Чем измеряют гидростатическое давление в жидкости?

Описание приборов измерения атмосферного давления

19.06.2015
Давление воздуха изменяется в широких пределах. Если оно больше 760 миллиметров ртутрного столба, то считается повышенным

, если меньше – то
пониженным
.

Наблюдения за изменением атмосферного давления позволяют предсказывать погоду. Например, при повышении давления в зимний период погода становится морозней, а летом – жаркой.

Пониженное атмосферное давление способствует появлению облачности, выпадению осадков.

Поэтому постоянно знать величину атмосферного давления и контролировать его изменения необходимо не только ученым, медикам, но и всем нам.

Атмосферное давление

Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба, а также в Паскалях и гектоПаскалях. Принято считать нормальным давление, которое равно 760 мм рт. ст. (1013,25 гПа) .

Атмосферное давление, как правило, изменяется в зависимости от изменений погодных условий. Зачастую давление падает перед ненастной погодой, повышается – перед хорошей. Ведение учета изменения давления позволяет определить перемещение циклонов и направление ветров.

На самочувствие человека, проживающего долгое время в определенной местности, изменение характерного давления зачастую не влияет. В случаях, когда происходят непериодические колебания атмосферного давления, даже у здоровых людей появляется головная боль, падает работоспособность и ощущается тяжесть тела.

Изменение атмосферного давления также влияет на многие технологические процессы.

Например, при переработке нефтепродуктов, где давление является одним из основных контролируемых технических параметров; хлебо-булочное производство, где показания давления сильно влияют на влажность полуфабрикатов из теста; в авиационной промышленности это очень важный параметр, оказывающий влияние на сроки и условия эксплуатации.

Приборы для измерения атмосферного давления

На сегодняшний день существует несколько видов барометров, с помощью которых осуществляют измерение давления воздуха:

• Ртутный сифонный барометр – представляет У-образную, наполненную ртутью трубку с открытым и запаянным концом.
• Ртутный чашечный барометр – состоит из вертикальной, наполненной ртутью трубки, верхний конец которой запаян, а нижний находится в специальной чашечке с ртутью.
• Барометр-анероид – является безвоздушной металлической коробкой с волнообразными стенками.
• Барограф – самопищущий прибор, который применяют для наблюдения за барометрическим давлением в определенные промежутки времени.
• Электронный барометр – цифровой прибор, работающий по принципу обычного анероида или по принципу измерения давления воздуха на чувствительный кристалл.

Ртутные барометры являются более точными и надежными по сравнению с анероидами, по ним проверяют работу других видов барометров. Высота давления в них определяется по высоте столба ртути. Метеорологические станции оборудованы чашечными барометрами.

Измерение атмосферного давления с помощью термогигрометра

Атмосферное давление измеряется не только с помощью различных видов барометров, но и такими универсальными цифровыми приборами, как термогигрометры.

Несмотря на то, что основная задача данных устройств – определение относительной влажности и температуры, они прекрасно справляются и с измерением давления воздуха, показывая максимально точные величины.

Поэтому такие многофункциональные приборы приобрести намного выгоднее, чем устаревшие барометры и психрометры.

АО «ЭКСИС» предлагает Вашему вниманию огромный ассортимент электронных измерителей давления и других контрольно-измерительных приборов высокого качества и всегда по доступным ценам.

В частности, в нашей копании Вы сможете приобрести следующие модели термогигрометров:

• Термогигрометр ИВТМ-7 М 2-Д-В
  . Прибор, помимо измерения и регистрации температуры и относительной влажности воздуха и других неагрессивных газов, измеряет атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба и гПа, может регистрировать данные в энергонезависимой памяти, пересчитывать результаты измерений в различные единицы (процент относительной влажности, г/м3), осуществлять одновременную индикацию измеряемых значений. ИВТМ-7 М 2-Д-В обладает высокой степенью пылевлагозащиты (IP65), благодаря чему возможно его использование в помещениях с повышенной влажностью.
• Термогигрометр ИВТМ-7 К-1
  . Прибор измеряет атмосферное давление в кПа, может пересчитывать значения различных единиц влажности, осуществлять одновременную индикацию измеряемых значений, регистрировать данные на microSD, возможно подключение различных типов первичных преобразователей.
• Термогигрометр ИВТМ-7 Р-03-И-Д
  . Прибор оснащен жидкокристаллическим индикатором, предназначенным для визуального контроля значений относительной влажности, температуры и давления. Имеет малые габариты и эргономичный корпус.
• Термогигрометр ИВТМ-7 М 6-Д (в эргономичном корпусе).
  Прибор измеряет атмосферное давление в кПа, может регистрировать данные на энергонезависимой карте памяти, пересчитывать результаты измерений в различные единицы, осуществлять одновременную индикацию измеряемых значений. Имеет эргономичный корпус, большой и удобный дисплей.
• Термогигрометр ИВТМ-7 М 3-Д-В
  . Прибор, помимо измерения и регистрации температуры и относительной влажности воздуха и других неагрессивных газов, измеряет атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба и гПа, может регистрировать данные в энергонезависимой памяти, пересчитывать результаты измерений в различные единицы (процент относительной влажности, г/м3), осуществлять одновременную индикацию измеряемых значений. Модель ИВТМ-7 М3-Д-В предназначена для создания измерительной сети. Степень влагозащиты корпуса и датчика IP65, благодаря чему возможно его использование в помещениях с повышенной влажностью.
• Термогигрометр ИВТМ-7 М 6-Д.
  Прибор измеряет атмосферное давление в кПа, может регистрировать данные на энергонезависимой карте памяти (microSD), пересчитывать результаты измерений в различные единицы, осуществлять одновременную индикацию измеряемых значений.

Все модели термогигрометров имеют интерфейс связи с ПК посредством USB, RS-232 и могут крепиться к стене.

Жидкостные манометры

Жидкостные манометры имеют достаточно простой принцип работы. Давление в них будет измеряться именно по высоте жидкости в столбе. Обычно такие приборы выполняются в виде двух сообщающихся сосудов, в которых присутствует рабочая жидкость.

Один конец сосуда в обязательном порядке должен соединяться со средой, где будет происходить измерение давления. Второй конец должен оставаться открытым. Под воздействием давления измеряемой среды жидкость постепенно начнет перемещаться из одного колена в другое. Когда уровень жидкости в колене уровняется можно проводить измерения и записывать показатели. Разность жидкости будет пропорциональна избыточному давлению (PH). Его расчет проводится по формуле:

PH=Hpg, где:

• H – высота столба жидкости.
• P – плотность жидкости.
• G – ускорение силы тяжести.

Благодаря такому манометру у вас также появится замечательная возможность измерять разрежение и разность давлений.

Конечно, подобный манометр активно используется, но он может иметь и определенные недостатки. Основной недостаток заключается в том, что практически невозможно измерить пульсирующее давление.

Приборы для измерения давления

Тонометр — медицинский прибор для измерения артериального давления (АД) и частоты пульса — применяется в учреждениях здравоохранения и в домашних условиях для определения состояния сердечно-сосудистой системы. При отсутствии проблем уровень артериального давления остается стабильным.

• Небольшие колебания давления до 20 мм. рт. ст. для систолического или верхнего значения и до 10 мм. рт. ст. для диастолического или нижнего значения в течение одного дня возможны и не являются опасными. Причины колебаний различны: от стресса и волнения до физических нагрузок и обильного приема пищи.
• Продолжительное отклонение уровня АД от стандартных значений, тем более выходящее за пределы нормы, является возможным сигналом развития заболевания и требует скорейшего визита к врачу.

Важно отметить, что у каждого человека есть свой оптимальный диапазон артериального давления, обеспечивающий наилучшее самочувствие. Знание оптимального диапазона давления помогает врачу выявить изменения в состоянии здоровья.

Чтобы определить свой диапазон давления в домашних условиях, нужно приобрести наручный прибор для измерения давления человека «Омрон» . Помните: давление, отличное от нормы, рабочим для здорового человека не бывает. Даже нормальное самочувствие в таком случае является дополнительным поводом обратиться за мед. консультацией.

Зачем измерять АД?

Инфаркт, инсульт, почечная недостаточность, слепота — всё это предшественники гипертонии. И есть только один способ избежать серьёзных осложнений – поддерживать нормальный уровень АД с помощью медикаментов.

Гипертоникам необходим домашний измеритель артериального давления, чтобы предотвратить риск возможных осложнений. Очень важно измерять АД в спокойной обстановке для получения наиболее точных данных.

На показания давления больных и здоровых людей влияют не только внешние факторы и различные заболевания, особое значение оказывают возраст и пол.

Согласно данным, которые указаны в таблице, АД с возрастом увеличивается и это нормально, так как организм стареет и происходят возрастные изменения, которые провоцируют нарушения.

Напоминаем!Параметры, указанные в таблице, являются средними показателями. Для определения точного индивидуального уровня давления необходимо регулярно использовать домашний тонометр Omron и консультироваться со специалистом.

Типовые элементы приборов для измерения уровня давления

Основные составляющие механических и полуавтоматических измерителей артериального давления:

• манометр со шкалой / электронный монитор;
• манжета на плечо (пневматическая камера в тканевом «рукаве» с фиксирующими липучками);
• резиновая груша с корректируемым клапаном стравливания для нагнетания воздуха в манжету;
• фонендоскоп;
• резиновые трубки для подачи воздуха.

Основные составляющие автоматических измерителей артериального давления:

• электронный блок с дисплеем;
• манжета на плечо или запястье (пневмокамера в тканевом «рукаве» с фиксаторами-липучками);
• резиновые трубки;
• элементы питания типа АА («пальчиковые») или типа ААА («мизинчиковые»);
• сетевой адаптер.

Виды тонометров Omron

Механические измерители давления CS Medica (CS 106 без фонендоскопа / с фонендоскопом, CS 105, CS 107, CS 110 Premium).

Механический прибор определяет артериальное давление по ударам сердца на артерии, показания результатов выводятся на манометр. Накачивание воздуха в манжету происходит специальной грушей вручную.

Преимущества: высокая надежность, долгий срок службы и лояльная цена измерителя давления.

Недостатки: требует непосредственного участия стороннего человека на всех этапах измерения, но человеческий фактор вносит некоторую погрешность в результаты измерения, величина которой зависит от профессионализма измеряющего.

Автоматические измерители давления на плечо (Omron M2 Basic, M2 Basic с адаптером, M2 Basic с универсальной манжетой и адаптером, Omron M2 Classic, M2 Classic с адаптером, M3 Eco, Omron M3 Expert, M3 Comfort, M3 Family, M6 Comfort, Omron M6, Mit Elite, Mit Elite Plus, М10-IT) Автоматические измерители давления на запястье (Omron R1, R2, R3 Opti, Omron R5 Prestige)

Принцип работы автоматических приборов: с помощью компрессора прибор автоматически нагнетает воздух в манжету. Результат систолического, диастолического давления и частоты пульса выводятся на дисплей.

Преимущества: на точность не влияет человеческий фактор (искусственный интеллект накачивает воздух в манжету, подстраиваясь под индивидуальные особенности человека), простое использование без определенных навыков.

Недостатки: погрешность в определении АД у пациентов с проблемами сердечно-сосудистой системы (проводите два или три измерения, чтобы избежать неточностей); высокая цена, особенно тех цифровых приборов для измерения давления человека, которые имеют максимальный набор потребительских функций. Возможная погрешность составляет 3 – 10 мм.рт.ст.

Полуавтоматические измерители давления (Omron S1, M1 Compact, M1 Eco)

Пульсация крови в артерии определяется автоматически, результаты выводятся на жидкокристаллический дисплей, но наполнять манжету воздухом нужно при помощи резиновой груши.

Преимущества: не нужно самостоятельно вычислять показания давления, все результаты в электронном виде, отличный функционал по низкой стоимости.

Недостатки: небольшие погрешности в вычислениях АД; требуют человеческого участия для накачивания воздуха в манжету.

Купить миостимуляторы Omron с доставкой по Москве и по России предлагает официальный интернет-магазин Omron в РФ. Бесплатный звонок по России: 8 (800) 333-53-39.

Методы измерения

Артериальное давление измеряется двумя способами:

• Аускультативный (метод Короткова) – прослушивания пульса посредством фонендоскопа. Метод характерен для механических приборов.
• Осциллометрический – результат сразу выводится на экран автоматического прибора.

Однако в обоих случаях принцип работы тонометров одинаков.

Как правильно делать измерение АД?

При измерении механическими приборами необходимо следовать инструкции:

1. Первое измерение проводится утром, второе-третье измерение делается днем и вечером (или только вечером); через 1-2 часа после приема пищи и не ранее 1 часа после курения или употребления кофе.
2. Желательно сделать 2-3 измерения и высчитать среднее значение АД.
3. Измерение правильно проводить на нерабочей руке (на левой, если вы правша, и на правой, если вы левша).
4. При наложении манжеты ее нижний край должен быть на 2,5 см выше локтевой ямки. Отходящая от манжеты измерительная трубка располагается посередине локтевого сгиба.
5. Стетоскоп не должен касаться трубок тонометра. Расположить его следует на уровне 4-го ребра или сердца.
6. Нагнетается воздух энергично (медленное приводит к болевым ощущениям).
7. Впуск воздуха из манжеты должен протекать медленно – 2 мм.рт.ст. в секунду (чем медленнее выпускать, тем выше качество измерения).
8. Сидеть следует у стола, облокотившись на спинку стула, локоть и предплечье на столе лежат так, чтобы манжеты находилась на одном уровне с линией сердца.

При измерении АД автоматическим прибором также следует соблюдать пункты 1-4 из инструкции выше:

1. Сидеть следует у стола, спокойно облокотившись на спинку стула, локоть и предплечье на столе лежат так, чтобы манжета находилась на одном уровне с линией сердца.
2. После чего нажать кнопку Star/Stop и прибор автоматически сделает измерение артериального давления, но в это время не стоит разговаривать и двигаться.

Манжета для тонометров и её размер

Манжеты для измерителя кровяного давления обязательно должны подходить вам по размеру, от этого напрямую зависит точность показателей (измерьте окружность руки над локтем).

В комплект приборов для измерения давления «Омрон» входят различные манжеты, поэтому необходимо обязательно уточнять размер и возможность подключения дополнительных манжет.

В комплекте к механическим приборам поставляются следующие манжеты:

• Увеличенная нейлоновая без фиксирующего кольца для окружности плеча 24-42 см.
• Нейлоновая с металлическим фиксирующим кольцом для окружности плеча 24-38 см.
• Нейлоновая с металлическим фиксирующим кольцом для окружности плеча от 22-38 см.
• Увеличенная без фиксирующей скобы при окружности плеча 22-39 см.

Механические тонометры (за исключением модели CS Medics CS 107) имеют возможность подключения 5 разных дополнительных манжет:

• №1, тип H (9-14 см).
• №2, тип D (13-22 см).
• Medica №3, тип P (18-27 см).
• Medica №4, тип S (24-42 см).
• Medica №5, тип B (34-50 см).

В комплекте к полуавтоматическим приборам поставляется веерообразная манжета Omron Fan-Shaped (22-32 см). Однако к данным тонометрам есть возможность подключения дополнительных манжет, которые приобретаются отдельно:

• Малая + малая «груша» (17-22 см).
• Большая на окружность руки (32-42 см).

В комплекте к автоматическим приборам подходят следующие манжеты:

• Компрессионная стандартная CM, повторяющая форму руки, средний размер, (22-32 см).
• Большая CL (32-42 см).
• Детская CS2 (17-22 см).
• Универсальная CW (22-42 см).
• Инновационная манжета Omron Intelli Wrap (22-42 см).
• Компрессионная, нового поколения Easy Cuff, повторяющая форму руки (22-42 см).

К профессиональным автоматическим моделямHBP-1100, HBP-1300 поставляются две манжеты: средняя компрессионная манжета Omron GS Cuff M (22-32см) и большая компрессионная манжета Omron GS Cuff L (32-42см). Есть возможность дополнительно приобрести манжеты следующих размеров:

• GS Cuff SS, сверхмалая (12-18 см).
• GS Cuff S, малая (17-22 см).
• Omron GS Cuff M (22-32 см).
• GS Cuff XL, сверхбольшая (42-50 см).

Классификация по типу измеряемого давления

Приборы, служащие для получения данных о параметрах давления газа в газгольдерах, транспортирующих магистралях, в газовых баллонах и прочих резервуарах, классифицируются по нескольким признакам. Они различаются по своему устройству и принципу действия.

Устройства, с помощью которых измеряют давление, подразделяются на классы по:

• виду измеряемого давления;
• назначению;
• принципу действия;
• классу точности.

По виду измеряемого давления приборы, предназначенные для определения точных показателей, делят на манометры, вакуумметры, тягомеры, напоромеры, барометры и другие.

В зависимости от степени защищенности от влияния внешней среды производят следующие приборы:

• стандартные;
• защищенные от попадания пыли;
• водонепроницаемые;
• защищенные от агрессивных сред;
• взрывоустойчивые.

Одно изделие может сочетать в себе несколько видов защиты.

Манометр представляет собой небольшой по размерам прибор, с использованием которого измеряют давление или разность давлений. Принцип работы этого контрольно-измерительного прибора зависит от его внутреннего устройства. В пределах одного класса они еще подразделяются на группы в зависимости от класса точности.

Чтобы измерить абсолютное давление, показатели которого отсчитывают от абсолютного нуля (вакуума), применяют абсолютные манометры. Избыточное давление определяют манометром избыточного давления. В общем случае все разновидности таких приборов называют одним словом: «манометр».

Большинство разновидностей манометров предназначено для измерения величин избыточного давления. Их особенность в том, что они показывают давление, представляющее разницу между абсолютным и атмосферным.

Вакуумметры — это устройства, показывающие значение давления разреженного газа. Применяя мановакуумметры, измеряют избыточное давление и давление разреженного газа. Информация отображается на единой шкале.

С помощью напоромеров определяют параметры избыточного давления со значениями до 40 кПа. Тягомеры, напротив, позволяют измерить разреженность до – 40 кПа. Тягонапоромерами измеряют разреженность и избыточное давление в интервале от – 20 до + 20 кПа.

Манометры применяют в самых разнообразных отраслях. Работа с газом предполагает высокий риск, поэтому важно контролировать все показатели системы. Информация о давлении дает пользователям сведения о текущем состоянии измеряемого объекта

Дифференциальными манометрами можно определить разность давлений в двух подлежащих исследованию произвольных точках. Микроманометр — это дифманометр, позволяющий измерить значения разности давлений в пределах 40 кПа.

Каким прибором измеряется избыточное давление?

Характеристикой давления является сила, которая равномерно воздействует на единицу площади поверхности тела. Эта сила оказывает влияние на различные технологические процессы. Давление измеряется в паскалях. Один паскаль равен давлению силы в один ньютон на площадь поверхности в 1 м2. Применяют приборы для измерения давления.

Виды давления

• Атмосферное давление образуется атмосферой Земли.
• Вакуумметрическое давление – это давление, не достигающее величины атмосферного давления.
• Избыточное давление – это величина давления, превосходящая значение атмосферного давления.
• Абсолютное давление определяется от величины абсолютного нуля (вакуума).

Виды и работа

Приборы, измеряющие давление, называются манометрами. В технике чаще всего приходится определять избыточное давление.

Значительный интервал измеряемых величин давлений, особые условия измерения их во всевозможных технологических процессах обуславливает разнообразие видов манометров, которые имеют свои различия по конструктивным особенностям и по принципу работы. Рассмотрим основные из применяемых видов.

Барометры

Барометром называют прибор, измеряющий давление воздуха в атмосфере. Существует несколько видов барометров.

Ртутный барометр действует на основе перемещения ртути в трубке по определенной шкале.

Жидкостный барометр работает по принципу уравновешивания жидкости давлением атмосферы.

Барометр-анероид работает на изменении размеров металлической герметичной коробки с вакуумом внутри, под действием давления атмосферы.

Электронный барометр является более современным прибором. Он преобразовывает параметры обычного анероида в цифровой сигнал, отображающийся на жидкокристаллическом дисплее.

Жидкостные манометры

В этих моделях приборов давление определяется высотой столба жидкости, которое выравнивает это давление. Жидкостные приборы для измерения давления чаще всего выполняют в виде 2-х стеклянных сосудов, соединенных между собой, в которые залита жидкость (вода, ртуть, спирт).

Рис-1

Один конец емкости соединен с измеряемой средой, а второй открыт. Под давлением среды жидкость перетекает из одного сосуда в другой до выравнивания давления. Разность уровней жидкости определяет избыточное давление. Такими приборами замеряют разность давлений и разрежение.

На рисунке 1а изображен 2-х трубный манометр, измеряющий вакуум, избыточное и атмосферное давление. Недостатком является значительная погрешность измерения давлений, имеющих пульсацию. Для таких случаев применяют 1-трубные манометры (рисунок 1б). В них один край сосуда большего размера. Чашка соединена с измеряемой полостью, давление которой передвигает жидкость в узкую часть сосуда.

При замере берется во внимание только высота жидкости в узком колене, так как жидкость изменяет свой уровень в чашке незначительно, и этим пренебрегают. Чтобы произвести замеры малых избыточных давлений используют 1-трубные микроманометры с трубкой, наклоненной под углом (рисунок 1в). Чем больше наклон трубки, тем точнее показания прибора, вследствие увеличения длины уровня жидкости.

Особой группой считаются приборы для измерения давления, в которых движение жидкости в емкости действует на чувствительный элемент – поплавок (1) на рисунке 2а, кольцо (3) (рисунок 2в) или колокол (2) (рисунок 2б), которые связаны со стрелкой, являющейся указателем давления.
Рис-2
Преимуществами таких приборов является дистанционная передача и их регистрация значений.

Деформационные манометры

В технической области приобрели популярность деформационные приборы для измерения давления. Их принцип работы заключается в деформации чувствительного элемента. Эта деформация появляется под действием давления. Упругий компонент связан со считывающим устройством, имеющим шкалу с градуировкой единицами давления. Деформационные манометры делятся на:

• Пружинные.
• Сильфонные.
• Мембранные.

Рис-3

Пружинные манометры

В этих приборах чувствительным элементом является пружина, соединенная со стрелкой передаточным механизмом. Давление воздействует внутри трубки, сечение старается принять круглую форму, пружина (1) пытается раскручиваться, в результате стрелка передвигается по шкале (рисунок 3а).

Мембранные манометры

В этих приборах упругим компонентом является мембрана (2). Она прогибается под давлением, и воздействует на стрелку с помощью передаточного механизма. Мембрану изготавливают по типу коробки (3). Это увеличивает точность и чувствительность прибора из-за большего прогиба при равном давлении (рисунок 3б).

Сильфонные манометры

В приборах сильфонного типа (рисунок 3в) упругим элементом является сильфон (4), который выполнен в виде гофрированной тонкостенной трубки. В эту трубку воздействует давление. При этом сильфон увеличивается в длину и с помощью механизма передачи передвигает стрелку манометра.

Сильфонные и мембранные виды манометров используют для замеров незначительных избыточных давлений и вакуума, так как упругий компонент имеет небольшую жесткость.

При применении таких приборов для измерения вакуума они получили название тягомеров.

Прибор, измеряющий избыточное давление, является напоромером, для измерения избыточного давления и вакуума служат тягонапоромеры.

Приборы для измерения давления деформационного типа имеют преимущество в сравнении с жидкостными моделями. Они позволяют производить передачу показаний дистанционно и записывать их в автоматическом режиме.

Это происходит вследствие преобразования деформации упругого компонента в выходной сигнал электрического тока. Сигнал фиксируется приборами измерений, которые имеют градуировку по единицам давления. Такие приборы имеют название деформационно-электрических манометров. Широкое использование нашли тензометрические, дифференциально-трансформаторные и магнитомодуляционные преобразователи.

Дифференциально-трансформаторный преобразователь

Рис-4

Принципом работы такого преобразователя является изменение силы тока индукции в зависимости от величины давления.

Приборы с наличием такого преобразователя имеют трубчатую пружину (1), которая передвигает стальной сердечник (2) трансформатора, а не стрелку. В итоге изменяется сила индукционного тока, подающегося через усилитель (4) на измерительный прибор (3).

Магнитомодуляционные приборы для измерения давления

В таких приборах усилие преобразуется в сигнал электрического тока вследствие передвижения магнита, связанного с упругим компонентом. При движении магнит воздействует на магнитомодуляционный преобразователь.

Электрический сигнал усиливается в полупроводниковом усилителе и поступает на вторичные электроизмерительные устройства.

Тензометрические манометры

Преобразователи на основе тензометрического датчика работают на основе зависимости электрического сопротивления тензорезистора от величины деформации.

Рис-5

Тензодатчики (1) (рисунок 5) фиксируются на упругом элементе прибора. Электрический сигнал на выходе возникает вследствие изменения сопротивления тензорезистора, и фиксируется вторичными устройствами измерения.

Электроконтактные манометры

В схемах сигнализации, системах авторегулирования технологических процессов, приборах тепловой защиты популярными стали электроконтактные манометры. На рисунке изображена схема и вид прибора.

Рис-6

Упругим компонентом в приборе выступает трубчатая одновитковая пружина. Контакты (1) и (2) выполняются для любых отметок шкалы прибора, вращая винт в головке (3), которая находится на внешней стороне стекла.

Приборы для измерения давления

Конструкция преобразователей давления

1. Кабельный ввод: Эта часть преобразователя давления используется для герметичного ввода электрического кабеля в датчик. Как правило, используется сальниковый ввод типа PG9, но встречаются и другие варианты подсоединения (например PG16, M20x1,5).
2. Клеммы: Клеммы необходимы для физического подключения электрических проводов к датчику. На сегодняшний день подавляющее большинство преобразователей давления используют 2-проводную схему подключения с выходным сигналом 4…20 мА.
3. Плата питания / искорзащиты: Данная плата осуществляет распределение электрической энергии между электронными компонентами датчика. У преобразователей во взрывобезопасном исполнении на данной плате реализуется функция искрозащиты. У недорогих датчиков давления (например, PTE5000), как правило, плата питания и преобразовательная плата совмещены.
4. Корпус электроники: Часть датчика давления, в которой расположены плата питания и преобразовательная плата. У преобразователей низкой ценовой категории (WIKA, BD Sensors) корпус электроники и корпус собственно датчика представляют одно целое. Наличие отдельного корпуса для электроники характерно только для высококачественных преобразователей давления (например KLAY-INSTRUMETNS, EMERSON, VALCOM, YOKOGAWA).
5. Преобразовательная плата: Это одна из самых важных частей преобразователей давления. Данная плата осуществляет преобразование сигнала от первичного сенсора в унифицированный электрический сигнал по току или по напряжению.
6. Корпус датчика: Основная механическая часть, представляющая собой собственно тело преобразователя.
7. Провода и атмосферная трубка: Провода, как правило, представляют собой кабельный шлейф, соединяющий выводы сенсора и преобразовательную плату. Атмосферная трубка используется в датчиках избыточного и вакууметрического давления для осуществления связи чувствительного элемента (сенсора давления) с атмосферным давлением.
8. Технологическое соединение: Эта часть преобразователей давления используется для физического подключения датчика к процессу (к трубопроводу, емкости, аппарату). Наиболее распространенным соединением является резьбовое манометрическое подсоединение G1/2″ по стандарту DIN 16288 и резьба М20х1,5. Также широко встречаются соединения G1/4″, G1″, фланцевые соединения. В пищевой промышленности распространены специальные санитарные соединения, например молочная гайка DIN 11851, DRD-фланец, хомуты Tri-clamp. В ассортименте ООО «КИП-Сервис» есть специальные преобразователи давления для применения в пищевой (молочной, пивоваренной) промышленности. Это приборы производства KLAY-INSTRUMENTS BV — датчики давления серии 8000-SAN и интеллектуальные датчики давления серии 2000-SAN, которые полностью удовлетворяют всем требованиям пищевой промышленности по гигиене, точности измерений и температурным режимам.

9. Сенсор давления (первичный преобразователь): Сенсор давления — один из ключевых элементов любого преобразователя давления. Данный элемент непосредственно осуществляет преобразование действующего на него давления в электрический сигнал, который потом унифицируется на преобразовательной плате. На сегодняшний день существует несколько способов преобразования давления в электрический сигнал. В промышленности применяются индуктивный, емкостной и тензорезистивный методы преобразования. Самым распространенным является тензорезистивный. Данный метод основан на явлении тензоэффекта в металлах и полупроводниках. Тензорезисторы соединенные в мостовую схему (мост Уитстона) под действием давления изменяют свое сопротивление, что приводит к разбалансу моста. Разбаланс прямо пропорционально зависит от степени деформации резисторов и, следовательно, от приложенного давления.

На рынке существует 4 основных типа сенсоров, основанных на тензорезистивном методе преобразования, которые используют все существующие производители преобразователей давления. Рассмотрим каждый тип отдельно.