Поршневые и электронные приборы для давления жидкости

Содержание: 

Реферативная  часть

Введение______________________________________________________       3

Поршневые приборы для измерения давления жидкости______________       4

Электронные приборы для измерения давления жидкости_____________      6

Особенности эксплуатации приборов для измерения давления_________       8

Список  литературы______________________________________________    10

Расчетная часть

Задача_________________________________________________________    11

Решение_______________________________________________________    12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение. 

   Для измерения давления в жидкости  служат приборы различной конструкции:  жидкостные, механические, электрические,  комбинированные. Наибольшее распространение  получили первые два типа приборов, которые измеряют не абсолютное давление, а разность давлений, т.е. являются дифференциальными приборами. Так, манометры измеряют разность полного и атмосферного давлений (избыток давления над атмосферным); вакуумметры - разность атмосферного и полного давлений (недостаток до атмосферного); так называемые дифференциальные манометры разность давлений в двух произвольных точках.

   В данной контрольной работе  мы рассмотрим поршневые и  электрические приборы для измерения  давления жидкости. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Поршневые приборы для измерения давления жидкости

   Поршневые приборы являются одними из старейших камерных счетчиков. Наиболее известны счетчики с одним, двумя, четырьмя и шестью поршнями. Распределительное устройство золотниковое или в виде четырех ходового поворотного крана. Иногда в двух-поршневом приборе роль золотника выполняют сами поршни. Обычно поршни снабжаются уплотнением в виде манжет из кожи, пластмассы, мягкого металла или же в виде нескольких колец из резины или меди. Этим рассматриваемые приборы отличаются от других камерных счетчиков, у которых между разделительными элементами и корпусом нет уплотнений и остается некоторый зазор. Поступательно-возвратный характер движения поршней затрудняет достижение высокой скорости движения последних. Поэтому для больших калибров и расходов поршневые приборы получаются слишком громоздкими и тяжелыми и не могут конкурировать со счетчиками, разделительные элементы которых совершают вращательное или другого рода движение.

  Менее распространены поршневые приборы, действующие по принципу передачи давления жидкости.

  Для заполнения поршневого прибора жидкостью перед работой ножку прибора погружают в колбу с жидкостью и поршень опускают в крайнее нижнее положение, стараясь по возможности вытеснить из прибора весь воздух. Осторожно поднимая поршень Всасывают жидкость, после чего открывают кран. Если все же остается большая воздушная подушка, жидкость быстро вытесняют обратно в колбу и процесс всасывания повторяют..

  Особую группу манометров составляют поршневые приборы, предназначенные в основном для поверки и градуировки образцовых и технических манометров различных конструкций с предельными давлениями выше 1 5 кГ / см², когда применение для этих же целей жидкостных манометров становится неудобным.

  В основу измерения давления поршневыми приборами положен закон равновесия твердого тела, находящегося под воздействием жидкости. Сила измеряемого давления жидкости, приложенная к поршню прибора, уравновешивается внешней силой, величина которой служит мерой давления. В том случае, когда внешней силой является вес грузов, нагружающих поршень, приборы называются грузопоршневыми.

  Еще большая равномерность подачи может быть достигнута при применении поршневого прибора, в котором жидкость из медицинского шприца на 10 - 20 мл вытесняется опускающимся под действием груза поршнем.

  К специальным типам приборов для измерения давления ( разрежения) относятся электрические и поршневые приборы.В качестве технических приборов применяются жидкостные и пружинные приборы.  Поршневые приборы применяются только в качестве образцовых приборов.

Поршневые приборы измерения  давления жидкости

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Теперь рассмотрим электрические  приборы для измерения давления  жидкости 

Электронные приборы для измерения  давления жидкости.

   Манометры, вакуумметры, мановакуумметры

   Манометры — приборы, предназначенные  для измерения избыточного, абсолютного  и дифференциального давления  или разности давлений жидкостей  и газов. Действие манометров  основано на зависимости ряда  физических параметров от давления. По принципу действия все приборы для измерения давления можно разделить на жидкостные, пружинные, грузопоршневые и с дистанционной передачей показаний. В данном каталоге представлены манометры, вакуумметры, мановакуумметры.

   Тягомеры, напоромеры, дифманометры-напоромеры - приборы, предназначенные для измерения вакуумметрического, избыточного, а также разности вакуумметрических и избыточных давлений воздуха и неагрессивных газов.

   Датчики давления — устройства, физические параметры которых из меняются в зависимости от давления. В датчиках давление преобразуется в электрический, пневматический, цифровой или другой сигнал. Различают датчики избыточного, абсолютного и дифференциального давления. Датчики могут изготавливаться во взрывозащищённом исполнении и комплектоваться разделительными мембранами и элементами охлаждения.

  Оборудование, предназначенное для получения высокоточных измерений параметров технологических процессов, а также для проведения калибровки и поверки средств измерений.

   Реле давления предназначены для замыкания или размыкания электрических цепей в момент достижения заданного давления (как при повышении, так и при понижении давления рабочей среды). В большинстве приборов измеряемое давление преобразуется в деформацию упругих элементов, поэтому они называются деформационными.

   Деформационные приборы широко применяют для измерения давления при ведении технологических процессов благодаря простоте устройства, удобству и безопасности в работе. Все деформационные приборы имеют в схеме какой-либо упругий элемент, который деформируется под действием измеряемого давления: трубчатую пружину, мембрану или сильфон.

    Наибольшее применение получили приборы с трубчатой пружиной. Их выпускают в виде показывающих манометров и вакуумметров c максимальным пределом измерений. В таких приборах с изменением измеряемого давления р трубчатая пружина / изменяет свою кривизну. Ее свободный конец через тягу поворачивает зубчатый сектор и находящуюся с ним в зацеплении шестерню. Вместе с шестерней поворачивается закрепленная на ней стрелка, перемещающаяся вдоль шкалы. Для дистанционной передачи показаний выпускают манометры с промежуточными преобразователями с токовым и пневматическим выходом (МП-Э, МП-П), а также с дифференциально-трансформаторными преобразователями (МЭД).

   Промышленность выпускает также мембранные дифманометры с промежуточными преобразователями, имеющими унифицированные токовые или пневматические сигналы.

   Для преобразования деформации мембраны в унифицированный токовый сигнал применяют также тензорезисторные промежуточные преобразователи, в которых сопротивление резистора изменяется при его растяжении или сжатии. В таких приборах тензорезистор укреплен на жесткой измерительной мембране. Деформация мембраны, пропорциональная приложенному давлению, приводит к деформации тензорезистора и изменению его сопротивления. Это сопротивление преобразуется измерительной схемой, включающей неуравновешенный мост, в выходной сигнал постоянного тока. Так как деформация жесткой мембраны мала, то применяют полупроводниковые кремниевые тензорезисторы, обладающие высокой чувствительностью.

    В дифманометрах чувствительным элементом служит блок из двух неупругих мембран, соединенных между собой штоком. Смещение этого штока под действием перепада давлений приводит к изгибу рычага и деформации измерительной мембраны. Мембраны выполнены из коррозионно-стойкого материала, что позволяет использовать дифманометр для измерений в сильноагрессивных средах.

   Для измерения давления агрессивных сред применяют датчики, снабженные защитной мембраной, изготовленной, как и в дифманометрах, из коррозионно-стойкого материала. Измеряемое давление передается к измерительной мембране через силиконовое масло, которым заполнена внутренняя полость датчика.

    Промышленные тензорезисторные преобразователи предназначены для преобразования давления, разрежения и разности давлений в пропорциональное значение выходного сигнала — постоянного тока. 

   Особенности эксплуатации приборов для измерения давления

   При эксплуатации приборов, измеряющих давление, часто требуется защита их от агрессивного и теплового воздействия среды.

   Если среда химически активна по отношению к материалу прибора, то его защиту производят с помощью разделительных сосудов или мембранных разделителей.

   Разделительный сосуд заполняется жидкостью, инертной по отношению к материалу прибора, соединительных трубок и самого сосуда. Кроме того, разделительная жидкость не должна химически взаимодействовать с измеряемой средой или смешиваться с ней. В качестве разделительных жидкостей применяют водные растворы глицерина, этиленгликоль, технические масла и др.

   В мембранном разделителе измеряемая среда отделяется от прибора мембраной с малой жесткостью из нержавеющей стали или фторопласта. Для передачи давления от мембраны к прибору полость между ними заполняют жидкостью.

   Для предохранения прибора от действия высокой температуры среды применяют сифонные трубки.

   Деформационные приборы требуют периодической поверки. В эксплуатационных условиях у них проверяют нулевую и рабочую точки шкалы. Для этого применяют трехходовые краны. При поверке нулевой точки прибор соединяют с атмосферой. Стрелка прибора должна вернуться к нулевой отметке. Поверку прибора в рабочей точке шкалы осуществляют по контрольному манометру, укрепляемому на боковом фланце. При пользовании краном необходимо строго соблюдать плавность включения и выключения прибора. С помощью трехходового крана можно проводить также продувку соединительной линии.                     

 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

Список  используемой литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задача  №1

(вариант  4)

   Определить, на какую высоту h поднимется вода в пьезометрической трубке под действием плунжера при следующих данных : диаметр плунжера d= … мм; заглубление плунжера а= … см; сила давления F= … кГ. Собственный вес плунжера не учитывать.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

Решение: