем применять именно их. Давление выше 10 атм, принято переводить в МПа, все что ниже, рекомендуется переводить в кПа.
Зачастую у нашего потребителя существует необходимость измерять давление в нестандартных единицах, у нашей компании есть возможность изготовления таких приборов от 1 шт.
В качестве внесистемных единиц измерения давления допущены к использованию следующие единицы:
- бар;
- килограмм-сила на квадратный сантиметр;
- миллиметр водяного столба;
- метр водяного столба;
- атмосфера техническая;
- миллиметр ртутного столба.
Полезно знать, как перевести единицы измерения самостоятельно, либо можно воспользоваться конвертером ед. измерения давления в интернете.
1 кгс/см2=10.000 кгс/м2 =1 бар=1 атм=0.1 Мпа=100 кПа=
100.000 Па =10.000 мм.вод.ст.= 750 мм. рт. ст.= 1000 мБар
3. Класс точности – это допустимый процент погрешности измерения от шкалы измерения. Класс точности приборов должен выбираться из ряда: 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.
Соответствие диаметра или размера лицевой панели корпуса классу точности приведено в табл. 1 ГОСТ 2405-88
Определить несоответствие класса точности может аккредитованная лаборатория, у которой есть поверочная установка с эталонным манометром с классом точности в четыре раза меньше, чем класс точности поверяемого манометра.
4. Диаметр корпуса манометра. Стандартный ряд диаметров для манометров: 40, 50, 60, 63, 80, 100, 150, 160, 250 мм. Если в процессе производства работник имеет возможность подойти к прибору близко, менее 2 м, то можно остановить свой выбор на манометре среднего диаметра, 100 мм, но если нахождение поблизости прибора не осуществимо и составляет от 2 до 5 м, тогда следует остановить свой выбор на манометре большего диаметра, не менее 160 мм. Оператор должен быть способен считывать показания с манометра о давлении в системе.
Более подробно о диаметре можно прочитать в нашей статье «Номинальный диаметр корпуса приборов»
5. Расположение штуцера. Существует две разновидности: радиальный штуцер (манометр, у которого штуцер выходит снизу) и осевой штуцер (присоединительный штуцер расположен сзади, с тыльной части прибора). Присоединение манометров с осевым штуцером часто называют торцовое или тыльное. При осевом присоединения выделяют аксиальное/центральноосевое (по центру) и эксцентричное (со смещением).
радиальный штуцер
центрально-осевой штуцер
эксцентрично-осевой штуцер
6. Присоединительная резьба. Для манометров наиболее характерны метрическая, трубная и коническая виды резьбы.
Для приборов импортного производителя характерна трубная и коническая резьбы. Для российских манометров – метрическая. Для упрощения подбора манометра или сокращения срока поставки применяются переходники со стандартной резьбы завода-производителя на резьбу присоединения прибора к процессу.
7. Измеряемая среда. Следующий этап – необходимо определиться со средой.
В зависимости от измеряемой среды – пар, газ или жидкость, используются различные типы приборов, а в некоторых случаях необходима комплектация дополнительным оборудованием. Имеются специфические особенности измерения агрессивных, вязких, высокотемпературных, низкотемпературных, «грязных» сред и др. Рассмотрим некоторые из них.
- при работе прибора в агрессивной среде, необходимо остановить свой выбор на приборе, выполненном полностью из нерж. стали, а именно на коррозионностойком типе манометров.
- при установке прибора на Кислород, ему необходимо пройти обезжировку и иметь отметку на циферблате;
- при измерении давления газообразных сред должна быть обеспечена безопасность оператора, для данной среды рекомендуют использовать прибор с вышибной пробкой/стенкой;
- если это будет вязкая, загрязненная среда, то такая среда требует применение дополнительного оборудования мембранного разделителя (РМ);
- при наличии пульсации среды, рекомендуется использовать демпфирующее устройство;
- работа прибора при температуре измеряемой среды более 60 °С, требуется использование отвода-охладителя;
- в некоторых случаях необходимо выбирать специализированный (целевой) манометр (буровые, кислотостойкие, аммиачные и др.)
Существует огромное множество измеряемых сред. Для того, что бы наверняка не ошибиться с выбором прибора, рекомендуем Вам при оформлении заказа обязательно сообщать информацию о среде, в этом случае специалисты окажут Вам помощь в подборе.
8. Условия эксплуатации. От условий эксплуатации так же зависит выбор типа приборов. Если будет присутствовать вибрация, то прибор нужно защитить от этого внешнего воздействия и использовать заполнение демпфирующей жидкостью, для этого используются виброустойчивые манометры (ГОСТ Р 52931-2008).
В зависимости от места установки (в закрытом отапливаемом помещении или на открытом воздухе) выбирается прибор с соответствующим климатическим исполнением по ГОСТу 15150-69. Наиболее часто встречаются У1, У2, УХЛ1, Т2, Т3.
Так же согласно условиям эксплуатации по ГОСТу 14254-2015 подбирается степень пылевлагозащиты – IP. В манометрии часто можно встретить IP40, 53, 54, 65.
На что важно обратить внимание при покупке манометра?
на технические параметры и их соответствия вашей потребности;
манометр должен быть новый. Всегда можно уточнить год выпуска перед приобретением приборов;
манометр должен быть поверен и желательно, чтобы поверка составляла 2 года, если Вы купите прибор с первичной поверкой на 1 год – уже через год Вам потребуется обратиться за услугой переповерки в метрологическую службу, что повлечет дополнительные расходы;
на манометре или в паспорте должна быть отметка о первичной поверке;
в комплекте с манометром должен идти паспорт и руководство по эксплуатации;
на данный тип манометров у производителя должен быть действующий сертификат на средства измерения;
манометры стоит покупать в организации, которая зарекомендовала себя на рынке либо является официальным представителем завода-производителя, на что у компании должен быть сертификат или официальное письмо от производителя.
Источник