Ohjaus- ja mittauslaitteet. Katso, mitä "Manometer" on muissa sanakirjoissa

Toimintaperiaate

Painemittarin toimintaperiaate perustuu mitatun paineen tasapainottamiseen putkimaisen jousen tai herkemmän kaksilevyisen kalvon elastisen muodonmuutosvoiman avulla, jonka toinen pää on tiivistetty pidikkeeseen ja toinen on yhdistetty sauva tribco-sektorin mekanismiksi, joka muuntaa elastisen anturielementin lineaarisen liikkeen osoittimen ympyräliikkeeksi.

Lajikkeet

Ylipainetta mittaavien laitteiden ryhmä sisältää:

Painemittarit - laitteet, jotka mittaavat 0,06 - 1000 MPa (Mittaa ylipaine - positiivinen ero absoluuttisen ja barometrisen paineen välillä)

Tyhjiömittarit - laitteet, jotka mittaavat tyhjiötä (paine alle ilmakehän paineen) (jopa miinus 100 kPa).

Painemittarit - painemittarit, jotka mittaavat sekä ylipainetta (60 - 240 000 kPa) että tyhjiöpainetta (jopa miinus 100 kPa).

Painemittarit - pienet manometrit ylipaine 40 kPa asti

Vetomittarit - tyhjiömittarit, joiden raja on miinus 40 kPa

Vetopainemittarit - paine- ja tyhjiömittarit, joiden äärirajat eivät ylitä ± 20 kPa

Tiedot on annettu GOST 2405-88:n mukaan

Useimmat kotimaiset ja tuodut painemittarit valmistetaan yleisesti hyväksyttyjen standardien mukaisesti, tässä suhteessa painemittarit erilaisia ​​merkkejä korvata toisiaan. Painemittaria valittaessa sinun on tiedettävä: mittausraja, kotelon halkaisija, laitteen tarkkuusluokka. Myös liittimen sijainti ja kierre ovat tärkeitä. Nämä tiedot ovat samat kaikille maassamme ja Euroopassa valmistetuille laitteille.

On myös painemittareita, jotka mittaavat absoluuttista painetta, eli ylipaine + ilmakehän paine

Laitetta, joka mittaa ilmanpainetta, kutsutaan barometriksi.

Mittarityypit

Suunnittelusta, elementin herkkyydestä riippuen on neste-, omapaino-, muodonmuutospainemittareita (putkimaisella jousella tai kalvolla). Painemittarit on jaettu tarkkuusluokkiin: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4.0 (mitä pienempi numero, sitä tarkempi laite).

Matalapainemittari (Neuvostoliitto)

Painemittarien tyypit

Ajanvarauksella painemittarit voidaan jakaa teknisiin - yleisteknisiin, sähkökosketus-, erikois-, itserekisteröiviin, rautatie-, tärinänkestävään (glyseriinitäytteiseen), laiva- ja referenssiin (esimerkiksi).

Yleinen tekninen: suunniteltu mittaamaan nesteitä, kaasuja ja höyryjä, jotka eivät ole aggressiivisia kupariseoksille.

Sähkökontakti: niillä on kyky säätää mitattua väliainetta sähkökosketusmekanismin läsnäolon vuoksi. EKM 1U:ta voidaan kutsua tämän ryhmän erityisen suosituksi laitteeksi, vaikka se on pitkään lopetettu.

Erikois: happi - on poistettava rasvasta, koska joskus jopa pieni mekanismin kontaminaatio puhtaan hapen kanssa voi johtaa räjähdykseen. Usein tuotetaan tapauksissa sininen väri jonka kellotaulussa on merkintä O2 (happi); asetyleeni - älä salli kupariseoksia mittausmekanismin valmistuksessa, koska joutuessaan kosketuksiin asetyleenin kanssa on olemassa vaara räjähtävän asetyleenikuparin muodostumisesta; ammoniakin tulee olla korroosionkestävää.

Viite: joilla on korkeampi tarkkuusluokka (0,15; 0,25; 0,4), näillä laitteilla voidaan testata muita painemittareita. Tällaiset laitteet asennetaan useimmissa tapauksissa omapainopainemittareihin tai muihin asennuksiin, jotka pystyvät kehittämään vaaditun paineen.

Laivojen painemittarit on suunniteltu toimimaan joki- ja merilaivastossa.

Rautatie: suunniteltu käytettäväksi rautatieliikenteessä.

Itsetallennus: painemittarit kotelossa, mekanismilla, jonka avulla voit toistaa painemittarin käyrän kaaviopaperille.

lämmönjohtokyky

Lämmönjohtavuuspainemittarit perustuvat paineen aiheuttaman kaasun lämmönjohtavuuden laskuun. Näissä painemittareissa on sisäänrakennettu hehkulanka, joka lämpenee, kun virta kulkee sen läpi. Termoparia tai vastuslämpötila-anturia (DOTS) voidaan käyttää hehkulangan lämpötilan mittaamiseen. Tämä lämpötila riippuu nopeudesta, jolla filamentti luovuttaa lämpöä ympäröivälle kaasulle ja siten lämmönjohtavuudesta. Usein käytetään Pirani-mittaria, joka käyttää yhtä platinafilamenttia sekä lämmityselementtinä että DOTS-elementtinä. Nämä painemittarit antavat tarkat lukemat välillä 10 - 10 -3 mmHg. Art., mutta ne ovat melko herkkiä kemiallinen koostumus mitattuja kaasuja.

kaksi filamenttia

Toista lankakelaa käytetään lämmittimenä, kun taas toista käytetään lämpötilan mittaamiseen konvektiolla.

Pirani painemittari (yksi lanka)

Pirani-painemittari koostuu metallilangasta, joka on avoin mitattulle paineelle. Lanka lämmitetään sen läpi kulkevalla virralla ja jäähdytetään ympäröivällä kaasulla. Kaasunpaineen pienentyessä myös jäähdytysvaikutus heikkenee ja langan tasapainolämpötila nousee. Johdon vastus on lämpötilan funktio: mittaamalla johdon yli oleva jännite ja sen läpi kulkeva virta voidaan määrittää vastus (ja siten kaasun paine). Tämäntyyppisen painemittarin suunnitteli ensimmäisenä Marcello Pirani.

Termopari- ja termistorimittarit toimivat samalla tavalla. Erona on, että hehkulangan lämpötilan mittaamiseen käytetään termoparia ja termistoria.

Mittausalue: 10 −3 - 10 mmHg Taide. (noin 10 -1 - 1000 Pa)

Ionisaatiomanometri

Ionisaatiomittarit ovat herkimpiä mittauslaitteita erittäin alhaisille paineille. Ne mittaavat painetta epäsuorasti mittaamalla ioneja, jotka muodostuvat, kun kaasua pommitetaan elektroneilla. Mitä pienempi kaasun tiheys on, sitä vähemmän ioneja muodostuu. Ionimanometrin kalibrointi on epävakaa ja riippuu mitattavien kaasujen luonteesta, jota ei aina tiedetä. Ne voidaan kalibroida verrattuna McLeod-painemittarin lukemiin, jotka ovat paljon vakaampia ja riippumattomia kemiasta.

Termoelektronit törmäävät kaasuatomeihin ja muodostavat ioneja. Ionit vedetään elektrodiin sopivalla jännitteellä, joka tunnetaan kollektorina. Kollektorivirta on verrannollinen ionisaationopeuteen, joka on järjestelmän paineen funktio. Siten kollektorivirran mittaaminen mahdollistaa kaasun paineen määrittämisen. Ionisaatiomittareita on useita alatyyppejä.

Mittausalue: 10 −10 - 10 −3 mmHg Taide. (noin 10 -8 - 10 -1 Pa)

Useimmat ionimittarit jakautuvat kahteen luokkaan: kuumakatodi ja kylmäkatodi. Kolmas tyyppi, pyörivän roottorin painemittari, on herkempi ja kalliimpi kuin kaksi ensimmäistä, eikä sitä käsitellä tässä. Kuuman katodin tapauksessa sähköisesti lämmitetty filamentti muodostaa elektronisuihkun. Elektronit kulkevat painemittarin läpi ja ionisoivat ympärillään olevat kaasumolekyylit. Tuloksena olevat ionit kerätään negatiivisesti varautuneelle elektrodille. Virta riippuu ionien lukumäärästä, mikä puolestaan ​​riippuu kaasun paineesta. Kuumakatodipainemittarit mittaavat tarkasti painetta alueella 10–3 mmHg. Taide. 10-10 mm Hg asti. Taide. Kylmäkatodimittarin periaate on sama, paitsi että elektronit syntyvät purkauksessa syntyvän suurjännitteisen sähköpurkauksen vaikutuksesta. Kylmäkatodipainemittarit mittaavat tarkasti painetta alueella 10–2 mmHg. Taide. jopa 10-9 mm Hg. Taide. Ionisaatiomittarien kalibrointi on erittäin herkkä rakenteelliselle geometrialle, kaasukemialle, korroosiolle ja pintakerrostumille. Niiden kalibrointi voi muuttua käyttökelvottomaksi, kun se käynnistetään ilmakehän ja erittäin alhaisissa paineissa. Tyhjiön koostumus matalissa paineissa on yleensä arvaamaton, joten tarkkoja mittauksia varten on käytettävä massaspektrometria samanaikaisesti ionisaatiomanometrin kanssa.

kuuma katodi

Bayard-Alpert kuumakatodinen ionisaatiomittari koostuu yleensä kolmesta elektrodista, jotka toimivat trioditilassa, jossa hehkulanka on katodi. Kolme elektrodia ovat kollektori, filamentti ja verkko. Kollektorivirta mitataan pikoampeerina elektrometrillä. Potentiaaliero hehkulangan ja maan välillä on tyypillisesti 30 volttia, kun taas verkon jännite vakiojännitteellä on 180-210 volttia, mikäli ei ole valinnaista elektronipommitusta lämmittämällä verkkoa, jonka potentiaali voi olla korkea, noin 565 volttia. Yleisin ionimanometri on Bayard-Alpert-kuumakatodi, jossa on pieni ionikerääjä hilan sisällä. Lasikotelo, jossa on aukko tyhjiöön, voi ympäröidä elektrodeja, mutta sitä ei yleensä käytetä ja painemittari on rakennettu suoraan tyhjiölaitteeseen ja koskettimet johdetaan ulos alipainelaitteen seinässä olevan keraamisen levyn kautta. Kuumakatodi-ionisaatiomittarit voivat vaurioitua tai menettää kalibroinnin, jos ne kytketään päälle ilmanpaineessa tai jopa alhaisessa tyhjiössä. Kuumakatodi-ionisaatiomittarit mittaavat aina logaritmisesti.

Filamentin emittoimat elektronit liikkuvat eteen- ja taaksepäin useita kertoja ristikon ympäri, kunnes osuvat siihen. Näiden liikkeiden aikana osa elektroneista törmää kaasumolekyyleihin ja muodostaa elektroni-ionipareja (elektroni-ionisaatio). Tällaisten ionien määrä on verrannollinen kaasumolekyylien tiheyteen kerrottuna termionisella virralla, ja nämä ionit lentävät kollektoriin muodostaen ionivirran. Koska kaasumolekyylien tiheys on verrannollinen paineeseen, paine arvioidaan mittaamalla ionivirta.

Kuumakatodimittareiden matalapaineherkkyyttä rajoittaa valosähköinen vaikutus. Hilaan osuvat elektronit tuottavat röntgensäteitä, jotka tuottavat valosähköistä kohinaa ionikeräimessä. Tämä rajoittaa vanhempien kuumakatodimittareiden alueen 10–8 mmHg:iin. Taide. ja Bayard-Alpert noin 10 -10 mm Hg. Taide. Katodipotentiaalissa olevat lisäjohdot ionikollektorin ja hilan välisessä näkölinjassa estävät tämän vaikutuksen. Uuttotyypissä ioneja ei houkuttele lanka, vaan avoin kartio. Koska ionit eivät voi päättää, mihin kartion osaan osua, ne kulkevat reiän läpi ja muodostavat ionisäteen. Tämä ionisäde voidaan siirtää Faraday-kuppiin.

kylmä katodi

Kylmäkatodimittareita on kahdenlaisia: Penning-mittari (Max Penningin käyttöönoton) ja käänteinen magnetroni. Suurin ero niiden välillä on anodin sijainti suhteessa katodiin. Yhdessäkään niistä ei ole hehkulankaa, ja jokainen niistä vaatii toimiakseen jopa 0,4 kV jännitteen. Käänteiset magnetronit voivat mitata jopa 10–12 mm Hg:n painetta. Taide.

Tällaiset mittarit eivät voi toimia, jos katodin synnyttämät ionit yhdistyvät ennen kuin ne saavuttavat anodin. Jos keskipituus kaasun vapaa reitti on pienempi kuin manometrin mitat, niin elektrodin virta katoaa. Penning-manometrin mitatun paineen käytännöllinen yläraja on 10 −3 mm Hg. Taide.

Samoin kylmäkatodimittarit eivät välttämättä käynnisty erittäin alhaisilla paineilla, koska kaasun lähes puuttuminen vaikeuttaa elektrodin virran asettamista - erityisesti Penning-mittarissa, joka käyttää symmetristä apumagneettikenttää ionien liikeradan luomiseen järjestyksessä. metriä. Ilmassa sopivat ioniparit muodostuvat altistumalla kosmiselle säteilylle; Penning-mittarissa on toteutettu toimenpiteitä poistopolun asentamisen helpottamiseksi. Esimerkiksi Penning-mittarin elektrodi on yleensä kartiomainen tarkasti elektronien kenttäemission helpottamiseksi.

Kylmäkatodimittareiden huoltojaksot mitataan yleensä vuosina, riippuen kaasutyyppi ja paine, jossa he työskentelevät. Kylmäkatodimittarin käyttäminen kaasuissa, joissa on merkittäviä orgaanisia komponentteja, kuten pumppuöljyjäämiä, voi johtaa ohuiden hiilikalvojen kasvuun mittarin sisällä, mikä lopulta oikosuluttaa mittarin elektrodeja tai estää purkausreitin muodostumisen.

Painemittareiden käyttö

Painemittareita käytetään kaikissa tapauksissa, joissa on tarpeen tietää, ohjata ja säätää painetta. Painemittareita käytetään useimmiten lämpövoimatekniikassa, kemian-, petrokemian- ja elintarviketeollisuuden yrityksissä.

Värikoodaus

Melko usein kaasujen painetta mittaavien painemittarien kotelot on maalattu erilaisia ​​värejä. Siis painemittarit sininen väri kotelot on suunniteltu mittaamaan hapen painetta. Keltainen koteloissa on painemittarit ammoniakille, valkoinen - asetyleenille, tummanvihreä - vedylle, harmahtavanvihreä - kloorille. Propaanin ja muiden palavien kaasujen painemittarissa on punainen kotelo. Mustassa rungossa on painemittarit, jotka on suunniteltu toimimaan palamattomien kaasujen kanssa.

Katso myös

• Mikromanometri

Huomautuksia

Linkit

Painemittarit ovat laitteita, joita käytetään paineen mittaamiseen. Koska niitä käytetään monissa prosesseissa, on vaikea kuvitella nykyaikaista teknologista sykliä, jossa niitä ei käytettäisi. Niiden käyttöalue on melko laaja: paineen mittauksesta kattilahuoneissa kaasuputkiin, joissa jatkuva paine on yksi jatkuvan toiminnan takuista.

Manometri on ylivoimaisesti yleisin paineen mittauslaite. Sen toimintaperiaate perustuu paineen tasapainottamiseen kalvon voiman kanssa.

Painemittarin tarkkuusluokka mitataan asteikolla 0,2 ja korkeammalla, ja mitä pienempi arvo, sitä tarkempi laite. Manometrejä on useita tyyppejä:

Jos lasket paineen absoluuttisesta nollapisteestä, tarvitset laitteen, joka pystyy selviytymään tästä tehtävästä. Yksi tällainen väline on absoluuttinen painemittari.

Erillinen tarina ilmanpaineella. Se mitataan barometrilla. Paine-ero sisään erilaisia ​​ympäristöjä mitataan paine-eromittarilla tai paine-eromittarilla. Positiivisen ja negatiivisen paineen mittaamiseen on painemittarit. Painearvot lähellä toisiaan mitataan mikromanometreillä.

Painemittarien tyypit

Painemittarit jaetaan: työ, yleinen tekninen ja yleinen teollinen.

Tämä on yleisin mittauslaiteryhmä. Niiden avulla mitataan kaasujen ja nesteiden paineen välinen paine-ero sekä höyryn, kaasujen ja nesteiden yli- ja tyhjiöpaine. Nämä painemittarit sopivat parhaiten työskentelyyn teollisuuslaitteet. Niiden mittaustarkkuus vaihtelee välillä 1 - 1,5; 2.5.

Yleiset tekniset painemittarit toimivat menestyksekkäästi kattilataloissa, kaasuputkissa ja lämmönjakelujärjestelmissä. Mittarit ovat sekä osoitin- että digitaalisia. Digitaalisissa painemittareissa tiedot paineesta näytetään elektronisella näytöllä. Tällaisten painemittarien soveltamisala on melko laaja - yksinkertaisesta painemittarista yksittäisessä kattilahuoneessa teollisuuskaasuputken painemittariin.

Esimerkilliset painemittarit

Tällaiset manometrit mittaavat nesteiden tai kaasujen painetta suuremmalla tarkkuudella. Näiden laitteiden avulla voit mitata painetta erittäin tarkoilla luokan numeroilla. Jousipainemittareille tämä on: 0,16; 0,25 ja lastin männällä - 0,05; 0, 2. Näiden manometrien mittaustarkkuuden takaa hammaspyörien ja työpintojen erityinen ”puhdas” käsittely ja sovitus.

Sähkökontaktipainemittarit

Sähkökontaktimanometrit ohjaavat paineen kynnysarvoja ja myös ilmoittavat niistä. Tällaiset painemittarit mittaavat kaasujen ja nesteiden ylipainetta.

Heidän työhönsä kuuluu myös sähköpiirin valvonta ja ohjaus tiettyjen ajanjaksojen jälkeen. Painemittarin ja päämekanismin kytkentä tapahtuu kosketinryhmän avulla. Koska ylipaineeseen liittyy tietty vaara, valmistetaan myös räjähdyssuojattuja painemittareita.

Erikoispainemittarit

Erityisiä painemittareita käytetään tietyntyyppisten kaasujen mittaamiseen: ammoniakki, asetyleeni, happi, vety. Tällaisten painemittarien valikoima on melko laaja.

Tällaiset laitteet mittaavat vain yhden kaasutyypin painetta. Erottelua varten painemittarin runkoon asetetaan tietty kirjain, se on maalattu erityisellä värillä ja sen asteikko osoittaa kaasun arvon. Ammoniakin paineen mittauspainemittarit ovat kirkkaan keltaisia,

Siinä on kirjain "A". Tällaisten painemittarien tarkkuusluokat ovat samat kuin yleisten teknisten.

Itse tallentuvat painemittarit

Tällaiset painemittarit eivät vain mittaa painetta, vaan myös kirjaavat sen lukemat karttapaperille. Voi tallentaa jopa kolme merkitystä samanaikaisesti. Niitä käytetään sekä energiassa että teollisuudessa.

Laivojen painemittarit

Laivojen painemittareita käytetään laivoissa ja sukellusveneissä. Ne mittaavat nesteiden painetta (sekä mittarin että tyhjiön). Ne mittaavat myös kaasujen ja höyryn painetta. Ne valmistetaan erityisessä kosteutta ja pölyä pitävässä kotelossa.

Rautateiden painemittarit

Toisin kuin laivojen painemittarit, rautateiden painemittarit mittaavat yli- ja tyhjiöpainetta maalla ja tarkemmin rautatieliikenteessä.

Anturit ja muuntimet

Nämä laitteet eivät mittaa, vaan muuntavat painetta signaaliksi. Tällaiset signaalit voivat olla mitä tahansa, sähköisistä pneumaattisiin. Signaali muunnetaan eri menetelmillä. Tällaiset anturit mittaavat tyhjiön, mittarin, absoluuttisen, eron ja hydrostaattisen paineen. Ja paine-erojen mittaamiseen on myös anturit. Nämä painelähettimet eroavat toisistaan ​​taajuusalueen, tarkkuuden, alueen rajan ja painon suhteen. DM5007-anturit on varustettu digitaalisella näytöllä. Ne eroavat toisistaan korkean tarkkuuden mittaus ja luotettavuus.

Sapphire-22MPS-antureissa paineen mittaamiseen käytetään venymämittaria, joka muuttaa vastustaan ​​herkän elementin vääntyessä paineen vuoksi. Tällainen anturi on varustettu digitaalisella ilmaisimella.

Venymämittarilta vastaanotettu signaali koodataan uudelleen ulostulossa yhtenäiseksi sähköiseksi signaaliksi. Sapphire-22MPS-anturi on varustettu lämpökompensointijärjestelmällä ja mikroprosessorisignaalinkäsittelyllä. Tämä mahdollistaa mittausten tarkkuuden lisäämisen, yksinkertaistaa nollan, mittausalueen ja mittausrajojen asentamista ala-alueille. Tällaisia ​​muuntimia käytetään laajalti prosessinohjausjärjestelmissä, kaasuteollisuudessa ja ydinvoimalaitoksissa.

Manometrinen lämpömittari

Tällainen laite toimii mitattavan väliaineen lämpötilan ja paineen välisen suhteen vuoksi. Näitä painemittareita käytetään nesteen tai kaasun lämpötilan mittaamiseen suljettu järjestelmä. Manometriset lämpömittarit jaetaan kondensaatio- ja kaasulämpömittariin.

Kondensaatiolämpömittarit on merkitty TKP

Sähkökontaktimanometriset lämpömittarit on varustettu nuolilla, jotka asettavat vastekynnykset. Kun ylä- tai alaraja saavutetaan, hälytysryhmä sulkeutuu. Tällaisia ​​painemittareita kutsutaan myös signaaliksi.

Http-equiv="Sisältötyyppi" />

Paineenmittauslaitteet

Sheshin E.P. Tyhjiötekniikan perusteet: Opastus. - M.: MIPT, 2001. - 124 s.

Tyhjiöjärjestelmän olennainen osa on laitteisto, jolla mitataan puhdistetun kaasun painetta. Nykyaikaisessa tyhjiötekniikassa käytetty painealue on 10 5 - 10 -12 Pa. Paineiden mittaamista näin laajalla alueella ei tietenkään voida suorittaa yhdellä laitteella. Harvinaistettujen kaasujen paineen mittauskäytännössä käytetään erilaisia ​​antureita, jotka eroavat toisistaan ​​toimintaperiaatteen ja tarkkuusluokan suhteen.
Tyhjiötekniikan kokonaispaineiden mittaamiseen tarkoitettuja laitteita kutsutaan alipainemittareiksi ja ne koostuvat yleensä kahdesta osasta - manometrisesta anturista ja mittausyksiköstä. Mittausmenetelmän mukaan tyhjiömittarit voidaan jakaa absoluuttisiin ja suhteellisiin. Absoluuttisten mittareiden lukemat eivät riipu kaasutyypistä ja ne voidaan laskea etukäteen.
Nämä painemittarit mittaavat painetta, joka on pintaan osuvien molekyylien voima. Matalilla paineilla painevoiman suora mittaus on mahdotonta sen pienuuden vuoksi. Suhteellisten mittausten laitteissa käytetään joidenkin tyhjiössä tapahtuvien fysikaalisten prosessien parametrien riippuvuutta paineesta. Nämä instrumentit on kalibroitava vertailulaitteiden mukaan. Tyhjiömittarit mittaavat tyhjiöjärjestelmässä olevien kaasujen painetta. Kuvassa 3.1. käyttöpainealueet näkyvät erilaisia ​​tyyppejä tyhjiömittarit.

3.1. Absoluuttiset mittarit

Hydrostaattinen U-muotoinen alipainemittari, ulkomuoto joka on esitetty kuvassa. 3.2 on lasinen U-putki, joka on täytetty elohopealla tai jollain muulla matalapaineisella nesteellä, kuten tyhjööljyllä. Putken molemmat kyynärpäät on yhdistetty kolmisuuntaisella lasihanalla. Kuvassa näkyvässä nosturin asennossa molemmat polvet ovat yhteydessä toisiinsa. Oikea polvi on yhdistetty apupumppuun, joka luo 10–1–1 Pa:n tyhjön.

Riisi. 3.1. Tyhjiömittarilla mitattu käyttöpainealue

Mittauksen aikana tämän paineen oletetaan olevan nolla. Kun venttiilin kahvaa käännetään 180˚, molemmat polvet ovat erillään toisistaan ​​ja vasen polvi on yhteydessä astiaan, jossa paine on mitattava. Paine lasketaan kaavalla

Missä r- käyttönesteen tiheys; g- vapaan pudotuksen kiihtyvyys tietyllä alueella; h- ero työnesteen tasojen välillä tyhjiömittarin molemmissa polvissa.
Elohopeatyhjiömittarilla mitattu painealue on 102 - 105 Pa (1 - 100 Torr), öljymittarilla - 1 - 5 × 103 Pa (0,01 - 50 Torr).
McLeod-puristustyhjiömittari on kaaviomaisesti esitetty kuvassa. 3.3. Sitä kutsutaan puristukseksi, koska se puristaa (puristaa) kaasun suljetussa kapillaarissa. Tyhjiömittarin pääelementit ovat suljettu kapillaari TO 1 astian kanssa V 1 , jonka kokonaistilavuus pisteeseen asti a kalibrointiprosessin aikana määritetään suurella tarkkuudella ja vertailukapillaari TO 2, jonka halkaisijan, kuten suljetun kapillaarin, tulee olla vakio koko pituudelta ja yhtä suuri kuin suljetun kapillaarin halkaisija.

Tehdäksesi mittauksen, laske alipainemittarin elohopean taso pisteen alapuolelle A. Tässä tapauksessa mittauskapillaari TO 1 on yhteydessä järjestelmään, jossa paine mitataan. Myöhemmin alipainemittarin elohopean tason noustessa kaasun osa, joka on yhtä suuri kuin mittauskapillaarin kokonaistilavuus TO 1 ja alus V 1, paineessa, joka on yhtä suuri kuin järjestelmän kaasunpaine, leikataan pois ja puristetaan suljetussa kapillaarissa. Boylen–Mariotten lain mukaan tietyn kaasun osan paineen ja sen käyttämän tilavuuden tulo on vakioarvo:

Alkutilavuus V 1 tiedossa, lopullinen osa V 2 on helppo laskea tunnetusta kapillaarin halkaisijasta K1 ja paineesta P 2 määräytyy elohopeatasojen eron perusteella h mittauksessa K 1 ja vertaileva TO 2 kapillaaria. Sitten kaavan (3.2.) mukaan haluttu paine tyhjöjärjestelmässä lasketaan helposti R 1.
Deformaatiotyhjiömittareissa herkänä elementtinä on tiivis elastinen väliseinä, joka voi muuttaa muotoaan siihen kohdistetun paine-eron vaikutuksesta. Yleisimmät MVP-tyyppiset tyhjiömittarit, joiden laite on kaaviomaisesti esitetty kuvassa 1. 3.4. Elastinen herkkä elementti on ellipsin muotoinen putki, joka on kierretty spiraaliksi. Putki kiertyy ilmakehän paineen vaikutuksesta pumpattaessa ulos sisäonteloa erilaisista kaarevuussäteistä johtuen ja näin ollen ulko- ja sisäpinta putket. Putken toinen pää on liitetty alipainejärjestelmään liittimellä, toinen, tiivistetty, putken pää on kytketty laitteen osoittimeen vipujärjestelmän kautta. Elastisen elementin kiertymiskulma ja vastaavasti nuolen kiertokulma ovat verrannollisia paine-eroon elastisen elementin sisällä ja ulkopuolella.
Muodonmuutostyhjiömittarilla on useita etuja: alipainemittarin kanssa työskentelyn mukavuus, lukemisen välitön, hitauston toiminta. Tämän lisäksi hänellä on merkittävä haitta: alipainemittarin lukemien riippuvuus ilmanpaineesta. Muodonmuutostyhjiömittarilla mitattu painealue on 5 10 2 - 105 Pa (~ 3-750 Torr). Selostettujen lisäksi on olemassa muun tyyppisiä muodonmuutosmittareita, kuten kalvomittareita, joita on saatavana eri mittauspainealueille.

Riisi. 3.4. Muodonmuutostyhjiömittari:
1 - elliptisen poikkileikkauksen putki;
2 - nuoli; 3 - vaihdesektori;
4 - liitoskappale.

3 .2. Lämpömittarit

Lämpöpainemittarien toiminta perustuu kaasun lämmönjohtavuuden riippuvuuteen paineesta. Minkä tahansa lämpösähköisen manometrisen anturin pääelementit ovat hehkulanka (vakiolämpötila ja korkea lämpökapasiteetti) ja laitteen runko. Hehkulangalle syötetyllä vakiosähköteholla K el., hehkulangan lämpötila riippuu paineesta. Pysyvässä tilassa hehkulangan tasaisessa lämpötilassa tehotasapaino tapahtuu:

, (3.3)

Missä K k - jäähdytyselementin teho rakenneosat painemittari; K m on langasta sen kanssa törmäävien molekyylien poistama teho; K l on säteilyn poistama teho.
Koska paineen kasvaessa kaasun lämmönjohtavuus kasvaa, niin K m. Siksi milloin K el = const hehkulangan tasapainolämpötila nousee paineen laskiessa (jos l 0 >> d Siksi langan lämpötila mitataan lämpömanometrillä ja mittaustulokset kalibroidaan paineyksiköissä.
Kuvassa 3.5, 3.6 esittää yleisimpien lämpöpainemittareiden mallit ja niiden kytkentäkaaviot. Anturit jaetaan lämpötilan mittausmenetelmästä riippuen lämpöpariin ja vastusantureisiin.

Riisi. 3.5. Manometrinen vastusanturi PMT-6:
a) suunnittelu; b) mittauskaavio
1 - runko; 2 - filamentti

PMT-6-muuntimen (kuva 3.5a) kotelo on valmistettu ruostumattomasta teräksestä, hehkulanka on valmistettu volframilangasta, jonka halkaisija on 10 mikronia ja pituus 80 mm. Manometri on toiminnassa vakio lämpötila kierre on 220 ºС. Tässä tapauksessa kierteen vastus on 116,5 ohmia. Painemittari sisältyy sillan yhteen varteen (kuva 3.5b). Paineen muutosta osoittava signaalin muutos tallennetaan osoitinlaitteella. Kun paine muuttuu 10–2:sta 30 Torriin, hehkulangan virta muuttuu 4:stä 52 mA:iin ja jännite 0,5:stä 6 V:iin.
Painealueella 1 - 10-3 Torr termoparimanometrit ovat yleisimmin käytössä (kuva 3.6).
Tämän mittarin hehkulanka toimii vain lämmönlähteenä. Lamppu on toiminnassa tasavirta hehku, jota säädetään virittämällä liitäntälaitevastusta. Paineen on arvioitu EMF:llä. lämpöparit (kuva 3.7). Hehkulangan virta on 110–135 mA ja se valitaan siten, että millivolttimittarin neula vastaa tarkasti asteikon sadasosaa.

Kuva 3.6. Termoparin paineanturi PMT-2:
a) suunnittelu; b) mittauskaavio.
1 - runko; 2 - filamentti; 3 - lämpöpari; 4 - virransyöttö

Alle 10–3 Torr paineilla painemittarin lukemat saavuttavat asymptoottisen rajan 10 mV (100 jakoa). Näillä paineilla lämmönpoisto kaasun kautta on mitättömän pientä ja kaikki syöttöteho kuluu säteilyyn (~ 63 %) ja lämmön poistoon holkkien kautta (~ 37 %).

Riisi. 3.7. Termoparipainemittarin PMT-2 kalibrointikäyrä

Termoparimanometrien yläraja määräytyy kahdella ilmiöllä: 1) korkeassa paineessa ehto rikotaan ja kaasun lämmönjohtavuus lakkaa olemasta riippuvainen paineesta; 2) korkeassa paineessa voimakas molekyylilämmönpoisto alentaa huomattavasti hehkulangan lämpötilaa, vähentää hehkulangan ja kotelon välistä lämpötilaeroa ja johtaa herkkyyden menettämiseen.
Noin 120 mA virralla PMT-2 lampun yläpaineraja on noin 10–1 Torr. Herkkyyden menettämisen torjumiseksi korkeassa paineessa riittää nostaa filamentin lämpötilaa, ts. lisää virtaa. Virralla 250–300 mA PMT-2-lamppu voi mitata paineita alueella 10–1–1 Torr. Tälle alueelle tarkka arvo hehkulangan virta valitaan ilmakehän paineessa, ts. kalibrointikäyrä on sidottu manometrin oikeaan asymptoottiseen ylärajaan. Lämpöpainemittarien anturit eivät pelkää ilmakehän läpimurtoa ja niiden käyttöikä on lähes rajoittamaton.

3.3. Elektroniset ionisaatiomittarit

Elektronisen muuntimen toimintaperiaate perustuu paineen ja ionivirran välittömään suhteeseen, joka muodostuu termoelektronien jäännöskaasujen ionisoinnista.
Elektronisessa muuntimessa on kaksi mallia: sisäisellä ja ulkoisella keräimellä. Elektronisen ionisaatiomittarin muuntimen pääelementit ovat suora filamentti, anodiverkko ja ionikeräin. Katodi voi sijaita sekä ristikkoanodin keskellä, esimerkiksi PMI-3-2- ja PMT-2-muuntimissa (kuva 3.8a), että ulkopuolella, esimerkiksi PMI-12:ssa. -8- ja IM-12-muuntimet (kuva 3.8b). Ensimmäisessä tapauksessa kollektori peittää anodin; toisessa - kollektori sijaitsee anturin akselia pitkin.

Riisi. 3.7. Elektronisen ionisaation rakennekaaviot
muuntimet:
a) ulkoisella keräimellä (PMI-2; PMI-3-2);
b) sisäisellä jakoputkella (IM-12; PMI-12-8);
1 - keräilijä; 2 - verkko-anodi; 3 - suora hehkulankakatodi
Elektrodien sähköpotentiaalit ovat sellaiset, että ne luovat elektroneille kiihtyvän potentiaalieron anodin ja katodin väliseen tilaan ja hidastuvan potentiaalieron anodin ja ionikollektorin väliseen tilaan, ja hidastuva potentiaaliero on suurempi kuin kiihtyvä potentiaaliero. Yleensä kollektorissa on nollapotentiaali, anodi on korkea positiivinen, katodi on pieni positiivinen potentiaali. Manometrisen anturin virransyötön suorittaa tyhjiömittarin mittausyksikkö.
Elektroninen ionisaatiomittarin anturi toimii seuraavasti. Tasavirtasiirrolla lämmitetty katodi emittoi elektroneja. Elektronit kiihtyvät katodin ja anodin välisessä tilassa. Suurin osa elektroneista lentää anodiverkon läpi ja putoaa moderointiin sähkökenttä. Koska hidastuva potentiaaliero on suurempi kuin kiihtyvä potentiaaliero, elektronit, jotka eivät saavuta ionikerääjää, muuttavat liikkeen suuntaa. Sitten saavuttaessaan nopeuden anodia kohti, elektronit lentävät jälleen anodiverkon läpi, hidastavat katodin lähellä ja menevät jälleen anodille. Siten elektronit värähtelevät anodin ympärillä.
Matkallaan elektronit ionisoivat kaasun. Anodin ja ionikerääjän välisessä tilassa muodostuneet positiiviset ionit houkuttelevat jälkimmäistä. Elektronien emission vakiovirralla (emissiovirta tarkasteltavina olevissa tyhjiömittareissa on asetettu arvoon 5 mA) ja elektronien vakiomäärä värähtelee lähellä anodia, ionisaatiotapahtumien lukumäärä, ts. muodostuvien ionien määrä on verrannollinen kaasumolekyylien pitoisuuteen avaruudessa, ts. paine. Siten kollektori-ionivirta toimii kaasun paineen mittana. Elektronisella muuntimella on erilainen herkkyys eri kaasuille, koska ionisaatiotehokkuus riippuu kaasutyypistä.
Jos anturi on kalibroitu ilmassa, mutta sitä käytetään muiden kaasujen paineen mittaamiseen, on tarpeen ottaa huomioon suhteellinen herkkyys R, joka on esitetty taulukossa 3.1.
Tässä tapauksessa kaasun paine määritellään seuraavasti

. (3.4)

Taulukko 3.1
Antureiden suhteellinen herkkyys

Ionisaatiomanometreillä on pumppaustoiminto. PMI-2-lamppujen ionien pumppausnopeus on noin 0,01 l/s. Yläraja elektroninen painemittari(10–2 Torr) johtuu volframikatodin nopeasta sputteroinnista. Lisäksi korkeassa paineessa virran lineaarinen riippuvuus paineesta rikkoutuu, kun elektronin keskimääräinen vapaa reitti laitteen tilavuudessa tulee pienemmäksi kuin elektronien välinen etäisyys. Mittauksen ylärajaa voidaan lisätä käyttämällä erityisiä ilmankestäviä iridiumkatodeja sekä vähentämällä elektrodien välistä etäisyyttä.
Alempi mittausraja määräytyy kollektoripiirin taustavirtojen mukaan. Taustavirrat syntyvät joko anodiverkon pehmeästä röntgensäteilystä tai sen seurauksena kollektorin kenttäemissiosta ja hehkukatodin ultraviolettisäteilystä, johon liittyy fotoelektronien karkaamista kollektorista. Anodiverkon röntgensäteily on seurausta sen pommituksesta elektroneilla. Keräimen autoelektroninen emissio ilmenee kollektorin ja anodiverkon välisen 200–300 V potentiaalieron vaikutuksesta. PMI-2-lampussa sylinterimäinen kollektori kerää lähes kaiken ruudukon röntgensäteilyn, joten PMI-2-tyypin ulkoisella keräimellä varustetun manometrin alaraja on 10-7 Torr.
Taustavirroilla on sama suunta kuin ionivirroilla ja niillä on sama vaikutus mittauslaitteisiin. Taustavirtojen vähentämiseksi ehdotettiin aksiaalikollektorilla varustettua muuntajaa (kuva 3.8b), jossa katodi ja kollektori käännettiin, mikä pienensi merkittävästi avaruuskulmaa, jossa ruudukon röntgensäteily osuu kollektoriin, joka laajeni. alaraja 10-10 Torr.
Matalan paineen mittaamiseksi tarkasti on tarpeen poistaa anodi kaasusta johtamalla sähkövirta sen läpi. Antureista on poistettava kaasut järjestelmän alhaisessa paineessa 20–40 minuuttia ennen paineen mittaamista. Konvertteria ei tarvitse tyhjentää korkeilla paineilla, koska tällöin sorptio-desorptio-ilmiöiden aiheuttama suhteellinen virhe on yleensä pieni. Lisäksi kaasunpoisto ja pääsääntöisesti lämmitys korkeissa paineissa lisäävät intensiteettiä kemiallisia prosesseja elektrodeilla, mikä johtaa muuntimen nopeutuneeseen vikaan. Tältä osin on pidettävä virheellisenä käytäntönä aloittaa kaasunpoisto heti muuntimen päällekytkennän jälkeen, kun asennuksessa ei ole vielä saavutettu suurtyhjiötä.
Painemittaukset antureilla avoin tyyppi, jonka elektroninen järjestelmä sijaitsee suoraan tyhjennetyssä astiassa, vastaa paremmin järjestelmän todellista painetta kuin käytettäessä antureita suljettu tyyppi.
Järjestelmän paineen tarkempaa arviointia varten alhaisilla paineilla, alipainemittarin lukemien perusteella, on tarpeen ottaa huomioon kaasun koostumus, jotta voidaan korjata anturin erilainen herkkyys eri kaasuille. . On muistettava, että kaasut, kuten happi tai happea sisältävä vesihöyry, aiheuttavat emissiovirran laskua, mikä myrkyttää katodin. Sitä vastoin hiilivetyhöyryt lisäävät jyrkästi päästövirtaa. Tarkista siksi aina ennen mittausta emissiovirta.

3.4. Magneettiset kaasupurkausmittarit

Magneettimuuntimien toimintaperiaate perustuu riippuvuuteen itsestään ylläpitävän kaasupurkauksen virrasta, jonka läpi kulkee magneetti ja sähkökentät paineesta:

Riisi. 3.8. Magneettimuuntimien elektroniset järjestelmät:
a) Penning solu; b) magnetroni; c) käänteismagnetroni;
1 - katodit; 2 - anodit

On olemassa useita erityyppisiä elektrodijärjestelmiä, jotka ylläpitävät itsenäistä kaasupurkausta korkea- ja ultrakorkeassa tyhjiössä.
Penning-kenno (kuva 3.9) koostuu kahdesta levykatodista 1 ja sylinterimäisestä anodista 2; magnetronimuuntimessa (kuva 3.9b), toisin kuin Penning-kennossa, katodit on yhdistetty keskisauvalla; käänteisessä magnetronimuuntimessa (kuva 3.9c) keskitanko toimii anodina ja ulkosylinteristä tulee katodi.
Kaikki elektrodit ovat jatkuvassa magneettikentässä. Anodille syötetään positiivinen jännite 2–6 kV suhteessa katodiin, katodi maadoittaa ja kytketään DC-vahvistimen tuloon. Voimakas magneettikenttä lisää elektronin polun pituutta ja siten ylläpitää purkausta ja lisää kaasun ionisaatioastetta. Purkausvirran voimakkuus tällaisissa laitteissa on järjestelmän paineen mitta.
Viime aikoina käänteismagnetronin tyhjiömittarit ovat yleistymässä. Annamme esimerkkinä PMM-32-1 käänteisen magnetronimuuntimen suunnittelun (kuva 3.10).
Elektroninen anturijärjestelmä liitäntälaippassa metallitiivisteellä, jonka nimellisreikä on 50 mm. Katodi 1 on sylinteri, jossa on suljetut päät. Tankoanodi 2 kulkee katodin akselia pitkin päätypinnoissaan olevien reikien läpi. Laitteen rungon koko elektrodijärjestelmä on sijoitettu aksiaaliseen magneettikenttään. Anodille syötetään korkea jännite. DC-vahvistimen tulo on kytketty katodipiiriin.

Riisi. 3.10. Käänteinen magnetronin manometrinen muunnin PMM-32-1:
a) muuntimen suunnittelu:
1 - katodi; 2 – anodi; 3 - liitoslaippa;
b) elektronin liikerata

Sähkö- ja magneettikenttien risteyksen vaikutuksesta purkausrakoon muodostuneet vapaat elektronit liikkuvat suljettuja hyposykloideja pitkin. Kun elektroni törmää kaasumolekyyliin, se menettää osan energiastaan ​​ja sen liikerata siirtyy lähemmäs anodia, kuten kuvassa 10 näkyy. 3.10b. Elektronit tulevat anodille vähintään yhden kaasuionisoinnin jälkeen. Tällaisissa mittariantureissa purkaus ylläpidetään paineissa 10–12–10–11 Pa (10–14–10–13 Torr). Kaasun ionisaation tuloksena muodostuneet positiiviset ionit liikkuvat suuren massansa vuoksi lähes suoraviivaisesti katodille, joka on myös ionien kerääjä. Kaasumolekyylien konsentraatio anturin purkausraossa arvioidaan ionivirran suuruuden perusteella, ts. järjestelmän kaasunpaineesta. Taustavirtoja, kenttäemissiovirtoja katodin mittauspiirissä ei tallenneta, koska ne ovat suljettuja suoja-anodipiirissä.
Pumppausnopeus vaihtelee eri muuntimissa kaasutyypistä ja toimintatavoista riippuen välillä 10-2 - 1 l / s, mikä on paljon enemmän kuin elektronisilla. Tämä johtaa mittausvirheiden lisääntymiseen, kun anturin ja alipainekammion välillä on alipainevastus. Magneettimuuntimen etuna elektroniseen verrattuna on suurempi luotettavuus ja toiminta, koska hehkulamppu katodi vaihdetaan kylmään, ja haittana on elektronien työtoimintojen vaihteluihin liittyvät epävakaudet katodien ollessa kontaminoituneet. Nämä epävakaudet ovat erityisen havaittavissa, kun anturi toimii tyhjiöjärjestelmissä, joissa on öljyhöyryjä, joiden hajoamistuotteet ionipommituksen aikana ja elektrodipintoja peittävät dielektriset öljykalvot voivat alentaa anturin herkkyyttä moninkertaisesti.
Magneettipurkausmuuntimien, kuten myös elektronisten, kaasunpoisto tulisi suorittaa korkeassa tyhjiössä ja vain, jos on tarpeen mitata painetta korkean ja ultrakorkean tyhjiön alueella. Jo jonkin aikaa kaasunpoiston jälkeen muuntimella on voimakas pumppaustoiminto. Pumppaustoiminnan aiheuttama virhe voi olla useita prosentteja avoimilla muuntimilla ja 20 % tai enemmän suljetuilla muuntimilla. Kaasunpoiston aiheuttama mittausvirhe on vastakkainen merkki ja on yleensä paljon suurempi kuin laitteen pumppaustoiminnan aiheuttama virhe.
Tyhjiömittarin lukemat riippuvat myös anturin tilasta ja jännityksestä magneettikenttä. Siksi magneettikentän voimakkuuden muuttamisen välttämiseksi ferromagneettisia kappaleita ei saa tuoda antureiden luo alle 100 mm:n etäisyydelle. Käytön aikana on tarpeen seurata ajoittain eristeiden vuotovastusta, jotka aiheuttavat lisätaustavirtaa, ja on myös hyödyllistä ohjata magneettikentän voimakkuutta.

Hydraulisessa murtamisessa laitteiden toiminnan ohjaamiseen ja kaasuparametrien mittaamiseen käytetään seuraavia instrumentteja:

• lämpömittarit kaasun lämpötilan mittaamiseen;
• Osoittavat ja tallentavat (itsetallennus) painemittarit kaasun paineen mittaamista varten;
• laitteet painehäviön rekisteröimiseksi nopeissa virtausmittareissa;
• kaasunkulutusmittarit (kaasumittarit tai virtausmittarit).

Kaikille instrumenteille on tehtävä valtion tai osastojen määräaikainen tarkastus, ja niiden on oltava jatkuvassa mittausvalmiudessa. Valmius varmistetaan metrologisella valvonnalla. Mittausvalvonta koostuu jatkuvasta laitteiden kunnon, työolosuhteiden ja mittaustulosten oikeellisuuden seurannasta, niiden määräaikaisesta tarkastuksesta sekä käyttökelvottomaksi tulleiden ja tarkastusta läpäisemättömien laitteiden käytöstä poistamisesta. Instrumentointi tulee asentaa suoraan mittauspaikkaan tai erityiseen kojetauluun. Jos instrumentointi on asennettu kojetauluun, yhtä kytkimillä varustettua instrumenttia käytetään lukemien mittaamiseen useista kohdista.

Instrumentointi on kytketty kaasuputkiin teräsputket. Impulssiputket yhdistetään hitsaamalla tai kierreliittimillä. Kaikilla instrumenteilla on oltava Rosstandartin viranomaisten leimat tai sinetit.

instrumentointi kanssa sähkökäyttö, sekä puhelinten tulee olla räjähdyssuojattuja, muuten ne sijoitetaan huoneeseen, joka on eristetty hydraulisesta jakeluyksiköstä.

Yleisimmät hydraulisen murtamisen instrumentointityypit sisältävät instrumentit, joita käsitellään myöhemmin tässä osiossa.

Kaasunpaineen mittauslaitteet jaetaan:

• nestelaitteissa, joissa mitattu paine määräytyy tasapainotusnestekolonnin arvon perusteella;
• jousilaitteet, joissa mitattu paine määräytyy elastisten elementtien (putkimaiset jouset, palkeet, kalvot) muodonmuutoksen määrällä.

Nestemanometrejä käytetään ylipaineiden mittaamiseen 0,1 MPa asti. 10 MPa:n paineisiin asti painemittarit täytetään vedellä tai kerosiinilla (negatiivisissa lämpötiloissa) ja korkeampia paineita mitattaessa elohopealla. Nestepainemittarit sisältävät myös paine-eromittarit (paine-eromittarit). Niitä käytetään painehäviön mittaamiseen.

Paine-eromittari DT-50(kuva alla), Paksuseinäiset lasiputket on kiinnitetty tiukasti ylä- ja alateräslohkoihin. Yläosassa putket on yhdistetty erotuskammioihin, jotka estävät putkia karkaamasta elohopeaa maksimipaineen noustessa. Siellä on myös neulaventtiilit, joiden avulla on mahdollista irrottaa lasiputket mitatusta väliaineesta, tyhjentää liitäntäjohdot sekä sammuttaa ja käynnistää paine-eromittari. Putkien välissä on mitta-asteikko ja kaksi osoitinta, jotka voidaan asettaa putkien elohopean ylä- ja alatasolle.

Paine-eromittari DT-50

a - suunnittelu; b - kanavan asettelu; 1 - venttiilit korkeapaine; 2, 6 - tyynyt; 3 - kameraloukut; 4 - mitta-asteikko; 5 - lasiputket; 7 - osoitin

Paine-eromittareita voidaan käyttää myös tavallisina painemittareina liiallisten kaasunpaineiden mittaamiseen, jos toinen putki johdetaan ilmakehään ja toinen mitattavaan väliaineeseen.

Painemittari yksikelaisella putkijousella(kuva alla). Taivutettu ontto putki kiinnitetään alakiinteällä päällään liittimeen, jonka avulla painemittari liitetään kaasuputkeen. Putken toinen pää on tiivistetty ja liitetty nivellettynä tankoon. Kaasunpaine liittimen kautta välittyy putkeen, jonka vapaa pää sauvan kautta saa aikaan sektorin, vaihteen ja akselin liikkeen. Jousihiukset takaavat hammaspyörän ja sektorin pidon ja nuolen sileyden. Painemittarin eteen on asennettu sulkuventtiili, jonka avulla painemittari voidaan tarvittaessa irrottaa ja vaihtaa. Käytön aikana painemittarit on tarkistettava kerran vuodessa. Painemittarilla mitatun työpaineen tulee olla 1/3 ja 2/3 niiden asteikosta.

Painemittari yksikelaisella putkijousella

1 - asteikko; 2 - nuoli; 3 - akseli; 4 - hammaspyörä; 5 - sektori; 6 - putki; 7 - työntövoima; 8 - jousihiukset; 9 - sovitus

Itserekisteröivä painemittari monikierrosjousella (kuva alla). Jousi on valmistettu litteän ympyrän muodossa, jonka halkaisija on 30 mm, kuusi kierrosta. Jousen suuren pituuden vuoksi sen vapaa pää voi liikkua 15 mm (yksikierroksisille painemittareille - vain 5-7 mm), jousen kiertymiskulma saavuttaa 50-60 °. Tämä rakenne mahdollistaa yksinkertaisimpien vipuvaihteistomekanismien käytön ja lukemien automaattisen tallennuksen etälähetys. Kun painemittari on kytketty mitattavaan väliaineeseen, vipujousen vapaa pää kääntää akselia, kun taas vipujen ja tangon liike välittyy akselille. Akseliin on kiinnitetty silta, joka on yhdistetty nuoleen. Muutos paineessa ja jousen liike läpi kytkentä siirretään nuoleen, jonka päähän asennetaan kynä, joka tallentaa mitatun painearvon. Kaaviota pyöritetään kellokoneistolla.

Kaavio itseään rekisteröivästä painemittarista monikierrosjousella

1 - monikierrosjousi; 2, 4, 7 - vivut; 3, 6 - akselit; 5 - työntövoima; 8 - silta; 9 - nuoli kynällä; 10 - kartogrammi

Float paine-eromittarit.

Kelluvia paine-eromittareita (kuva alla) ja kavennuslaitteita käytetään laajalti kaasuteollisuudessa. Puristuslaitteita (kalvoja) käytetään painehäviön luomiseen. Ne toimivat yhdessä paine-eromittareiden kanssa, jotka mittaavat syntyneen painehäviön. Tasaisella kaasun virtausnopeudella kaasuvirran kokonaisenergia on potentiaalienergian (staattisen paineen) ja kineettisen energian, eli nopeusenergian, summa.

Ennen kalvoa kaasuvirtauksen alkunopeus on ν 1 kapeassa osassa, tämä nopeus kasvaa arvoon ν 2, kalvon läpi kulkemisen jälkeen alusta laajenee ja palauttaa vähitellen aikaisemman nopeudensa.

Virtausnopeuden kasvaessa sen kineettinen energia kasvaa ja vastaavasti potentiaalienergia, eli staattinen paine, pienenee.

Paine-eron Δp = p st1 - p st2 ansiosta elohopea siirtyy paine-eron mittarissa uimurikammiosta lasiin. Tämän seurauksena uimurikammiossa oleva uimuri laskeutuu ja siirtää akselia, johon kaasuvirtausta osoittavat laitteen nuolet on kytketty. Siten paine-eron painemittarilla mitattu painehäviö kaasuläpän yli voi toimia kaasuvirran mittana.

Kelluva paine-eromittari

A - rakennekaavio; b - kinemaattinen kaavio; c - kaasuparametrien muutosten kaavio; 1 - kelluva; 2 - sulkuventtiilit; 3 - kalvo; 4 - lasi; 5 - kellukammio; 6 - akseli; 7 - impulssiputket; 8 - rengasmainen kammio; 9 - osoitinasteikko; 10 - akselit; 11 - vivut; 12 - kynäsilta; 13 - kynä; 14 - kaavio; 15 - kellomekanismi; 16 - nuoli

Painehäviön ja kaasuvirran välinen suhde ilmaistaan ​​kaavalla

jossa V on kaasun tilavuus, m 3; Δp - painehäviö, Pa; K on kerroinvakio tietylle aukolle.

Kertoimen K arvo riippuu kalvon ja kaasuputken aukon halkaisijoiden suhteesta, kaasun tiheydestä ja viskositeetista.

Kaasuputkeen asennettaessa kalvon aukon keskikohdan on oltava sama kuin kaasuputken keskusta. Kalvon aukko kaasun sisääntulopuolella sylinterin muotoinen kartiomaisella jatkeella virtauksen poistoaukkoon. Levyn sisääntulon halkaisija määritetään laskennallisesti. Levyn reiän etureunan on oltava terävä.

Tavallisia kalvoja voidaan käyttää kaasuputkissa, joiden halkaisija on 50–1200 mm, 0,05< m < 0,7. Тогда m = d 2 /D 2 где m - отношение площади отверстия диафрагмы к poikkileikkaus kaasuputki; d ja D ovat kalvon ja kaasuputken aukon halkaisijat.

Normaalit kalvot voivat olla kahta tyyppiä: kammio ja levy. Tarkempien painepulssien valitsemiseksi kalvo sijoitetaan rengasmaisten kammioiden väliin.

Plus-astia on kytketty impulssiputkeen, joka vie paineen kalvoon; negatiiviseen astiaan syötetään paine, joka on otettu kalvon jälkeen.

Kaasun virtauksen ja painehäviön läsnä ollessa osa elohopeasta puristuu kammiosta lasiksi (kuva yllä). Tämä saa uimurin liikkumaan ja vastaavasti kaasun virtausnopeutta osoittavan nuolen ja kynän, joka merkitsee painehäviön suuruutta kaaviossa. Kaaviota ohjaa kellomekanismi ja se tekee yhden kierroksen päivässä. Kaavion asteikolla, joka on jaettu 24 osaan, voit määrittää kaasun virtausnopeuden 1 tunniksi. varoventtiili, joka erottaa astiat 4 ja 5 äkillisen paineen laskun sattuessa ja estää siten elohopean äkillisen vapautumisen laitteesta.

Alukset kommunikoivat impulssiputket kalvo sulkuventtiilien ja tasausventtiilin kautta, jotka on suljettava työasennossa.

Paljepainemittarit(kuva alla) on suunniteltu jatkuvaan kaasuvirran mittaukseen. Laitteen toiminta perustuu periaatteeseen tasapainottaa painehäviö kahden palkeen, vääntöputken ja kierrejousien elastisten muodonmuutosvoimien avulla. Jouset ovat vaihdettavia, ne asennetaan mitatun paine-eron mukaan. Paine-eromittarin pääosat ovat paljelohko ja näyttöosa.

Paljepaine-eromittarin kaavio

1 - paljelohko; 2 - positiiviset palkeet; 3 - vipu; 4 - akseli; 5 - kaasu; 6 - miinus palkeet; 7 - vaihdettavat jouset; 8 - sauva

Paljelohko koostuu toisiinsa yhdistetyistä palkeista, joiden sisäontelot on täytetty nesteellä. Neste koostuu 67 % vedestä ja 33 % glyseriinistä. Palkeet on liitetty toisiinsa tangolla 8. Palkeeseen 2 syötetään impulssi ennen kalvoa ja palkeeseen 6 - kalvon jälkeen.

Korkeamman paineen vaikutuksesta vasen palke puristuu, minkä seurauksena siinä oleva neste virtaa kaasuläpän kautta oikeaan palkeeseen. Paljeen pohjat jäykästi yhdistävä sauva liikkuu oikealle ja pyörittää vivun kautta tallennus- ja näyttölaitteen osoittimeen ja kynään kinemaattisesti yhdistettyä akselia.

Kaasu säätelee nesteen virtausnopeutta ja vähentää siten painepulsaation vaikutusta laitteen toimintaan.

Vaihdettavia jousia käytetään vastaavaan mittausrajaan.

Kaasumittarit. Laskureina voidaan käyttää pyöriviä tai turbiinimittareita.

Massakaasutuksen yhteydessä teollisuusyritykset ja kattilahuoneissa, laitetyyppien lisääminen tuli tarpeelliseksi mittauslaitteet ison kanssa läpijuoksu ja merkittävä mittausalue pienellä kokonaismitat. Nämä olosuhteet ovat tyytyväisempiä pyöriville laskureille, joissa muunnoselementtinä käytetään 8-muotoisia roottoreita.

Tilavuusmittaus näissä mittareissa tapahtuu kahden roottorin pyörimisestä johtuen tulo- ja ulostulon kaasun paine-erosta.Roottorien pyörimiseen vaadittava painehäviö mittarissa on jopa 300 Pa, mikä tekee siitä näitä mittareita voidaan käyttää myös alhaisessa paineessa. Kotimainen teollisuus valmistaa mittareita RG-40-1, RG-100-1, RG-250-1, RG-400-1, RG-600-1 ja RG-1000-1 nimellisille kaasuvirtauksille 40-1000 m 3 / h ja paine enintään 0,1 MPa (SI-järjestelmässä virtausnopeus on 1 m 3 / h \u003d 2,78 * 10 -4 m 3 / s). Tarvittaessa voidaan käyttää mittareiden rinnakkaisasennusta.

Pyörivä laskuri RG(kuva alla) koostuu kotelosta, kahdesta profiloidusta roottorista, vaihteistosta, vaihteistosta, tilistä mekanismi ja paine-eromittari. Kaasu tulee tuloputken kautta työkammioon. Työkammion tilaan sijoitetaan roottorit, joita käytetään virtaavan kaasun paineen alaisena.

Kaavio pyörivän laskurin tyyppi RG

1 - vastarunko; 2 - roottorit; 3 - paine-eromittari; 4 - laskentamekanismin osoitin

Kun roottorit pyörivät, muodostuu suljettu tila toisen ja kammion seinämän väliin, joka on täytetty kaasulla. Pyöriessään roottori työntää kaasua putkistoon. Jokainen roottorin kierros välitetään vaihteiston ja vaihteiston kautta laskentamekanismiin. Näin ollen mittarin läpi kulkevan kaasun määrä otetaan huomioon.

Roottori valmistetaan käyttöä varten seuraavasti:

• poista ylä- ja alalaipat ja pese roottorit pehmeällä bensiiniin kastetulla harjalla kääntämällä niitä puutikulla, jotta kiillotettu pinta ei vahingoitu;
• sitten sekä vaihdelaatikot että vaihdelaatikko pestään. Täytä tätä varten bensiini (ylemmän tulpan kautta), käännä roottoreita useita kertoja ja tyhjennä bensiini alatulpan kautta;
• pesun jälkeen kaada öljy vaihdelaatikoihin, vaihteistoon ja laskentamekanismiin, kaada sopiva neste mittarin painemittariin, kytke laipat ja tarkista mittari johtamalla kaasua sen läpi, minkä jälkeen painehäviö mitataan;
• sitten he kuuntelevat roottoreiden toimintaa (niiden on pyörittävä hiljaa) ja tarkistavat laskentamekanismin toiminnan.

Teknisen tarkastuksen aikana he tarkkailevat vaihteiston, vaihteiston ja laskentamekanismin öljytasoa, mittaavat painehäviön ja tarkistavat mittarien tiiviit liitokset. Mittarit asennetaan kaasuputkien pystysuuntaisiin osiin siten, että kaasuvirtaus ohjataan niiden läpi ylhäältä alas.

Turbiinilaskurit.

Näissä mittareissa turbiinin pyörää käyttää kaasuvirtaus; pyörän kierrosten lukumäärä on suoraan verrannollinen virtaavan kaasun määrään. Tässä tapauksessa turbiinin kierrosten lukumäärä alennusvaihteen ja magneettikytkimen kautta välitetään kaasuontelon ulkopuolella olevaan laskentamekanismiin, joka näyttää laitteen läpi kulkeneen kaasun kokonaismäärän käyttöolosuhteissa.