26. Деформационные манометры и дифманометры.

В деформационных манометрах используется зависимость деформации ЧЭ или развиваемой им силы от измеряемого давления. Статической (упругой) характеристике ЧЭ, связывающей перемещение рабочей точки с давлением, при­суще наличие начальной зоны пропорциональных перемещений, в которой имеют место упругие деформации, и нелинейной области, в которой возникают пластические деформации. Упругие свойства ЧЭ хар-ются коэф-том жесткости k=F/h=pS/h F,S – сила, действующая на упругий ЧЭ, и эффективная площадь элемента. h – перемещение рабочей точки. Деформационные манометры по виду ЧЭподразделяются:1) трубчатые пружинные (Бурдона) 2) сильфонные 3) плоская мембрана 4) гафрированная мембрана 5) мембранная коробка 6) вялая мембрана с жестким центром.

Пружинные показывающие манометры выпускаются с верхним пределом измерения от 0,1 МПа (1 кгс/см²) до 10³ МПа (10⁴ кгс/см²) в соответствии со стандартным рядом. Пружинные вакуумметры имеют диапазон измерения — 0,1...0 МПа, а мановакуумметры при нижнем пределе измерения — 0,1 МПа имеют верхний предел измерения по избыточному давлению от 0,1 до 2,4 МПа. Образцо­вые показывающие пружинные манометры имеют класс точности 0,15; 0,25 и 0,4; рабочие 1,5; 2,5; 4, рабочие повышенной точности 0,6 и 1.

Обозначения манометров:

МТ –с одновинтовой пружиной

МТМ – трубчатые с многовинтовой пружиной

ЭМТ – электроконтактный

МЭД – с ДТП

МПЭ – трубчатый пружинный с магнитной компенсацией

МП-Э – с силовой компенсацией

Сильфонные манометры и дифманометры. Диапазон измерений до 0,4МПа.Исп-ются как манометры и вакуумметры (МСП,МСС –манометры м преобразователем, самопишущий)

ДСП – дифманометр, ДСС – самопишущий , НСП – напоромер, ТМСП – тягомер, ТНСП – тягонапоросильфонный показывающий. Класс точности:1;2,5

В кач-ве преобразователя устр-во с магнитной компенсацией; силовая компенсация(электрическая и пневматическая)

Мембранные используются для измерения напора и разряжения.(НПМ – напоромер мембранный показывающий)Класс точности: 1;1,5;2,5.

27. Электрические манометры

Пьезоэлектрические манометры Принцип действия:основан на пьезоэлектрическом эффекте, сущность которого состоит в возникновении электрических зарядов на поверхности сжатой кварцевой пластины, которая вырезается пер­пендикулярно электрической оси кристаллов кварца. Измеряемое давление с помощью мембраны преобразуется в усилие, сжимаю­щее кварцевые пластины . Электрический заряд, возникающий на металлизированных плоскостях под дей­ствием усилия F со стороны мембраны, определяется выражением Q=kF=kSp, где р—давление,действующее на металлическую мембрану с эффективной пло-щадью S, к— пьезоэлектрическая постоянная,Кл/Н.

Достоинства:возможность измерения давления высокотемпературной среды; верхний предел достаточно высокий.

Недостатки: нельзя использовать для статических измерений.

Емкостные манометрыПринцип действия: измеряемое давле­ние или разность давлений воз­действуют на разделительные мембраны между которыми в полости, заполненной нейтраль­ной жидкостью, находится чувст­вительная мембрана, являю­щаяся подвижной обкладкой диф­ференциальных конденсаторов, неподвижными обкладками кото­рых служат стенки камер. Этм преобразователи имеют на выходе токовый сигнал 4…20мА,экономичный сигнал по напряжению 0,8…3,2 и 1…5 В, HART-протокол. Преобразователи измеряют абсолютное давление от 6,22 до 6895 кПа, избыточное давление от 0,49 до 4136 кПа, разность давлений от 0,49 до 6895 кПа, гидростатическое давление от 6,2 до 689,5 кПа.Предел основной допускаемой приведенной погреш­ности составляет ±0,1; ±0,2; ±0,25 %.

Т епловые манометры Используются для измерения давления в диапазоне 1...10⁴ Па (10^-2... 10² мм рт. ст.), включают в себя манометрический преобразователь и измерительный блок. Схема теплового манометра представляет собой неуравновешенный мост, на который напряже­ние подается от стабилизированного источника питания ИП. Три плеча моста содержат постоянные резисторы R₁—R₃, а четвертое представляет собой нагретую до 200 °С вольфрамовую нить, находя­щуюся в камере, куда подается измеряемое давление. Тепловые манометры могут работать в режиме поддержания постоянного тока через нагреватель, тогда измеряемое давление пропорционально разности между температурами нагревателя и сте­нок лампы. При работе в режиме поддержания постоянной разности температур за счет изменения тока величина последнего характери­зует измеряемое давление.

Манометры с тензопреобразователями Их ЧЭ (сенсоры) представляют собой мембраны, на кото­рых размещены проволочные(самые грубые), фольговые или полупроводниковые(самые эффективные) резисторы, сопротивление которых меняется при деформации мем­браны под действием давления. Сапфир-22 прибор на полупроводниковых резисторах. В этих приборах для преобразования силового воздействия давле­ния в электрический сигнал используется сапфировая мембрана с напыленными кремниевыми резисторами. На выходе имеют токовый сигнал 0...5 мА (0...20, 4...20 мА) при сопротивлении нагрузки до 2,5 кОм (1 кОм), предел допускаемой приведенной погрешности приборов 0,25; 0,5 %, напряжение питания преобразователей 36 В. ДИ-избыт.давление, ДВ-вакуум, ДИВ-избыт давление и вакуум, ДА –абсолюное давление, ДД-разность давлений, ДГ-гидростатическое.

Достоинства: небольшой ЧЭ; стабильность и надежность хар-ки; виброустойчивость; погрешность менее 1%