Manometer zur Messung des Gasdrucks: Typen, Konstruktionsmerkmale und Betrieb von Messgeräten

Oft muss der durch das Gas erzeugte Druck gemessen werden. Zum Beispiel in Flaschen, in Gasleitungen, in verschiedenen Behältern und Behältern. Zur Steuerung und Überwachung von Anzeigen werden Manometer zur Messung des Gasdrucks verwendet. Diese Geräte dienen in verschiedenen Lebensbereichen, von der Medizin bis zur Schwerindustrie.

Damit der Kauf des Geräts nicht umsonst ist und das gekaufte Manometer den Anforderungen der Produktionsprozesse entspricht, sollten Sie sich mit der Klassifizierung vertraut machen. Wir stellen Ihnen die verschiedenen Gasdruckmesser vor. Wir werden über ihre Gestaltungsmerkmale und Handlungsprinzipien berichten.

Klassifizierung nach Art des gemessenen Drucks

Geräte, die dazu dienen, Daten über die Parameter des Gasdrucks in Gasbehältern, Transportleitungen, in Gasflaschen und andere Tanks werden nach mehreren Kriterien klassifiziert. Sie unterscheiden sich in ihrer Struktur und Funktionsweise.

Geräte, die den Druck messen, werden in Klassen unterteilt durch:

• Art des gemessenen Drucks;
• Termin;
• Handlungsprinzip;
• Genauigkeitsklasse.

Nach der Art des gemessenen Drucks werden Geräte zur Bestimmung genauer Indikatoren in Manometer, Vakuummeter, Gravimeter, Manometer, Barometer und andere unterteilt.

Je nach Schutzart vor dem Einfluss der äußeren Umgebung werden folgende Geräte hergestellt:

• Standard;
• vor Staub geschützt;
• wasserdicht
• geschützt vor aggressiven Umgebungen;
• explosionsgeschützt.

Ein Produkt kann mehrere Arten von Schutz kombinieren.

Das Diagramm zeigt die Trennung von Messgeräten nach Wirkprinzip, Druckart, Anwendung und Anzeige.Flüssigkeits- und Eigengewichtsgeräte werden selten verwendet, um Daten zum Gasdruck zu erhalten

Ein Manometer ist ein kleines Gerät, mit dem ein Druck oder eine Druckdifferenz gemessen wird. Das Funktionsprinzip dieses Instruments hängt von seiner internen Struktur ab. Innerhalb derselben Klasse werden sie je nach Genauigkeitsklasse immer noch in Gruppen unterteilt.

Zur Messung des Absolutdrucks, dessen Indikatoren vom absoluten Nullpunkt (Vakuum) gezählt werden, werden Absolutdruckmesser verwendet. Der Überdruck wird durch den Überdruck des Messgeräts bestimmt. Im allgemeinen Fall werden alle Arten solcher Geräte in einem Wort "Manometer" genannt.

Die meisten Arten von Manometern dienen zur Messung des Überdrucks. Ihre Besonderheit ist, dass sie Druck zeigen, der den Unterschied zwischen absolut und atmosphärisch darstellt.

Vakuummeter sind Geräte, die den Wert des Drucks eines verdünnten Gases anzeigen. Messen Sie mit Manovakuometern den Überdruck und den Druck des verdünnten Gases. Informationen werden auf einer einzigen Skala angezeigt.

Mit Hilfe von Kopfmessgeräten werden Überdruckparameter mit Werten bis zu 40 kPa ermittelt. Traktometer hingegen ermöglichen die Messung von Spärlichkeit bis zu - 40 kPa. Die Manometer messen Verdünnung und Überdruck im Bereich von - 20 bis + 20 kPa.

Manometer werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Die Arbeit mit Gas ist mit einem hohen Risiko verbunden. Daher ist es wichtig, alle Indikatoren des Systems zu überwachen. Druckinformationen geben dem Benutzer Informationen über den aktuellen Status des gemessenen Objekts.

Differenzdruckmesser können die Druckdifferenz an zwei beliebigen zu untersuchenden Punkten bestimmen. Ein Mikromanometer ist ein Differenzdruckmanometer, mit dem Sie die Druckdifferenz innerhalb von 40 kPa messen können.

Funktionale Klassifizierung

Gasmanometer sind je nach Ablesemechanismus unterteilt in:

• Verformung;
• Elektrisch;
• Ladekolben;
• Flüssigkeit.

Jeder Typ hat seine eigenen Eigenschaften.

Verformungsansicht von Manometern

Das Prinzip und die Grundlage für den Betrieb von Vorrichtungen der Verformungsklasse besteht darin, dass Druck auf das empfindliche Element der Vorrichtung wirkt, das verformt wird. Das Druckniveau wird durch den Verformungsgrad bestimmt.

Verformungsmanometer werden mit Rohrfedern, Bälgen oder Membranbauteilen mit hoher Empfindlichkeit hergestellt

Die Sensorelemente in den Rohrfedervorrichtungen sind Rohrfedern. Diese Produkte sind rund gebogene Rohre mit ovalem Querschnitt. Gas wirkt sich auf die Innenfläche des Rohres aus. Während dieser Aktion verformt sich das Rohr und ändert seine Form, wobei es sich einem abgerundeten nähert.

Ein Ende des Rohrs ist versiegelt und kann sich bewegen. Die zweite ist offen und von den Haltern verschlossen. Wenn das Federrohr gebogen wird, wirkt auch der Ring, der dann die Feder löst. Das abgedichtete Ende der Feder bewegt sich entsprechend der Druckkraft. Diese Bewegung wird auf die Messskala übertragen.

Bei der Messung von Drücken bis 40 bar werden Kreisfedern verwendet. Bei höheren Drücken werden Schrauben- oder Spiralfedern verwendet, die sich in derselben Ebene befinden. Der Fehler in den Messwerten bei der Druckmessung nach dieser Methode beträgt 1 bis 4%.

Mit Membran- und Balg-empfindlichen Elementen können Sie kleine Werte für Über- und Vakuumdruck effektiv messen.

Der Balg wird nach dem Prinzip eines Rohrbalgschlauchs hergestellt. Es ist ein dünnwandiges Metallrohr aus beweglichen Querringen. Je nach Material und Herstellungsparametern kann der Balg mehr oder weniger steif sein.

Unter dem Einfluss hoher Temperaturen sammeln sich im Laufe der Zeit plastische Verformungen an, die die Genauigkeit der Messwerte beeinträchtigen. Zusätzlich beschleunigt sich bei erhöhten Temperaturen und Druckpulsationen die Änderung der statischen Charakteristik

Empfindliche Membranelemente weisen die größte Vielfalt auf. Die Genauigkeitsklasse solcher Geräte überschreitet 1,5 nicht. In solchen Geräten ist ein Schutzsystem vorgesehen. Bei Überlastung liegt die Membran an einer speziellen Schutzeinrichtung an.

Membrankästen werden häufig in Instrumenten installiert, die Druck und Druck messen. Kopf-, Zug- und Gewichtsmesser mit Membrankästen werden mit Genauigkeitsklassen von 1,5 hergestellt; 2,5 und eine Messgrenze von bis zu 25 kPa.

Flache Membranen haben eine leichte Verschiebung des Arbeitspunkts, daher werden sie am häufigsten verwendet, um Druck in Kraft umzuwandeln. Sie sind instabil, aber gut kalkuliert.

Wellmembranen werden zusammen mit ähnlichen Kästen verwendet, um die statische Leistung zu verbessern. Die ersteren bewegen sich besser, sind aber schwer zu berechnen. Letztere werden aufgrund ihrer reduzierten Steifigkeit viel häufiger eingesetzt.

Zur Messung kleiner Druckwerte werden Geräte mit schlaffen Membranen verwendet.

Geräte müssen vor hohen Temperaturen geschützt werden, da dies die Elastizität und Empfindlichkeit der Hauptarbeitselemente negativ beeinflusst.

Mechanische Manometer

Viele Rohrfedermanometer sind tatsächlich direkte Umwandlungsvorrichtungen. Dies bedeutet, dass der Druck in eine Verschiebung des Sensorelements und der damit in Kontakt stehenden mechanischen Vorrichtung umgewandelt wird.

In dem Diagramm ist die Düse radial angeordnet, es werden jedoch auch Manometer mit axialer Position der Düse hergestellt

Unter Druckeinfluss bewegt sich das freie Ende der Feder, die Leine wirkt auf den Zahnradsektor, das Zahnrad dreht sich und die Pfeile zeigen.

Federbelastete Manometer werden mit einem Messbereich von 0,1 bis 103 MPa hergestellt und haben unterschiedliche Genauigkeitsklassen. Modellmodelle werden mit Genauigkeitsklassen von 0,15 hergestellt; 0,25; 0,4. Messinstrumente der Arbeitskategorie mit erhöhter Genauigkeit - 1 und 0,6. Allgemeine technische Mitarbeiter - mit Genauigkeitsklassen 1,5; 2,5; 4.

Kontaktdruckmesser

Strukturell ist es eine Verfeinerung des Anzeigedruckmessers. Das Wesentliche der Arbeit ist, dass das Netzwerk geschlossen wird, wenn der Pfeil den Schwellendruckwert erreicht.

Bei der Auslegung des Anzeigedruckmessgeräts sind zusätzlich Pfeile mit vorgespannten elektrischen Kontakten integriert, die den Signalwerten entgegengesetzt sind

Der Stromkreis schließt und ein Alarm wird ausgelöst, wenn der Anzeigepfeil einen der Pfeile mit Kontakten erreicht. Die Genauigkeitsklasse solcher Manometer beträgt 1,5. Der Messbereich entspricht den Standardwerten.

Zur Alarmierung oder zur Positionsregelung wird ein Druckschalter mit der Kennzeichnung RD verwendet. Sie messen Drücke im Bereich von 12 bis 1600 kPa. Das Relais wird gemäß den Aussagen des Steuergeräts auf die oberen und unteren Aktivierungsgrenzen eingestellt und hat eine Schaltleistung von 10 Watt.

Aufzeichnung von Manometer-Modellen

Die Industrie stellt Manometer mit einem eingebauten Indikatorlesesystem her, das Werte auf einem Plattendiagramm erfasst, damit Sie die Dynamik der Indikatoren verfolgen können. Eine Umdrehung kann in 8, 12, 24 Stunden stattfinden. Die Bewegung ist auf den Elektromotor oder das Uhrwerk zurückzuführen.

Die Arbeit des manometrischen Rekorders basiert auf der Übertragung eines Signals durch eine Rohrfeder mit großem Durchmesser, die eine Zugkraft hat. Es überträgt die Bewegung vom Sensor zum Anzeigesystem. Mit MTS gekennzeichnete Geräte zeichnen Überdruck auf.

Solche Geräte müssen vom Bediener gesteuert werden und haben Genauigkeitsklassen von 1; 1,5; 2.5.

Balgsensorelemente werden in selbstaufzeichnenden Differenzdruckmessgeräten verwendet, die zusätzlich mit einer Alarmvorrichtung und einem pneumatischen Wandler ausgestattet werden können. Solche Geräte messen Druck im Bereich von 6,3 kPa bis 0,16 MPa und haben Genauigkeitsklassen 1; 1,5.

Kolbenmanometer

Solche Manometer werden häufig als Referenz bei der Kalibrierung anderer Messgeräte verwendet. Ihr Messbereich ist sehr breit. Abhängig vom Design des Geräts kann es mit schwerwiegenden Verdünnungswerten beginnen und mit einer Redundanz von bis zu 2500 MPa enden. Die Genauigkeitsklasse erreicht Maximalwerte bis 0,0015.

Jedes Mal, wenn das Messgerät einer Last ausgesetzt wird, die über der vorgeschriebenen Norm liegt, verliert es an Lebensdauer und an Messgenauigkeit

Das Funktionsprinzip besteht darin, den Zylinder im Kolben in einem bestimmten Zustand zu halten, während die Kalibriergewichte einerseits und der gemessene Druck andererseits wirken. Abhängig vom Gewicht der Ware wird die Größe des erzeugten Drucks beurteilt.

Das Hauptarbeitselement des Gerätes ist eine Messsäule. Abhängig von der Qualität seiner Herstellung, der Genauigkeit und Reinheit der Verbindungen ändert sich auch die Größe des Fehlers.

Der kleinste Messfehler sind gasbefeuerte gasbetriebene Gasmaschinen. Solche Vorrichtungen kosten jedoch aufgrund der Besonderheiten ihres Designs und der Notwendigkeit, Gas aus Fremdpartikeln zu filtern, ein Vielfaches

Funktionell besteht der Eigengewichtstester aus einem Gerät zur Druckerzeugung, einem Messsystem und Gewichten. Das Gerät ist mit einem Drehmechanismus zum Erhöhen und Verringern des Drucks sowie einem Überdruckventil ausgestattet.

Weit verbreitete Manometer mit losem Kolben. Zwischen dem Kolben und dem Zylinder besteht ein Spalt. Der Behälter unter dem Kolben ist mit Öl gefüllt, das unter Druck in den Spalt fließt und die Reibflächen schmiert.

Elektrischer Gaszähler

Solche Manometer werden verwendet, um direkten oder indirekten Gasdruck in einen elektrischen Parameter umzuwandeln. Die gebräuchlichsten Manometer dieses Typs sind: Dehnungsmessstreifen, kapazitive und Widerstandsvorrichtungen. Der Druck wird im Bereich von 100 Pa bis 1000 MPa gemessen. Geräte werden mit Genauigkeitsklassen von 0,1 bis 2,5 hergestellt.

Die Arbeit von Manometern, die auf der Grundlage des Dehnungsbeständigkeitseffekts wirken, besteht darin, den Wert des Leiterwiderstands aufgrund von Verformung zu ändern. Messen Sie den Druck im Bereich von 60 bis 10⁸ Pa mit einem minimalen Fehler.

Die Flanschhalterung des Sensors und das spezielle Design des Geräts ermöglichen das Lesen von Druckdaten in besonders aggressiven Umgebungen mit Temperaturen bis zu 300 ° C. Sie werden verwendet, um den Druck in Systemen mit schnellen Prozessen zu messen.

Das Betriebsdiagramm der Widerstandsmessgeräte basiert auf der Abhängigkeit des Widerstands des Leiters vom Druck. Typischerweise wird dieser Gerätetyp verwendet, um besonders hohe Druckpegel über 100 MPa zu messen.

Ein Manganindraht, dessen Widerstand leicht durch eine symmetrische Brücke gemessen werden kann, wirkt als empfindliches Element in einer solchen Vorrichtung.

Der Betrieb kapazitiver Manometer basiert auf der Wirkung des Drucks auf die Membran, die eine bewegliche Elektrode ist. Wenn sich die Membran bewegt, folgt eine Änderung der Kapazität des Wandlers. Gekennzeichnet durch signifikante Temperaturfehler.

Bei kapazitiven Manometern wird die Durchbiegung der Membran durch den Stromkreis bestimmt. Solche Geräte werden in Systemen mit schnellen Druckabfällen eingesetzt.

Flüssigkeitsmessgeräte

Die Druckbestimmung durch diese Vorrichtungen erfolgt durch Ausgleichen des ermittelten Drucks mit dem von der Flüssigkeitssäule gebildeten Druck. Auf diese Weise können Sie einen leichten Überdruck, den atmosphärischen Druck, das Vakuumniveau und die Druckdifferenz messen.

Diese Gruppe wird durch U-förmige Manometer dargestellt, die aus kommunizierenden Gefäßen bestehen, und der Druck wird durch den Flüssigkeitsstand bestimmt. Kompensationsmikromanometer; Tassenmanometer, bei denen anstelle des zweiten Rohrs ein Reservoir verwendet wird; Schwimmer-, Glocken- und Ringdifferenzmanometer.

Mit Zweirohr-Manometern können Sie Druckunterschiede messen. In diesem Fall wird der zu messende Druck auf jedes der Rohre ausgeübt.

In Flüssigkeitsmessgeräten ist das Arbeitsfluid ein Analogon eines empfindlichen Elements.

Diffmanometer sind üblicherweise mit Signalgeräten, Durchflussmessern, Reglern und Aufzeichnungsgeräten ausgestattet. Messbereich 10 bis 10⁵ Pa Abhängig von den Flüssigkeiten, die das Gerät füllen, ändert sich die Messgrenze.

Funktionale Aufteilung

Je nach Verwendungszweck werden folgende Arten von Manometern zur Messung des Gasdrucks unterschieden:

• allgemeine technische;
• Referenz;
• speziell.

Berücksichtigen Sie die Merkmale jedes Typs.

Allzweckmanometer

Diese Art von Manometern wird hergestellt, um die Werte von Vakuum und Manometerdruck für allgemeine technische Zwecke zu messen. Verschiedene Gerätemodifikationen ermöglichen den Einsatz in einer Vielzahl von Umgebungen. Sie werden verwendet, um den Druck in der Produktion direkt während technologischer Prozesse zu messen.

Der Druck in solchen Vorrichtungen wirkt sich von innen auf das Rohr aus und bewirkt eine Verschiebung des losen Endes. Ein Mechanismus interagiert damit, der den Pfeil bewegt

Solche Manometer können den Druck von gasförmigen Medien messen, die gegenüber Kupferlegierungen bei Betriebstemperaturen bis zu 150 ° C nicht aggressiv sind. Typischerweise besteht der Körper des Produkts aus Stahl, und die Details des Mechanismus bestehen aus einer Messinglegierung.

Allgemeine technische Manometer für Nieder- oder Hochdruckgas werden vibrationsbeständig mit einer Frequenz im Bereich von 10 bis 55 Hz sowie einer Verschiebungsamplitude von maximal 0,15 Millimetern hergestellt. Sie haben mehrere Genauigkeitsklassen von 1 bis 2,5.

Digitale Manometer sind klein, zeichnen sich durch hohe Messgenauigkeit und lange Lebensdauer aus. Solche Geräte können jedoch kalibriert werden

Allzweck-Gasmanometer mit einer elektronischen Karte, auf der die Messdaten angezeigt werden, werden immer beliebter. Sie sind häufig mit Konvertern ausgestattet, die technologische Prozesse automatisieren. Druckwerte werden auf dem elektronischen Zifferblatt angezeigt.

Spezielle Manometer-Gruppe

Solche Geräte werden für eine bestimmte Art von Gas und die von ihm erzeugte Umgebung hergestellt. Für Systeme mit hohem Druck werden Manometer für Hochdruckgas hergestellt. Einige Gase sind in Bezug auf bestimmte Legierungen aggressiv, daher sind stabile Materialien erforderlich, um mit ihnen zu arbeiten.

Spezielle Manometer werden je nach Art des Gases in verschiedenen Farben lackiert.

Propan-Manometer sind rot lackiert, haben einen Stahlkörper und die Eigenschaften allgemeiner technischer Manometer. Der Betriebsdruck solcher Geräte liegt zwischen 0 und 0,6 MPa. Dies ist der Standard-Propandruck. Der Betrieb im Temperaturbereich von - 50 bis + 60 ° C ist möglich. Arbeitsumgebungstemperatur bis + 150 ° C. Oft in Ballongetrieben enthalten.

Ammoniakdruckmesser in Zylindern und anderen Tanks sind gelb lackiert. Mehrstufige Kompressionseinheiten sind mit einer Temperaturskala ausgestattet. Manometerkomponenten bestehen aus Materialien, die gegen Ammoniakdämpfe beständig sind.

Bei starken dynamischen Belastungen sind die Manometer mit Glycerin oder Silikon gefüllt

Das Acetylenmanometer ist weiß lackiert. Es wird als Manometer für Sicherheitssysteme aus fettfreien Materialien hergestellt. Es wird verwendet, um den Überdruck in verschiedenen Verteilungen zu messen und Acetylen-Systeme zu erzeugen.Der Körper besteht aus Stahl, die inneren Komponenten bestehen aus einer Messinglegierung. Der Bereich der zulässigen Temperaturen liegt zwischen -40 und + 70 ° C.

Das Wasserstoffmanometer wird dunkelgrün. Das Manometer für andere brennbare Gase ist rot lackiert. Das Messgerät für nicht brennbare Gemische ist schwarz lackiert. Das Sauerstoffmessgerät ist blau lackiert.

Referenzgeräte zur Druckmessung

Diese Art von Manometer dient zur Überprüfung, Kalibrierung und Einstellung anderer Instrumente, um die höchstmögliche Messgenauigkeit sicherzustellen. Solche Geräte zeichnen sich durch eine höhere Genauigkeitsklasse im Vergleich zu allgemeinen technischen aus. Arbeitsstandards sind in drei Kategorien unterteilt.

Prüfgeräte zur Kontrolle der Genauigkeit der Messwerte der Messgeräte am Installationsort werden auch als hochpräzise Messgeräte bezeichnet. Messbereich von 0-0,6 bis 0-1600 bar für gasförmige Medien.

Manometer für konventionelle und Verbundgasflaschen muss mindestens einmal im Jahr einem Überprüfungsverfahren unterzogen werden, sofern in den Unterlagen für das Gerät nichts anderes angegeben ist. Die Überprüfung wird von akkreditierten messtechnischen Organisationen mit dem Status einer juristischen Person durchgeführt. Nach der Überprüfung wird ein Zertifikat ausgestellt und eine Marke gesetzt.

Das Gerät muss aus dem Zylinder entfernt und zum Messdienst gebracht werden. Dort verwenden Kalibratoren und Kalibratoren etwa 10 Tage lang eine Reihe von Standards und Hilfsinstrumenten, um dies zu überprüfen

Die Zahnräder in den Referenzmanometern werden mit einer erhöhten Getriebefrequenz bearbeitet. Sie zeichnen sich durch minimale Reibung im Schaltmechanismus sowie eine hohe Empfindlichkeit der inneren Elemente aus.

Beispielhafte Manometer mit einer Genauigkeitsklasse von 0,4 haben eine Skala von 250 Einheiten, mit einer Genauigkeitsklasse von 0,15 oder 0,25 eine Skala von 400 Einheiten mit einem Teilungspreis von 1 Einheit. Der Betrieb des Gerätes ist je nach Füllkörper bei unterschiedlichen Temperaturen möglich. Die ideale Betriebstemperatur beträgt 20 ° C.

Einführung in die Besonderheiten des Betankens von Gasflaschen nächster Artikel. Es lohnt sich, allen Eigentümern von Vorortimmobilien vorzulesen, die nicht an eine zentrale Gasversorgung angeschlossen sind.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Das Funktionsprinzip des Federmanometers:

Eigenschaften und Anwendungen des Manometers:

Manometer werden hergestellt, um verschiedene Probleme zu lösen. Am beliebtesten sind die allgemeinen technischen Typen, die in kleinen Industrien von verschiedenen Unternehmen bei der Arbeit mit Gasgeräten und -systemen verwendet werden. Kontaktmanometer sind Geräte, die signalisieren, dass ein kritischer Wert erreicht wurde.

Zur Kalibrierung und Einstellung von Manometern werden Referenzmanometer verwendet. Spezielle Manometer werden hergestellt, um den Druck eines bestimmten gasförmigen Mediums zu messen. Darunter befinden sich sehr beliebte Propan-Manometer, die häufig komplett mit einem Getriebe an Gasflaschen eingebaut werden.

Möchten Sie nützliche Informationen zum Thema des Artikels teilen, eine Frage stellen oder ein Foto posten? Bitte hinterlassen Sie Kommentare im Formular unter dem Block. Teilen Sie nützliche Informationen und Empfehlungen mit, die für Website-Besucher nützlich sein können.