какое давление измеряется манометром

Какое давление измеряет дифференциальный манометр?

Что такое абсолютное давление, и как это соотносится с избыточным давлением?

Чтобы понять абсолютное давление, нужно сначала определить несколько терминов:

Важным отличием последних двух типов давления является нулевая ссылка. Ноль инструментов, измеряющих избыточное давление, представляет собой атмосферный воздух, который изменяется в зависимости от высоты и погодных условий. Ноль в приборах, измеряющих абсолютное давление, — это полное отсутствие давления или вакуум; поэтому этот ноль не меняется.

10.1. Вычисление давления

В водолазной практике часто приходится встречаться с вычислением механического, гидростатического и газового давления широкого диапазона величин. В зависимости от значения измеряемого давления применяют различные единицы.

В системах СИ и МКС единицей давления служит паскаль (Па)

, в системе МКГСС — кгс/см2 (техническая атмосфера — ат). В качестве внесистемных единиц давления применяются тор (мм рт. ст.), атм (физическая атмосфера),м вод. ст., а в английских мерах — фунт/дюйм2. Соотношения между различными единицами давления приведены в табл, 10.1.

Механическое давление измеряется силой, действующей перпендикулярно на единицу площади поверхности тела:

где р — давление, кгс/см2; F — сила, кгс; S — площадь, см2.

Определить давление, которое водолаз оказывает на палубу судна и на грунт под водой, когда он делает шаг (т. е. стоит на одной ноге). Вес водолаза в снаряжении на воздухе 180 кгс, а под водой 9 кгс. Площадь подошвы водолазной галоши принять 360 см2. Решение. 1) Давление, передаваемое водолазной галошей на палубу судна, по (10.1):
р = 180/360 = 0.5 кгс/см
или в единицах СИ

р = 0,5 * 0,98.105 = 49000 Па = 49 кПа.

Таблица 10.1. Соотношения между различными единицами давления

2) Давление, передаваемое водолазной галошей на грунт под водой: или в единицах СИ р = 0,025*0,98*105 = 2460 Па = 2,46 кПа.
Гидростатическое давление

жидкости везде перпендикулярно к поверхности, на которую оно действует, и возрастает с глубиной, но остается постоянным в любой горизонтальной плоскости.

Если поверхность жидкости не испытывает внешнего давления (например, давления воздуха) или его не учитывают, то давление внутри жидкости называют избыточным давлением

где p — давление жидкости, кгс/см2; р — плотность жидкости, гс» с4/см2; g — ускорение свободного падения, см/с2; Y — удельный вес жидкости, кг/см3, кгс/л; Н — глубина, м.

Если поверхность жидкости испытывает внешнее давление пп. то давление внутри жидкости

Если на поверхность жидкости действует атмосферное давление воздуха, то давление внутри жидкости называют
абсолютным давлением
(т. е. давлением, измеряемым от нуля — полного вакуума): где Б — атмосферное (барометрическое) давление, мм рт. ст. В практических расчетах для пресной воды принимают Y = l кгс/л и атмосферное давление p0 = 1 кгс/см2 = = 10 м вод. ст., тогда избыточное давление воды в кгс/см2 а абсолютное давление воды
Пример 10.2.
Найти абсолютное давление морской воды действующее на водолаза на глубине 150 м, если барометрическое давление равно 765 мм рт. ст., а удельный вес морской воды 1,024 кгс/л.

Абсолютное давление волы по (10/4)
приолиженное значение абсолютного давления по (10.6) В данном примере использование для расчета приближенной формулы (10.6) вполне оправданно, так как ошибка вычисления не превышает 3%.
Пример 10.3.

В полой конструкции, содержащей воздух под атмосферным давлением рa = 1 кгс/см2, находящейся под водой, образовалось отверстие, через которое стала поступать вода (рис. 10.1). Какую силу давления будет испытывать водолаз, если он попытается это отверстие закрыть рукой? Площадь «У сечения отверстия равна 10X10 см2, высота столба воды Н над отверстием 50 м.

Рис. 9.20. Наблюдательная камера «Галеацци»: 1 — рым; 2 — устройство отдачи троса и среза кабеля; 3 — штуцер для телефонного ввода; 4 — крышка люка; 5 — верхний иллюминатор; 6 — резиновое привальное кольцо; 7 — нижний иллюминатор; 8 — корпус камеры; 9 — баллон кислородный с манометром; 10 — устройство отдачи аварийного балласта; 11 — аварийный балласт; 12 — кабель светильника; 13 — светильник; 14 — электровентилятор; 15—телефон- микрофон ; 16 — аккумуляторная батарея; 17 — коробка регенеративная рабочая; 18 — иллюминатор крышки люка
Решение.
Избыточное давление воды у отверстия по (10.5) P = 0,1-50 = 5 кгс/см2.

Сила давления на руку водолаза из (10.1)

F = Sp = 10*10*5 = 500 кгс =0,5 тс.

Давление газа, заключенного в сосуд, распределяется равномерно, если не принимать во внимание его весомость, которая при размерах сосудов, применяемых в водолазной практике, оказывает ничтожное влияние. Величина давления неизменной массы газа зависит от объема, который он занимает, и температуры.

Зависимость между давлением газа и его объемом при неизменной температуре устанавливается выражением

где р1 и р2 — первоначальное и конечное абсолютное давление, кгс/см2;

V1 и V2 — первоначальный и конечный объем газа, л. Зависимость между давлением газа и его температурой при неизменном объеме устанавливается выражением

где t1 и t2 — начальная и конечная температура газа, °С.

При неизменном давлении аналогичная зависимость существует между объемом и температурой газа

Зависимость между давлением, объемом и температурой газа устанавливается объединенным законом газового состояния
Пример 10.4.
Емкость баллона 40 л, давление воздуха в нем по манометру 150 кгс/см2. Определить объем свободного воздуха в баллоне, т. е. объем, приведенный к 1 кгс/см2.

Начальное абсолютное давление р = 150+1 = 151 кгс/см2, конечное р2 = 1 кгс/см2, начальный объем V1 =40 л. Объем свободного воздуха из (10.7)
Пример 10.5.
Манометр на баллоне с кислородом в помещении с температурой 17° С показывал давление 200 кгс/см2. Этот баллон перенесли на палубу, где на другой день при температуре —11° С его показания снизились до 180 кгс/см2. Возникло подозрение на утечку кислорода. Проверить правильность подозрения.

Начальное абсолютное давление p2 =200 + 1 = =201 кгс/см2, конечное р2 = 180 + 1 = 181 кгс/см2, начальная температура t1 = 17°С, конечная t2 =—11° С. Расчетное конечное давление из (10.8)
Подозрения лишены оснований, так как фактическое и расчетное давления равны.
Пример 10.6.

Водолаз под водой расходует 100 л/мин воздуха, сжатого до давления глубины погружения 40 м. Определить расход свободного воздуха (т. е. при давлении 1 кгс/см2).

Начальное абсолютное давление на глубине погружения по (10.6)
Р1 = 0,1*40 =5 кгс/см2.
Конечное абсолютное давление Р2 = 1 кгс/см2

Начальный расход воздуха Vi = l00 л/мин.

Расход свободного воздуха по (10.7)
Парциальное давление газа
, входящего в состав воздуха (искусственной дыхательной смеси), определяется по номо- грамме рис. 10.2 или из выражения где рсм — парциальное давление газа в смеси, кгс/см2; Рсм — абсолютное давление газовой смеси, кгс/см2; С — объемное содержание газа в смеси, %.

Определить парциальное давление газов, входя щих в состав воздуха, подаваемого в скафандр водолаза на поверхности и на глубине 40 м, если анализ показал содержание азота 79%, кислорода 20% и углекислого газа 1%.

Рис. 10.2. Номограмма для определения парциального давления газа рг в зависимости от процентного содержания газа С и абсолютного давления газовой смеси РСМ

Парциальное давление газов на поверхности по (10.11): Приближенно эти же результаты можно получить и по номограмме рис. 10.2.

Остаточное давление газа в баллонах.

Для получения газовых смесей способом перепуска (см. схему а рис. 8.15) часто необходимо знать остаточное давление газа (кислорода) в баллоне подачи газа (баллон К), которое равно
где por —остаточное абсолютное давление газа (кислорода) в баллоне подачи, кгс/см2; Рсм — абсолютное давление газовой смеси в смесительном баллоне, кгс/см2; С — содержание газа (кислорода) в газовой смеси по объему, %.
Вперед Оглавление Назад

Каковы преимущества измерения абсолютного давления и избыточного давления?

Поскольку все объекты и процессы на заводе-изготовителе имеют одинаковую высоту и атмосферное давление, измерение избыточного давления является достаточно точным для большинства ситуаций. Тем не менее, измерения абсолютного давления требуются в специализированных ситуациях, например, когда вам требуется измерение давления, независимо от колебаний атмосферного давления, а также на промышленных предприятиях, где используются вакуумные насосы и машины вакуумной упаковки.

Абсолютные манометры и датчики присутствуют в многочисленных применениях, включая высотомеры для авиации, мониторы для давления жидкого пара, процессы перегонки, HVAC и производство полупроводников. Давление опасных арсиновых и фосфиновых газов, используемых в процессе производства полупроводников, должно тщательно контролироваться во время хранения и транспортировки. Поскольку атмосферные условия колеблются, важно следить за тем, чтобы опасные газы использовали контрольную точку, которая не изменяется.

Манометр дифференциального давления

Таким пространным вступлением, я хотел представить новую серию статей про различные измерительные приборы, самого широкого назначения. Далее читаем про манометр дифференциального давления или сразу выбирайте манометры деформационные дифференциального давления для своих нужд.

Назначение дифманометра, заложено в его названии. Манометр это прибор для измерений давления газа или жидкости. Дифференциальный означает, что прибор измеряет разницу двух величин сравнением. Читателям этого сайта хорошо знакомо понятие дифференциального тока, есть такое понятие и для давления. В отличие от абсолютного давления, нолём измерения которого является вакуум, дифференциальное давление сравнивает два давления, одно из которых выбрано за контрольное.

Например, у вас бак с закачанной в него жидкостью или газом. Жидкость (газ) находится под давлением величиной X. Со временем, уровень жидкости понизился, это значит, что давление упало до значения Y. Разница между этими давлениями и будет дифференциальное давление, которое должен показать манометр дифференциального давления.

Во многих технологических процессах падение давления технологически недопустимо и даже опасно. Дифференциальные манометры следят за этим, более того при достижении минимальных величин, манометры могут управлять отключением процесса или сигнализировать о проблеме.

Работает манометр дифференциального давления в газообразных средах и жидкостях. Идеально подходят и активно используются для измерений потерь давления в фильтрах кондиционирования, а также в системах вентиляции. Используются дифференциальные манометры в системах отопления и водоснабжения, для измерения разницы давлений при прохождении насосов и фильтров.

Статьи по теме: Циркуляционные насосы Вило для отопления и водопровода

Как работают абсолютные манометры?

Абсолютные манометры включают внутреннюю вакуумную камеру, которая используется в качестве эталона для проведения измерений давления. Манометрические датчики абсолютного давления на основе диафрагмы имеют прочную, но гибкую панель, которая разделяет камеру и вакуумную камеру. Локальное атмосферное давление заставляет диафрагму деформироваться в вакуумную камеру. Величина деформации преобразуется в значение давления. Это значение затем указывается на табло индикатора.

Узнайте больше о давлении и различных приложениях для измерения давления, обратившись к нашим консультантам по телефону.

Источник

Как правильно подобрать манометр. Основные параметры. На что важно обратить внимание при покупке?

Манометр подбирают к конкретной системе с учетом целого комплекса норм.

П араметры, которые следует оценить при покупке манометра.

1. Диапазон измерения – один из важнейших критериев при выборе манометра.

Существует стандартный ряд давлений для манометров, согласно которому нужно выбирать соответствующее. Со стандартным рядом давлений можно ознакомиться в ГОСТ 2405-88. Приборы с верхним пределом измерений до 40 кПа включительно (до 4000 кгс/м2 включительно) относятся к напоромерам, тягомерам и тягонапоромерам, а от 60 кПа (от 0,6 кгс/см2) — к манометрам, вакуумметрам и мановакуумметрам.

Диапазон показаний (записи) прибора должен выбираться из табл. 6 ГОСТ 2405-88.

Ряд давлений в Паскаль для вакуумметров, мановакуумметров и манометров согласно ГОСТ 2405-88:

Ряд давлений в кПа:

Ряд давлений в МПа:

Стандарный ряд давлений в Паскаль для тягонапоромеров и напоромеров согласно ГОСТ 2405-88:

Диапазон измерений избыточного давления должен быть от 0 до 100 % или от 25 до 75 % диапазона показаний. Иногда можно услышать рекомендацию о выборе давления в диапазоне от 1/3 до 2/3 шкалы. Если вы возьмете прибор на слишком высокое давление, и будете снимать показания от 0 до 25 % шкалы, то увеличится погрешность снятия показаний. Если прибор будет работать в диапазоне от 75 до 100 % своей шкалы, то механизм будет находиться в постоянной перегрузке и прибор быстро выйдет из строя.

Допустим у вас в системе рабочее давление 2 Мпа. 2+30% = 2,6 Мпа, следующее порядковое значение по стандартному ряду это 4 Мпа. В данном случае такая шкала будет предпочтительней.

Очень важно при покупке манометра определиться не только с давлением, но и с единицами измерения.

Т.к. Паскали- это общепринятые системные единицы измерения, всем нашим потребителям мы рекомендуем применять именно их. Давление выше 10 атм, принято переводить в МПа, все что ниже, рекомендуется переводить в кПа.

Зачастую у нашего потребителя существует необходимость измерять давление в нестандартных единицах, у нашей компании есть возможность изготовления таких приборов от 1 шт.

В качестве внесистемных единиц измерения давления допущены к использованию следующие единицы:

Полезно знать, как перевести единицы измерения самостоятельно, либо можно воспользоваться конвертером ед. измерения давления в интернете.

1 кгс/см2=10.000 кгс/м2 =1 бар=1 атм=0.1 Мпа=100 кПа=

100.000 Па =10.000 мм.вод.ст.= 750 мм. рт. ст.= 1000 мБар

Соответствие диаметра или размера лицевой панели корпуса классу точности приведено в табл. 1 ГОСТ 2405-88

Определить несоответствие класса точности может аккредитованная лаборатория, у которой есть поверочная установка с эталонным манометром с классом точности в четыре раза меньше, чем класс точности поверяемого манометра.

4. Диаметр корпуса манометра. Стандартный ряд диаметров для манометров: 40, 50, 60, 63, 80, 100, 150, 160, 250 мм. Если в процессе производства работник имеет возможность подойти к прибору близко, менее 2 м, то можно остановить свой выбор на манометре среднего диаметра, 100 мм, но если нахождение поблизости прибора не осуществимо и составляет от 2 до 5 м, тогда следует остановить свой выбор на манометре большего диаметра, не менее 160 мм. Оператор должен быть способен считывать пок азания с манометра о давлении в системе.

Более подробно о диаметре можно прочитать в нашей статье « Номинальный диаметр корпуса приборов»

5. Расположение штуцера. Существует две разновидности: радиальный штуцер (манометр, у которого штуцер выходит снизу) и осевой штуцер (присоединительный штуцер расположен сзади, с тыльной части прибора). Присоединение манометров с осевым штуцером часто называют торцовое или тыльное. При осевом присоединения выделяют аксиальное/центральноосевое (по центру) и эксцентричное (со смещением).

7. Измеряемая среда. Следующий этап – необходимо определиться со средой.

В зависимости от измеряемой среды – пар, газ или жидкость, используются различные типы приборов, а в некоторых случаях необходима комплектация дополнительным оборудованием. Имеются специфические особенности измерения агрессивных, вязких, высокотемпературных, низкотемпературных, «грязных» сред и др. Рассмотрим некоторые из них.

Существует огромное множество измеряемых сред. Для того, что бы наверняка не ошибиться с выбором прибора, рекомендуем Вам при оформлении заказа обязательно сообщать информацию о среде, в этом случае специалисты окажут Вам помощь в подборе.

В зависимости от места установки (в закрытом отапливаемом помещении или на открытом воздухе) выбирается прибор с соответствующим климатическим исполнением по ГОСТу 15150-69. Наиболее часто встречаются У1, У2, УХЛ1, Т2, Т3.

На что важно обратить внимание при покупке манометра?

на технические параметры и их соответствия вашей потребности;

манометр должен быть новый. Всегда можно уточнить год выпуска перед приобретением приборов;

манометр должен быть поверен и желательно, чтобы поверка составляла 2 года, если Вы купите прибор с первичной поверкой на 1 год — уже через год Вам потребуется обратиться за услугой переповерки в метрологическую службу, что повлечет дополнительные расходы;

на манометре или в паспорте должна быть отметка о первичной поверке ;

в комплекте с манометром должен идти паспорт и руководство по эксплуатации;

на данный тип манометров у производителя должен быть действующий сертификат на средства измерения;

манометры стоит покупать в организации, которая зарекомендовала себя на рынке либо является официальным представителем завода-производителя, на что у компании должен быть сертификат или официальное письмо от производителя.

Манометр подбирают к конкретной системе с учетом целого комплекса норм.

П араметры, которые следует оценить при покупке манометра.

1. Диапазон измерения – один из важнейших критериев при выборе манометра.

Существует стандартный ряд давлений для манометров, согласно которому нужно выбирать соответствующее. Со стандартным рядом давлений можно ознакомиться в ГОСТ 2405-88. Приборы с верхним пределом измерений до 40 кПа включительно (до 4000 кгс/м2 включительно) относятся к напоромерам, тягомерам и тягонапоромерам, а от 60 кПа (от 0,6 кгс/см2) — к манометрам, вакуумметрам и мановакуумметрам.

Диапазон показаний (записи) прибора должен выбираться из табл. 6 ГОСТ 2405-88.

Ряд давлений в Паскаль для вакуумметров, мановакуумметров и манометров согласно ГОСТ 2405-88:

Ряд давлений в кПа:

Ряд давлений в МПа:

Стандарный ряд давлений в Паскаль для тягонапоромеров и напоромеров согласно ГОСТ 2405-88:

Диапазон измерений избыточного давления должен быть от 0 до 100 % или от 25 до 75 % диапазона показаний. Иногда можно услышать рекомендацию о выборе давления в диапазоне от 1/3 до 2/3 шкалы. Если вы возьмете прибор на слишком высокое давление, и будете снимать показания от 0 до 25 % шкалы, то увеличится погрешность снятия показаний. Если прибор будет работать в диапазоне от 75 до 100 % своей шкалы, то механизм будет находиться в постоянной перегрузке и прибор быстро выйдет из строя.

Допустим у вас в системе рабочее давление 2 Мпа. 2+30% = 2,6 Мпа, следующее порядковое значение по стандартному ряду это 4 Мпа. В данном случае такая шкала будет предпочтительней.

Очень важно при покупке манометра определиться не только с давлением, но и с единицами измерения.

Т.к. Паскали- это общепринятые системные единицы измерения, всем нашим потребителям мы рекомендуем применять именно их. Давление выше 10 атм, принято переводить в МПа, все что ниже, рекомендуется переводить в кПа.

Зачастую у нашего потребителя существует необходимость измерять давление в нестандартных единицах, у нашей компании есть возможность изготовления таких приборов от 1 шт.

В качестве внесистемных единиц измерения давления допущены к использованию следующие единицы:

Полезно знать, как перевести единицы измерения самостоятельно, либо можно воспользоваться конвертером ед. измерения давления в интернете.

1 кгс/см2=10.000 кгс/м2 =1 бар=1 атм=0.1 Мпа=100 кПа=

100.000 Па =10.000 мм.вод.ст.= 750 мм. рт. ст.= 1000 мБар

Соответствие диаметра или размера лицевой панели корпуса классу точности приведено в табл. 1 ГОСТ 2405-88

Определить несоответствие класса точности может аккредитованная лаборатория, у которой есть поверочная установка с эталонным манометром с классом точности в четыре раза меньше, чем класс точности поверяемого манометра.

4. Диаметр корпуса манометра. Стандартный ряд диаметров для манометров: 40, 50, 60, 63, 80, 100, 150, 160, 250 мм. Если в процессе производства работник имеет возможность подойти к прибору близко, менее 2 м, то можно остановить свой выбор на манометре среднего диаметра, 100 мм, но если нахождение поблизости прибора не осуществимо и составляет от 2 до 5 м, тогда следует остановить свой выбор на манометре большего диаметра, не менее 160 мм. Оператор должен быть способен считывать пок азания с манометра о давлении в системе.

Более подробно о диаметре можно прочитать в нашей статье « Номинальный диаметр корпуса приборов»

5. Расположение штуцера. Существует две разновидности: радиальный штуцер (манометр, у которого штуцер выходит снизу) и осевой штуцер (присоединительный штуцер расположен сзади, с тыльной части прибора). Присоединение манометров с осевым штуцером часто называют торцовое или тыльное. При осевом присоединения выделяют аксиальное/центральноосевое (по центру) и эксцентричное (со смещением).

7. Измеряемая среда. Следующий этап – необходимо определиться со средой.

В зависимости от измеряемой среды – пар, газ или жидкость, используются различные типы приборов, а в некоторых случаях необходима комплектация дополнительным оборудованием. Имеются специфические особенности измерения агрессивных, вязких, высокотемпературных, низкотемпературных, «грязных» сред и др. Рассмотрим некоторые из них.

Существует огромное множество измеряемых сред. Для того, что бы наверняка не ошибиться с выбором прибора, рекомендуем Вам при оформлении заказа обязательно сообщать информацию о среде, в этом случае специалисты окажут Вам помощь в подборе.

В зависимости от места установки (в закрытом отапливаемом помещении или на открытом воздухе) выбирается прибор с соответствующим климатическим исполнением по ГОСТу 15150-69. Наиболее часто встречаются У1, У2, УХЛ1, Т2, Т3.

На что важно обратить внимание при покупке манометра?

на технические параметры и их соответствия вашей потребности;

манометр должен быть новый. Всегда можно уточнить год выпуска перед приобретением приборов;

манометр должен быть поверен и желательно, чтобы поверка составляла 2 года, если Вы купите прибор с первичной поверкой на 1 год — уже через год Вам потребуется обратиться за услугой переповерки в метрологическую службу, что повлечет дополнительные расходы;

на манометре или в паспорте должна быть отметка о первичной поверке ;

в комплекте с манометром должен идти паспорт и руководство по эксплуатации;

на данный тип манометров у производителя должен быть действующий сертификат на средства измерения;

манометры стоит покупать в организации, которая зарекомендовала себя на рынке либо является официальным представителем завода-производителя, на что у компании должен быть сертификат или официальное письмо от производителя.

Источник