Манометр для чего нужен. Что измеряет манометр и какое давление показывает

В быту, в коммунальном хозяйстве и в промышленности наиболее распространены приборы с пружиной в виде трубки овального сечения (названной в честь Бурдона — человека, который ее запатентовал). Они просты в изготовлении и недороги.

Что измеряет манометр и какое давление показывает

Ни одно современное здание не может функционировать без системы отопления. Их стабильная и безопасная работа требует точного регулирования давления теплоносителя. Если давление стабильно в пределах кривой регулирования, система отопления работает нормально. Однако если оно повышается, существует риск разрыва труб.

Падение давления также может иметь негативные последствия, такие как кавитация, то есть образование пузырьков воздуха в трубе, что, в свою очередь, может вызвать коррозию. Поэтому необходимо поддерживать нормальное давление, и манометр делает это возможным. Помимо систем отопления, такие устройства используются в самых разных областях.

Описание и назначение манометра

Манометр — это устройство, которое измеряет напор давления. Существуют различные типы манометров, используемых в различных отраслях промышленности, и, конечно, в каждой отрасли есть свой собственный тип манометра. Примером может служить барометр — прибор, измеряющий давление воздуха. Они широко используются в машиностроении, сельском хозяйстве, строительстве, промышленности и других областях.

Эти приборы измеряют давление, а оно — понятие упругое, и у этой величины также есть свои разновидности. Чтобы ответить на вопрос, какое давление показывает манометр, стоит рассмотреть этот показатель в целом. Это величина, которая определяет отношение силы, действующей на единицу площади, к перпендикуляру к этой площади. Практически каждый технический процесс сопровождается этой величиной.

Типы 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.

Существуют определенные типы манометров для измерения каждого из вышеперечисленных типов.

Устройство и сфера использования

Манометр — это простое, но эффективное и точное устройство для измерения давления воды, пара и других сред. А также для измерения избыточного давления, т.е. искусственно созданного давления. Если говорить проще, то манометр нужен для того, чтобы показать, на сколько давление воды в трубе превышает атмосферное. Приборы бывают разные: в быту, в коммунальном хозяйстве, в промышленности чаще встречаются приборы с пружинной трубкой овального сечения. Это изобретение связано с именем Бурдона, который его запатентовал. Это очень простые и недорогие конструкции

Как распознать манометр — он круглый и окружен металлическим или пластиковым корпусом. За оргстеклом находится циферблат со шкалой, выполненный из поликарбоната или металлического акрила.

Такой прибор устанавливается для водоснабжения и контролирует состояние системы. Однако необходимо следить за тем, чтобы давление в трубопроводе не превышало предельного значения. Манометр необходим в насосных станциях, напорных трубопроводах, котельных, фильтрующих системах, в транспортной системе и т.д. Конечно, манометр для воды можно купить и для частного использования, например, для проверки расхода воды в доме.

Как работает такое устройство: В пружинном устройстве вода поступает в специальную изогнутую трубку из медного сплава. Давление воды деформирует трубку, которая закреплена шарнирным механизмом, заставляя индикатор двигаться. Манометры с простой спиральной пружиной работают при давлении до 100 атмосфер. Существуют также приборы с мембраной вместо пружины, которые хорошо работают в мутных и загрязненных растворах и выдерживают сильные вибрации (но очень чувствительны к температурным скачкам).

Разновидности

Наиболее распространенные манометры — это устройства общего назначения, используемые в общих средах, которые не замерзают при отрицательных температурах.

Поршневые

В этих манометрах измеряемое давление определяется величиной нагрузки, приложенной к поршню данной площади. Точность этих манометров очень высока, а область применения широка. Позднее эти приборы появились как жидкостные манометры, и в настоящее время они незаменимы для проверки и тестирования оборудования в широком диапазоне давлений.

Они также все чаще используются в качестве официальных национальных стандартов давления.

Жидкостные

Их генератором был еще Леонардо да Винчи. Они до сих пор востребованы, например, в микрометрии, метеорологии и барометрии. Примером такого прибора является U-образный прибор, который содержит трубку с жидкостью и подвижную пробку. С помощью такого прибора можно наблюдать, как жидкость прижимается к пробке и как изменяется уровень жидкости в трубке. Стрелка приводится в движение

Деформационные

В таких приборах измеряемая физическая величина уравновешивается упругими противодействующими силами потенциальных чувствительных элементов, деформация которых пропорциональна измеряемому показателю. Эта деформация передается на прибор (индикатор или его штифт) через рычаги. При снятии давления чувствительный элемент возвращается в исходное положение за счет упругой деформации.

Виды манометров для измерения давления воды по принципу работы

В настоящее время устройства, работающие под давлением, используются практически во всех областях человеческой деятельности. Поэтому для получения точной информации о величине давления наряду с ними используются манометры для воды. При этом измерительные приборы могут отличаться друг от друга по конструкции и режиму работы. Манометры для измерения давления воды, представленные на рынке, делятся на следующие типы:

Поршневые манометры – в их устройство входит цилиндр, внутри которого располагается поршень. При работе на одну часть поршневого насоса действует рабочая среда – газ или жидкость, а с другой – давление груза определенной величины. Вместе с перемещением бегунка в действие приводится стрелка на шкале прибора;
Жидкостные манометры – в их конструкцию входит трубка, внутри которой находится жидкость и подвижная пробка. В процессе использования жидкостного манометра рабочая жидкость воздействует на пробку, в результате чего меняется уровень жидкости внутри трубки. В этот момент начинает двигаться стрелка прибора;
Деформационные манометры – внутри таких приборов располагается мембрана, деформация которой приводит в действие указательную стрелку над шкалой устройства.

Современные манометры для воды также делятся на механические и электронные устройства. Механический манометр для насоса или системы водоснабжения прост по конструкции, но не может достаточно точно измерить давление. Электронное устройство имеет контактный узел, который более точно измеряет давление 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 типов устройств нашел активное применение. Многие из современных моделей используются в системе отопления частного дома или квартиры, другие — для обслуживания крупных промышленных предприятий.

Чем отличается манометр для воды от манометра для воздуха?

Люди, не знакомые с измерительными приборами, часто не могут отличить манометр для измерения давления воды в системе водоснабжения от устройства для измерения давления воздуха и газа. Внешне эти два устройства практически неотличимы. Однако между этими двумя устройствами есть разница. Разница между манометром для воды и манометром для воздуха заключается в их конструкции и принципе работы. В водяных манометрах измерительный элемент состоит из мембраны и емкости, в которой находится жидкость. В воздушных манометрах измерительным элементом является трубка Бурдона, которая во время работы заполняется газом или воздухом.

Вы можете проверить давление воды в ваших трубах, не прибегая к помощи манометра. Для этого достаточно использовать самодельное устройство, состоящее из двухметрового прозрачного шланга, который очень легко сделать своими руками.

Шланг в основном используется для измерения давления воды на выходе из крана. Для измерения один конец шланга вставляется в кран, а другой закрывается пробкой. После этого в шланге должно остаться немного воды.

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

Установить шланг в вертикальное положение;
Переместить нижний конец шланга так, как указано в схеме.

Затем можно определить приблизительное давление воды по следующей формуле: P=Patm*H0/H1, где:

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.

Следует отметить, что собранный прибор при вводе в эксплуатацию полностью аналогичен обычному жидкостному манометру.

Принцип действия

В тензометре (пружинном манометре) вода поступает в изогнутую трубку из медного сплава. Под действием давления воды трубка изгибается, что связано с механизмом, заставляющим стрелку вращаться.

Односпиральные пружинные манометры рассчитаны на давление до 100 атм, для более высоких давлений используются многоспиральные пружины, скрученные в спираль или винт.

Существуют приборы, в которых вместо трубки установлена тонкая двухпластинчатая мембрана. Они подходят для вязких или загрязненных растворов, выдерживают сильные вибрации, но чувствительны к колебаниям температуры.

Какие виды существуют?

Список основных типов манометров для измерения давления воды:

Самые распространенные – общетехнические пружинные манометры для воды, с диапазоном измерения от 0 до 10 или от 0 до 6 атмосфер. Диаметр корпуса может быть от 40 до 160 мм, чаще всего – 100.
Котловые – с диаметром корпуса 250 мм. Они нужны, чтобы на расстоянии снимать показания прибора.
Виброустойчивые манометры – заполнены внутри вязкой жидкостью, в частности раствором глицерина или силиконовым маслом. Измеряют давление в условиях сильных вибраций. Применяются на насосных станциях, автомобилях, компрессорах, поездах.
Коррозионностойкие манометры – для работы с химически агрессивными средами.
Высокоточные нужны для поверки и опрессовки.
Цифровые электронные – механическая сила преобразуется в электрический сигнал. Показания снимают с табло, можно программировать, некоторые приборы можно подключать к компьютеру.
Электроконтактные (сигнализирующие) – приборы, в которых устанавливается верхний и нижний пределы давления. В случае их преодоления электронный прибор срабатывает и передает сигнал на управляющее устройство.
Термоманометры – это приборы, измеряющие давление и температуру в системе отопления или водоснабжения. На лицевой стороне две шкалы, по которым снимают показания.

Сфера использования

Котлах отопления.
Газопроводах.
Водопроводах.
Компрессорах.
Автоклавах.
Баллонах.
Баллонных пневматических винтовках и т.д.

Внешне манометр напоминает плоский цилиндр разного диаметра, обычно 50 мм, состоящий из металлического корпуса со стеклянной крышкой. На стеклянной части расположена шкала с показаниями в единицах давления (бар или Па). Сбоку корпуса находится трубка с внешней резьбой для вкручивания в отверстие системы, в которой измеряется давление.

Когда измеряемая среда находится под давлением, газ или жидкость, протекающие через трубку, давят на внутренний механизм манометра, в результате чего угол стрелки отклоняется и показывает шкалу. Чем больше создаваемое давление, тем сильнее отклоняется стрелка. Число на шкале, на котором останавливается стрелка, соответствует давлению в измеряемой системе.

Давление, которое может измерить манометр

Манометры — это гибкие механизмы, которые можно использовать для измерения различных величин:

Избытка давления.
Вакуумного давления.
Разницы давлений.
Атмосферного давления.

Использование этих приборов позволяет контролировать различные технологические процессы и предотвращать аварийные ситуации. Манометры, предназначенные для работы в особых условиях, могут иметь дополнительные модификации корпуса. Они могут быть взрывозащищенными, коррозионностойкими или виброустойчивыми.

Типы манометров

Манометры используются во многих системах, где есть давление, которое должно поддерживаться на точно определенном уровне. Использование прибора позволяет контролировать его, так как слишком низкое или слишком высокое давление может привести к повреждению различных технических процессов. Кроме того, слишком высокое давление приводит к разрыву емкостей и труб. Поэтому существуют различные типы манометров, предназначенные для конкретных условий эксплуатации.

Эталонный манометр используется для проверки других подобных измерительных устройств. Эти устройства определяют уровень избыточного давления в различных средах. Эти манометры оснащены высокоточным механизмом, допускающим минимальные отклонения. Их класс точности составляет от 0,05 до 0,2.

Образцовые.
Общетехнические.
Электроконтактные.
Специальные.
Самопишущие.
Судовые.
Железнодорожные.

Манометры общего назначения используются для общих сред, которые не замерзают в лед. Эти приборы имеют класс точности от 1,0 до 2,5. Они нечувствительны к вибрациям и поэтому могут устанавливаться в транспортных средствах и системах отопления.

Специальные манометры предназначены для конкретных газов. Такие приборы обычно имеют цветной корпус вместо стандартного черного. Цвет соответствует газу, с которым может работать манометр. На шкале также имеются специальные отметки. Например, манометры для измерения давления аммиака, который обычно используется в промышленных холодильных установках, имеют желтый цвет. Такие манометры имеют класс точности от 1,0 до 2,5.

Электроконтактные предназначены специально для контроля и предупреждения о достижении верхней отметки опасной нагрузки, способной разрушить систему. Такие приборы используются с различными средами, такими как жидкости, газы и пары. Данное оборудование имеет встроенный механизм управления электроцепями. При появлении избыточного давления манометр подает сигнал или механическим способом отключает снабжающее оборудование, нагнетающее давление. Также электроконтактные манометры могут включать специальный клапан, который сбрасывает давление до безопасного уровня. Такие приборы предотвращают аварии и взрывы на котельных.

Самопишущие манометры используются в тех случаях, когда давление в системе необходимо не только визуально контролировать, но и записывать. Они записывают график, показывающий развитие давления за любой период времени. Такие приборы можно встретить в лабораториях, а также на теплоэлектростанциях, консервных заводах и других предприятиях пищевой промышленности.

Морские манометры включают в себя широкий спектр манометров с погодоустойчивыми корпусами. Они могут использоваться для жидкостей, газов или паров. Их обозначение можно найти на внешних газовых дозаторах.

Железнодорожные манометры предназначены для контроля избыточного давления в механизмах для электрического рельсового транспорта. В частности, они используются в гидравлических системах, которые перемещают рельсы при выдвижении стрелы. Такие устройства обладают повышенной устойчивостью к вибрациям. Они не только устойчивы к вибрациям, но и дисплей шкалы не реагирует на механические воздействия на корпус и точно показывает давление в системе.

Манометры также различаются по внутреннему механизму, который вызывает показания давления в системе, к которой они подключены. В зависимости от устройства они бывают: