Пружинные манометры
Пружинные манометры — основной прибор для измерения давления в холодильных установках. Чувствительный элемент — трубка Бурдона, мембрана или сильфон — деформируется под давлением и через механизм поворачивает стрелку. Холодильные манометры показывают избыточное давление и имеют дополнительные шкалы температуры насыщения для разных хладагентов; класс точности обычно 1,0–2,5.
Пружинные манометры - наиболее многочисленные и, как правило, наиболее употребительные средства измерения давлений, применяемые в холодильной технике. К этой категории в первую очередь относятся используемые в холодильных установках манометры с трубкой Бурдона и сильфонные манометры со стальной пружинящей пластиной. Среди пружинных манометров различают следующие.
Манометры с металлической мембраной
Изготовлены в виде двух плоских дисков с зажатой между ними металлической гофрированной мембраной, гофры которой сформированы таким образом, чтобы обеспечить линейность характеристики «давление/деформация».
Манометры с трубкой Бурдона
Снабжены дугообразной трубкой овального или близкого к прямоугольному сечения, изготавливаемой обычно из нержавеющей стали, а также, в некоторых специальных случаях, из латуни, меди или сплава «монель». Такая трубка изготавливается в заводских условиях по специальной технологии, обеспечивающей сохранность ее упругих свойств во времени. Разумеется, толщина стенок трубки зависит от максимального давления, которое в нее может быть подано.
Под влиянием внутреннего давления сечение трубки раздувается, все больше и больше приближаясь по форме к окружности. При этом увеличение площади сечения трубки сопровождается возникновением в ней упругих сил, как в пружине. Трубка может быть изогнута в форме буквы С, но может быть также изготовлена в виде плоской спирали, винтовой линии или буквы U. Манометры с трубкой Бурдона являются надежными инструментами, стойкими к механическим воздействиям, и могут быть использованы в очень широком диапазоне давлений: от 1 мбар до 6000 бар при точности измерений порядка 1%. Однако в целях сохранения их начальной точности в течение продолжительного времени манометры с трубкой Бурдона рекомендуется использовать для измерения давлений, максимальное значение которых не превышает трех четвертей максимального давления на их шкале.
Манометры с мембранной коробкой
Представляют собой приборы, чувствительный элемент которых выполнен в виде двух, как правило гофрированных, мембран, скрепленных по краям (пайкой, сваркой, склеиванием и т.п.). Основным преимуществом такой схемы является увеличение деформации при одном и том же давлении, поскольку для одинаковых наружных диаметров прогиб мембранной коробки почти вдвое больше прогиба обычной мембраны. Точность этих приборов достигает обычно значений не хуже 0,2%. Их можно использовать для измерения абсолютных давлений, если из коробки предварительно откачать воздух. При необходимости повышения точности измерений можно использовать модели с несколькими мембранными коробками.
Сильфонные манометры
Имеют чувствительный элемент в виде гофрированной трубки из нержавеющей стали, томпака (красной латуни) или монеля, зажатой в пружине или стальной пластине с возможностью деформации под действием давления, подаваемого внутрь трубки. Манометры этого типа обладают высокой, прочностью, стойкостью к воздействию ударов, вибраций и забросов давления. Шкала давления проградуирована в кг/см2, что очень близко к шкале, проградуированной в барах. Однако читатель должен заметить, что кг/см2, строго говоря, не является единицей давления. На самом деле имеется в виду кгс/см2 (тоже, впрочем, запрещенная к применению единица измерения), причем 1 кгс/см2=0,981 бар.
Трубка Бурдона в манометре: принцип работы
Трубка Бурдона — изогнутая по дуге полая трубка овального сечения, запаянная с одного конца. Под давлением овальное сечение стремится стать круглым, и трубка разгибается; свободный конец смещается пропорционально давлению. Через тягу и зубчатый сектор это движение поворачивает стрелку. Чем выше давление, тем толще стенка трубки; на высокие давления делают винтовые и спиральные трубки.
| Нагрузка | Рабочее давление от верхнего предела шкалы |
|---|---|
| Постоянная | Не более 3/4 |
| Переменная, пульсирующая | Не более 2/3 |
| Минимальное показание | Не ниже 1/3 шкалы |
Как правильно читать показания и делать поправки — в статье правильно определяем показания манометров.
Частые вопросы
Как работает манометр с трубкой Бурдона?
Изогнутая трубка овального сечения под давлением стремится распрямиться, её свободный конец перемещается и через зубчатый сектор поворачивает стрелку пропорционально давлению.
Зачем на холодильном манометре шкалы температуры?
По ним сразу читается температура кипения или конденсации хладагента при измеренном давлении, без таблиц. Для каждого хладагента — своя шкала.
Как работает трубка Бурдона в манометре?
Изогнутая трубка овального сечения под давлением стремится стать круглой и разгибается; смещение её свободного конца через тягу и зубчатый сектор поворачивает стрелку.
Читайте также