Классификация манометров и датчиковая аппаратура

Принцип действия манометра основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации трубчатой пружины или более чувствительной двухпластинчатой мембраны, один конец которой запаян в держатель, а другой через тягу связан с трибко-секторным механизмом, преобразующим линейное перемещение упругого чувствительного элемента в круговое движение показывающей стрелки.

ДАТЧИКОВАЯ АППАРАТУРА

Датчиковая аппаратура, входящая в состав микроконтроллера, представляет собой комплекс измерительных преобразователей, обеспечивающих сбор, обработку и ввод в микропроцессор информации о состоянии двигателя, условиях его работы и контролируемых возмущающих воздействиях.

В современных системах управления входная информация поступает от датчиков трех типов: аналоговых, импульсных и релейных. Так как цифровой элемент (микропроцессор) не может обрабатывать аналоговые сигналы и, кроме того, учитывая, что характеристики датчиков зачастую нелинейны, на входе в блок управления (БУ) устанавливаются аналого-цифровые преобразователи (АЦП), кодовые выходные сигналы которых наиболее просто линеаризуются в микропроцессоре.

Применение манометров

Манометры применяются во всех случаях, когда необходимо знать, контролировать и регулировать давление. Наиболее часто манометры применяют в теплоэнергетике, на химических, нефтехимических предприятиях, предприятиях пищевой отрасли.

Типология

Приборы по назначению делятся на:

• Манометры – для измерения избыточного давления.
• Вакуумметры – для измерения вакуумметрического давления (вакуума).
• Мановакуумметры – для измерения вакуумметрического и избыточного давлений.
• Напоромеры – для измерения малых избыточных давлений.
• Тягомеры – вакуумметры с минусовым пределом.
• Барометры – для измерения атмосферного давления.
• Баровакуумметры – для измерения абсолютного давления.
• Дифференциальные – для измерения разности давлений.

Приборы по метрологическому назначению делятся на:

• Образцовые – образцовыми измерительными приборами называются приборы, предназначенные для поверки других измерительных приборов.
• Вакуумметры для измерения давления
• Рабочие – рабочими измерительными приборами называются все измерительные приборы, служащие для непосредственных измерений.

Чтобы измерить давление пара или разреженного газа в промышленности, используются особые устройства – вакуумметры. С их помощью определяют степень разреженности производственных полостей, контролируют работу вакуумных насосных агрегатов, обслуживают кондиционеры.

Конструкцию устройства составляют два ключевых компонента:

• Преобразователь давления;
• Блок измерения.

Первый компонент трансформирует все изменения, происходящие в состоянии чувствительного элемента, в перемещение или в электросигнал. Второй компонент оценивает данный сигнал, пересчитывает его в требуемых единицах измерения и демонстрирует пользователю степень разрежения в той или иной технологической зоне или в механизме.

Измерительный блок подает данные в форме, которая понятна пользователю. Состоит он из блока питания и всех электрических цепей, без которых невозможна работа прибора. Важной частью данного блока является отсчетное устройство, которое призвано отсчитывать значения определяемой величины. В большинстве современных моделей это устройство реализовано в виде жидкокристаллического дисплея. Крупные производители вакуумной измерительной техники стремятся объединять в едином корпусе оба вышеописанных компоненты. Устройства с такой конструкцией называют компактными моноблочными вакуумметрами.

Чистый вакуум на земле создается только в исключительных случаях (например, для изучения космических условий). В действительности же измеряется разность давлений. Однако определение такой разницы напрямую вызывает достаточно сложностей. Поэтому зачастую применяется косвенный метод, подразумевающий измерение какого-либо специфического свойства газа и последующее его сопоставление с эталонным. В зависимости от этого и происходит классификация вакуумметров.

Существуют следующие типы:

• Ионизационный (оценка степени разрежения базируется на длине свободного молекулярного пробега, значительная длина и существенное количество энергии, выделяемое вследствие столкновения молекул, свидетельствует о низком давлении, один из самых популярных – ионизационно-термопарный вакуумметр ВИТ);
• Тепловой (оценка подразумевает определение не энергии столкновения ионизированных газовых частиц, а тепла, которое при этом выделяется, теплота измеряется с использованием так называемых измерительных мостов Томсона);
• Емкостной (оценка степени разрежения основывается на деформировании эластичных мембран);
• Механический (механизм измерения связан с трубкой, стенки которой очень тонкие и которая реагирует даже на минимальные колебания давления, своим принципом работы устройство схоже с манометром);
• Датчиковый (давление газа регистрируется на основе показаний особых узлов слежения, которые могут быть конвекционными, пьезорезистивными, электроконтактными, с физической точки зрения устройства идентичны всем вышерассмотренным приборам, но использование показаний от вспомогательных механизмов делает их более точными).

Определить показания вакуумметра

Различают несколько вариантов определения вакуума в зависимости от выбора точки отсчета. На изображении ниже можно ознакомиться с вакуумметрами с разными шкалами, которые все же демонстрируют одинаковые показатели вакуума.

Проверка

Под поверкой вакуумметра подразумевается последовательность действий, которые осуществляются, чтобы подтвердить соответствие прибора метрологическим требованиям. Функции эталонов для поверки манометров-вакуумметров выполняют соответствующие эталонные приборы. При пересечении погрешностью показаний устройства допустимых границ требуется его юстировка или калибровка. Поверку могут проводить государственные Федеральные бюджетные учреждения центры стандартизации и метрологии и аккредитованные частные организации. Поверка делается в обязательном порядке после истечения срока действительности свидетельства о предыдущей поверке и после ремонта измерительного устройства. Что касается места проведения поверки, то это может быть лаборатория организации, оказывающей подобные услуги, или непосредственно само предприятие, на котором эксплуатируется оборудование.