En Bourdon-rörtrycksmätare används för att mäta manometertryck från 0,6 till 70 bar. Det är en mekanisk tryckmätare och fungerar utan strömförsörjning.
Ett Bourdon-rör är ett ringformat rör med ett ovalt tvärsnitt. Trycket från det uppmätta mediet verkar på rörets inre yta och orsakar rörelse av den lösa änden av röret. Denna rörelse är ett mått på trycket och visas genom en mekanism. Denna rörelse är ett mått på mängden tryck och visas genom en mekanism.
Ena änden av det C-formade Bourdon-röret är öppet, den andra, som kallas spetsen, är stängd. Den öppna änden är ansluten till en koppling som har ett inloppshål inuti röret. Tryckkällan är ansluten till kopplingen, så trycket strömmar från källan genom inloppet och in i röret.
När tryck appliceras börjar Bourdon-röret röra sig. Beroende på utformningen av elementet och typen av tryck som appliceras, tenderar röret att antingen räta ut eller krulla. Det är sant att spetsens förskjutning när tryck appliceras är obetydlig, i de flesta fall är det inte mer än en centimeter. I detta fall är mängden spetsförskjutning proportionell mot mängden applicerat tryck. Tryckmätaren som spetsen är ansluten till omvandlar denna lilla rörelse av spetsen till en nålrörelse som kan avläsas.
Utöver det C-formade Bourdon-röret finns ett Bourdon-spiralrör, vars grundstruktur är densamma som den C-formade, förutom att röret i detta fall har formen av en spiral.
Denna lindning gör det möjligt att räta ut röret i större utsträckning än det C-formade. I slutändan är förskjutningen av rörspetsen när tryck appliceras större än för ett C-rör. Eftersom vissa instrument kräver större förskjutning än ett C-rör anses denna ökning med ett spiralrör vara en fördel.
Trycket mäts med hjälp av ett känsligt element - ett Bourdon-rör, membran, vätskekolonn, töjningsmätare, etc. De vanligaste tryckmätningsinstrumenten är:
- U-rör
- Fjädertrycksmätare baserad på ett Bourdon-rör
- Diafragma tryckmätare
- Membrantrycksensor
- Töjningsmätare trycksensor
- Bälgtrycksgivare
- Piezoelektrisk trycksensor
Låt oss överväga principen för drift av olika typer av tryckmätare.
Hur fungerar en fjädertrycksmätare?
Det känsliga elementet i fjädertryckmätare är ett Bourdon-rör - ett ihåligt mässingsrör med elliptisk eller oval tvärsektion, böjd i en båge och förseglad i ena änden. Den andra änden av röret är ansluten till manometerkopplingen, så att rörets inre hålighet kommunicerar med det område där trycket mäts.
Trycket verkar på den inre ytan av Bourdon-röret. På grund av skillnaden i områden som påverkas av mediets tryck kommer röret att tendera att rätas ut. Det visar sig att när trycket ökar, böjs mässingsröret, och när det minskar, böjs det. Detta leder till rörelse av den förseglade änden av röret, som via en stång är ansluten till en kuggsektor som verkar på pilens kugghjul. Med hjälp av en skala tryckt på enheten tolkas pilens position till värdet på övertrycksavläsningen.
Tryckmätare baserade på ett Bourdon-rör kan mäta tryck upp till hundratals MPa och används i stor utsträckning i hydrauliska drivningar, pneumatiska drivsystem och värmesystem för vattenförsörjning.
Varför är tryckmätaren fylld med glycerin?
För att minska vibrationer och vibrationer, i närvaro av pulseringar och plötsliga tryckförändringar, fylls tryckmätaren med en dämpande vätska - glycerin, och trycket tillförs det känsliga elementet genom.
Vad är en referenstryckmätare
Referenstryckmätare- en anordning för att mäta tryck med hög noggrannhet, den är avsedd för att testa, kalibrera, kontrollera, kalibrera andra tryckmätare eller trycksensorer, för att mäta exakta tryckmätningar, till exempel vid utförande av forskningsexperiment, kalibrering, kontroll av andra tryckmätare.
Standardtryckmätare har vanligtvis ytterligare justerings- och justeringsanordningar, till exempel kan möjligheten till temperaturjustering tillhandahållas. Höga krav ställs på mekanismerna hos exemplariska tryckmätare de tillverkas med hög precision.
Exemplifierande tryckmätare visar tryck med hög noggrannhet, och skaldiametern på dessa tryckmätare är större än för konventionella instrument. Diametern på standardtryckmätare med 0,4 är 160 mm, och med en noggrannhetsklass på 0,15 eller 0,25 - 250 mm.
Hur fungerar en membrantrycksmätare?
Som ett avkänningselement använder en membrantrycksmätare ett membran som verkar på en mekanism kopplad till en visare. Det uppmätta trycket som tillförs tryckmätaren deformerar membranet, vilket i sin tur får nålen att röra sig.
Mätområdet för en membrantryckmätare beror på membranets styvhet och area.
Membrantryckmätare är lämpliga för att arbeta med aggressiva medier de används för att mäta tryck i:
- Cement- och betongpumpar
- Transportsystem för avloppsvatten
- Vid koksproduktion
Manometerparametrar
När du väljer tryckmätare bör följande parametrar beaktas:
- Medium där trycket mäts
- Tillämpningsområde
- Noggrannhetsklass för manometer
- Diameter, enligt GOST 2405-88. "Tryckmätare, vakuummätare, tryck-vakuummätare" tryckmätare med diametrar på 40, 50, 63, 100, 160, 250 millimeter tillverkas
- Mätgräns
- - MPa, Bar, kg/cm 2
- Husmaterial
- Flänsnärvaro
- Anslutningsgänga på beslaget
- Monteringsplats - radiell eller axiell
Tryckmätaren kan ha flera skalor på sig för att mäta tryck i olika enheter.
Den presenterade tryckmätaren har skalor för att mäta tryck i MPa och psi. Enheten visar ett tryck på 250 Bar eller 3500 psi.
Symbol för tryckmätare
Enhetsbeteckningen indikerar:
- Enhetens funktionella syfte
- DM - tryckmätare;
- DV - vakuummätare;
- JA - vakuumtrycksmätare;
- DT - djupgående mätare;
- DN - tryckmätare;
- DG - dragkraftsmätare.
- Serie- eller sekvensnummer för tryckmätaren
- Uppmätt tryckvärde
- Måttenheter
- Noggrannhetsklass
Till exempel, för en tryckmätare med serienummer 0001, gräns 100, måttenhet MPa, noggrannhetsklass 1, kommer beteckningen att se ut så här:
DM 0001-100 MPa-1Tillverkare av tryckmätare kan ställa in sina egna märkningsregler, men designprincipen och huvudparametrarna som anges i koden förblir liknande de som visas i exemplet.
Tryckmätare(från det grekiska manos - sällsynt, löst och metreo - mått) - en anordning för att mäta övertryck (tryck över atmosfärstryck) av ångor, gaser eller vätskor inneslutna i ett slutet utrymme. En typ av tryckmätare är vakuummätare– en anordning för att mäta tryck nära noll och tryck-vakuummätare anordning för mätning av vakuum och övertryck.
De mest populära bland konsumenterna är Bourdon rörtryckmätare eller deformationstryckmätare, vars design uppfanns av E. Bourdon 1849.
Bourdon-rör
– tryckmätarens huvudkonstruktionselement, dess känsliga element, som är den primära tryckgivaren.
Bourdon-rör Den är vanligtvis gjord av mässing eller fosforbrons, har en halvcirkelformad form för låga tryck och en spoleform för medel- och högtryck. Ena änden av röret är ansluten till tryckmätarens inloppskoppling, som är anslutningselementet till mediet som mäts, och den andra änden är förseglad och placerad i en fribärare. Genom att använda rör av mer komplex form (spiral, spiralformad) är det möjligt att erhålla enheter med större känslighet, men en mindre mätgräns.
Funktionsprincip för deformationstryckmätare.
Under trycket från mediet rör sig den fribärande änden av Bourdon-röret - röret försöker räta ut sig. Storleken på denna rörelse är proportionell mot storleken på trycket.
En enkel växelspak driver en visare som visar tryckvärdet på instrumentskalan. De flesta tryckmätare av de inhemska märkena MP, MTP, DM TM, M 3/1, OBM, MTI, MPTI, MO, tyska tryckmätare Wika 111.10, 111.12, 213.53, RCh, RСhg, RChgG och tryckmätare från andra tillverkare har sådana en enhet.
Diagram över en tryckmätare med ett Bourdon-rör
1-Bourdon-rör, 2-stavs transmissionsmekanism, 3-tandssektor, 4-pekare, 5-fäste
Förutom pekartryckmätare används skallösa tryckmätare (som har en liknande enhetsdesign) DER med enhetliga elektriska utsignaler i stor utsträckning, som används i styrsystem, automatisk reglering och styrning av olika tekniska processer.
En betydande nackdel med deformationstryckmätare är hysteres.
Fenomenets kärna: det deformerbara elementet i Bourdon-röret, utsatt för högt tryck, kommer att ge något uppblåsta avläsningar i efterföljande mätningar. Detsamma gäller vakuummätaren som, efter att ha pumpat till ett djupt vakuum, tvärtom kommer att underskatta avläsningarna. Med tanke på att vakuumpumpsystemet arbetar i ett tryckområde från atmosfäriskt till 0,133 Pa (10 V -3 mm Hg), kommer sådana skillnader att påverka töjningsmätarens noggrannhet negativt.
För att förhindra skador på töjningsgivare på grund av betydande tryckfall i mätsystemen finns en kran eller ventil som stänger av enheten mellan mätningarna.
Huvuddelen i instrument som mäter tryck är den så kallade Bourdon-fjädern, som är ett ihåligt rör böjt i en cirkelbåge med en oval eller något annat långsträckt tvärsnitt (bild 147).
Ett sådant rör rätar ut något, och rörets ände förflyttas genom multiplikationsmekanismen till tryckmätarnålen (fig. 148).
Baserat på pilens avvikelse bedöms värdet på det uppmätta trycket.
I en av böckerna om mätinstrument råkade vi se följande förklaring av funktionsprincipen för ett Bourdon-rör: "En Bourdon-fjäders verkan är baserad på det faktum att trycket inuti röret på den övre ytan av fjädern kommer att vara större än trycket på dess inre yta. Om röret har ett rektangulärt tvärsnitt och om vi betecknar rörets yttre och inre radier med R 1 och R 2, kommer de yttre (S 1) och inre (S 2) ytorna på röret att vara lika , respektive 
, där φ är fjäderns centrala vinkel och är storleken i planet vinkelrätt mot ritningsplanet, R 1 och R 2 är radier.
Under press p kg/cm 2
totalt tryck på den yttre ytan 
och till det inre 
, och kraften P 1 kommer att vara större än kraften P 2 och tenderar att räta ut fjädern"
Är denna förklaring korrekt?
Förklaring fel. Enligt ovanstående resonemang rör, oavsett tvärsnittsform, under inre tryck bör alltid minska sin krökning - räta ut. Uppleva, dock, visar det röret med runda tvärsnitt svarar inte alls på inre tryck, och ett rör med ett tvärsnitt med omvänt arrangemang av stora och små axlar, under inre tryck minskar inte, men ökar dess krökning.
Författaren till ovanstående förklaring tog inte hänsyn till att, förutom krafterna P 1 och P 2, verkar på ytor S 1 Och S 2, det finns också kraft som verkar på botten av röret. Denna kraft ger ögonblick, exakt lika med skillnaden mellan kraftmomenten P 1 och P 2, Alltså böjmomentet i varje sektion av röret är noll. I det här fallet finns det inget behov av att beräkna storleken på dessa krafter för att verifiera vad som har sagts. Röryta rätt från en godtyckligt tagen sektion AA(Fig. 404) är stängd ytan, och trycket kommer endast att ge i detta avsnitt normal en kraft lika med produkten av tryck och tvärsnittsarean "i det fria".
På några rörform Tryckkrafter ger inte ett böjmoment alls. Ett nödvändigt villkor för driften av röretär deformation av tvärsnittskonturen. Vilken icke-cirkulär form rörets tvärsnitt än kan ha, under påverkan av inre övertryck konturen av denna sektion tenderar att ta formen av en cirkel. Samtidigt mindre axel sektioner kommer att öka något A den stora kommer att minska, och hela konturen kommer att ha ungefär samma form som visas med den streckade linjen i fig. 404. Samtidigt varje längsgående fiber röret kommer att få några rörelse i en riktning parallell med den lilla axeln sektioner. I fig. 404 är ett drag för mn fibrer anges av w.
När fiber mn kommer att flytta efter belopp w, det kommer att gå till bågen större radie och det kommer att dyka upp stretching spänning. I fibrerna ligger under neutralaxeln, visas komprimerande spänning. Röret blir det räta upp sig.
Mot bakgrund av det som sagts blir det tydligt varför runt rör reagerar inte på inre tryck. I det här fallet sektionskonturen sträcker sig bara, och magnitud w vilja obetydlig. Därför förändringen i krökning av ett runt rör är mycket liten och i experimentets vanliga miljö inte upptäckt.
Praktiskt arbete
Syftet med arbetet: studie av fjädertrycksmätare av OBM-typ (enhet, funktionsprincip, drift).
Fjädertrycksmätare typ OBM
Manometer (från det grekiska manos - sällsynt, löst och metreo - mått) - en anordning för att mäta övertryck (tryck över atmosfärstryck) av ångor, gaser eller vätskor inneslutna i ett slutet utrymme. En typ av tryckmätare är en vakuummätare - en anordning för att mäta tryck nära noll och en tryck-vakuummätare - en anordning för att mäta vakuum och övertryck.
De mest populära bland konsumenterna är tryckmätare med Bourdon-rör eller deformationstryckmätare, vars design uppfanns av E. Bourdon 1849.
Bourdon-röret är det huvudsakliga strukturella elementet i tryckmätaren, dess känsliga element, som är den primära tryckgivaren.
Bourdon-röret är vanligtvis tillverkat av mässing eller fosforbrons, har en halvcirkelformad form för låga tryck och en spoleform för medel- och högtryck. Ena änden av röret är ansluten till tryckmätarens inloppskoppling, som är anslutningselementet till mediet som mäts, och den andra änden är förseglad och placerad i en fribärare. Genom att använda rör av mer komplex form (spiral, spiralformad) är det möjligt att erhålla enheter med större känslighet, men en mindre mätgräns.
Funktionsprincip för deformationstryckmätare.
Under trycket från mediet rör sig den fribärande änden av Bourdon-röret - röret försöker räta ut sig. Storleken på denna rörelse är proportionell mot storleken på trycket.
En enkel växelspak driver en visare som visar tryckvärdet på instrumentskalan. De flesta tryckmätare av de inhemska märkena MP, MTP, DM TM, M 3/1, OBM, MTI, MPTI, MO, tyska tryckmätare Wika 111.10, 111.12, 213.53, RCh, RСhg, RChgG och tryckmätare från andra tillverkare har sådana en enhet.
En allmän vy av fjädertrycksmätare av OBM-typ visas i fig. 1.
Figur 1 – Fjädertrycksmätare typ OBM
Figur 2 - Diagram över en tryckmätare med ett Bourdon-rör
1-Bourdon-rör, 2-stavs transmissionsmekanism, 3-tandssektor, 4-pekare, 5-fäste
Rörformade fjädrar används som känsliga element i tryckmätare. Som framgår av fig. 3 går en ände av den rörformiga fjädern 3 in i beslaget 7 för att ta emot det uppmätta trycket. Under påverkan av tryck kommer den fria änden av tryckröret 5 att deformeras (böjas), och mängden elastisk deformation är proportionell mot det uppmätta trycket. På grund av detta förhållande visar mätnål 1, på grund av den kinematiska enhetens rörelse (stam 2 - sektor 4 - förare 6), det verkliga värdet av det uppmätta trycket i förhållande till instrumentskalan.
Figur 3 – Kinematiskt diagram av en tryckmätare med ett Bourdon-rör
1-pil, 2-rör, 3-fjäder, 4-tands sektor, 5-trycksgivare (tryckrör), 6-avledning, 7-koppling
Fjäderindikerande och registrerande tryckmätare repareras av reparationstjänsterna på metrologiavdelningen. För att göra detta, i ett speciellt område, måste arbetsplatser vara utrustade med säkerhetsglasögon av ett standardområde med en diameter på 60, 100, 160 och 250 mm, standardskalor och speciella avdragare för demontering av mätnålar från instrumentaxlarna; klämmor för att fästa delar av tryckmätare, en uppsättning spakar för att återställa igensatta gängor av beslag M 20X1.4, anordningar för att rita skalor, uppsättningar av pincett och klockförstorare, uppsättningar av små gasbrännare för lödning av känsliga element (fjädrar).
De mest arbetskrävande operationerna är att byta ut det känsliga elementet (röret) på tryckmätaren och justera den kinematiska länken "sektor - rör" (se fig. 3).
Anordningens avkänningselement byts ut efter att det har använts för att mäta tryck som överstiger max. Som ett resultat sträcker sig röret, vilket orsakar kvarvarande deformation som inte kan repareras. För att reparera en sådan enhet är den helt demonterad, beslaget 7 fäst i ett skruvstycke och demontera röret med en gasbrännare 5 från styrelsen. Efter att lodet har smält avlägsnas det felaktiga röret med en tång, och i dess ställe, efter rengöring av ytan, installeras en liknande mätfjäder (vid en given tryckmätningsgräns). Lödområdet behandlas med ett lösningsmedel - kolofonium med aceton (alkohol) eller saltsyra.
