Quels manomètres sont utilisés comme manomètres de référence ? Mesure de pression de gaz et manomètres. Paramètre de plage de mesure

Avez-vous déjà utilisé un manomètre ? Comme vous pouvez le deviner, il s'agit d'un appareil avec lequel certaines mesures sont effectuées.


Mais tout le monde ne sait pas pourquoi ni qui en a besoin. Voyons donc ce qu'est un manomètre, ce qu'il mesure et affiche.

Comme le montre clairement la structure du mot, un manomètre est appelé appareil de mesure. Ce mot est dérivé du mot grec «μάνωσις» , signification "lâche, clairsemé" , et consoles "…mètre" , qui désigne tous les instruments de mesure. Un manomètre mesure les substances en vrac - les liquides et les gaz, ou plus précisément leur pression.

Comme mentionné ci-dessus, un manomètre est appareil spécial, qui est utilisé pour mesurer la pression des gaz et des liquides dans des récipients ou des pipelines. Selon le principe de fonctionnement, il peut s'agir de :

- pistons ;

- liquide;

- déformation ;

- piézoélectrique.

Différents types les manomètres ont divers appareil. Regardons les plus populaires d'entre eux.

— La partie principale Un manomètre à déformation est un élément élastique dont la déformation entraîne un écart de l'indicateur à aiguille sur une échelle indiquant la valeur de la pression. Des ressorts tubulaires, des membranes plates et ondulées, des soufflets, etc. sont utilisés comme élément élastique. Le principe de fonctionnement est que le fluide de travail agit sur l'élément élastique et le déforme, le forçant à se déplacer dans une certaine direction. Une laisse qui y est attachée fait tourner un axe auquel est attachée une flèche, indiquant la valeur de la pression sur une échelle.

— Les manomètres à liquide utilisent un tube d'une certaine longueur rempli de liquide pour mesurer. Le fluide de travail agit sur le bouchon mobile (piston) dans le tube, et en déplaçant le niveau de liquide, il devient possible de juger de sa pression. Les manomètres pour liquides peuvent être monotubes ou bitubes - ces derniers sont utilisés pour déterminer la différence de pression entre deux fluides.

— Un manomètre à piston se compose d'un cylindre et d'un piston inséré à l'intérieur. D'une part, la pression du fluide de travail - liquide ou gaz - agit sur le piston et, d'autre part, elle est équilibrée par une charge d'une certaine taille. Le mouvement du piston dû aux changements de pression provoque le déplacement du curseur ou du pointeur de l’échelle.


— Les manomètres piézoélectriques utilisent l'effet piézoélectrique – apparence charge électrique dans un cristal de quartz en raison d'une action mécanique. Le principal avantage de ces appareils est l'absence d'inertie, ce qui est important pour surveiller les changements rapides de pression dans l'environnement de travail.

Le manomètre est l'un des instruments les plus largement utilisés dans toute industrie impliquant des matières premières gazeuses et liquides ou des fluides de travail. Ils sont utilisés :

— dans l'industrie chimique, où il est très important de connaître la pression des substances impliquées dans les processus ;

— en génie mécanique, notamment lors de l'utilisation d'unités hydrodynamiques et hydromécaniques ;

— dans la construction automobile et aéronautique, ainsi que dans la réparation et l'entretien d'équipements automobiles et aéronautiques ;

— dans les transports ferroviaires;

— en génie thermique pour mesurer la pression du liquide de refroidissement dans les canalisations ;

— dans le secteur de la production pétrolière et gazière;

- en médecine;

— partout où des unités et composants pneumatiques sont utilisés.

Nous produisons des manomètres pour l'industrie et usage domestique. appareils électroménagers utilisé pour contrôler les véhicules autonomes systèmes de chauffage, par les passionnés de voitures pour mesurer la pression des pneus de voiture, etc.

Les manomètres industriels sont hautement spécialisés et, dans certains cas, haute société précision.

Chaque manomètre se voit attribuer une classe de précision correspondante, indiquant le degré d'erreur autorisé pour cet appareil dans la mesure de la pression. Comment moins de nombre, qui exprime la classe de précision, plus la mesure sera précise.


Les manomètres les plus courants avec une classe de précision de 4,0 à 0,5 sont des instruments de travail, et de 0,2 à 0,05 sont des manomètres standard ou d'étalonnage. Le choix d'un appareil avec une classe de précision particulière dépend de l'objet à mesurer et du processus en cours.

Principe d'opération

Le principe de fonctionnement du manomètre est basé sur l'équilibrage de la pression mesurée par la force de déformation élastique d'un ressort tubulaire ou d'une membrane à deux plaques plus sensible, dont une extrémité est scellée dans un support et l'autre est reliée à travers une tige à un mécanisme à secteur tribique qui convertit le mouvement linéaire de l'élément de détection élastique en un mouvement circulaire de la flèche indicatrice.

Variétés

Le groupe d'instruments mesurant la surpression comprend :

Manomètres - instruments avec des mesures de 0,06 à 1000 MPa (Mesurer la surpression - la différence positive entre la pression absolue et barométrique)

Les vacuomètres sont des appareils qui mesurent le vide (pression inférieure à la pression atmosphérique) (jusqu'à moins 100 kPa).

Les manomètres et les manomètres à vide sont des manomètres qui mesurent à la fois l'excès de pression (de 60 à 240 000 kPa) et le vide (jusqu'à moins 100 kPa).

Manomètres - manomètres pour petites surpressions jusqu'à 40 kPa

Tractionmètres - vacuomètres avec une limite allant jusqu'à moins 40 kPa

Manomètres de pression et de vide avec limites extrêmes ne dépassant pas ±20 kPa

Les données sont fournies conformément à GOST 2405-88

La plupart des manomètres nationaux et importés sont fabriqués conformément aux normes généralement acceptées ; diverses marques se remplacer. Lors du choix d'un manomètre, vous devez connaître : la limite de mesure, le diamètre du corps, la classe de précision de l'appareil. L'emplacement et le filetage du raccord sont également importants. Ces données sont les mêmes pour tous les appareils produits dans notre pays et en Europe.

Il existe également des manomètres qui mesurent la pression absolue, c'est-à-dire la surpression + la pression atmosphérique.

Appareil qui mesure Pression atmosphérique, s’appelle un baromètre.

Types de manomètres

Selon la conception et la sensibilité de l'élément, il existe des manomètres pour liquide, à poids mort et à déformation (avec ressort tubulaire ou membrane). Les manomètres sont divisés en classes de précision : 0,15 ; 0,25 ; 0,4 ; 0,6 ; 1,0 ; 1,5 ; 2,5 ; 4.0 (plus le chiffre est bas, plus l'appareil est précis).

Manomètre basse pression(L'URSS)

Types de manomètres

Par objectif, les manomètres peuvent être divisés en technique - technique générale, contact électrique, spécial, enregistreur, ferroviaire, résistant aux vibrations (rempli de glycérine), navire et référence (modèle).

Technique générale : conçu pour mesurer les liquides, gaz et vapeurs non agressifs pour les alliages de cuivre.

Contact électrique : avoir la possibilité d’ajuster le milieu mesuré, grâce à la présence d’un mécanisme de contact électrique. Un appareil particulièrement populaire dans ce groupe peut être appelé EKM 1U, bien qu'il ait été abandonné depuis longtemps.

Spécial : oxygène - doit être dégraissé, car parfois même une légère contamination du mécanisme au contact de l'oxygène pur peut conduire à une explosion. Souvent disponible dans des étuis couleur bleue avec la désignation sur le cadran O2 (oxygène) ; acétylène - les alliages de cuivre ne sont pas autorisés dans la fabrication du mécanisme de mesure, car au contact de l'acétylène, il existe un risque de formation d'acétylène-cuivre explosif ; ammoniac - doit être résistant à la corrosion.

Référence : ayant une classe de précision supérieure (0,15 ; 0,25 ; 0,4), ces appareils sont utilisés pour tester d'autres manomètres. Dans la plupart des cas, ces dispositifs sont installés sur des manomètres à poids mort ou sur certaines autres installations capables de développer la pression requise.

Les manomètres pour navires sont destinés à être utilisés dans les flottes fluviales et maritimes.

Ferroviaire : destiné à être utilisé dans le transport ferroviaire.

Auto-enregistreur : manomètres dans un boîtier, avec un mécanisme qui permet de reproduire le graphique de fonctionnement du manomètre sur papier graphique.

Conductivité thermique

Les jauges de conductivité thermique sont basées sur la diminution de la conductivité thermique d'un gaz sous pression. Ces manomètres ont un filament intégré qui chauffe lorsque le courant le traverse. Un thermocouple ou un capteur de température résistif (DOTS) peut être utilisé pour mesurer la température du filament. Cette température dépend de la vitesse à laquelle le filament transfère la chaleur au gaz environnant et donc de la conductivité thermique. On utilise souvent une jauge Pirani, qui utilise un seul filament de platine en même temps que un élément chauffant et comme DOTS. Ces manomètres donnent des lectures précises entre 10 et 10−3 mmHg. Art., mais ils sont assez sensibles à composition chimique gaz mesurés.

Deux filaments

Une bobine de fil est utilisée comme chauffage, tandis que l’autre est utilisée pour mesurer la température par convection.

Manomètre Pirani (un filetage)

Le manomètre Pirani est constitué d'un fil métallique exposé à la pression mesurée. Le fil est chauffé par le courant qui le traverse et refroidi par le gaz environnant. À mesure que la pression du gaz diminue, l’effet de refroidissement diminue également et la température d’équilibre du fil augmente. La résistance d'un fil est fonction de la température : en mesurant la tension aux bornes du fil et le courant qui le traverse, la résistance (et donc la pression du gaz) peut être déterminée. Ce type de manomètre a été conçu pour la première fois par Marcello Pirani.

Les jauges à thermocouple et à thermistance fonctionnent de la même manière. La différence est qu'un thermocouple et une thermistance sont utilisés pour mesurer la température du filament.

Plage de mesure : 10 −3 - 10 mm Hg. Art. (environ 10 −1 - 1000 Pa)

Manomètre à ionisation

Les manomètres à ionisation sont les instruments de mesure les plus sensibles pour les très basses pressions. Ils mesurent indirectement la pression en mesurant les ions produits lorsque le gaz est bombardé d’électrons. Plus la densité du gaz est faible, moins il y aura de formation d’ions. L'étalonnage d'un manomètre ionique est instable et dépend de la nature des gaz mesurés, qui n'est pas toujours connue. Ils peuvent être calibrés par comparaison avec les lectures du manomètre McLeod, qui sont beaucoup plus stables et indépendantes de la chimie.

Les électrons thermoioniques entrent en collision avec des atomes de gaz et génèrent des ions. Les ions sont attirés vers l’électrode à une tension appropriée, appelée collecteur. Le courant du collecteur est proportionnel au taux d’ionisation, qui est fonction de la pression du système. Ainsi, mesurer le courant du collecteur permet de déterminer la pression du gaz. Il existe plusieurs sous-types de manomètres à ionisation.

Plage de mesure : 10 −10 - 10 −3 mmHg. Art. (environ 10 −8 - 10 −1 Pa)

La plupart des jauges ioniques sont de deux types : à cathode chaude et à cathode froide. Le troisième type, un manomètre à rotor rotatif, est plus sensible et plus coûteux que les deux premiers et n’est pas abordé ici. Dans le cas d'une cathode chaude, un filament chauffé électriquement crée un faisceau d'électrons. Les électrons traversent le manomètre et ionisent les molécules de gaz qui les entourent. Les ions résultants s’accumulent sur l’électrode chargée négativement. Le courant dépend du nombre d’ions, qui à son tour dépend de la pression du gaz. Les manomètres à cathode chaude mesurent avec précision la pression dans la plage de 10 à 3 mmHg. Art. jusqu'à 10 −10 mm Hg. Art. Le principe d'un manomètre à cathode froide est le même, sauf que les électrons sont produits dans une décharge créée par une décharge électrique à haute tension. Les manomètres à cathode froide mesurent avec précision la pression dans la plage de 10 à 2 mmHg. Art. jusqu'à 10 −9 mm Hg. Art. L'étalonnage des manomètres à ionisation est très sensible à la géométrie structurelle, à la composition chimique des gaz mesurés, à la corrosion et aux dépôts de surface. Leur étalonnage peut devenir inutilisable lorsqu'il est allumé à pression atmosphérique et très basse. La composition du vide à basse pression est généralement imprévisible, c'est pourquoi un spectromètre de masse doit être utilisé conjointement avec un manomètre à ionisation pour des mesures précises.

Cathode chaude

Un manomètre à ionisation à cathode chaude Bayard-Alpert se compose généralement de trois électrodes fonctionnant en mode triode, où la cathode est un filament. Les trois électrodes sont le collecteur, le filament et la grille. Le courant du collecteur est mesuré en picoampères par un électromètre. La différence de potentiel entre le filament et la masse est généralement de 30 volts, tandis que la tension de grille sous tension constante est de 180 à 210 volts, sauf en cas de bombardement électronique facultatif par chauffage de la grille, qui peut avoir un potentiel élevé d'environ 565 volts. La jauge d'ions la plus courante est la cathode chaude Bayard-Alpert avec un petit collecteur d'ions à l'intérieur de la grille. Un boîtier en verre avec un trou pour le vide peut entourer les électrodes, mais il n'est généralement pas utilisé et le manomètre est intégré directement dans l'appareil à vide et les contacts sont sortis à travers une plaque en céramique dans le mur. appareil à vide. Les jauges à ionisation à cathode chaude peuvent être endommagées ou perdre leur étalonnage si elles sont allumées à la pression atmosphérique ou même sous un faible vide. Les mesures des manomètres à ionisation à cathode chaude sont toujours logarithmiques.

Les électrons émis par le filament se déplacent plusieurs fois en avant et en arrière autour de la grille jusqu'à ce qu'ils la heurtent. Lors de ces mouvements, certains électrons entrent en collision avec des molécules de gaz et forment des paires électron-ion (ionisation électronique). Le nombre de ces ions est proportionnel à la densité des molécules de gaz multipliée par le courant thermoionique, et ces ions volent vers le collecteur, formant un courant ionique. Puisque la densité des molécules de gaz est proportionnelle à la pression, la pression est estimée en mesurant le courant ionique.

La faible sensibilité à la pression des manomètres à cathode chaude est limitée par l'effet photoélectrique. Les électrons frappant la grille produisent des rayons X, qui produisent un bruit photoélectrique dans le collecteur d'ions. Cela limite la plage des anciens manomètres à cathode chaude à 10−8 mmHg. Art. et Bayard-Alpert à environ 10−10 mmHg. Art. Des fils supplémentaires au potentiel cathodique dans la ligne de visée entre le collecteur d'ions et la grille empêchent cet effet. Dans le type à extraction, les ions ne sont pas attirés par un fil, mais par un cône ouvert. Puisque les ions ne peuvent pas décider quelle partie du cône frapper, ils traversent le trou et forment un faisceau d’ions. Ce faisceau d'ions peut être transmis à une coupe de Faraday.

Cathode froide

Il existe deux types de manomètres à cathode froide : le manomètre Penning (introduit par Max Penning) et le magnétron inversé. La principale différence entre eux réside dans la position de l’anode par rapport à la cathode. Aucun d’entre eux n’a de filament et chacun nécessite jusqu’à 0,4 kV pour fonctionner. Les magnétrons inversés peuvent mesurer des pressions allant jusqu'à 10 à 12 mmHg. Art.

De tels manomètres ne peuvent pas fonctionner si les ions générés par la cathode se recombinent avant d'atteindre l'anode. Si le libre parcours moyen du gaz est inférieur aux dimensions du manomètre, alors le courant au niveau de l'électrode disparaîtra. La limite supérieure pratique de la pression mesurée par un manomètre Penning est de 10 −3 mm Hg. Art.

De même, les jauges à cathode froide peuvent ne pas s'allumer à de très basses pressions car la quasi-absence de gaz empêche l'établissement du courant d'électrode, en particulier dans une jauge de Penning, qui utilise un champ magnétique symétrique auxiliaire pour créer des trajectoires d'ions de l'ordre de plusieurs mètres. . Dans l'air ambiant, des paires d'ions appropriées se forment par exposition au rayonnement cosmique ; La jauge Penning prend des mesures pour faciliter le réglage de la trajectoire de décharge. Par exemple, l'électrode d'une jauge Penning est généralement conique avec précision pour faciliter l'émission de champ d'électrons.

Les cycles de service des manomètres à cathode froide sont généralement mesurés sur plusieurs années, en fonction de type de gaz et la pression sous laquelle ils travaillent. L'utilisation d'une jauge à cathode froide dans des gaz contenant des composants organiques importants, tels que des résidus d'huile de pompe, peut entraîner la croissance de minces films de carbone à l'intérieur de la jauge, qui finissent par court-circuiter les électrodes de la jauge ou interférer avec la génération du chemin de décharge.

Application de manomètres

Les manomètres sont utilisés dans tous les cas où il est nécessaire de connaître, contrôler et réguler la pression. Le plus souvent, les manomètres sont utilisés dans les entreprises de génie thermique, les entreprises chimiques et pétrochimiques et les entreprises de l'industrie alimentaire.

Code de couleurs

Très souvent, les boîtiers des manomètres utilisés pour mesurer la pression du gaz sont peints en Couleurs variées. Ainsi, les manomètres à corps bleu sont conçus pour mesurer la pression de l'oxygène. Jaune les boîtiers sont équipés de manomètres pour l'ammoniac, blancs pour l'acétylène, vert foncé pour l'hydrogène, vert grisâtre pour le chlore. Les manomètres pour propane et autres gaz inflammables ont un corps de couleur rouge. Le boîtier noir est doté de manomètres conçus pour fonctionner avec des gaz ininflammables.

voir également

• Micromanomètre

Remarques

Liens

Appareils pour mesures de pression peut être classé selon les caractéristiques suivantes :

type de pression mesurée ;

principe de fonctionnement;

but;

classe de précision.

Par esprit les appareils à pression mesurée sont divisés comme suit :

manomètres;

jauges à vide;

manomètres et vacuomètres;

manomètres;

tirants d'eau;

jauges de poussée;

manomètres différentiels;

micromanomètres;

baromètres.

Selon GOST 8.271-77 manomètre est un appareil de mesure ou une installation de mesure permettant de mesurer la pression ou la différence de pression.

Pour mesurer la pression absolue, c'est-à-dire Des manomètres absolus sont produits qui se lisent à partir du zéro absolu ; pour mesurer l'excès - des manomètres de surpression, et le plus souvent « par défaut » ces types d'appareils sont appelés manomètres.

La plupart des manomètres fabriqués sont utilisés pour mesurer surpression. Leur poinçonner est la lecture « zéro » de l'appareil lorsque l'élément de détection est exposé à la pression atmosphérique.

La pression du gaz raréfié est mesurée à l'aide de vacuomètres. En conséquence, un vacuomètre est un manomètre permettant de mesurer la pression d'un gaz raréfié.

Un manomètre capable de mesurer la pression et la surpression des gaz raréfiés (l'appareil a une seule échelle) est appelé manomètre pression-vide.

La mesure de petites valeurs (jusqu'à 40 kPa) de surpression est effectuée par des manomètres, bien qu'un tel nom, ainsi qu'une telle division selon le type de pression mesurée (pour les petites valeurs), soient absents à l'étranger. Les compteurs de traction sont utilisés pour mesurer une faible pression de vide (jusqu'à -40 kPa). Les appareils dont une partie de l'échelle de vide et une partie de la surpression se situent à ± 20 kPa sont appelés compteurs de pression de tirage. Les normes européennes (EN837-1, EN837-2 et EN837-3) font cette division selon le type d'élément sensible : tubulaire (tube de Bourdon - Rohrfedern), membrane - boîte à membrane - capsule (Diaphragme - Plattenfeder ou Capsule - Kar-selfeder ).

Les appareils conçus pour mesurer la différence de pression en deux points arbitraires sont appelés manomètres différentiels (manomètres différentiels). De plus, ce nom est plus applicable aux instruments indicateurs. Un appareil permettant de mesurer la pression différentielle avec un signal de sortie unifié est appelé transducteur de pression différentielle.

Un manomètre différentiel qui permet de mesurer fonctionnellement de petites valeurs de la différence entre deux pressions et dont la limite supérieure de mesure ne dépasse pas 40 kPa (4 000 kgf/m) est appelé micromanomètre.

La pression atmosphérique est surveillée et mesurée à l'aide de baromètres.

À l'avenir, pour simplifier la présentation du matériel dans les moments sans importance, les manomètres, les vacuomètres, les manomètres et les vacuomètres, les manomètres, les jauges de tirage, les manomètres de tirage sont regroupés sous le nom de manomètres ou d'instruments de manomètre.

Par principe de fonctionnement Le groupe principal d'instruments de mesure de la pression peut être divisé comme suit :

liquide;

déformation (ressort);

piston à poids mort ;

électrique, etc

Les manomètres à liquide comprennent des manomètres dont le principe de fonctionnement repose sur l'équilibrage de la pression mesurée ou de la différence de pression avec la pression d'une colonne de liquide. Ces manomètres comprennent des manomètres en forme de U, constitués de vases communicants dans lesquels la pression mesurée est déterminée à partir d'un ou plusieurs niveaux de liquide.

Dans les manomètres à déformation, le degré de déformation de l'élément sensible ou la force développée par celui-ci dépend de la pression mesurée. Le manomètre de déformation comprend un manomètre à ressort tubulaire, dans lequel l'élément sensible est un ressort tubulaire. Le soufflet fonctionne sur la base d'un soufflet, d'une membrane - sur la base d'une membrane ou d'un boîtier à membrane.

Un manomètre à membrane flasque, dans lequel la pression mesurée est perçue par une membrane flasque et est convertie en une force équilibrée par un dispositif supplémentaire, appartient également au type de déformation.

Dans les dispositifs à poids mort, qui ont dans la plupart des cas un liquide comme fluide de travail et sont souvent appelés liquides, la pression mesurée est équilibrée par la pression créée par la masse du piston avec le récepteur de charge et la masse des charges, en tenant compte les forces de friction du liquide.

Les manomètres électriques fonctionnent sur le principe selon lequel l'un des paramètres électriques de l'élément sensible du transducteur primaire dépend de la pression.

Selon leur objectif, les manomètres sont répartis comme suit :

industriel général, également appelé technique générale ou ouvrière ;

référence, y compris les normes primaires, de travail et autres de l'État.

Les manomètres industriels généraux sont conçus pour mesurer la pression directement pendant les processus de production aux points de fonctionnement des équipements industriels.

Les instruments de référence sont utilisés pour stocker et transmettre la taille des unités de pression dans un but d'uniformité, de fiabilité et de haute précision de ses mesures.

Afin de rationaliser la terminologie métrologique nationale et de la rapprocher de la terminologie internationale, dans notre pays, le terme instrument de mesure exemplaire a été remplacé par le terme étalon de travail. Les normes de travail sont divisées en catégories (1, 2, 3e), comme c'était l'habitude pour les produits standards.

Dans l'industrie, il existe des manomètres de contrôle qui sont utilisés pour contrôler les lectures correctes des manomètres techniques sur leurs sites d'installation. Le terme « contrôle » est spécifique aux conditions industrielles et n’a pas sa place dans la métrologie légale actuelle, mais a été largement utilisé dans le passé. Au lieu de cela, le terme « manomètres de haute précision » est désormais utilisé.

Selon leur protection contre les influences environnementales, les appareils, selon GOST 12997-84, sont divisés dans les versions suivantes : ordinaire ; protégé contre l'entrée à l'intérieur du produit solides(poussière); protégé de l'eau pénétrant à l'intérieur du produit ; protégé des environnements agressifs; antidéflagrant; protégé des autres influences extérieures. Plusieurs types de protection peuvent être combinés en un seul produit.

Les appareils fabriqués doivent être résistants et (ou) durables aux effets de la température ambiante et de l'humidité dans les plages de paramètres spécifiées dans le tableau.

Les appareils doivent être résistants et (ou) durables aux effets des vibrations sinusoïdales à haute fréquence avec des paramètres sélectionnés par groupe de conception dans le tableau.

Les manomètres techniques générales sont conçus pour résister aux vibrations d'une fréquence de 10 à 55 Hz et d'une amplitude de déplacement allant jusqu'à 0,15 mm.

Le système de codification pour protéger les appareils contre la pénétration de solides (poussière) dans le produit, ainsi que de l'eau, est établi par GOST 14254-96. Pour une telle codification, la désignation « IP » est utilisée.

Lors de la conception et de l'exploitation de systèmes de chauffage, le plus indicateur important et le paramètre est la pression du liquide de refroidissement. À pression normale, situé à l'intérieur diagramme hydraulique, le processus de travail se déroule sans interruption, le liquide de refroidissement atteint les points les plus éloignés du système de chauffage. Si la pression dépasse le point critique, il existe un risque de rupture du pipeline. Lorsque la pression descend en dessous du niveau admissible, il existe un risque de cavitation - la formation de bulles d'air, entraînant la corrosion et la destruction des canalisations. Afin de maintenir les niveaux de pression au niveau requis, vous devez les surveiller en permanence. C'est précisément à cela que servent les manomètres - des appareils qui mesurent cette même pression.

La classification principale des manomètres est basée sur le principe de mesure de pression. L'utilisation de tout type spécifique de manomètre est déterminée par les caractéristiques du processus technologique, le domaine d'utilisation, ainsi que la possibilité d'utilisation dans certaines conditions. Total disponible cinq types données de l'appareil :
— manomètres pour liquides;
— manomètres à ressort;
— manomètres à membrane;
— ;
— manomètres différentiels.

De tous les types d'appareils de mesure de pression ci-dessus, les plus simples sont manomètres pour liquides . Ils représentent en forme de U tube de verre , rempli à moitié de liquide et équipé d'une échelle, généralement en millimètres et en pascals. Le niveau de liquide dans le tube doit être opposé au repère zéro de l'échelle. Si une extrémité du tube est connectée à l'endroit où la pression du gaz est mesurée et que la deuxième extrémité du tube est laissée ouverte, le liquide dans le premier tube tombera et dans le second, il montera. La différence des niveaux de liquide par rapport à zéro sera la valeur qui détermine la pression en millimètres de la colonne de liquide. De plus, la section transversale du tube n'affectera en aucun cas les lectures de l'appareil. Les manomètres liquides en forme de U sont utilisés pour la mesure de basse pression avec des plages de lecture 100, 160, 250, 400, 600 et 1000 millimètres colonne de liquide. Lors du remplissage du tube avec de l'eau, le compte est en millimètres de colonne d'eau ( mm po.st.), mercure – en millimètres Mercure (mmHg.). Lorsque vous remplissez des manomètres à mercure liquides en forme de U, versez le mercure sur les deux tubes. 8-10mm de l'eau ou de l'huile technique pour empêcher les vapeurs de mercure de pénétrer dans la pièce.

La plupart large application parmi les instruments de mesure de pression trouvés manomètres à ressort . Leurs avantages sont qu'ils sont de conception simple, fiables et adaptés à la mesure de pression moyenne sur une large plage. 0,01 à 400 MPa (0,1 à 4 000 bars).

L'élément sensible du manomètre à ressort est tube creux courbé de section ellipsoïdale ou ovale, déformé sous pression. Une extrémité du tube est scellée et l'autre est connectée à raccord, à travers lequel il est connecté au milieu dans lequel la pression est mesurée. L'extrémité fermée du tube est reliée à mécanisme de transmission, monté sur un support composé de conducteur, secteur d'engrenage, engrenage avec axe et aiguille de manomètre. Pour éliminer le jeu entre les dents du secteur et l'engrenage, une spirale printemps. L'échelle est graduée en unités de pression (pascal ou bar) et la flèche indique la valeur directe de la surpression du fluide mesuré. Le mécanisme du manomètre est logé dans le boîtier. La pression mesurée pénètre dans le tube qui, sous l'influence de cette pression, a tendance à se redresser, puisque la surface extérieure plus de superficie surface interne. Le mouvement de l'extrémité libre du tube est transmis par un mécanisme de transmission à la flèche, qui tourne selon un certain angle. Il existe une relation linéaire entre la pression mesurée et la déformation du tube, et la flèche, s'écartant par rapport à l'échelle du manomètre, indique la valeur de la pression.

En tant qu'élément sensible dans manomètres à membrane des stands chambre à membrane métallique ondulée, qui est pris en sandwich entre deux brides. Sous l'influence de la pression, la membrane se plie vers le haut et fait tourner la flèche à l'aide d'un mécanisme de transmission. Le degré de flexion de la membrane et, par conséquent, la rotation de la flèche dépendent de la pression. Les manomètres à membrane sont moins sensibles et précis que les manomètres à ressort.

Utilisé dans les systèmes contrôle automatique, régulation et signalisation. DANS deux flèches spéciales, réglé au minimum et pression maximaleà l'intérieur de la balance, les contacts sont montés circuit électrique. Lorsque la flèche mobile atteint l'un des contacts, le circuit se ferme, ce qui provoque l'envoi d'un signal ou une action correspondante du système auquel le manomètre est connecté.

Manomètres différentiels à membrane sont utilisés pour mesurer la chute de pression dans filtres à gaz ou dans les dispositifs de restriction des débitmètres.

La caractéristique de la pression est la force qui agit uniformément sur une unité de surface du corps. Cette force influence divers processus technologiques. La pression est mesurée en pascals. Un pascal équivaut à une force d'un newton appliquée sur une surface de 1 m2. Des instruments sont utilisés pour mesurer la pression.

Types de pression

• Atmosphériquela pression est générée par l’atmosphère terrestre.
• Jauge à videla pression est une pression qui n'atteint pas la pression atmosphérique.
• Excessifla pression est une valeur de pression supérieure à la pression atmosphérique.
• Absolula pression est déterminée à partir de la valeur zéro absolu(vide).

Types et travail

Les appareils qui mesurent la pression sont appelés manomètres. En technologie, il est le plus souvent nécessaire de déterminer une surpression. Plage importante de valeurs de pression mesurées, conditions spéciales les mesurer de toutes les manières possibles processus technologiques provoque une variété de types de manomètres, qui ont leurs propres différences dans caractéristiques de conception et sur le principe de fonctionnement. Considérons les principaux types utilisés.

Baromètres

Un baromètre est un appareil qui mesure la pression de l'air dans l'atmosphère. Il existe plusieurs types de baromètres.

Mercure Le baromètre fonctionne sur la base du mouvement du mercure dans un tube sur une certaine échelle.

Liquide Un baromètre fonctionne sur le principe d'équilibrer un liquide avec la pression atmosphérique.

Baromètre anéroïde fonctionne en modifiant les dimensions d'une boîte métallique scellée avec un vide à l'intérieur, sous l'influence de la pression atmosphérique.

Électronique le baromètre est plus appareil moderne. Il convertit les paramètres d'un anéroïde conventionnel en signal numérique, affiché sur l’écran à cristaux liquides.

Manomètres pour liquides

Dans ces modèles d'appareils, la pression est déterminée par la hauteur de la colonne de liquide, ce qui égalise cette pression. Appareils liquides la mesure de la pression s'effectue le plus souvent sous la forme de 2 récipients en verre, interconnectés, dans lequel est versé un liquide (eau, mercure, alcool).

Une extrémité du récipient est reliée au milieu à mesurer et l'autre est ouverte. Sous la pression du milieu, le liquide s'écoule d'un récipient à l'autre jusqu'à ce que la pression s'égalise. La différence de niveau de liquide détermine la surpression. De tels appareils mesurent la différence de pression et le vide.

La figure 1a montre un manomètre à 2 tuyaux qui mesure le vide, le manomètre et la pression atmosphérique. L'inconvénient est une erreur importante dans la mesure des pressions pulsées. Pour de tels cas, des manomètres à 1 tube sont utilisés (Figure 1b). Ils ont un bord d'un vaisseau plus grand. La coupelle est reliée à la cavité à mesurer, dont la pression déplace le liquide dans la partie étroite du récipient.

Lors de la mesure, seule la hauteur du liquide dans le coude étroit est prise en compte, car le liquide change de manière insignifiante son niveau dans la tasse, ce qui est négligé. Pour mesurer de petites surpressions, des micromanomètres à 1 tube avec un tube incliné selon un angle sont utilisés (Figure 1c). Plus l'inclinaison du tube est grande, plus les lectures de l'appareil sont précises, en raison de l'augmentation de la longueur du niveau de liquide.

Un groupe spécial est considéré comme les appareils de mesure de pression, dans lesquels le mouvement du liquide dans un récipient agit sur un élément sensible - un flotteur (1) sur la figure 2a, un anneau (3) (figure 2c) ou une cloche (2 ) (Figure 2b), qui sont reliés à une flèche, qui est un indicateur de pression.

Les avantages de tels appareils sont la transmission et l'enregistrement à distance des valeurs.

Jauge de déformation

DANS domaine technique Les appareils de déformation pour mesurer la pression ont gagné en popularité. Leur principe de fonctionnement est de déformer l'élément sensible. Cette déformation se produit sous l'influence de la pression. L'élément élastique est relié à un dispositif de lecture comportant une échelle graduée en unités de pression. Les manomètres de déformation sont divisés en :

• Printemps.
• Soufflet.
• Membrane.

Manomètres à ressort

Dans ces appareils, l'élément sensible est un ressort relié au pointeur par un mécanisme de transmission. La pression agit à l'intérieur du tube, la section transversale essaie de prendre forme ronde, le ressort (1) tente de se dérouler, ce qui fait que l'aiguille se déplace le long de l'échelle (Figure 3a).

Manomètres à membrane

Dans ces dispositifs, l'élément élastique est la membrane (2). Il se plie sous la pression et agit sur la flèche grâce à un mécanisme de transmission. La membrane est réalisée comme une boîte (3). Cela augmente la précision et la sensibilité du dispositif en raison d’une plus grande déviation à pression égale (Figure 3b).

Manomètres à soufflet

Dans les dispositifs à soufflet (figure 3c), l'élément élastique est un soufflet (4), qui se présente sous la forme d'un tube ondulé à paroi mince. Une pression est appliquée sur ce tube. Dans le même temps, le soufflet augmente en longueur et, à l'aide d'un mécanisme de transmission, déplace l'aiguille du manomètre.

Les manomètres à soufflet et à membrane sont utilisés pour mesurer les surpressions mineures et le vide, car le composant élastique a peu de rigidité. Lorsque de tels appareils sont utilisés pour mesurer le vide, ils sont appelés jauges de tirage. Un appareil qui mesure la surpression est manomètre , pour mesurer la surpression et le vide sont utilisés jauges de poussée .

Instruments de mesure de pression type de déformation ont un avantage sur les modèles liquides. Ils permettent de transmettre les relevés à distance et de les enregistrer automatiquement.

Cela se produit en raison de la conversion de la déformation du composant élastique en un signal de sortie courant électrique. Le signal est enregistré par des instruments de mesure calibrés en unités de pression. De tels dispositifs sont appelés manomètres électriques de contrainte. Les jauges de contrainte, les transformateurs différentiels et les convertisseurs à modulation magnétique sont largement utilisés.

Convertisseur transformateur différentiel

Le principe de fonctionnement d'un tel convertisseur est de modifier le courant d'induction en fonction de la valeur de la pression.

Les appareils équipés d'un tel convertisseur ont un ressort tubulaire (1) qui déplace le noyau en acier (2) du transformateur, et non la flèche. En conséquence, la force change courant induit, transmis via l'amplificateur (4) au dispositif de mesure (3).

Appareils de magnétomodulation pour mesurer la pression

Dans de tels dispositifs, la force est convertie en signal de courant électrique grâce au mouvement d'un aimant associé à un composant élastique. Lors du déplacement, l'aimant agit sur le convertisseur de modulation magnétique.

Le signal électrique est amplifié dans un amplificateur à semi-conducteur et envoyé aux appareils de mesure électriques secondaires.

Jauge de déformation

Les transducteurs basés sur des jauges de contrainte fonctionnent sur la base de la relation résistance électrique jauge de contrainte sur la quantité de déformation.

Des jauges de contrainte (1) (figure 5) sont fixées sur l'élément élastique du dispositif. Le signal électrique à la sortie est dû à une modification de la résistance de la jauge de contrainte et est enregistré par des appareils de mesure secondaires.

Manomètres à contact électrique

Le composant élastique du dispositif est un ressort tubulaire monotour. Les contacts (1) et (2) sont établis pour toutes les graduations de l'instrument en tournant la vis dans la tête (3), située sur dehors verre

Lorsque la pression diminue et atteint sa limite inférieure, la flèche (4) utilisant le contact (5) allumera le circuit de la lampe de la couleur correspondante. Lorsque la pression augmente jusqu'à limite supérieure, qui est spécifié par le contact (2), la flèche ferme le circuit de la lampe rouge avec le contact (5).

Classes de précision

Les manomètres de mesure sont divisés en deux classes :

1. Exemplaire.
2. Ouvriers.

Les instruments modèles déterminent l'erreur de lecture des instruments de travail impliqués dans la technologie de production.

La classe de précision est liée à l'erreur tolérée, qui correspond à l'écart du manomètre par rapport aux valeurs réelles. La précision de l'appareil est déterminée pourcentage de l'erreur maximale tolérée à la valeur nominale. Plus le pourcentage est élevé, plus la précision de l'appareil est faible.

Les modèles de manomètres ont une précision beaucoup plus élevée que les modèles fonctionnels, car ils servent à évaluer la cohérence des lectures des modèles fonctionnels d'appareils. Les manomètres de référence sont principalement utilisés dans des conditions de laboratoire, ils sont donc fabriqués sans protection supplémentaire du milieu extérieur.

Les manomètres à ressort ont 3 classes de précision : 0,16, 0,25 et 0,4. Les modèles fonctionnels de manomètres ont des classes de précision de 0,5 à 4.

Application de manomètres

Les instruments de mesure de pression sont les appareils les plus populaires dans diverses industries lorsqu'on travaille avec des matières premières liquides ou gazeuses.

Nous listons les principaux endroits où les instruments de mesure de pression sont utilisés :

• Industrie du gaz et du pétrole.
• Ingénierie thermique pour surveiller la pression du vecteur énergétique dans les canalisations.
• Industrie aéronautique, industrie automobile, service après-vente avions et voitures.
• Industrie mécanique dans l'utilisation d'unités hydromécaniques et hydrodynamiques.
• Dispositifs et instruments médicaux.
• Matériel et transports ferroviaires.
• Industrie chimique pour déterminer la pression des substances dans les processus technologiques.
• Lieux utilisant des mécanismes et des unités pneumatiques.