Технические основы метрологического обеспечения (стр. 3 из 3)

Мембранные приборы, у которых мембраны покрыты слоем из химически стойкого материала, могут использоваться для измерения давления и разряжения в агрессивных средах.

Мембранные приборы применяются в основном для измерения небольших давлений и разрежений в качестве напоромеров, тягомеров и тягонапоромеров. Максимальный диапазон измерения напоромеров 0…2,5 МПа, тягомеров от -0,1 до 0 МПа.

В. Электрические средства измерения давления

Все электрические средства измерения давления и разрежения являются преобразователями давления в какую-либо электрическую величину и изменение ее при изменении давления. Например: изменение сопротивления, электродвижущей силы, индуктивности и др. Таким образом, измерительный преобразователь вырабатывает сигнал измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, но не поддающийся непосредственному восприятию наблюдателем. Чтобы наблюдатель получил сигнал для непосредственного восприятия, необходимо иметь прибор для замера сопротивления (логометр, электрический мост), электродвижущей силы (потенциометр, милливольтметр) и др.

К числу электрических средств измерения давления можно отнести пьезометрические (пьезоэлектрические), индукционные и тензометрические. В пьезометрических приборах используется пьезометрический эффект, под которым понимают появление электрических зарядов на поверхности ряда кристаллических диэлектриков при их деформации.

В индукционных приборах используется упругий элемент (например трубчатая пружина), соединенный с индукционной катушкой, с реостатом и др.

Тензометрические приборы имеют в качестве чувствительного элемента мембрану с наклеенными на нее тензорезисторами. Их принцип действия заключается в непосредственном преобразовании деформации упругой мембраны под действием давления в изменение электрического сопротивления резисторов.

Г. Грузопоршневые средства измерения давления

Грузопоршневые манометры используются для поверки пружинных манометров. Это образцовые манометры классов точности 0,05 и 0,2 с верхними пределами измерения от 250 кПа до 250 МПа (2,5 - 2500 атм). Принцип действия их заключается в том, что измеряемое давление создается в результате нагружения поршня образцовыми грузами и его давления на жидкость

P=G/F, (4)

где P - давление, Па;

G - вес поршня с грузом, находящимся на нем, Н;

F - площадь поршня, м2.

К грузопоршневому манометру через соответствующие штуцера подсоединяются два трубчатых (пружинных) манометра, один из которых образцовый, а второй - поверяемый, Класс точности образцового манометра должен быть в 3-4 раза выше класса точности поверяемого. Нагружая поршень грузопоршневого манометра образцовыми грузами создают различные давления на жидкость, которая передает эти давления на образцовый и поверяемый трубчатые манометры.

Особенность грузопоршневого манометра заключается в использовании в данном устройстве двух основных методов поверки: метода образцового сигнала и метода образцового прибора. При использовании образцового манометра реализуется метод образцового прибора, а при использовании грузов метода образцового сигнала.

Д. Сигнализаторы давления

Любой технологический процесс, в котором используется повышенное давление, имеет допустимую величину рабочего давления, превышение которого может привести к аварии, взрыву, выводу оборудования из строя. В связи с этим такое оборудование имеет автоматическую защиту, позволяющую производить «сброс» предельного давления или остановку процесса.

Для этих целей используются сигнализаторы давления, которые подразделяются на четыре основных типа: пружинные, поршневые, мембранные, сильфонные. Пружинные и поршневые сигнализаторы используют при давлении 2,5-60 МПа (25-600 атм), сильфонные и мембранные при давлениях 0,02-0,25 МПа (0,2-2,5 атм).

Рис. - Схема грузопоршневого манометра

1 - маховик; 2 - корпус; 3 - поршень; 4, 6, 12 - игольчатые вентили; 5, 11 - штуцеры; 7 - колонка с каналом; 8 - тарелка; 9 - грузы; 10 -воронка; 13 - вентиль для спуска масла; 14 – поршень

По принципу действия и устройству сигнализаторы давления подобны аналогичным манометрам, в которых сигнальное устройство имеет два установочных контакта: минимальный (нижний) и максимальный (верхний), которые замыкаются подвижным контактом. Расположение установочных контактов можно изменять.

Газовые манометры имеют отличительную окраску корпуса или металлического кольца, прижимающего стекло манометра. Цвет окраски манометров показан ниже.

Вид газа Цвет окраски корпуса или прижимного кольца

Кислород Голубой

Ацетилен Белый

Водород Темно-зеленый

Аммиак Желтый

Хлор и фосген Защитный (серовато-зеленый)

Пропан и другие горючие газы Красный

Другие негорючие газы Черный

(СЛАЙД № 28) В большинстве случаев в В и С РХБ защиты используются деформационные приборы (манометры, напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры).

Манометры: МТ – чувствительный элемент трубчатая пружина;

МТС – трубчато-сильфонные;

МТМ – трубчато-мембранные.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На сегодняшнем занятии мы рассмотрели следующие учебные вопросы:

- технические основы систем метрологического обеспечения.

- средства измерения давления.

Задание на самоподготовку

(2 часа на самоподготовку)

Дополнить конспект лекции.

Получить литературу:

Основная

1. Стандартизация, метрология, сертификация. Под ред. Смирнова А.М. ВУ РХБЗ, дсп, 2001. 322 с. (инв. 3460).

Дополнительная

1. Сергеев А.Г., Латышев М.В., Терегеря В.В. Стандартизация, метрология, сертификация. Учебное пособие. – М.: Логос, 2005. 560 с.

2. Лифиц И.М. Стандартизация, метрология и сертификация. Учебник. 4-е изд. –М.: Юрайт. 2004. 335 с.

3. Метер А.М. Руководство к лабораторным работам по военной метрологии. Учебное пособие, КВВКУХЗ, 1998.

В ходе занятия быть готовыми:

1. Ответить на вопросы преподавателя.

2. Представить рабочие тетради с отработанными вопросами согласно задания.

Рисунок - Чувствительные элементы пружинных манометров

а - трубчатая одновитковая пружина;

б - трубчатая многовитковая винтовая пружина;

в - плоская мембрана; г - мембрана коробчатая;

д - сильфон (цилиндрическая пружина)

Рисунок - Конструкции чувствительных элементов деформационных манометров

а – трубчатая пружина (манометрическая трубка, пружина Бурдона);

б - трубчатая пружина многовитковая;

в - трубчатая пружина для измерения высоких давлений;

г – витая трубчатая пружина овального или звездчатого сечения;

д – сильфон;

е – упругая мембрана плоская;

ж – упругая мембрана гофрированная;

з – соединение мембран в виде мембранных коробок;

к - блоки мембранных коробок;

л - гофрированная мембранная коробка с откачанным воздухом;

м, н – эластичные мембраны;

о – мембранные блоки с жидкостным заполнением.

Вид газа	Цвет окраски корпуса или прижимного кольца
Кислород	Голубой
Ацетилен	Белый
Водород	Темно-зеленый
Аммиак	Желтый
Хлор и фосген	Защитный (серовато-зеленый)
Пропан и другие горючие газы	Красный
Другие негорючие газы	Черный

Р1	Р2
Р1	Па	кгс/см2	бар	мм вод. ст	мм рт. ст.
Па	1	1,0197·10-5	10-5	0,101972	7,5·10-3
кгс/см2	98066,5	1	0,980665	104	735,56
бар	105	1,0197	1	10197,2	750,06
мм вод. ст	9,80665	10-4	9,8067·105	1	7,356·102
мм рт. ст.	133,322	1,3595·10-3	1,3332·10-3	13,5951	1