أجهزة قياس الضغط. الغرض والتصنيف

الضغط هو قوة موزعة بشكل موحد تعمل بشكل عمودي لكل وحدة مساحة. يمكن أن يكون الغلاف الجوي (ضغط الغلاف الجوي القريب من الأرض) ، فائضًا (يتجاوز الغلاف الجوي) ومطلقًا (مجموع الغلاف الجوي والزائد). يسمى الضغط المطلق تحت الغلاف الجوي بالخلخلة ، ويسمى الخلخ العميق بالفراغ.

وحدة الضغط في النظام الدولي للوحدات (SI) هي باسكال (Pa). واحد باسكال هو الضغط الذي تمارسه قوة مقدارها نيوتن واحد على مساحة واحد متر مربع. نظرًا لأن هذه الوحدة صغيرة جدًا ، يتم استخدام مضاعفاتها أيضًا: kilopascal (kPa) = Pa ؛ ميجاباسكال (MPa) \ u003d Pa ، إلخ. نظرًا لتعقيد مهمة التبديل من وحدات الضغط المستخدمة سابقًا إلى وحدة باسكال ، يُسمح مؤقتًا باستخدام الوحدات التالية: قوة الكيلوغرام لكل سنتيمتر مربع (kgf / cm) = 980665 باسكال ؛ كيلوغرام قوة لكل متر مربع (kgf / m) أو ملليمتر من عمود الماء (مم عمود الماء) \ u003d 9.80665 Pa ؛ ملليمتر من الزئبق (ملم زئبق) = 133.332 باسكال.

يتم تصنيف أجهزة التحكم في الضغط اعتمادًا على طريقة القياس المستخدمة فيها ، وكذلك طبيعة القيمة المقاسة.

وفقًا لطريقة القياس التي تحدد مبدأ التشغيل ، يتم تقسيم هذه الأجهزة إلى المجموعات التالية:

سائل ، حيث يتم قياس الضغط عن طريق موازنته مع عمود سائل يحدد ارتفاعه حجم الضغط ؛

الربيع (التشوه) ، حيث يتم قياس قيمة الضغط عن طريق تحديد مقياس تشوه العناصر المرنة ؛

مكبس الشحن ، يعتمد على موازنة القوى الناتجة من ناحية عن طريق الضغط المقاس ، ومن ناحية أخرى عن طريق الأحمال المعايرة التي تعمل على المكبس الموضوع في الأسطوانة.

الكهربائية ، حيث يتم قياس الضغط عن طريق تحويل قيمته إلى كمية كهربائية ، وعن طريق القياس الخواص الكهربائيةالمادة ، اعتمادًا على حجم الضغط.

حسب نوع الضغط المقاس تنقسم الأجهزة إلى ما يلي:

مقاييس الضغط مصممة للقياس الضغط الزائد;

مقاييس الفراغ المستخدمة لقياس الخلخلة (الفراغ) ؛

مقاييس الضغط والفراغ لقياس الضغط الزائد والفراغ ؛

مقاييس الضغط المستخدمة لقياس الضغط الزائد الصغير ؛

مقاييس الدفع المستخدمة لقياس الخلخلة المنخفضة ؛

عدادات ضغط الدفع مصممة لقياس الضغط المنخفض والخلخلة ؛

مقاييس الضغط التفاضلي (مقاييس الضغط التفاضلي) ، والتي تقيس فرق الضغط ؛

تستخدم البارومترات لقياس الضغط الجوي.

يتم استخدام مقاييس الزنبرك أو الانفعال بشكل شائع. الأنواع الرئيسية للعناصر الحساسة لهذه الأجهزة موضحة في الشكل. واحد.

أرز. 1. أنواع العناصر الحساسة لأجهزة قياس ضغط التشوه

أ) - مع زنبرك أنبوبي أحادي الدوران (أنبوب بوردون)

ب) - مع زنبرك أنبوبي متعدد الأدوار

ج) - بأغشية مرنة

د) - منفاخ.

الأجهزة ذات النوابض الأنبوبية.

يعتمد مبدأ تشغيل هذه الأجهزة على خاصية الأنبوب المنحني (الزنبرك الأنبوبي) ذي المقطع العرضي غير الدائري لتغيير انحناءه مع تغيير الضغط داخل الأنبوب.

اعتمادًا على شكل الزنبرك ، يتم تمييز الينابيع ذات الدورة الواحدة (الشكل 1 أ) والينابيع متعددة الدورات (الشكل 1 ب). تتمثل ميزة الينابيع الأنبوبية متعددة الدورات في أن حركة الطرف الحر أكبر من تلك التي تتم في دورة واحدة مع نفس التغيير في ضغط الإدخال. العيب هو الأبعاد الكبيرة للأجهزة التي تحتوي على مثل هذه الينابيع.

تعد مقاييس الضغط بزنبرك أنبوبي أحادي الدوران أحد أكثر أنواع أدوات الزنبرك شيوعًا. العنصر الحساس لهذه الأجهزة هو الأنبوب 1 (الشكل 2) من قسم بيضاوي أو بيضاوي ، مثني على طول قوس من دائرة ، ومختوم من طرف واحد. يتم توصيل الطرف المفتوح للأنبوب من خلال الحامل 2 والحلمة 3 بمصدر الضغط المقاس. يتم توصيل الطرف الحر (المختوم) للأنبوب 4 من خلال آلية النقل بمحور السهم المتحرك على طول مقياس الجهاز.

أنابيب المانومتر المصممة لضغط يصل إلى 50 كجم / سم 2 مصنوعة من النحاس ، وأنابيب المانومتر المصممة من أجلها المزيد من الضغطمن الفولاذ.

إن خاصية الأنبوب المنحني ذي المقطع العرضي غير الدائري لتغيير حجم الانحناء مع تغيير الضغط في تجويفه هو نتيجة لتغيير شكل المقطع. تحت تأثير الضغط داخل الأنبوب ، قسم بيضاوي أو بيضاوي مسطح ، مشوه ، يقترب من قسم دائري (المحور الصغير للقطع الناقص أو البيضاوي يزداد ، وينخفض ​​المحور الرئيسي).

تتناسب حركة الطرف الحر للأنبوب أثناء تشوهه ضمن حدود معينة مع الضغط المقاس. عند ضغوط خارج الحد المحدد ، تحدث تشوهات متبقية في الأنبوب ، مما يجعلها غير مناسبة للقياس. لذلك ، الحد الأقصى ضغط التشغيليجب أن يكون مقياس الضغط أقل من الحد النسبي مع بعض هامش الأمان.

أرز. 2. مقياس الربيع

تكون حركة الطرف الحر للأنبوب تحت تأثير الضغط صغيرة جدًا ، لذلك لزيادة دقة ووضوح قراءات الجهاز ، يتم إدخال آلية نقل تزيد من حجم حركة نهاية الأنبوب . يتكون (الشكل 2) من قطاع مسنن 6 ، ترس 7 يتعامل مع القطاع ، ونابض حلزوني (شعر) 8. يتم تثبيت سهم التأشير لمقياس الضغط 9 على محور الترس 7. يتم توصيل زنبرك 8 في أحد طرفيه بمحور الترس والآخر بنقطة ثابتة في لوحة الآلية. الغرض من الزنبرك هو القضاء على رد الفعل العكسي للسهم عن طريق اختيار الفجوات في مفاصل التروس والمفصلات الخاصة بالآلية.

مقاييس ضغط الغشاء.

يمكن أن يكون العنصر الحساس لمقاييس ضغط الغشاء عبارة عن غشاء صلب (مرن) أو رخو.

الأغشية المرنة عبارة عن أقراص نحاسية أو نحاسية ذات تموجات. التموجات تزيد من صلابة الغشاء وقدرته على التشوه. صناديق الأغشية مصنوعة من هذه الأغشية (انظر الشكل 1 ج) ، والكتل مصنوعة من الصناديق.

الأغشية الرخوة مصنوعة من المطاط على أساس نسيج على شكل أقراص ذات رفرف واحد. يتم استخدامها لقياس الضغط الزائد والفراغات الصغيرة.

مقاييس ضغط الحجاب الحاجز ويمكن أن تكون ذات مؤشرات محلية ، مع نقل كهربائي أو هوائي للقراءات إلى الأجهزة الثانوية.

على سبيل المثال ، لنفكر في مقياس الضغط التفاضلي من النوع الغشائي DM ، وهو مستشعر من نوع الغشاء غير المتدرج (الشكل 3) مع نظام المحولات التفاضلية لنقل قيمة القيمة المقاسة إلى جهاز ثانوي من نوع KSD.

أرز. 3 مقياس الضغط التفاضلي الغشائي من النوع DM

العنصر الحساس لمقياس الضغط التفاضلي عبارة عن كتلة غشائية تتكون من صندوقي غشاء 1 و 3 مملوءين بسائل السليكون العضوي ، ويقعان في غرفتين منفصلتين مفصولة بقسم 2.

يتم توصيل اللب الحديدي 4 لمحول المحول التفاضلي 5 بمركز الغشاء العلوي.

يتم توفير الضغط المقاس الأعلى (الإيجابي) إلى الغرفة السفلية ، ويتم توفير الضغط السفلي (ناقص) إلى الغرفة العلوية. يتم موازنة قوة انخفاض الضغط المقاس بواسطة قوى أخرى ناشئة عن تشوه صندوقي الغشاء 1 و 3.

مع زيادة انخفاض الضغط ، يتقلص صندوق الغشاء 3 ، ويتدفق السائل منه إلى المربع 1 ، والذي يوسع ويحرك اللب 4 من المحول التفاضلي. عندما ينخفض ​​انخفاض الضغط ، يتم ضغط صندوق الغشاء 1 ويتم دفع السائل للخروج منه في الصندوق 3. يتحرك اللب 4 لأسفل. وهكذا ، فإن موقف الجوهر ، أي. يعتمد جهد الخرج لدائرة المحولات التفاضلية بشكل فريد على قيمة الضغط التفاضلي.

للعمل في أنظمة التحكم وتنظيم العمليات التكنولوجية والتحكم فيها عن طريق التحويل المستمر لضغط الوسيط إلى إشارة خرج تيار معياري مع نقله إلى الأجهزة أو المشغلات الثانوية ، يتم استخدام محولات الطاقة من النوع "Sapphire".

تعمل محولات الضغط من هذا النوع: لقياس الضغط المطلق ("Sapphire-22DA") ، لقياس الضغط الزائد ("Sapphire-22DI") ، لقياس الفراغ ("Sapphire-22DV") ، لقياس الضغط - الفراغ ("Sapphire -22DIV ") ، مائي الضغط الساكن("Sapphire-22DG").

يظهر جهاز المحول "SAPPHIR-22DG" في الشكل. 4. يتم استخدامها لقياس الضغط الهيدروستاتيكي (المستوى) للوسائط المحايدة والعدوانية عند درجات حرارة من -50 إلى 120 درجة مئوية. الحد الأعلى للقياس هو 4 ميجا باسكال.

أرز. 4 جهاز محول "SAPPHIRE -22DG"

يتم وضع مقياس الضغط 4 من نوع الرافعة الغشائية داخل القاعدة 8 في تجويف مغلق 10 مملوء بسائل السليكون العضوي ، ويتم فصله عن الوسط المقاس بواسطة أغشية معدنية مموجة 7. العناصر الحساسة لمقياس الضغط هي فيلم من السيليكون مقاييس السلالة 11 الموضوعة على لوحة الياقوت 10.

الأغشية 7 ملحومة على طول المحيط الخارجي للقاعدة 8 ومتصلة بقضيب مركزي 6 متصل بنهاية رافعة محول مقياس الضغط 4 بواسطة قضيب 5. الحواف 9 محكمة الإغلاق بحشيات 3. تعمل الحافة الموجبة ذات الغشاء المفتوح على تركيب محول الطاقة مباشرة على وعاء المعالجة. يتسبب تأثير الضغط المقاس في انحراف الأغشية 7 وانحناء غشاء مقياس الضغط 4 والتغير في مقاومة مقاييس الإجهاد. إشارة كهربائيةمن مقياس الضغط من وحدة القياس عبر الأسلاك من خلال ختم الضغط 2 إلى جهاز الكتروني 1 ، الذي يحول التغيير في مقاومة مقاييس الإجهاد إلى تغيير في إشارة الخرج الحالية في أحد النطاقات (0-5) مللي أمبير ، (0-20) مللي أمبير ، (4-20) مللي أمبير.

تقاوم وحدة القياس دون تدمير تأثير الحمل الزائد أحادي الجانب مع ضغط التشغيل الزائد. يتم ضمان ذلك من خلال حقيقة أنه مع مثل هذا الحمل الزائد ، يقع أحد الأغشية 7 على السطح الجانبي للقاعدة 8.

تحتوي التعديلات المذكورة أعلاه على محولات Sapphire-22 على جهاز مشابه.

محولات قياس الضغط الهيدروستاتيكي والضغوط المطلقة "Sapphire-22K-DG" و "Sapphire-22K-DA" لها إشارة خرج تيار (0-5) مللي أمبير أو (0-20) مللي أمبير أو (4-20) مللي أمبير ، أيضًا كإشارة كود كهربائية تعتمد على واجهة RS-485.

عنصر الاستشعار مقاييس الضغط منفاخ ومقاييس الضغط التفاضليهي منفاخ - أغشية متناسقة (أنابيب معدنية مموجة). يؤدي الضغط المقاس إلى حدوث تشوه مرن في المنفاخ. يمكن أن يكون قياس الضغط إما إزاحة الطرف الحر للمنفاخ ، أو القوة التي تحدث أثناء التشوه.

مخطط الرسم البيانييوضح الشكل 5 منفاخ مقياس الضغط التفاضلي من النوع DS. العنصر الحساس لمثل هذا الجهاز هو واحد أو اثنان منفاخ. يتم تثبيت المنفاخ 1 و 2 في أحد طرفيه على قاعدة ثابتة ، وفي الطرف الآخر يتم توصيلهما من خلال قضيب متحرك 3. تمتلئ التجاويف الداخلية للمنافخ بالسائل (خليط الماء والجليسرين ، سائل السيليكون العضوي) ومتصلة بـ بعضهم البعض. مع تغير الضغط التفاضلي ، يضغط أحد المنفاخ ، مما يجبر السائل على الخوار الآخر ويحرك جذع مجموعة المنفاخ. يتم تحويل حركة الجذع إلى حركة قلم أو مؤشر أو نمط تكامل أو إشارة إرسال عن بعد تتناسب مع الضغط التفاضلي المقاس.

يتم تحديد الضغط التفاضلي الاسمي بواسطة كتلة نوابض لولبية حلزونية 4.

مع انخفاض الضغط عن القيمة الاسمية ، تسد الأكواب 5 القناة 6 ، وتوقف تدفق السائل وبالتالي تمنع الخوار من التدمير.

أرز. 5 رسم تخطيطي لمقياس الضغط التفاضلي منفاخ

للحصول على معلومات موثوقة حول قيمة أي معلمة ، من الضروري معرفة خطأ جهاز القياس بالضبط. يتم تحديد الخطأ الأساسي للجهاز في نقاط مختلفة من المقياس على فترات زمنية معينة عن طريق التحقق منه ، أي قارن قراءات الجهاز قيد الاختبار مع قراءات جهاز مثالي أكثر دقة. كقاعدة عامة ، يتم إجراء معايرة الأدوات أولاً بقيمة متزايدة للقيمة المقاسة (ضربة أمامية) ، ثم بقيمة متناقصة (ضربة عكسية).

يتم التحقق من مقاييس الضغط بالطرق الثلاث التالية: التحقق من نقطة الصفر ، نقطة التشغيلوالتحقق الكامل. في هذه الحالة ، يتم إجراء عمليتي التحقق الأولى والثانية مباشرة في مكان العمل باستخدام صمام ثلاثي (الشكل 6).

يتم التحقق من نقطة العمل عن طريق إرفاق مقياس ضغط تحكم بمقياس ضغط العمل ومقارنة قراءاتهم.

يتم إجراء التحقق الكامل من مقاييس الضغط في المختبر على مكبس المعايرة أو مقياس ضغط المكبس ، بعد إزالة مقياس الضغط من مكان العمل.

يعتمد مبدأ تشغيل تثبيت الوزن الساكن لفحص مقاييس الضغط على موازنة القوى الناتجة من ناحية عن طريق الضغط المقاس ، ومن ناحية أخرى ، بواسطة الأحمال التي تعمل على المكبس الموضوع في الأسطوانة.

أرز. 6. مخططات لفحص الصفر ونقاط العمل لمقياس الضغط باستخدام صمام ثلاثي الاتجاه.

أوضاع الصمامات الثلاثية: 1 - العمل ؛ 2 - التحقق من نقطة الصفر ؛ 3 - التحقق من نقطة التشغيل ؛ 4 - تطهير خط النبض.

أجهزة قياس الضغط الزائد تسمى مقاييس الضغط ، الفراغ (الضغط تحت الغلاف الجوي) - مقاييس الفراغ ، الضغط الزائد والفراغ - مقاييس الضغط ، فروق الضغط (التفاضلية) - مقاييس الضغط التفاضلي.

تنقسم الأجهزة الرئيسية المتاحة تجاريًا لقياس الضغط إلى المجموعات التالية وفقًا لمبدأ التشغيل:

سائل - يتم موازنة الضغط المقاس بضغط عمود السائل ؛

الزنبرك - يتم موازنة الضغط المقاس بواسطة قوة التشوه المرن للربيع الأنبوبي ، والغشاء ، والخوار ، وما إلى ذلك ؛

المكبس - يتم موازنة الضغط المقاس بالقوة المؤثرة على مكبس قسم معين.

اعتمادًا على ظروف الاستخدام والغرض ، تنتج الصناعة الأنواع التالية من أدوات قياس الضغط:

أجهزة قياس ضغط التعديل المغناطيسي

في مثل هذه الأجهزة ، يتم تحويل القوة إلى إشارة التيار الكهربائيبسبب حركة المغناطيس المرتبطة بالمكون المرن. عند التحرك ، يعمل المغناطيس على محول الطاقة المغنطيسي.

يتم تضخيم الإشارة الكهربائية في مضخم أشباه الموصلات وتغذيتها لأجهزة القياس الكهربائية الثانوية.

مقاييس الضغط

تعمل محولات قياس الإجهاد على أساس العلاقة المقاومة الكهربائيةمقياس الضغط على مقدار التشوه.

الشكل 5

يتم إصلاح خلايا الحمل (1) (الشكل 5) على العنصر المرن للجهاز. تنشأ الإشارة الكهربائية عند الخرج بسبب تغيير في مقاومة مقياس الضغط ، ويتم تثبيتها بواسطة أجهزة قياس ثانوية.

مقاييس ضغط الاتصال الكهربائي

الشكل 6

المكون المرن في الجهاز عبارة عن زنبرك أنبوبي ذو دورة واحدة. يتم عمل جهات الاتصال (1) و (2) لأي علامات مقياس للجهاز عن طريق تدوير المسمار في الرأس (3) الموجود على الخارجزجاج.

عندما ينخفض ​​الضغط ويتم الوصول إلى الحد الأدنى ، يقوم السهم (4) بمساعدة جهة الاتصال (5) بتشغيل دائرة المصباح باللون المقابل. عندما يرتفع الضغط إلى الحد الأعلى ، والذي يتم ضبطه عن طريق التلامس (2) ، يقوم السهم بإغلاق دائرة المصباح الأحمر بملامسة (5).

فصول الدقة

تنقسم أجهزة قياس الضغط إلى فئتين:

1. نموذجي.

2. عمال.

تحدد الأدوات النموذجية الخطأ في قراءات أدوات العمل التي تدخل في تكنولوجيا الإنتاج.

ترتبط فئة الدقة مع الخطأ المسموح به ، وهو انحراف مقياس الضغط عن القيم الحقيقية. يتم تحديد دقة الجهاز من خلال النسبة المئوية للحد الأقصى المسموح به للخطأ إلى القيمة الاسمية. كلما زادت النسبة ، قلت دقة الجهاز.

تتميز مقاييس الضغط المرجعية بدقة أعلى بكثير من نماذج العمل ، حيث إنها تعمل على تقييم توافق قراءات نماذج العمل للأجهزة. تُستخدم مقاييس الضغط المرجعية بشكل أساسي في المختبر ، لذا فهي مصنوعة بدونها حماية إضافيةمن البيئة الخارجية.

تحتوي مقاييس ضغط الزنبرك على 3 فئات دقة: 0.16 و 0.25 و 0.4. نماذج العمل لمقاييس الضغط لها فئات دقة من 0.5 إلى 4.

تطبيق مقاييس الضغط

تعتبر أدوات قياس الضغط أكثر الأدوات شيوعًا في الصناعات المختلفة عند العمل بالمواد الخام السائلة أو الغازية.

ندرج الأماكن الرئيسية لاستخدام هذه الأجهزة:

• في صناعة الغاز والنفط.
• في الهندسة الحرارية للتحكم في ضغط حامل الطاقة في خطوط الأنابيب.
• في صناعة الطيران وصناعة السيارات ، خدمة ما بعد البيعالطائرات والسيارات.
• في صناعة بناء الآلات عند استخدام الوحدات الهيدروميكانيكية والهيدروديناميكية.
• في الأجهزة والأجهزة الطبية.
• في معدات السكك الحديدية والنقل.
• في الصناعة الكيميائية لتحديد ضغط المواد فيها العمليات التكنولوجية.
• في الأماكن التي تستخدم فيها الآليات والوحدات الهوائية.

البحث عن نص كامل.

مبدأ التشغيل

يعتمد مبدأ تشغيل مقياس الضغط على موازنة الضغط المقاس بواسطة قوة التشوه المرن لنابض أنبوبي أو غشاء أكثر حساسية ثنائي اللوح ، أحد طرفيه مغلق في حامل ، والآخر متصل من خلال قضيب إلى آلية قطاع تريبكو التي تحول الحركة الخطية لعنصر استشعار مرن إلى حركة دائرية للمؤشر.

أصناف

تشمل مجموعة أجهزة قياس الضغط الزائد ما يلي:

مقاييس الضغط - أجهزة قياس من 0.06 إلى 1000 ميجا باسكال (قياس الضغط الزائد - الفرق الإيجابي بين الضغط المطلق والضغط الجوي)

مقاييس الفراغ - أجهزة تقيس الفراغ (الضغط تحت الضغط الجوي) (حتى 100 كيلو باسكال).

أجهزة قياس الضغط - أجهزة قياس الضغط الزائد (من 60 إلى 240،000 كيلو باسكال) والفراغ (حتى 100 كيلو باسكال).

مقاييس الضغط - مقاييس الضغط للضغط الزائد الصغير حتى 40 كيلو باسكال

مقاييس الجر - مقاييس الفراغ بحد يصل إلى 40 كيلو باسكال تحت الصفر

مقاييس ضغط الجر - مقاييس الضغط والفراغ بحدود قصوى لا تتجاوز ± 20 كيلو باسكال

يتم تقديم البيانات وفقًا لـ GOST 2405-88

يتم تصنيع معظم مقاييس الضغط المحلية والمستوردة وفقًا للمعايير المقبولة عمومًا ، في هذا الصدد ، مقاييس الضغط ماركات مختلفةتحل محل بعضها البعض. عند اختيار مقياس الضغط ، يجب أن تعرف: حد القياس ، وقطر العلبة ، ودرجة دقة الجهاز. موقع التركيب وخيطه مهمان أيضًا. هذه البيانات هي نفسها لجميع الأجهزة المصنعة في بلدنا وأوروبا.

هناك أيضًا مقاييس تقيس ضغط مطلق، أي الضغط الزائد + الغلاف الجوي

أداة قياس الضغط الجوي، يسمى بارومتر.

أنواع المقاييس

اعتمادًا على التصميم ، وحساسية العنصر ، توجد مقاييس ضغط سائل ، وزن ساكن ، تشوه (مع زنبرك أنبوبي أو غشاء). مقاييس الضغط مقسمة إلى فئات دقة: 0.15 ؛ 0.25 ؛ 0.4 ؛ 0.6 ؛ 1.0 ؛ 1.5 ؛ 2.5 ؛ 4.0 (من عدد أقل، كلما كان الجهاز أكثر دقة).

مقياس الضغط المنخفض (الاتحاد السوفياتي)

أنواع مقاييس الضغط

عن طريق التعيين ، يمكن تقسيم مقاييس الضغط إلى تقنية - تقنية عامة ، ملامسة كهربائية ، خاصة ، تسجيل ذاتي ، سكك حديدية ، مقاومة للاهتزاز (مملوءة بالجلسرين) ، سفينة ومرجعية (نموذجية).

التقنية العامة: مصممة لقياس السوائل والغازات والأبخرة غير الضارة لسبائك النحاس.

الاتصال الكهربائي: لديهم القدرة على ضبط الوسيط المقاس ، بسبب وجود آلية للتلامس الكهربائي. يمكن تسمية EKM 1U بجهاز شائع بشكل خاص لهذه المجموعة ، على الرغم من توقفه منذ فترة طويلة.

خاص: الأكسجين - يجب إزالة الشحوم منه ، لأنه في بعض الأحيان ، حتى تلوث طفيف للآلية عند ملامسة الأكسجين النقي يمكن أن يؤدي إلى انفجار. غالبًا ما يتم إنتاجها في علب زرقاء مع التسمية O2 (أكسجين) على القرص ؛ الأسيتيلين - لا تسمح لسبائك النحاس في تصنيع آلية القياس ، لأنه عند ملامسة الأسيتيلين ، هناك خطر من تكوين نحاس الأسيتيلين المتفجر ؛ الأمونيا - يجب أن تكون مقاومة للتآكل.

المرجع: لديها فئة دقة أعلى (0.15 ؛ 0.25 ؛ 0.4) ، تعمل هذه الأجهزة على اختبار مقاييس ضغط أخرى. يتم تثبيت هذه الأجهزة في معظم الحالات على مقاييس ضغط الوزن الساكن أو أي تركيبات أخرى قادرة على تطوير الضغط المطلوب.

تم تصميم مقاييس ضغط السفن للتشغيل في الأسطول النهري والبحري.

السكك الحديدية: مصممة للعمل في النقل بالسكك الحديدية.

التسجيل الذاتي: مقاييس الضغط في العلبة ، مع آلية تسمح لك بإعادة إنتاج الرسم البياني لمقياس الضغط على ورق الرسم البياني.

توصيل حراري

تعتمد مقاييس ضغط التوصيل الحراري على انخفاض الموصلية الحرارية لغاز مع ضغط. تحتوي مقاييس الضغط هذه على خيوط مدمجة ترتفع درجة حرارتها عند مرور التيار خلالها. يمكن استخدام المستشعر الحراري أو مستشعر درجة حرارة المقاومة (DOTS) لقياس درجة حرارة الفتيل. تعتمد درجة الحرارة هذه على معدل إطلاق الشعيرة للحرارة للغاز المحيط وبالتالي على التوصيل الحراري. غالبًا ما يستخدم مقياس Pirani ، والذي يستخدم خيطًا بلاتينيًا واحدًا في نفس الوقت عنصر التسخينومثل DOTS. تعطي مقاييس الضغط هذه قراءات دقيقة بين 10 و 10 3 مم زئبق. الفن ، لكنهم حساسون جدا ل التركيب الكيميائيالغازات المقاسة.

اثنين من الشعيرات

يتم استخدام ملف سلكي واحد كمسخن ، بينما يستخدم الآخر لقياس درجة الحرارة من خلال الحمل الحراري.

مقياس ضغط بيراني (خيط واحد)

يتكون مقياس ضغط بيراني من سلك معدنيفتح للضغط المقاس. يتم تسخين السلك بواسطة التيار المتدفق خلاله ويتم تبريده بواسطة الغاز المحيط. مع انخفاض ضغط الغاز ، ينخفض ​​تأثير التبريد أيضًا وتزداد درجة حرارة توازن السلك. مقاومة السلك هي دالة لدرجة الحرارة: من خلال قياس الجهد عبر السلك والتيار المتدفق خلاله ، يمكن تحديد المقاومة (وبالتالي ضغط الغاز). تم تصميم هذا النوع من مقاييس الضغط لأول مرة بواسطة Marcello Pirani.

تعمل المقاييس الحرارية والمقاييس الحرارية بطريقة مماثلة. الفرق هو أنه يتم استخدام المزدوجة الحرارية والثرمستور لقياس درجة حرارة الفتيل.

نطاق القياس: 10 3 - 10 مم زئبق فن. (حوالي 10 -1-1000 باسكال)

مقياس ضغط التأين

مقاييس التأين هي أكثر أدوات القياس حساسية للضغوط المنخفضة جدًا. يقيسون الضغط بشكل غير مباشر من خلال قياس الأيونات المتكونة عندما يقذف الغاز بالإلكترونات. كلما انخفضت كثافة الغاز ، سيتم تكوين عدد أقل من الأيونات. معايرة مقياس ضغط الأيونات غير مستقرة وتعتمد على طبيعة الغازات التي يتم قياسها ، وهو أمر غير معروف دائمًا. يمكن معايرتها من خلال المقارنة مع قراءات مقياس ضغط McLeod ، والتي تكون أكثر ثباتًا واستقلالية عن الكيمياء.

تتصادم الإلكترونات الحرارية مع ذرات الغاز وتنتج أيونات. تنجذب الأيونات إلى قطب كهربائي بجهد مناسب ، يُعرف باسم المجمع. يتناسب تيار المجمع مع معدل التأين ، وهو دالة للضغط في النظام. وبالتالي ، فإن قياس تيار المجمع يجعل من الممكن تحديد ضغط الغاز. هناك عدة أنواع فرعية من مقاييس التأين.

نطاق القياس: 10 10-10 3 مم زئبق فن. (حوالي 10 8 - 10 1 باسكال)

تنقسم معظم أجهزة قياس الأيونات إلى فئتين: الكاثود الساخن والكاثود البارد. النوع الثالث ، مقياس ضغط الدوار الدوار ، أكثر حساسية وتكلفة من النوعين الأولين ولم تتم مناقشته هنا. في حالة الكاثود الساخن ، ينتج عن الفتيل المسخن كهربائيًا شعاع إلكتروني. تمر الإلكترونات عبر مقياس الضغط وتقوم بتأين جزيئات الغاز من حولها. يتم جمع الأيونات الناتجة في القطب السالب الشحنة. يعتمد التيار على عدد الأيونات ، والذي يعتمد بدوره على ضغط الغاز. مقاييس ضغط الكاثود الساخن تقيس بدقة الضغط في حدود 10 3 مم زئبق. فن. حتى 10 10 ملم زئبق. فن. مبدأ مقياس الكاثود البارد هو نفسه ، باستثناء أن الإلكترونات تتولد في التفريغ بواسطة التفريغ الكهربائي عالي الجهد الناتج. مقاييس ضغط الكاثود البارد تقيس بدقة الضغط في حدود 10 2 مم زئبق. فن. حتى 10 9 ملم زئبق. فن. تعد معايرة مقاييس التأين حساسة للغاية للهندسة الإنشائية وكيمياء الغاز والتآكل والترسبات السطحية. قد تصبح معايرتها غير قابلة للاستخدام عند تشغيلها تحت ضغط جوي ومنخفض للغاية. تكوين الفراغ في ضغوط منخفضةعادة لا يمكن التنبؤ بها ، لذلك يجب استخدام مطياف الكتلة في نفس الوقت مع مقياس التأين لقياسات دقيقة.

الكاثود الساخن

يتكون مقياس التأين بالكاثود الساخن Bayard-Alpert عادةً من ثلاثة أقطاب تعمل في وضع الصمام الثلاثي ، حيث يكون الفتيل هو الكاثود. الأقطاب الثلاثة هي المجمع والخيوط والشبكة. يقاس تيار المجمع بوحدات بيكو أمبير بمقياس كهربي. عادةً ما يكون فرق الجهد بين الفتيل والأرض 30 فولت ، في حين أن جهد الشبكة تحت الجهد الثابت هو 180-210 فولت ، إذا لم يكن هناك قصف إلكتروني اختياري ، من خلال تسخين الشبكة ، والتي يمكن أن يكون لها إمكانات عالية تقارب 565 فولت. مقياس ضغط الأيونات الأكثر شيوعًا هو كاثود Bayard-Alpert الساخن مع مجمع أيون صغير داخل الشبكة. قد يحيط غلاف زجاجي بفتحة إلى الفراغ الأقطاب الكهربائية ، ولكن هذا لا يتم استخدامه عادةً ويتم تضمين مقياس الضغط في أداة التفريغ مباشرةً ويتم إخراج جهات الاتصال من خلال لوحة خزفية في الحائط. جهاز فراغ. يمكن أن تتلف مقاييس التأين بالكاثود الساخن أو تفقد المعايرة إذا تم تشغيلها تحت ضغط جوي أو حتى فراغ منخفض. مقاييس التأين بالكاثود الساخنة تقيس دائمًا لوغاريتميًا.

تتحرك الإلكترونات المنبعثة من الشعيرة للأمام وللخلف عدة مرات حول الشبكة حتى تصطدم بها. خلال هذه الحركات ، تصطدم بعض الإلكترونات بجزيئات الغاز وتشكل أزواجًا من الإلكترونات (التأين الإلكتروني). يتناسب عدد هذه الأيونات مع كثافة جزيئات الغاز مضروبة في التيار الحراري ، وتطير هذه الأيونات إلى المجمع ، وتشكل تيارًا أيونيًا. نظرًا لأن كثافة جزيئات الغاز تتناسب مع الضغط ، يتم تقدير الضغط عن طريق قياس تيار الأيونات.

إن حساسية الضغط المنخفض لمقاييس الكاثود الساخنة محدودة بالتأثير الكهروضوئي. تنتج الإلكترونات التي تضرب الشبكة أشعة سينية تنتج ضوضاء كهروضوئية في مجمع الأيونات. هذا يحد من نطاق مقاييس الكاثود الساخنة الأقدم إلى 10 8 مم زئبق. فن. و Bayard-Alpert إلى حوالي 10 × 10 ملم زئبق. فن. تمنع الأسلاك الإضافية عند جهد الكاثود في خط الرؤية بين مجمع الأيونات والشبكة هذا التأثير. في نوع الاستخراج ، لا تنجذب الأيونات بواسطة السلك ، ولكن بواسطة المخروط المفتوح. نظرًا لأن الأيونات لا يمكنها تحديد أي جزء من المخروط يجب أن تصطدم به ، فإنها تمر عبر الفتحة وتشكل حزمة أيونية. يمكن نقل هذا الشعاع الأيوني إلى كوب فاراداي.

الكاثود البارد

هناك نوعان من مقاييس الكاثود البارد: مقياس Penning (قدمه Max Penning) ، والمغنطرون المقلوب. الفرق الرئيسي بينهما هو موضع الأنود بالنسبة للكاثود. لا يحتوي أي منهم على خيوط ، ويتطلب كل منهم جهدًا يصل إلى 0.4 كيلو فولت حتى يعمل. يمكن للمغنطرونات المعكوسة قياس ضغوط تصل إلى 10-12 ملم زئبق. فن.

لا يمكن أن تعمل هذه المقاييس إذا تم إعادة تجميع الأيونات الناتجة عن الكاثود قبل وصولها إلى القطب الموجب. إذا كان متوسط ​​المسار الحر للغاز أقل من أبعاد مقياس الضغط ، فسيختفي التيار الموجود على القطب. الحد الأعلى العملي للضغط المقاس لمقياس ضغط Penning هو 10 3 مم زئبق. فن.

وبالمثل ، قد تفشل مقاييس الكاثود البارد في التشغيل عند ضغوط منخفضة جدًا ، نظرًا لأن الغياب القريب للغاز يجعل من الصعب ضبط تيار القطب - خاصة في مقياس Penning ، الذي يستخدم مجالًا مغناطيسيًا متماثلًا إضافيًا لإنشاء مسارات أيونية بالترتيب من الأمتار. في الهواء المحيط ، تتشكل أزواج أيونية مناسبة بالتعرض ل الإشعاع الكوني؛ تم اتخاذ تدابير في مقياس Penning لتسهيل تركيب مسار التفريغ. على سبيل المثال ، عادةً ما يكون القطب في مقياس Penning مستدقًا بدقة لتسهيل انبعاث المجال للإلكترونات.

تقاس دورات الخدمة لمقاييس الكاثود البارد عمومًا بالسنوات ، اعتمادًا على نوع الغازوالضغط الذي يعملون فيه. يمكن أن يؤدي استخدام مقياس الكاثود البارد في الغازات ذات المكونات العضوية الهامة ، مثل بقايا زيت المضخة ، إلى نمو أغشية كربون رقيقة داخل المقياس ، مما يؤدي في النهاية إلى قصر أقطاب القياس ، أو منع توليد مسار التفريغ.

تطبيق مقاييس الضغط

تستخدم مقاييس الضغط في جميع الحالات التي يكون فيها من الضروري معرفة الضغط والتحكم فيه وتنظيمه. في أغلب الأحيان ، تُستخدم مقاييس الضغط في هندسة الطاقة الحرارية ، في شركات الكيماويات ، والبتروكيماويات ، ومؤسسات صناعة الأغذية.

لون الترميز

في كثير من الأحيان ، يتم رسم حالات مقاييس الضغط المستخدمة لقياس ضغط الغازات ألوان مختلفة. لذا فإن مقاييس الضغط اللون الأزرقالعلب مصممة لقياس ضغط الأكسجين. المانومترات للأمونيا لها لون أصفر للحالة ، أبيض - للأسيتيلين ، أخضر داكن - للهيدروجين ، أخضر مائل إلى الرمادي - للكلور. مقاييس ضغط غاز البروبان والغازات الأخرى القابلة للاحتراق لها حالة حمراء. يحتوي الجسم الأسود على مقاييس ضغط مصممة للعمل مع الغازات غير القابلة للاحتراق.

أنظر أيضا

• ميكرومانومتر

ملحوظات

الروابط

في مقاييس ضغط السائل ، يتم موازنة الضغط المقاس أو الضغط التفاضلي بواسطة الضغط الهيدروستاتيكي لعمود السائل. تستخدم الأجهزة مبدأ أوعية الاتصال ، حيث المستويات سائل العملتتزامن عندما تكون الضغوط فوقها متساوية ، وعندما تكون الضغوط متساوية ، فإنها تحتل موقعًا يتم فيه موازنة الضغط الزائد في أحد الأوعية بواسطة الضغط الهيدروستاتيكي لعمود السائل الزائد في الآخر. تحتوي معظم أجهزة قياس ضغط السائل على مستوى مرئي لسائل العمل ، يحدد موضعه قيمة الضغط المقاس. تستخدم هذه الأجهزة في الممارسة المختبرية وفي بعض الصناعات.

هناك مجموعة مقاييس الضغط التفاضلي السائلة، حيث لا يتم ملاحظة مستوى سائل العمل بشكل مباشر. يؤدي التغيير في الأخير إلى تحريك العوامة أو تغيير خصائص جهاز آخر ، مما يوفر إما مؤشرًا مباشرًا للقيمة المقاسة باستخدام جهاز قراءة ، أو تحويل ونقل قيمته عبر مسافة.

أجهزة قياس السائل ذات الأنبوب المزدوج. لقياس الضغط والضغط التفاضلي ، يتم استخدام مقاييس ضغط ذات أنبوبين ومقاييس ضغط تفاضلي بمستوى مرئي ، وغالبًا ما يُطلق عليها على شكل حرف U. يظهر رسم تخطيطي لمقياس الضغط هذا في الشكل. 1 ، أ. يتم تثبيت أنبوبين زجاجيين متصلين عموديين 1 ، 2 على معدن أو قاعدة خشبية 3 ، التي يتم إرفاق لوحة المقياس 4. الأنابيب مملوءة بسائل العمل حتى الصفر. يتم توفير الضغط المقاس للأنبوب 1 ، ويتواصل الأنبوب 2 مع الغلاف الجوي. عند قياس فرق الضغط ، يتم توفير الضغوط المقاسة لكلا الأنبوبين.

أرز. واحد. مخططات لمقياس ضغط ثنائي الأنابيب (ج) وأنبوب واحد (ب):

1 ، 2 - أنابيب زجاجية عمودية متصلة ؛ 3 - قاعدة 4 - لوحة الميزان

يتم استخدام الماء والزئبق والكحول وزيت المحولات كسوائل عمل. وبالتالي ، في أجهزة قياس ضغط السائل ، يتم تنفيذ وظيفة العنصر الحساس الذي يدرك التغيرات في القيمة المقاسة بواسطة سائل العمل ، وقيمة المخرجات هي فرق المستوى ، وقيمة الإدخال هي الضغط أو فرق الضغط. انحدار الخاصية الساكنة يعتمد على كثافة سائل العمل.

للقضاء على تأثير القوى الشعرية في أجهزة قياس الضغط ، يتم استخدام أنابيب زجاجية بقطر داخلي 8 ... 10 ملم. إذا كان سائل العمل عبارة عن كحول ، فيمكن تقليل القطر الداخلي للأنابيب.

تُستخدم أجهزة قياس الضغط المملوءة بالماء ثنائي الأنابيب لقياس الضغط والفراغ والضغط التفاضلي للهواء والغازات غير العدوانية في نطاق يصل إلى ± 10 كيلو باسكال. يؤدي ملء مقياس الضغط بقياس الزئبق إلى توسيع الحدود إلى 0.1 ميجا باسكال ، في حين أن الوسيط المقاس يمكن أن يكون الماء والسوائل والغازات غير العدوانية.

عند استخدام مقاييس ضغط السائل لقياس فرق الضغط بين الوسائط تحت ضغط ثابت يصل إلى 5 ميجا باسكال ، عناصر إضافية، مصمم لحماية الجهاز من الضغط الساكن في اتجاه واحد والفحص الوضعية الأوليةمستوى سائل العمل.

مصادر الأخطاء في مقاييس ضغط الأنبوب المزدوج هي الانحرافات عن القيم المحسوبة للتسارع المحلي للسقوط الحر ، وكثافة مائع العمل والوسط فوقه ، وأخطاء في قراءة الارتفاعات h1 و h2.

وترد كثافات مائع ووسط العمل في جداول الخصائص الفيزيائية الحرارية للمواد حسب درجة الحرارة والضغط. يعتمد الخطأ في قراءة الفرق في ارتفاعات مستويات مائع العمل على قيمة تقسيم المقياس. بدون أجهزة بصرية إضافية ، بقيمة تقسيم 1 مم ، يكون خطأ قراءة فرق المستوى ± 2 مم ، مع مراعاة الخطأ في تطبيق المقياس. عند استخدام أجهزة إضافية لتحسين دقة القراءة h1 ، h2 ، من الضروري مراعاة الاختلاف في معاملات تمدد درجة الحرارة للمقياس والزجاج ووسط العمل.

مقاييس ضغط الأنبوب الواحد. لتحسين دقة قراءة فرق المستوى ، يتم استخدام أجهزة قياس الضغط أحادية الأنبوب (كوب) (انظر الشكل 1 ، ب). في مقياس الضغط أحادي الأنبوب ، يتم استبدال أنبوب واحد بوعاء عريض ، يتم فيه توفير أكبر قدر من الضغوط المقاسة. الأنبوب المتصل بلوحة القياس عبارة عن أنبوب قياس ويتصل بالجو ؛ عند قياس فرق الضغط ، يتم تطبيق الضغط الأصغر عليه. يُسكب سائل العمل في مقياس الضغط حتى علامة الصفر.

تحت تأثير الضغط ، يتدفق جزء من سائل العمل من الوعاء العريض إلى أنبوب القياس. نظرًا لأن حجم السائل المزاح من الوعاء العريض يساوي حجم السائل الداخل إلى أنبوب القياس ،

يؤدي قياس ارتفاع عمود واحد فقط من سائل العمل في أجهزة قياس الضغط أحادية الأنبوب إلى انخفاض في خطأ القراءة ، والذي لا يتجاوز ± 1 مم بقيمة تقسيم تبلغ 1 مم ، مع مراعاة خطأ التدرج في المقياس. المكونات الأخرى للخطأ ، بسبب الانحرافات عن القيمة المحسوبة لتسارع السقوط الحر ، وكثافة مائع العمل والوسيط فوقه ، والتمدد الحراري لعناصر الأداة ، شائعة في جميع أجهزة قياس السائل.

بالنسبة لمقاييس الضغط ذات الأنبوب المزدوج والأنبوب الواحد ، فإن الخطأ الرئيسي هو الخطأ في قراءة فرق المستوى. مع نفس الخطأ المطلق ، يتناقص الخطأ المخفض في قياس الضغط مع زيادة الحد الأعلى لقياس مقياس الضغط. يبلغ الحد الأدنى لنطاق قياس أجهزة قياس الضغط المملوءة بالماء أحادي الأنبوب 1.6 كيلو باسكال (160 ملم واط) ، بينما لا يتجاوز خطأ القياس المنخفض ± 1٪. يعتمد تصميم مقاييس الضغط على الضغط الساكن الذي صممت من أجله.

ميكرومومتر. لقياس فرق الضغط والضغط حتى 3 كيلو باسكال (300 كجم / م 2) ، يتم استخدام مقاييس ميكرومومتر ، وهي نوع من أجهزة قياس الضغط أحادية الأنبوب ومجهزة أجهزة خاصةإما لتقليل قيمة تقسيم الميزان ، أو لتحسين دقة قراءة مستوى الارتفاع من خلال استخدام الأجهزة البصرية أو غيرها من الأجهزة. أكثر المقاييس الدقيقة المخبرية شيوعًا هي مقاييس ميكرومومتر من نوع MMN مع أنبوب قياس مائل (الشكل 2). يتم تحديد قراءات الميكرومومتر من خلال طول عمود السائل العامل n في أنبوب القياس 1 ، الذي له زاوية ميل أ.

أرز. 2.:

1 - أنبوب القياس ؛ 2 - سفينة 3 - قوس. 4 - القطاع

على التين. 2 قوس 3 مع أنبوب قياس 1 مثبت على القطاع 4 في واحد من خمسة مواضع ثابتة ، والتي تتوافق مع k = 0.2 ؛ 0.3 ؛ 0.4 ؛ 0.6 ؛ يتراوح قياس 0.8 وخمسة أدوات من 0.6 كيلو باسكال (60 كجم / م 2) إلى 2.4 كيلو باسكال (240 كجم / م 2). لا يتجاوز خطأ القياس المعطى 0.5٪. الحد الأدنى لقيمة القسمة عند k = 0.2 هو 2 Pa (0.2 kgf / m2) ، ويحد انخفاض إضافي في قيمة القسمة المرتبطة بانخفاض زاوية ميل أنبوب القياس من خلال انخفاض دقة قراءة الموضع من مستوى سائل العمل بسبب تمدد الغضروف المفصلي.

الأجهزة الأكثر دقة هي المقاييس الدقيقة من نوع MM ، والتي تسمى التعويض. لا يتجاوز الخطأ في قراءة ارتفاع المستوى في هذه الأجهزة ± 0.05 مم نتيجة استخدام نظام بصري لتحديد المستوى الأولي ومسمار ميكرومتر لقياس ارتفاع عمود سائل العمل ، والذي يوازن الضغط أو الضغط المقاس فرق.

بارومتراتتستخدم لقياس الضغط الجوي. الأكثر شيوعًا هي مقاييس الكوب المملوءة بالزئبق ، والتي يتم معايرتها بوحدة ملم زئبق. فن. (تين. 3).

أرز. 3: 1 - رنيه ؛ 2- ترمومتر

لا يتجاوز الخطأ في قراءة ارتفاع العمود 0.1 مم ، ويتحقق ذلك باستخدام الورنية 1 ، والتي تتماشى مع الجزء العلوي من الغضروف المفصلي الزئبقي. مع المزيد القياس الدقيقالضغط الجوي ، من الضروري إدخال تصحيحات لانحراف تسارع السقوط الحر عن المعدل الطبيعي وقيمة درجة حرارة البارومتر المقاسة بواسطة مقياس الحرارة 2. إذا كان قطر الأنبوب أقل من 8 ... 10 مم ، انخفاض الشعيرات الدموية بسبب التوتر السطحي للزئبق يؤخذ في الاعتبار.

مقاييس الضغط(مقاييس ضغط McLeod) ، مخططها موضح في الشكل. 4 ، تحتوي على خزان 1 مع الزئبق وأنبوب 2 مغمور فيه.يتواصل الأخير مع أسطوانة القياس 3 والأنبوب 5. تنتهي الأسطوانة 3 بصم قياس شعري 4 ، وشعرية مقارنة 6 متصلة بالأنبوب 5. كلا الشعيرات الدموية لها نفس الأقطار بحيث لا يوجد تأثير للقوى الشعرية على نتائج القياس. يتم توفير الضغط للخزان 1 من خلال صمام ثلاثي الاتجاهات 7 ، والذي يمكن أن يكون أثناء عملية القياس في المواضع الموضحة في الرسم التخطيطي.

أرز. أربعة.:

1 - خزان 2 ، 5 - أنابيب ؛ 3 - اسطوانة القياس 4 - قياس الشعيرات الدموية للصم ؛ 6 - شعري مرجعي ؛ 7 - صمام ثلاثي 8- فم البالون

يعتمد مبدأ تشغيل مقياس الضغط على استخدام قانون Boyle-Mariotte ، والذي بموجبه ، بالنسبة لكتلة ثابتة من الغاز ، يكون ناتج الحجم والضغط عند درجة حرارة ثابتة قيمة ثابتة. عند قياس الضغط ، يتم إجراء العمليات التالية. عندما يتم ضبط الصمام 7 على الموضع a ، يتم توفير الضغط المقاس للخزان 1 والأنبوب 5 والشعرية 6 ويتم تصريف الزئبق في الخزان. ثم يتم نقل الصمام 7 بسلاسة إلى الموضع c. نظرًا لأن الضغط الجوي يتجاوز بشكل كبير p المقاس ، يتم إزاحة الزئبق إلى الأنبوب 2. عندما يصل الزئبق إلى فم الأسطوانة 8 ، المحدد في الرسم البياني بالنقطة O ، يتم قطع حجم الغاز V في الأسطوانة 3 وقياس الشعيرات الدموية 4 من الوسط المقيس: تؤدي الزيادة الأخرى في مستوى الزئبق إلى ضغط حجم القطع. عندما يصل الزئبق في أنبوب القياس الشعري إلى الارتفاع h ويتوقف مدخل الهواء إلى الخزان 1 ويتم ضبط الديك 7 على الموضع ب. يتوافق موضع الصنبور 7 والزئبق الموضح في الرسم التخطيطي مع لحظة أخذ قراءات مقياس الضغط.

الحد الأدنىقياس ضغط الضغط هو 10 -3 باسكال (10-5 مم زئبق) ، والخطأ لا يتجاوز ± 1٪. تحتوي الأدوات على خمسة نطاقات قياس وتغطي ضغوطًا تصل إلى 10 3 باسكال. كلما انخفض الضغط المقاس ، زاد حجم البالون 1 ، وأقصى حجم له 1000 سم 3 ، وأدنى حجم 20 سم 3 ، وقطر الشعيرات الدموية 0.5 و 2.5 مم ، على التوالي. الحد الأدنى للقياس لمقياس الضغط مقيد بشكل أساسي بالخطأ في تحديد حجم الغاز بعد الضغط ، والذي يعتمد على دقة تصنيع الأنابيب الشعرية.

مجموعة من أجهزة قياس الضغط ، جنبًا إلى جنب مع مقياس الضغط الغشائي السعوي ، هي جزء من معيار الولاية الخاص لوحدات الضغط في نطاق 1010 -3 ... 1010 3 باسكال.

تتمثل مزايا مقاييس ضغط السائل المدروسة ومقاييس الضغط التفاضلي في بساطتها وموثوقيتها بدقة قياس عالية. عند العمل مع الأجهزة السائلةمن الضروري استبعاد احتمال حدوث أحمال زائدة وتغيرات مفاجئة في الضغط ، لأنه في هذه الحالة قد يتناثر مائع العمل في الخط أو الغلاف الجوي.

يعتمد مبدأ التشغيل على موازنة الضغط المقاس أو فرق الضغط مع ضغط عمود السائل. لديهم هيكل بسيط ودقة قياس عالية ، ويستخدمون على نطاق واسع كأدوات مختبرية ومعايرة. تنقسم مقاييس ضغط السائل إلى: على شكل حرف U ، وجرس ، وحلقي.

على شكل حرف U. يعتمد مبدأ العملية على قانون السفن الموصلة. هم أنبوبان (1) وكوب أنبوب واحد (2).

1) عبارة عن أنبوب زجاجي 1 ، مركب على لوح 3 بمقياس ومملوء بسائل حاجز 2. يتناسب فرق المستوى في الأكواع مع انخفاض الضغط المقاس. "-" 1. عدد من الأخطاء: بسبب عدم الدقة في قراءة موضع الغضروف المفصلي ، تغييرات في تطويق T. الظواهر الشعرية المتوسطة (تم القضاء عليها بإدخال التعديلات). 2. الحاجة إلى قراءتين مما يؤدي إلى زيادة الخطأ.

2) التمثيل عبارة عن تعديل لأنبوبين ، ولكن يتم استبدال ركبة واحدة بوعاء واسع (كوب). تحت تأثير الضغط الزائد ، ينخفض ​​مستوى السائل في الوعاء ، وفي الأنبوب يرتفع.

تتشابه مقاييس الضغط التفاضلي العائمة على شكل حرف U من حيث المبدأ مع مقاييس الكوب ، ولكن لقياس الضغط تستخدم حركة تعويم موضوعة في كوب عندما يتغير مستوى السائل. عن طريق جهاز النقل ، يتم تحويل حركة العوامة إلى حركة سهم التأشير. حد القياس الواسع "+".

أجهزة قياس ضغط الجرس. تستخدم لقياس الضغط التفاضلي والفراغ.

في هذا الجهاز ، الجرس 1 ، معلق على

الربيع الممتد باستمرار 2 ، مغمور جزئيًا في فصل السائل 3 ، يصب في الوعاء 4. عند P1 = P2 ، يكون جرس الجهاز في حالة توازن. عندما يحدث اختلاف في الضغط ، سيضطرب التوازن وستظهر قوة رفع ، قطة. سيحرك الجرس. عندما يتحرك الجرس ، يضغط الزنبرك.

مقاييس الحلقة. يتم تطبيقها لقياس فرق الضغط وكذلك الضغوط الصغيرة والتفريغ. يعتمد الإجراء على مبدأ "المقاييس الحلقية".

32.متعدد الدوائر asr

عادةً ما يتم استخدام ACP متعدد الحلقات في الحالات التي لا يسمح فيها ACP أحادي الحلقة ، حتى مع وجود منظم p ، بالحصول على الجودة المطلوبة للتنظيم (غالبًا ما تكون هذه كائنات ذات وقت تأخير كبير). على نطاق واسع في صناعة المواد الغذائية تلقى تتالي ACP ، القط. تنطبق أيضًا على ASR متعدد الدوائر. عادةً ما يتم استخدام المتتالية في الحالات التي يمكنك فيها ، جنبًا إلى جنب مع المعلمة التكنولوجية الرئيسية Y ، العثور على Ushtrich إضافية ، قطة. يعتمد أيضًا على الإجراء المزعج الرئيسي ، لكن له وقت تأخير أقصر.

يستخدم قياس الضغط على نطاق واسع في العديد من العمليات التكنولوجية. هذا النوع من القياس ضروري ل عمل آمنالتركيبات ، قياس التدفق السائل ، إلخ. الأجهزة الحديثةتوفر قياسات الضغط تعريف دقيقالضغط في وسائل الإعلام المختلفة ، بما في ذلك الوسائل العدوانية.

يعد مقياس الضغط من أشهر الأجهزة وأكثرها شيوعًا لقياس الضغط. بشكل عام ، مقياس الضغط هو أداة أو جهاز قياس لقياس الضغط أو الضغط التفاضلي. يتميز بدرجة دقة تبلغ 0.2 ؛ 0.6 ؛ 1.0 ؛ 1.5 ؛ 2.5 ؛ 4.0 (الأقل هو الأكثر دقة) وحدود القياس. اعتمادًا على نوع الضغط الذي يقيسه مقياس الضغط ، هناك:

مقاييس الضغط المطلق تقيس الضغط المطلق ، أي والتي تقاس من الصفر المطلق ؛

مقاييس ضغط المقياس الإيجابي تقيس ضغط المقياس ؛

مقاييس الفراغ تقيس الضغط بدرجة كبيرة تحت الغلاف الجوي (الفراغ). تُستخدم مقاييس الضغط هذه في تقنية التفريغ لقياس الضغط في الوسائط المتخلخلة ؛

تقيس البارومترات الضغط الجوي ؛
- مقاييس الضغط التفاضلي (مقاييس الضغط التفاضلي) تقيس فرق الضغط ؛
- مقاييس الفراغ تقيس الضغط الزائد الإيجابي والسلبي ؛
- تقيس الميكرومومتر فرق الضغط ، وتكون قيمه قريبة من بعضها البعض.

تخصيص الأنواع التاليةمقاييس:

- مقاييس ضغط العمل الفنية العامة والصناعية العامة

الفئة الأكثر شمولاً وشعبية من أجهزة قياس الضغط. مقاييس الضغط التقنية العامة تقيس الضغط الزائد وضغط الفراغ للسوائل والغازات والبخار غير العدوانية وغير المتبلورة. هذه الأجهزة مقاومة للاهتزازات التي تحدث أثناء التشغيل. معدات صناعية. فصول الدقة 1 ؛ 1.5 ؛ 2.5 تشمل التقنية العامة مقاييس ضغط الغلايات للتشغيل في أنظمة الإمداد الحراري. تتضمن مجموعة مقاييس الضغط الفنية العامة أيضًا مقاييس ضغط رقمية تعرض نتائج القياسات على شاشة رقمية ولها مخرجات رقمية وحالية. المطبقة في عمليات الانتاج، هندسة الطاقة الحرارية ، في نقل السوائل والغازات ، في المنشآت الميكانيكية.

- مقاييس الضغط المرجعية

تستخدم مقاييس الضغط النموذجية للتحقق أدوات القياسوقياس الضغط الزائد للسوائل والغازات بدقة متزايدة. لديهم فئة عالية الدقة: مقاييس الوزن الميت - 0.05 ؛ 0.2 ؛ مقاييس ضغط الزنبرك - 0.16 ؛ 0.25 ؛ 0.4 يتم تحقيق دقة عالية في قياس الضغط بسبب ميزات التصميموأسطح التروس في آلية النقل مع تشطيب نظيف بشكل خاص.

- مقاييس الضغط الكهربائي

تستخدم مقاييس ضغط التلامس الكهربائي للتحكم في قيم عتبة الضغط والإشارة إليها. تقيس أجهزة قياس الضغط من هذا النوع الضغط الزائد والفراغ للسوائل والغازات والبخار غير العدوانية وغير المتبلورة وتتحكم بشكل منفصل في الخارج الدوائر الكهربائيةعندما يتم تجاوز قيمة العتبة. يتم إجراء تبديل آلية التحكم بواسطة مجموعة اتصال قياسية أو optocoupler. تنتج الصناعة مقاييس ضغط كهربائية مقاومة للانفجار.

- مقاييس ضغط خاصة

تم تصميم مقاييس الضغط الخاصة لقياس الضغط الزائد وضغط الفراغ للغازات (الأمونيا والأكسجين والأسيتيلين والهيدروجين). يتم استخدامها في مختلف فروع الصناعة والتكنولوجيا. مقياس ضغط خاص يقيس ضغط نوع واحد فقط من الغاز. لتمييز مقاييس الضغط ، يشار إلى اسم الغاز على مقياسها ، والجسم مرسوم لون معين، يتم استخدام الحرف المقابل في تعيين مقاييس الضغط. على سبيل المثال ، مقاييس ضغط الأمونيا لها جسم اللون الأصفر، تصميم مقاوم للتآكل ، يحتوي التعيين على الحرف A. فئات الدقة هي نفسها لمقاييس الضغط الفنية العامة.

- أجهزة قياس الضغط ذاتية التسجيل

تعمل أجهزة قياس الضغط ذات التسجيل الذاتي على قياس الضغط المقاس وتسجيله باستمرار على ورق الرسم البياني (من واحد إلى ثلاثة معانيالوقت ذاته). الغرض منه هو قياس الضغط الزائد والفراغ للبيئات غير العدوانية. تستخدم في الصناعة والطاقة.

- مقاييس ضغط السفن

تعمل مقاييس ضغط السفن على قياس الضغط الزائد وضغط الفراغ للسوائل (وقود الديزل والزيت والماء) وبخار الماء والغازات. لقد زادت الحماية من الرطوبة والغبار ، ومقاومة الاهتزازات ، ومقاومة التأثيرات المناخية. تستخدم في النقل النهري والبحري.

- مقاييس السكك الحديدية

مقاييس ضغط السكك الحديدية تقيس الضغط الزائد وضغط الفراغ للوسائط (الماء ، الوقود ، الزيت ، الهواء ، الفريونات) في أنظمة وتركيبات المعدات الدارجة للنقل بالسكك الحديدية الكهربائية.

على عكس مقاييس الضغط ، لا تقيس مستشعرات الضغط ومحولات الطاقة ، بل تحول الضغط إلى نوع مختلف من الإشارات (موحد كهربائي ، هوائي ، رقمي). للتحويل ، يتم استخدام طرق مختلفة (سعوية ، مقاومة ، طنين ، إلخ.) أجهزة الاستشعار تقيس الفائض ، الفراغ ، الضغط المطلق والتفاضلي ، ضغط الفراغ ، الهيدروستاتيكي.

تتميز مستشعرات الضغط (المحولات) بحدود القياس ونطاق التردد ودقة القياس ومؤشرات الوزن والحجم. يتم إنتاج مستشعرات الضغط DM5007 بمؤشر رقمي ، في إصدارات مقاومة للشرر ومقاومة للانفجار. يملكون موثوقية عاليةوالحساسية وتقديم دقة قياس عالية.

تحتوي محولات الضغط من سلسلة Sapphire-22MPS على مؤشر رقمي مدمج ووحدة إلكترونية موحدة. لقياس الضغط ، يتم استخدام مقياس الضغط ، والذي تتغير مقاومته عندما يتشوه العنصر الحساس تحت تأثير الضغط المقاس. يتم إرسال الإشارة الكهربائية من مقياس الضغط إلى المحول الإلكتروني ثم عند الإخراج في شكل إشارة تيار موحدة. أدى نظام التعويض الحراري ومعالجة إشارة المعالجات الدقيقة المستخدمة في Sapphire-22MPS إلى زيادة دقة القياسات وتبسيط إعداد "صفر" و "نطاق القياس" وتحديد حدود القياس داخل النطاقات الفرعية.

تستخدم محولات الضغط على نطاق واسع في أنظمة الأتمتة والتحكم في العمليات ، في النفط والغاز ، صناعة كيميائيةوالطاقة النووية.

يعتمد عمل مقياس الحرارة على العلاقة بين درجة حرارة وضغط الوسط (سائل ، غاز) في نظام حراري مغلق. تستخدم موازين الحرارة المانومترية في العمليات التكنولوجية لقياس درجة حرارة السوائل والغازات.

اعتمادًا على نوع سائل العمل (المكثف أو الغاز) ، تنقسم موازين الحرارة إلى تكثيف وغاز. يتم تمييز موازين الحرارة من نوع التكثيف بـ TKP ، على سبيل المثال ، TKP-160Sg-M2.

تحتوي موازين الحرارة المانومترية الكهربائية على أسهم إشارة تحدد العتبات العلوية والسفلية. عند الوصول إلى درجة حرارة أي من العتبات ، يتم إغلاق أو فتح مجموعة التلامس الكهربائي (الإشارة). هذه الميزة، والذي يسمح لك بالإشارة إلى درجة الحرارة المحددة في النظام ، جعل من الممكن استدعاء موازين الحرارة من هذا النوع بالتلامس الكهربائي أو الإشارة. وتشمل هذه ترمومتر قياس الضغط TKP-100Ek.