Аппараты для измерения давления¶
Аппарат для измерения давления — прибор, предназначенный для определения величины давления газа, жидкости или пара в замкнутом объёме или в атмосфере. Классификация таких приборов включает манометры (избыточное давление), барометры (атмосферное давление), вакуумметры (давление ниже атмосферного), тягомеры (разность давлений) и мановакуумметры (совмещённые шкалы). Критерии выбора «лучшего» прибора определяются точностью класса точности, диапазоном измерений, типом среды и условиями эксплуатации.
¶Основные типы аппаратов
¶Манометры
Манометры — наиболее распространённый класс приборов для измерения избыточного давления. По принципу действия различают:
- Жидкостные — работают на уравновешивании столба жидкости (ртуть, вода, спирт) давлением среды. Просты и надёжны, но ограничены точностью и применимы для небольших давлений.
- Пружинные — деформация чувствительного элемента (трубчатая Бурдона, мембрана, сильфон) преобразуется в показания стрелки. Наиболее массовый тип в промышленности.
- Электронные (цифровые) — давление преобразуется в электрический сигнал датчиком (пьезорезистивным, ёмкостным, тензометрическим), показания выводятся на дисплей. Обеспечивают высокую точность, регистрацию данных и передачу по цифровым протоколам.
¶Барометры
Барометры измеряют атмосферное давление. Различают ртутные (столб ртути в трубке, открытой к атмосфере) и анероидные (упругая металлическая капсула — анероид). Ртутные барометры считаются эталонными, анероидные — более практичны для бытового и полевого применения.
¶Вакуумметры и мановакуумметры
Вакуумметры измеряют давление ниже атмосферного, мановакуумметры совмещают шкалу манометра и вакуумметра. Среди точных приборов для глубокого вакуума применяются мембранные и ионизационные вакуумметры.
¶Классы точности
Точность прибора определяется классом точности — допустимой погрешностью в процентах от верхнего предела измерений. По российским стандартам (ГОСТ 8.586, ГОСТ 2405) классы точности манометров включают 0,05; 0,1; 0,15; 0,25; 0,4; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Класс 0,05 и 0,1 характерен для эталонных и лабораторных приборов, 1,0–2,5 — для промышленной эксплуатации. Калибровка манометров выполняется по ГОСТ 8.586 с использованием эталонных приборов высшего класса точности.
¶Критерии выбора
Понятие «лучший аппарат» определяется задачей измерения. Основные параметры выбора:
| Параметр | Влияние на выбор |
|---|---|
| Диапазон измерений | Верхний предел должен превышать измеряемое давление с запасом (обычно 1,5–2 раза) |
| Класс точности | Чем выше точность, тем строже условия эксплуатации и калибровки |
| Тип среды | Агрессивные среды требуют коррозионностойких материалов (нержавеющая сталь, титан) |
| Условия эксплуатации | Температура, вибрация, электромагнитные помехи |
| Требования к данным | Регистрация, передача по цифровым протоколам (Modbus, HART, 4–20 мА) |
¶Применение
Аппараты для измерения давления применяются в нефтегазовой и химической промышленности, энергетике, медицине (тонометры), метеорологии, пищевой промышленности, авиации и космической технике. В России производством манометров занимаются предприятия в Саратове, Ижевске, Подольске и других городах; отечественные приборы соответствуют требованиям ГОСТ и сертифицированы для применения в промышленной автоматике.
Источники:
- ГОСТ 2405-88. Приборы для измерения давления и вакуума. Общие технические условия
- ГОСТ 8.586-2005. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерений давления
- Справочник по промышленной автоматике и измерительной технике