Приборы измерения давления. Измерение давления

• Название: Измерение давления
• Анкор: Приборы измерения давления
• Дата: 28.09.2022
• Размер: 3.25 Mb.
• Имя файла: 833993.ppt
• Тип: Документы; #701779

Измерение давления

Преподаватель НКСЭ Кривоносова Н.В.

Содержание

• Определение давления
• Единицы измерения давления
• Виды давления
• Классификация приборов по виду измеряемого давления
• Классификация приборов по принципу действия
• U-образный и чашечный манометры
• Манометр с одновитковой трубчатой пружиной

Содержание

• Электрический манометр
• Дифманометр типа «кольцевые весы»
• Коррозионностойкие датчики давления
• Датчики давления 3051S
• Датчики давления 1151
• Датчик давления МЕТРАН-55-ДМП 331
• Датчик давления МЕТРАН-55-ЛМК 351
• Многофункциональный датчик давления Метран-55-ДС

Определение давления

• Давление – это предел отношения усилия к площади, на которую действует это усилие

• За единицу измерения силы принимается Ньютон, а единицей площади – квадратный метр. Для измерения давления берется Паскаль, имеющий следующее соотношение с единицами измерения силы и площади – Па=1 Н/м2.
• производные Паскаля – килоПаскаль (1 кПа), мегаПаскаль (1МПа)

• Согласно технической системе единиц МГСС сила измеряется в килограммах силы. Соотношение с Ньютонами у этой единицы такое – 1 кгс = 9,8 Н. Единица измерения давления в системе МГСС обозначается как кгс/м2 или кгс/см2 и называется метрической или технической атмосферой. Обозначается «ат», а в случае измерения ею избыточного давления, то используется обозначение «ати». 1 МПа = 10,1972 кгс/см2.

• Согласно физической системе единиц СГС за единицу силы принят 1 дин. Соотношение с Ньютонами–1дин=10-5Н. Единица давления в этой системе, или 1 дин/см2, имеет название бар.  1 бар = 106 дин/см2 1 МПа = 10 бар.

• физическая или нормальная атмосфера - величина атмосферного давления на поверхности Земли на уровне Мирового океана. Также это величина, эквивалентная уравновешивающему столбу 760 мм рт. ст. Соотношение нормальной атмосферы и мегаПаскаля : 1 МПа = 9,8692 атм.

• Для приблизительных оценок и расчетов можно использовать приведенные ниже соотношения

1МПа = 10 бар = 9,9 атм. = 10,2 ат

Такие значения дадут при расчетах погрешность, не превышающую 0,5%.

виды давления

- атмосферное (барометрическое), т. е. давление воздушного столба земной атмосферы;

- избыточное (манометрическое), т. е. превышение давления над атмосферным;

• абсолютное (полное), т. е. сумма атмосферного и избыточного давления.

виды давления

• Если абсолютное давление меньше атмосферного, то избыточное давление становится отрицательным. В этом случае говорят о разрежении или вакууме

Манометры – для измерения избыточного и абсолютного давления.

Барометры – для измерения атмосферного давления.

Вакуумметры – для измерения вакуума (разрежения).

Мановакуумметры – для измерения избыточного давления и вакуума (разрежения).

Напоромеры (приборы для измерения малых избыточных давлений (до 40 кПа).

Тягомеры (микроманометры) – приборы для измерения малых разрежений (с верхним пределом измерения не более 40кПа).

Тягонапоромеры (микроманометры) – приборы для измерения малых давлений и разрежений (с диапазоном измерений от –20 до +20 кП).

Дифференциальные манометры – приборы для измерения разности двух давлений, ни одно из которых не является давлением окружающей среды.

Классификация приборов по принципу действия

• жидкостные (основанные на уравновешивании давления столбом жидкости);
• поршневые (измеряемое давление уравновешивается внешней силой, действующей на поршень);
• пружинные (давление измеряется по величине деформации упругого элемента);
• электрические (основанные на преобразовании давления в какую-либо электрическую величину).

• Схемы U-образного манометра (а) и чашечного манометра (б)

Жидкостные манометры

Связь между давлениями в трубках и уровнями жидкости: P1 = ρgh1 P2= ρgh2 разность уровней: Δh = h1 – h2 разность давлений:

ΔP = ρg Δ h ρ — плотность заполняющей жидкости, g — ускорение свободного падения.

• Применяются в качестве образцовых для лабораторных и технических измерений
• В качестве рабочей жидкости используются спирт, вода, ртуть, технические масла и др.

При увеличении давления трубчатая пружина стремится разогнуться, в результате чего она воздействует на зубчатый сектор отклоняя стрелку

1 – трубка Бурдона

2 – стрелка

3 – зубчатый сектор

4 - шестерня

Электрический манометр

1 – измерительный блок

2 – гермовывод

3 – мембранный тензопреобразователь

4 – внутренняя полость термопреобразователя

5 – фланец

6 – мембрана

7 – камера

8 – прокладка

9 – основание

10 - полость

Дифманометр «кольцевые весы», имеет чувствительный элемент в виде полого кольца с перегородкой В нижней части кольца, заполненного жидкостью (вода, масло, ртуть), укреплён компенсационный груз. 

• При p1 =p2 уровень жидкости в обеих частях кольца одинаков, а центр тяжести груза находится на вертикальной оси, проходящей через центр кольца. При p1 > p2 жидкость в левой части опустится, а в правой поднимется. Усилие, создаваемое действием разности давлений на перегородку, вызывает момент, стремящийся повернуть кольцо по часовой стрелке.

МЕТРАН-499
Измеряемые среды – агрессивные среды с высоким содержанием сероводорода, нефтепродукты, сырая нефть и другие, по отношению к которым материалы датчика, контактирующие с измеряемой средой, являются коррозионностойкими.

Основная погрешность измерений

до ±0,15% от диапазона.

• Коррозионностойкие интеллектуальные датчики давления Метран-49 предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования, управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование в унифицированный аналоговый токовый выходной сигнал и/или цифровой сигнал в стандарте протокола HART.

Датчики давления 3051S

Датчики давления 3051S

Датчики давления 3051S Super Module (супер модуль) – новейшая разработка XXI века, с минимальными дополнительными погрешностями, вызванными влияниями изменения температуры окружающей среды и статического давления. Используются для высокоточных технологических процессов и коммерческого учета дорогостоящих продуктов.

Датчики давления 3051S

Верхние границы диапазонов измерений: от –13,8 до +68,9 МПа.

Температура окружающей среды: от –40 до +85 ºС.

Температура измеряемой среды: от –40 до +149 ºС.

Датчики давления 1151

Датчики давления 1151

Измеряемая среда: газ, жидкости (в т.ч. агрессивные), пар.

Диапазоны верхних пределов измерений, кПа:

- абсолютное давление 6,22–6895;

- избыточное давление 0,18–41369;

- перепад давлений 0,18–895;

• гидростатическое давление (уровень) 6,2–689,5.

Предел допускаемой основной приведенной

погрешности ±0,075 %.

Датчики давления 1151

• Высокоточные интеллектуальные датчики давления серии 1151 обыкновенного и взрывозащищенного исполнений предназначены для точных измерений абсолютного, избыточного давлений, разности давлений газов, паров (в т.ч. насыщенных), жидкостей, уровня жидкостей (в т.ч. нагретых, химически активных) и дистанционной передачи выходных сигналов в системы автоматического контроля, регулирования и управления технологических процессов.

Измеряемые среды: жидкость, пар, газ.

Диапазон измеряемых давлений: минимальный –

0–4 кПа (избыточное), 0–10 кПа – абсолютное, максимальный – 0–4 МПа. Погрешность измерений: ±0,25 %; ±0,3 %; ±0,5 %ВПИ.

Метран-55-ДМП 331 – универсальный датчик давления для различных отраслей промышленности, пропорционально преобразующий абсолютное или избыточное давление рабочей среды в электрический сигнал.

Достоинства:

- прочная и надёжная конструкция для тяжелых условий эксплуатации;

- корпус датчика изготовлен из нержавеющей

стали;

- различные варианты электрических и механических соединений;

- коррозионно-стойкий металлический корпус

для полевых условий.

Температура измеряемой среды:

• от –40 до +125 0C.

Температура окружающей среды :

• от 0 до +50 0C (ВПИ до 40 кПа);
• от 0 до +70 0C (ВПИ > 40 кПа).

дополнительно:

• от –20 до +50 0C;
• от –40 до +70 0C.

Измеряемые среды: жидкость, пар, газ.

Диапазон измеряемых давлений:

минимальный – 0–4 кПа (0,4 м вод.ст.);

максимальный – 0–1 МПа (100 м вод.ст.).

Выходной сигнал: 4–20 мА.

Погрешность измерений: ±0,35 %ВПИ.

• Метран-55-ЛМК 351 – датчик давления с емкостным керамическим сенсором. Предназначен для измерения уровня или избыточного давления различных сред, в том числе вязких, пастообразных или сильно загрязненных.

• Отличительной особенностью керамического датчика является его устойчивость к воздействию агрессивных сред.
• Температура измеряемой среды:

от –25 до +125 0C.

• Температура окружающей среды :

От –25 до +85 0C.

Измеряемые среды: жидкость, пар, газ.

Диапазон измеряемых давлений: минимальный –

0–4 кПа (избыточное), 0–10 кПа (абсолютное), максимальный – 0–60 МПа.

Погрешность измерений: ±0,35 %ВПИ (стандартно) (ВПИ > 40 кПа).

Выходные сигналы: 4–20 мА, 0–10 В.

Температура измеряемой среды: от –25 до +125 ºC.

Температура окружающей среды:

• от 0 до 50 ºC (ВПИ до 40 кПа);
• от 0 до 70 ºC (ВПИ > 40 кПа).

Многофункциональный датчик давления Метран-55-ДС 200 предназначен для работы во всех типах сред, неагрессивных к нержавеющей стали, и представляет собой удачное сочетание нескольких устройств:

- прецизионный датчик давления;

- программируемый переключатель давления с релейным выходом;

- цифровой дисплей.

Вопросы

• Перечислите виды давлений.
• Как классифицируются приборы по виду измеряемого давления?
• На чем основан принцип работы U-образного манометра? На чем основан принцип работы пружинного манометра?
• Какие датчики давления вы знаете?

Ресурсы

• http://manometer-ufa.ru/
• http://pribory-si.ru/
• http://megapaskal.ru/
• http://npk-etalon.ru/

Спасибо за внимание