Какво представлява манометърът и за какво е предназначен

Какво е манометър

Автомобилен манометър - устройство за измерване на налягането в автомобилни гуми. В специалното оборудване манометрите редовно се използват за измерване на налягането на маслото и спирачните цилиндри. Нека разгледаме по-подробно манометрите за налягане в гумите. 

По време на работа гумите на превозните средства губят налягане по различни причини, което води до влошаване на експлоатационните характеристики и опасност при шофиране. Невъзможно е да се определи разликата в налягането между гумите "на око", затова се нуждаем от манометър за точно измерване.

Какво показва и какво измерва?

Манометър за автомобил е манометър, който измерва плътността на въздуха в гумата. Единицата за измерване е kgf / cm² или Bar (Bar). Също така, измервателното устройство може да се използва за измерване на налягането в цилиндрите с въздушно окачване. Готовите пневматични комплекти често се допълват с циферблати от автомобил KamAZ, тъй като той има механичен манометър, който показва налягане до 10 атмосфери и се характеризира с точността на индикаторите. Принципът на действие на манометъра за гумите и въздушното окачване е еднакъв, тъй като те работят по същия принцип.

За какво служи манометърът? Преди всичко за безопасност. В предишни статии засегнахме темата за разликата в налягането в гумите и до какво тя води (неравномерно износване на гумите, повишена опасност от шофиране, увеличен разход на гориво). Често устройството е интегрирано в помпа, била тя механична или електрическа, но за да отчете налягането в гумите, помпата трябва да бъде здраво закрепена към клапана, което е напълно неудобно. 

От какво се състои тя? 

Най-простият механичен манометър се състои от:

• жилища;
• Бурдонови тръби или мембрани;
• стрели;
• тръби;
• монтаж.

принцип на работа

Най-простият механичен манометър работи по следния начин: основната част е тръбата на Бурдон, която, когато се инжектира въздушно налягане, движи стрелката. Когато е свързан към клапан, налягането на въздуха действа върху месинговата тръба, която се стреми да се разгъне, поради което другият край на тръбата действа върху пръта, движейки стрелката. Подобен принцип на действие важи и за диафрагмения манометър. 

Електронният манометър е по-сложен, като измервателен уред се използва чувствителен елемент, чиито показания се предават на електронната платка, след това на дисплея.

Видове манометри

Днес има три вида автомобилни манометри:

• механично;
• рейка и пиньон;
• дигитален.

Механични. Особеността на такива манометри е тяхната проста конструкция и надеждност. Цената на устройството е ниска спрямо стелажните и цифровите устройства. Основното предимство е моменталното и точно отчитане на налягането, наличието на уреда (продава се във всеки автомагазин), както и надеждността. Единственият недостатък е чувствителността към влага. 

Някои механични манометри не само показват налягане, но позволяват излишъкът на въздух да се изпуска, за да се постигне желаното отчитане. За това на тръбата на манометъра е разположен бутон за освобождаване на налягането. 

Препоръчително е да закупите по-скъпи модели с метален корпус, които имат ясна и правилна работа.

Багажник. Корпусът може да бъде пластмасов или метален, фитинга е интегриран в корпуса или има гъвкав маркуч от около 30 см. Принципът на действие е подобен на механичен манометър, цената е толкова ниска, но тялото често е податливо на повреди 

Дигитален. Удобен с това, че показва стойността на налягането до стотни. Различава се с по-ясни показания, има подсветка на дисплея, но през зимата устройството може да дава стойности с грешки. Електронният манометър е най-компактен, но пластмасовият корпус изисква внимателна употреба, в противен случай съществува риск от смачкване на корпуса.

В зависимост от областта на приложение

Стандартните инженерни манометри се използват за измерване на налягането на некристализиращи течности, газове и пара. Ключов фактор, позволяващ използването на този тип измервателни уреди, е контактът с неагресивни среди.

За агресивни или специални течности/газове се използват специални технически манометри. Такова оборудване се използва и ако условията на работа се характеризират с тяхната нестабилност, например постоянни силни вибрации, изключително високи или ниски температури и др.

Специалните устройства включват:

1. Амонячен манометър;
2. Устойчив на корозия манометър;
3. Меден устойчив на вибрации манометър;
4. Устойчив на вибрации манометър от неръждаема стомана;
5. Манометър за точно измерване;
6. Железопътен манометър;
7. Електроконтактен манометър.

Първите два вида устройства са изработени от неръждаема стомана или метални сплави, които са устойчиви на агресивна среда. Следните два типа инструменти са инсталирани за измерване на налягане в условия с ниво на вибрация, което надвишава нормалния параметър (с който стандартният манометър може да се справи) с 4-5 пъти. В такива манометри е монтиран специален амортисьор.

Наличието на този елемент намалява пулсацията в манометъра. В някои устойчиви на вибрации модели се използва специална демпферна течност (най-често това е глицерин - той абсорбира вибрациите добре).

Петата категория устройства се използва в предприятия за държавен метрологичен контрол, топло-, водоснабдяване, енергоснабдяване, в машиностроителни предприятия и други предприятия, където се изисква най-точното измерване на индикатора за налягане. Тези инструменти могат да се използват като стандарти за калибриране или проверка на различно оборудване.

Железопътният манометър се използва в хладилни системи, железопътни влакове за измерване на излишния вакуум. Характеристика на тези устройства е тяхната уязвимост към вещества, агресивни към медните части.

Характеристика на електроконтактните манометри е наличието на електроконтактна група. Такива устройства са инсталирани за измерване на показатели за налягане на неагресивна среда и за автоматично включване / изключване на инжекционния блок. Пример за такива манометри е проектирането на водоснабдителна станция. Когато налягането е под зададения параметър, помпата се включва и когато налягането достигне определен праг, контактната група се отваря.

Манометър за течност: принцип на действие

Този тип манометър работи на принципа на опита на Торичели (един от учениците на Галилео Галилей) и се появява през далечния XNUMX век. Въпреки че този принцип е описан от Леонардо да Винчи в неговия трактат за хидравликата, неговите произведения стават достъпни едва през XNUMX век. Художникът описва метод за измерване на налягането на водата с помощта на същата система от куха U-образна конструкция. В модерния си дизайн устройството се състои от две тръби, свързани помежду си на принципа на комуникационни съдове (U-образен дизайн).

Епруветките са пълни наполовина с течност (обикновено живак). Когато течността е изложена на атмосферно налягане, нивото на течността в двете тръби е еднакво. За измерване на налягането в затворена система към една от тръбите е свързана верига за надуване. Ако налягането в системата е по-високо от атмосферното, нивото на течността в едната тръба ще бъде по-ниско, а в другата - по-високо.

Разликата във височината на течността се посочва в милиметри живак. За да изчислите колко е в паскали, трябва да запомните: един сантиметър от живачен стълб е 1333.22 Pa.

Деформационни уреди: принцип на действие

Такива устройства незабавно измерват налягането в паскали. Ключовият елемент на тензометъра е спираловидната тръба на Бурдон. Напомпана е с газ. Когато налягането в тръбата се увеличи, нейните завои се изправят. В другия край той е свързан със стрелка, указваща съответния параметър на градуираната скала.

Вместо тази тръба може да се използва всеки еластичен елемент, който може многократно да се деформира и да се върне в първоначалното си положение при освобождаване на налягането. Може да бъде пружина, диафрагма и др. Принципът е същият: гъвкавият елемент се деформира под действието на натиск, а стрелката, фиксирана в края на елемента, показва параметъра на налягането.

Най-често, както в домашни условия, така и в производството, се използват именно манометри за деформация. Те се различават един от друг по твърдостта на деформиращия елемент (в зависимост от измереното налягане). Този тип манометър се използва за автомобили.

Буталомери: принцип на действие

Това са по-редки габарити, въпреки че се появяват преди деформационните аналози. Използват се в нефтената и газовата промишленост за изпитване на кладенци. Дизайнът на такива манометри може да бъде различен. Най-простият вариант е кух контейнер, пълен с масло и свързан към измерваната среда чрез нипел.

Вътре в този контейнер има бутало, което приляга плътно към стените на кухината по целия периметър. Отгоре на буталото има платформа (плоча), върху която е поставен товарът. В зависимост от измерваното налягане се избира подходящо тегло.

Цветна маркировка

За да се предотврати случайно инсталиране на неподходящ манометър, тялото от всеки тип е боядисано в съответния цвят. Например, за да работите с амоняк, манометърът ще бъде оцветен в жълто, с водорода - в тъмно зелено, със запалими газове - в червено, с кислород - в синьо, с негорими газове - в черно. Манометърът в контакт с хлор ще има сив корпус, с ацетилен - бял.

В допълнение към цветовото кодиране, специалните манометри са допълнително маркирани с измервателната среда. Например, в кислородните манометри, освен синия цвят на кутията, ще присъства и надпис O2.

Предимства при работа с манометри

За какво служи манометърът? На първо място, това е незаменим помощник за всеки шофьор, особено за онези, които често използват превозно средство за шофиране по пясък и извън пътя, където се изисква облекчаване на налягането или изпомпване. 

Как да използваме манометър? Много просто: трябва да поставите фитинга във вентила на гумата, след което стрелката на устройството ще покаже реалното налягане. Цифровото устройство първо трябва да бъде включено. Между другото, за да не се проверява постоянно помпането на гумите, има специални клапани със сензори за налягане. Най-простите сензори са оборудвани с нипели с трицветни деления: зелено - налягането е нормално, жълто - изисква изпомпване, червено - колелото е плоско.

Има и готови системи с монтиран в купето LCD дисплей, който 24/7 уведомява за състоянието на налягането в гумите. Повечето съвременни автомобили вече са оборудвани със стандартна система за информация за налягането в гумите, а SUV с функция за изпомпване или понижаване на налягането. По един или друг начин да имате манометър със себе си е изключително важно, тъй като правилното налягане в гумите е ключът към безопасното и удобно шофиране.

Какво трябва да се има предвид при избора на манометър?

Преди да закупите ново оборудване, трябва да вземете предвид няколко важни параметъра. Това не е необходимо, ако за приложението се използва специфична модификация и се предлага в търговската мрежа. Необходимо е да се вземат предвид специалните параметри, ако оригиналът не се продава, но е избран неговият аналог.

Параметър на обхвата на измерване

Може би това е един от най-важните параметри, по които се избират нови манометри. Стандартният диапазон на манометрите включва такива стойности (kg / cm²):

• 0-1;
• 0-1.6;
• 0-2.5;
• 0-4;
• 0-6;
• 0-10;
• 0-16;
• 0-25;
• 0-40;
• 0-60;
• 0-100;
• 0-160;
• 0-250;
• 0-400;
• 0-600;
• 0-1000.

В един kg / cm²0.9806 бара или 0.09806 МРа.

За мановакуумметрите стандартният диапазон от стойности (kgf / cm²):

• От -1 до +0.6;
• От -1 до +1.5;
• От -1 до +3;
• От -1 до +5;
• От -1 до +9;
• От -1 до +15;
• -1 до +24.

В един kgf / cm² две атмосфери (или бар), 0.1 MPa.

За вакуумметрите стандартният диапазон е от -1 до 0 килограма сила на квадратен сантиметър.

Ако има някакво съмнение относно това, коя скала трябва да бъде на устройството, трябва да се вземе предвид, че работното налягане е между 1/3 и 2/3 от скалата. Например, ако измереното налягане трябва да бъде 5.5 атмосфери, тогава е по-добре да вземете устройство, което измерва до десет атмосфери при максимална стойност.

Ако измереното налягане е по-малко от 1/3 от делението на скалата, тогава устройството ще покаже неточна информация. Ако е закупено устройство, чиято максимална стойност е близка до измереното налягане, тогава по време на измерванията манометърът ще работи при условия на повишено натоварване и бързо ще се повреди.

Параметър на клас на точност

С други думи, това е параметърът на грешката, който производителят на определен модел оборудване допуска. Стандартният списък с класове на точност включва модели със следните параметри:

• 4;
• 2.5;
• 1.5;
• 1;
• 0.6;
• 0.4;
• 0.25;
• 0.15.

Естествено, колкото по-малка е грешката на устройството, толкова по-висока е цената му. Ако класът на точност, посочен от производителя, не съвпада, устройството не може да се използва, тъй като ще показва неверни данни. Можете да разберете за това несъответствие по следния начин. Например, максималната стойност на скалата е зададена на 10 атмосфери. Устройството има клас на грешка 1.5. тоест 1.5% несъответствие е приемливо. Това означава, че допустимото отклонение на скалата е възможно (в случая) с 0.15 атм.

Стрелката показва класа на грешка на манометъра

Невъзможно е да калибрирате или проверите устройството у дома, тъй като това изисква референтно устройство с минимална грешка. За да се провери изправността, тези манометри са свързани към една линия. Чрез него се подава налягане и се сравняват показателите на устройствата.

Параметър на диаметъра на датчика

Тази характеристика е от голямо значение за модели с кръгло тяло и съответна скала. Колкото по-голям е диаметърът, толкова повече марки могат да бъдат направени и могат да бъдат определени по-точни параметри.

Списъкът на стандартните диаметри (в милиметри) на манометри включва:

• 40;
• 50;
• 63;
• 80;
• 100;
• 150;
• 160;
• 250.

Местоположение на дросела

Позицията на тестовата точка също е важна. Има модели с:

• Радиално разположение. В този случай той се намира в долната част на устройството под кантара. Това улеснява измерването на параметрите на налягането в трудно достъпни кухини. Примерите за това са автомобилните колела;
• Крайно местоположение. В този случай зърното се намира на гърба на устройството.

Подходящият модел се избира в зависимост от условията на измерване и характеристиките на точките за измерване на линията или съда. Това е необходимо, за да може фитинга да приляга възможно най-плътно към измервателния отвор на контейнера.

Свързваща резба

Повечето манометри са оборудвани с метрични и тръбни свързващи резби. Следните размери са стандартни:

• М10 * 1;
• М12 * 1.5;
• М20 * 1.5;
• G1 / 8;
• G1 / 4;
• G1 / 2.

Домашните манометри се продават с метрична резба на свързващата тръба. Внесени аналози - с тръбни резби.

Интервал на калибриране

Това е интервалът, през който оборудването трябва да се проверява. При закупуване на нов манометър той вече е проверен (фабрично). Това е посочено от съответния стикер. Такава проверка се изисква от професионално оборудване. Ако се закупи опция за домашна употреба, такава процедура не е необходима.

Първоначалната проверка на оборудването за ведомствени фирми е валидна за една или две години (в зависимост от спецификата на компанията). Тази процедура се извършва от лицензирани компании. Често се налага да харчите повече пари за повторна проверка, отколкото за закупуване на ново оборудване.

Поради тази причина, ако има нужда от използване на калибриран манометър, е по-практично да закупите опция с двугодишна първоначална проверка. Когато дойде моментът за извършване на повторна проверка, трябва да изчислите до каква степен ще доведе до тази процедура, включително пускане на устройството в експлоатация и, ако е необходимо, ремонт.

Ако в системата, в която е монтиран манометърът, често се случват водни удари или той е бил подложен на други големи натоварвания, след две години работа половината от оборудването не преминава проверка и пак трябва да платите за процедурата .

Условия на работа на манометри

Това е друг фактор, който трябва да се има предвид при избора на нов манометър. В случай на работа при условия с повишено натоварване поради излагане на вискозни или агресивни вещества, постоянни вибрации, както и екстремни температури (над +100 и под -40 градуса), е необходимо да се закупи специализирано оборудване. Обикновено производителят определя способността на габарита да работи при тези условия.

Преобразуване на единици за налягане на манометри

Често е необходимо да се измерват нестандартни стойности на налягането. На професионалните габарити се използват нестандартни везни, но те са по-скъпи. Ето как можете да преобразувате нестандартни мерни единици в метриките, с които сме свикнали.

В един kgf / cm² 10000 kgf / m², една атмосфера, един бар, 0.1MPa, 100 kPa, 100 000 Pa, 10 000 милиметра вода, 750 милиметра живак или хиляда mbar. Можете сами да създадете необходимата скала със съответните обозначения.

Какво трябва да знаете, за да инсталирате манометри?

За да инсталирате манометър на линия под налягане, трябва да използвате специално оборудване. В този случай е необходим трипътен клапан, както и иглена клапа. За да се защити устройството, са монтирани мембранно уплътнение, амортисьор и блок за вземане на проби.

Нека разгледаме характеристиките на всяко от тези устройства.

Трипътен клапан за манометър

За свързване на манометъра към линията се използва сферичен или запушалков трипътен клапан. В някои случаи е разрешено да се инсталира двупосочен аналог, но той задължително трябва да има ръчно нулиране. Всичко зависи от характеристиките на магистралата.

Конвенционалният кран не е подходящ, тъй като дори след затваряне на достъпа на средата до манометъра, устройството остава под налягане (налягането е вътре в устройството). Поради това може бързо да се провали. Трипътен щепсел или сферичен кран се използва на линии с налягане до 25 килограма сила на квадратен сантиметър. Ако налягането в тръбопровода е по-високо, тогава трябва да се монтира манометър през иглена клапа.

Когато купувате нов габарит и клапан, уверете се, че резбите са правилни.

Демпферен блок

Както подсказва името, това устройство е проектирано да гаси пулсациите вътре в линията (воден чук). Амортисьорният блок е поставен пред манометъра, като се взема предвид посоката на движение на средата. Ако не загасите получения воден чук, това ще повлияе на точността на измерването на налягането.

Пулсациите в линията може да се дължат на работата на помпа, която не е оборудвана с плавен старт. Също така, воден чук възниква при отваряне / затваряне на конвенционални сферични кранове. Те рязко изключват изхода на работната среда, поради което има рязък скок на налягането вътре в линията.

Мембранни уплътнения

Мембранното уплътнение предотвратява смесването на две различни вещества, които запълват две различни вериги в системата. Прост пример за такива елементи е мембрана, която е инсталирана в работните зони на хидравличното хидропневматично окачване (вижте подробности за него в друго ревю).

Ако в линията се използва индивидуално мембранно уплътнение (отделно устройство, което не е включено в устройството на определени механизми), тогава, когато свързвате манометър към него, уверете се, че резбите им съвпадат.

Блок на иглен клапан

Това е устройство, с което в гръбнака са интегрирани:

• Сензор за свръхналягане;
• Сензор за абсолютно налягане;
• Сензор за вакуум под налягане;
• Манометри.

Този уред позволява отводняване на импулси на линията и изпускане на налягане преди извършване на монтажни работи по линията. Благодарение на тази единица е възможно, без да изключвате сензорите от измерваната среда, да свържете или замените измервателното оборудване.

При инсталиране на манометър трябва да се имат предвид следните точки:

• Уверете се, че в линията няма натиск;
• Мащабът на устройството трябва да бъде вертикален;
• Не завъртайте устройството, като държите циферблата му. Необходимо е да го завиете в линията, като държите фитинга с ключ с подходящ размер;
• Не прилагайте сила върху корпуса на манометъра.

Особености на работа на манометри

Тъй като работата на манометъра е свързана с големи натоварвания, неправилната работа на устройството може значително да намали неговия работен живот. На първо място е необходимо да се следват препоръките на производителя, посочени в техническата документация на устройството. Не използвайте манометри, които не са предназначени за измерване на налягането на агресивни среди или такива, които не могат да издържат на постоянни вибрации, критично високи или ниски температури.

Тоест при избора на ново устройство е необходимо да се вземат предвид условията, при които то ще работи. Един от най-важните фактори, влияещи върху правилната работа на манометрите, е плавното подаване на налягане. Поради тази причина евтините габарити за коли бързо се провалят. Ако устройството е избрано в съответствие с условията на работа, то ще работи правилно през целия период, определен за него.

Работата на манометъра не е разрешена, ако:

• При плавно подаване на налягане в линията, стрелката на устройството се отклонява на ритъми или изобщо не се движи, а се движи само при максимално налягане;
• По корпуса има повреди, например стъкло напукано;
• Когато налягането се освободи, стрелката на устройството не се връща в първоначалното си положение;
• Грешката на манометъра не съответства на параметъра, деклариран от производителя.

Как се извършва калибрирането на манометри

Както вече отбелязахме, има първично и многократно калибриране на манометрите. Основната процедура се извършва на етапа на производство преди продажбата му. Проверката обикновено е валидна от една до две години. Този период ще бъде посочен на етикет, залепен върху корпуса на устройството или в паспорта му.

След изтичане на този период устройството изисква повторна проверка. В този случай тя трябва да бъде изправна. Ако има съмнения относно това, тогава е по-добре да закупите нов манометър, тъй като средствата за проверка на изправността на неработещо устройство не се връщат.

В края на прегледа предлагаме ТОП-5 манометри от 2021 г .:

ТОП-5. Най-добрите манометри. Класиране 2021!

Видео по темата

В заключение - кратка видео лекция за работата на манометрите:

Урок 58 (основен). Манометри

Въпроси и отговори:

Какви са мерните единици на манометъра? Всички манометри измерват налягането в следните единици: бара; килограм сила на квадратен сантиметър; милиметри воден стълб; милиметри живак; метри воден стълб; технически атмосфери; нютони на квадратен метър (паскали); мегапаскали; килопаскали.

Как работи манометърът? Налягането се измерва чрез действието на натиска върху еластичния елемент на устройството, свързан със стрелката. Еластичният елемент се деформира, поради което стрелката се отклонява, показвайки съответната стойност. За измерване на налягането на определена сила се изисква устройство, което може да издържи на глава три пъти необходимата стойност.

От какво се състои манометър? Това е цилиндрично устройство с метално (по-рядко пластмасово) тяло и стъклен капак. Под стъклото се виждат кантар и стрелка. Отстрани (при някои модели отзад) има резбова връзка. Някои модели имат и бутон за освобождаване на налягането на корпуса. Трябва да се притиска всеки път след измерване на налягането (това е необходимо, за да еластичният елемент не е под постоянно налягане и да не се деформира). Вътре в устройството има механизъм, основната част от който е еластичен елемент, свързан със стрелката. В зависимост от предназначението на устройството, механизмът може да се различава от по-опростената версия.