Андрей Смирнов
Время чтения: ~15 мин.
Просмотров: 0

Формула давления воздуха, пара, жидкости или твердого тела. как находить давление (формула)?

Классификация манометров по принципу работы

В наши дни работающие в условиях давления устройства используются практически во всех сферах жизнедеятельности человека. Следовательно, вместе с ними применяются и манометры, дающие точную информацию о показателях давления. При этом измерительные приборы могут отличаться между собой по конструкции и принципу действия. Имеющиеся на рынке устройства делятся на такие виды:

Современные манометры также делятся между собой на механические и электронные устройства. Механический манометр для насоса или системы водоснабжения имеет простую конструкцию, однако не может достаточно точно измерить давление. В конструкцию электронного прибора входит контактный узел, который более точно измеряет давление рабочей среды.

По способу использования манометры делятся между собой на такие виды:

  • Стационарные – такие приборы монтируются и применяются только на определенном агрегате без возможности демонтажа измерительного устройства. Зачастую на используемом агрегате также применяется регулятор давления для воды с манометром;
  • Переносные – эти измерительные приборы могут демонтироваться и использоваться для работы с разными агрегатами и в различных системах. Переносной прибор обладает меньшими габаритами.

Каждый из перечисленных видов приборов нашел свое активное применение. Многие из современных моделей используются в системе отопления частного дома или в квартире, другие – применяются для обслуживания крупных промышленных предприятий.

Не знакомые с измерительными приборами люди часто не могут отличить манометр давления воды в системе водоснабжения от прибора, который используется для измерения давления воздуха и газа. Внешне оба эти устройства практически не отличаются друг от друга. Тем не менее, различие между ними все-таки есть.

Разница между манометром для воды и воздуха заключается в конструкции и принципе их действия. В приборах для воды роль чувствительного элемента играет мембрана и сосуд с жидкостью. В воздушных манометрах чувствительным элементом служит трубчатая пружина, которая при работе заполняется газом или воздухом.

Узнать показатели давления воды в трубопроводе можно без помощи манометра. Все, что для этого требуется – это использовать самодельное приспособление из прозрачного 2-метрового шланга, которое очень просто изготовить своими руками.

В основном, шланг применяется с целью получения замеров давления воды на выходе из крана. Чтобы узнать нужные показатели, один конец шланга вставляется в кран, а второй закупоривается пробкой. После этого в шланг нужно впустить немного воды.

Прежде, чем начать «эксперимент», потребуется выполнить 2 условия:

  • Установить шланг в вертикальное положение;
  • Переместить нижний конец шланга так, как указано в схеме.
  • P – давление в системе, измеряемое в атмосферах;
  • Pатм – давление, которое присутствует внутри шланга до момента открытия крана;
  • H0 – высота воздушного столба внутри шланга до момента открытия крана;
  • H1 – высота воздушного столба после заполнения шланга водой.

Нужно отметить, что собранное приспособление по принципу действия полностью повторяет обыкновенный жидкостный манометр.

Выбор манометра

При выборе измерительного устройства учитываются самые различные параметры. Стоит учитывать, что манометр для газа подбирается в первую очередь с учетом безопасности.

Другими распространенными критериями назовем:

Класс точности устройства манометра. Он указывается производителем в технической документации или на корпусе. Высокоточные измерительные приборы имеют высокую стоимость, но погрешность может составлять несколько долей процента.
Диаметр корпуса. Компактные устройства проще спрятать в герметичном защищенном контейнере

При выборе уделяется внимание и типу используемого материала при изготовлении защитного корпуса. К примеру, металл характеризуется высокой механической защитой, пластиковые легче и обходятся намного дешевле.
Предел измеряемых значений

Он может варьировать в достаточно большом диапазоне. Производитель указывает этот параметр по причине того, что он подбирается в зависимости от измеряемой среды.
Диаметр резьбового штуцера и его расположение.

Кроме этого, уделяется внимание популярности бренда. Известные производители выпускают качественную продукцию, которая сможет прослужить в течение длительного периода

Преобразователь давления. Общая информация

Датчик давления общепромышленный PTE5000

Датчик давления общепромышленный CER-1

Преобразователь абсолютного давления. Датчики Klay.

Преобразователь давления — измерительный прибор, предназначенный для непрерывного измерения давления различных сред и последующего преобразования измеренного значения в унифицированный выходной сигнал по току или напряжению. Преобразователи давления часто называют датчиками давления.

Давление определяется как единица силы создаваемая на единицу площади поверхности. В системе СИ единицей измерения давления является Паскаль (Па). Один Паскаль равен силе в один Ньютон, приложенной на площадь в один квадратный метр (Па = Н / м2).

В зависимости от вида измеряемого давления, преобразователи давления делятся на:

  • Преобразователи избыточного давления

    Данные преобразователи измеряют давление, создаваемое какой-либо средой относительно атмосферного давления. Этот тип преобразователей давления является самым распространенным и применяется практически во всех отраслях промышленности: ЖКХ, энергетика, водоподготовка, водоочистка, системы отопления, кондиционирования и вентиляции, пищевая промышленность, химия и др.

    Для измерения избыточного давления воды, пара, нейтральных жидкостей и газов ООО «КИП-Сервис» предлагает датчик давления общепромышленного назначения PTE5000. Данные датчики широко применяются российскими предприятиями для измерения давления воды в системах котельной автоматики, системах водоснабжения и водоотведения, ЖКХ и других системах, где на первом плане стоит невысокая стоимость оборудования.

  • Преобразователи абсолютного давления

    Данные преобразователи измеряют давление, создаваемое какой—либо средой относительно абсолютного разряжения (вакуума). Эти датчики давления не так широко распространены, и используются в основном в химической промышленности.

    В ассортименте датчиков ООО «КИП-Сервис» преобразователи абсолютного давления представлены серией преобразователей давления CER-8000 и CER-2000 голландской фирмы KLAY-INSTRUMENTS BV, выполненные в корпусе из нержавеющей стали, что актуально именно для химической промышленности. Следует отметить, что данные серии датчиков давления, в зависимости от модификации, могут применяться для измерения и других видов давления.

  • Преобразователи вакууметрического давления (разряжения)

    Эти датчики измеряют уровень разряжения (вакуума) относительно атмосферного давления. На сегодняшний день вакуумные процессы находят широкое применение в таких отраслях, как пищевая промышленность (вакуумная упаковка, вакуумный транспорт), металлургическая промышленность и производство РТИ (литье под вакуумом), автомобилестроение и др.

  • Преобразователи гидростатического давления (гидростатические уровнемеры)

    Данные преобразователи представляют собой разновидность датчиков избыточного даавления, в том случае, когда последние применяются для измерения гидростатического уровня жидкостей. Преобразователь фактически измеряет давление столба жидкости над ним. Для применения в водоканалах и системах водоочистки в номенклатуре ООО «КИП-Сервис» представлены погружные гидростатические датчики уровня Hydrobar производства фирмы KLAY-INSTRUMENTS BV.

    Как было сказано выше, единицей измерения давления в системе СИ является «Паскаль» (Па). На практике в промышленности широко применяются и другие единицы измерения, кроме «Па» наиболее распространенными являются «bar» (бар), «м.в.с.» (метр водяного столба) и «кгс/см2» (килограмм-сила на сантиметр квадратный), а также производные этих единиц: «мбар» (миллибар), «кПа» (килопаскаль), «МПа» (мегапаскаль).

    Ниже приведена таблица перевода популярных единиц измерения давления:

Единицы ПакПаМПакгс/м2кгс/см2мм рт.ст.мм вод.ст.бар
1 Па110–310–60,101 971 610,197 16 х 10–60,007 500 620,101 971 60,000 01
1 кПа1 000110–3101,971 60,010 197 167,500 62101,971 60,01
1 МПа1 000 0001 0001101 971,610,197 167 500,62101 971,610
1 кгс/м29,806 659,806 65 х 10–39,806 65 х 10–610,000 10,073 555 9198,066 5 х 10–6
1 кгс/см298 066,598,066 50,098 066 510 0001735,55910 0000,980 665
1 мм рт.ст. (при 0 °C)133,322 40,133 322 40,000 133 322 413,595 10,001 359 51113,595 10,001 332 24
1 мм вод.ст. (при 0 °C)9,806 659,807 750 х 10–39,806 65 х 10–610,000 10,073 555 9198,066 5 х 10–6
1 бар100 000 1000,110 197,161,019 716750,06210 197,161

Что нужно учесть при выборе манометра?

Параметры, которые важно учитывать при покупке прибора. Эта информация необходима в том случае если у Вас нет точной марки прибора, или нужная Вам модель не доступна, и необходимо правильно подобрать аналог

Параметр диапазона измерения.

Это наиболее важный параметр. Стандартный ряд диапазонов давления манометров: 0-1, 0-1.6, 0-2.5, 0-4, 0-6, 0-10, 0-16, 0-25, 0-40, 0-60, 0-100, 0-160, 0-250, 0-400, 0-600, 0-1000 кгс/см2 1кгс/мс2=0,980665 бар=0,0980665 МПа=98,0665 кПа.

Стандартный ряд диапазонов давления мановакуумметров: -1..+0.6, -1..+1.5, -1..+3, -1..+5, -1..+9, -1..+15, -1..+24 кгс/см2=бар=атм=0.1Мпа=100кПа

Стандартный ряд диапазонов давления вакуумметров: -1..0 кгс/см2=бар=атм=0.1Мпа=100кПа.

Если Вы сомневаетесь, с какой шкалой прибор нужен для Ваших целей, при выборе диапазона главный фактор – попадание рабочего давления в диапазон от 1/3 до 2/3 шкалы измерения.

Выбирая диапазон шкалы, нужно знать, что рабочее давление должно попадать в диапазон от 1/3 до 2/3 шкалы измерения. Чтобы обеспечить стабильную работу, следует покупать прибор со шкалой 0-10 атм, т.к давление 5.5атм попадает в диапазон от 1/3 до 2/3 шкалы 3.3 атм и 6.6 атм соответственно. При условии, что давление менее 1/3 шкалы, значительно возрастает погрешность измерения давления. При условии, когда измеряемое давление более 2/3 шкалы, прибор работает в перегруженном режиме, что влечет за собой сокращение срока службы манометра.

Параметр класса точности

Показывает допустимый процент погрешности результатов измерения прибора от шкалы измерения.

Существует стандартный ряд классов точности для манометров: 4, 2.5, 1.5, 1, 0.6, 0.4, 0.25, 0.15. Можно рассчитать погрешность манометра самостоятельно. Например, если Ваш прибор на 10 атм и имеет класс точности 1.5, допустимая погрешность – 1.5% от шкалы измерения (0.15 атм). В случае, если погрешность Вашего манометра превышает это значение, прибор подлежит замене. Без специального оборудования установить, что прибор неисправен, невозможно. Установить несоответствие класса точности может только специализированная организация, которая имеет поверочную установку с манометром высокого класса точности, являющимся эталоном. Проблемный манометр и эталонный прибор подсоединяются к линии с давлением, после чего сравнивают показатели.

Параметр диаметра манометра

Этот параметр важен для приборов, имеющих круглый корпус. Стандартные диаметры: 40, 50, 63, 80, 100, 150, 160, 250 мм.

Расположение штуцера.

Возможны два варианта. Радиальное расположение – присоединительный штуцер выходит из манометра снизу. Торцевое – штуцер расположен сзади, с тыльной части прибора.

Присоединительная резьба

Для манометров наиболее характерны метрическая и трубная виды резьбы. Существует стандартный ряд видов резьбы: М10х1, М12х1.5, М20х1.5, G1/8,G1/4, G1/2. Для приборов импортного производителя характерна трубная резьба. Для отечественных манометров – метрическая.

Межповерочный интервал.

Срок, по истечению которого нужно производить поверку манометра называют межповерочным интервалом. Новые приборы имеют первичную заводскую поверку. Об этом свидетельствует клеймо поверителя, расположенное на циферблате или на крпусе манометра, и отметка в паспорте. Первичная поверка бывает на 1 или 2 года. Для манометров, которые используются в личных целях, поверка не критична, поэтому можно выбирать любой манометр. Для ведомственных объектов – заводов, топочных, тепловых пунктов и пр. по истечению срока первичной поверки, манометр подлежит переповерке в центре стандартизации и метрологии, или в специализированных организациях, имеющих лицензию на поверку, и соответствующее оборудование. Следует знать, что переповерка как правило, стоит дороже, чем покупка нового прибора, или равна ей. Кроме того, к сумме добавляется оплата за сдачу прибора. Если манометр не проходит повторную поверку, придется также заплатить за ремонт и за последующую поверку.

Назначение приборов измерения давления

Манометры применяют в системах оборота газов, паров и жидкостей, то есть везде, где есть необходимость контролировать или регулировать напор потоков. Сфера применения измерителей давления обширна, но наиболее востребованы такие приборы в теплоэнергетике, пищевой промышленности, на нефтехимических предприятиях.

Основное назначение манометра — постоянно отображать внутреннее напряжение в трубопроводе, тем самым предотвращая аварийные ситуации и разрушение гидравлической сети. Не менее опасно и недостаточное давление, которое может привести к образованию внутри системы труб пузырьков воздуха (кавитации) и возникновению гидравлического удара. Примеры применения манометров в быту:

  • отопительные системы в коммунальном хозяйстве;
  • наблюдения за состоянием атмосферы с помощью барометров;
  • контроль здоровья сердца и сосудов человека тонометром.

Разновидности манометров можно объяснить через понятие давления. Единица его измерения — кг/см²: отношение силы к площади поверхности, на которую нагрузка воздействует. Проявление этой величины может быть разным:

  • атмосферное давление — гнёт воздушной оболочки Земли;
  • абсолютное — его отсчёт начинается с нуля, включает в себя вес столба воздуха;
  • избыточное — разность между полным и атмосферным воздействием;
  • разряжённое или вакуумное давление — отличие абсолютной нагрузки от величины воздушного столба;
  • дифференциальное — перепад между двумя измеряемыми характеристиками.

Какой манометр лучше купить ?

На сегодняшний день на рынке представлены около 10 российских производителей приборов, 2 белорусских производителя и несметное количество иностранных производителей приборов. Рассмотрим особенности каждых приборов.

— Российские заводы — наиболее оптимальный выбор для покупки манометров. Многие спросят — почему? Все довольно просто — российские манометры существенно дешевле импортных при сопоставимом качестве, срок первичной поверки 2 года в отличие от белорусских, выпускается вся линейка приборов от технических до коррозионностойких.

— Белорусские заводы — довольно дешевые приборы, но у них есть 3 существенных недостатка: — первичная поверка на 1 год, что превращает их дешевизну в «миф» и «беготню» с перепроверкой. — упрощенный механизм, который при серьезных нагрузках долго не работает. — пластиковое стекло вместо приборного так же вносит сложности в эксплуатации и надежности прибора.

— Иностранные манометры — наш многолетний опыт торговли приборами показывает, что смысл в покупке аналогичен приобретению российского прибора, но только 2-3 раза дороже нет. Все объяснения продавцов иностранных приборах об уникальном качестве, супер технологиях и т. п. являются обычной уловкой для объяснения клиенту, почему он так круто переплачивает. Если условия эксплуатации сложные, просто нужно покупать специализированный прибор вместо технического и он будет без проблем работать. Если Вас терзают сомнения и у Вас есть возможность с помощью отвертки разобрать два аналогичных манометра российский и импортный — то Вам вряд ли повезет найти несколько отличий.

Исключение составляют узкоспециализированные приборы с нестандартными шкалами и параметрами, которые в России не производятся.

Давление в системе водопровода норма

Естественно, единицей определяющей показатель давления, положено считать бар либо же атмосферу, что благодаря незначительному расхождению практически идентичны. В соответствии с основными нормами и правилами, городского типа системы имеют показатель равный четырем. Определить какое же в действительности оно есть в системе, возможно, лишь используя специализированные приборы, что предназначены для таких целей. Относительно их показателей, она может быть в интервале от двух с половиной до семи с половиной.

По достижению шести — семи атмосфер, вполне возможны сбои системы, что связано с достаточно чувствительными составляющими такой системы. Почему при приобретении различного оборудования, агрегатов и материалов, следует подбирать исходя из показателей повышенных прочностных характеристик, что позволит выдерживать и оказывать сопротивление возможным гидроударам, давление резко повышается. Стандартно, все установленное оснащение должно выдерживать показатель равный шести, а при периодах ежегодного проведения опрессовки он будет равен десяти.

Установка манометра

Перед монтажом нужно обязательно знать случаи, когда измерительные приборы не следует применять:

  • Когда истек срок поверки манометра, отсутствует пломба или отметка о проведении поверки.
  • Если прибор поврежден, к примеру, разбито стекло.
  • Когда при отключении прибора стрелка не возвращается к нулевому показателю.
  • Нельзя допускать монтаж на высоте более 3 метров от площадки.

Прибор устанавливается на видном месте, чтобы любой сотрудник мог увидеть его показания. Манометр монтируют на трубопроводе между запорной арматурой и сосудом.

Корпус должен иметь диаметр в значении не менее 10 сантиметров, не меньше 16 сантиметров на высоте 2–3 метра. Манометры, которые применяются для измерения давления газов, имеют разные цвета корпусов. Например, если корпус у прибора голубой, то это значит перед вами устройство для измерения давления кислорода, желтый свидетельствует о назначении работы с аммиаком, красный используется для горючих газов, черный — негорючих, белый предназначается для ацетилена.

Крайне важна перед манометром установка механизма, который будет отключать и продувать его, к примеру, это может быть трехходовый кран. Также необходим монтаж сифоновой трубки, ее диаметр должен составлять не меньше одного сантиметра. После того как прибор будет установлен, нужно нанести на шкалу манометра красную черту, она укажет рабочее давление.

берут во внимание физико-химические свойства измеряемой среды

Виды и конструкция прибора

В зависимости от того, для каких целей приборы используются, они подразделяются на различные типы. Самыми распространёнными являются манометры пружинные. Они имеют свои преимущества:

  • Измерение величины в широком диапазоне.
  • Хорошие технические характеристики.
  • Надёжность.
  • Простота устройства.

В пружинном манометре чувствительным элементом является полая внутри изогнутая трубка. Она может иметь сечение в виде овала или эллипсоида. Эта трубка деформируется под воздействием давления. Она запаяна с одной стороны, а с другой находится штуцер, при помощи которого измеряют величину в среде. Конец трубки, который запаян, соединяется с передаточным механизмом.

Конструкция прибора такова:

  • Корпус.
  • Стрелки прибора.
  • Шестерёнки.
  • Ось.
  • Поводок.
  • Зубчатый сектор.

Между зубьями сектора и шестерёнки устанавливается специальная пружина, которая необходима для того, чтобы исключить мёртвый ход.

Измерительная шкала представлена в Барах или Паскалях. Стрелка показывает избыточное давление той среды, в которой проводится замер.

Принцип действия очень прост. Давление от измеряемой среды поступает внутрь трубки. Под его воздействием трубка пытается выровняться, так как площадь внешней и внутренней поверхностей имеет разную величину. Свободный конец трубки совершает движение, при этом стрелка поворачивается на определённый угол благодаря передаточному механизму. Измеряемая величина и деформация трубки находятся в прямолинейной зависимости. Именно поэтому значение, которое показывает стрелка, и является давлением определённой среды.

Как эксплуатировать манометры ?

При эксплуатации манометров необходимо соблюдать рекомендации и физические параметры (температура среды и допустимое давление), прописанные в паспорте прибора. Самым важным требованием к эксплуатации является плавная подача давления на манометр. Если прибор подобран правильно и эксплуатируется без нарушений, то проблем обычно не бывает. Рассмотрим случаи, при которых не допускается эксплуатация манометра: — при подаче давления на прибор стрелка не двигается — приборное стекло повреждено или разбито — стрелка прибора движется скачками — после сброса давления с прибора стрелка не возвращается к нулевой отметке — погрешность измерения превышает допустимое значение

Каким прибором измеряется избыточное давление – Справочник металлиста

Характеристикой давления является сила, которая равномерно воздействует на единицу площади поверхности тела. Эта сила оказывает влияние на различные технологические процессы. Давление измеряется в паскалях. Один паскаль равен давлению силы в один ньютон на площадь поверхности в 1 м2.

Приборы для измерения давления. Виды и работа

Приборы, измеряющие давление, называются манометрами. В технике чаще всего приходится определять избыточное давление.

Значительный интервал измеряемых величин давлений, особые условия измерения их во всевозможных технологических процессах обуславливает разнообразие видов манометров, которые имеют свои различия по конструктивным особенностям и по принципу работы. Рассмотрим основные из применяемых видов.

Выводы

Покупка шинного манометра позволит не только контролировать давление, но и улучшить управляемость автомобилем, не допустить перерасход топлива, обеспечить комфортные условия при движении по не самым ровным российским дорогам.

Какое устройство стоит купить:

  • в прочном корпусе;
  • с понятной шкалой, желательно в атмосферах;
  • с минимальной погрешностью;
  • с функцией сброса воздуха в перекачанных шинах;
  • с фиксацией давления.

Сегодня многие отдают предпочтение механическим устройствам. Это легко объяснить  высокой надежностью

Не менее важно, что, имея механический прибор, о заряде батареек можно забыть. Но есть и свои минусы

Вам придется трижды измерить давление, пока вы не поймете, какое оно. Подсветки у прибора нет, поэтому ночью при проверке давления возникнут трудности.

Цифровые манометры удобнее механических. При наличии подсветки они позволяют делать замеры в темное время суток. Однако приборы чувствительны к влажности воздуха и перепадам температур. Да и в целом они требуют аккуратного обращения.

Каждый тип устройства имеет свои плюсы и минусы. При выборе ориентируйтесь на технические показатели и удобство пользования, а также на поставленные задачи.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации