Что такое манометр и что он измеряет?

Автор Каролина Пудафеева November 10, 2023

Манометры - незаменимые помощники во многих сферах нашей жизни. Без этих простых, но важных приборов не обходится ни одно производство, будь то наполнение баллонов газом или контроль давления в автомобильных шинах. Узнайте в этой статье, что из себя представляют манометры, как устроены их различные типы, где они применяются. Получите практические советы по выбору и использованию манометров для решения конкретных задач.

Что такое манометр и для чего он нужен

Манометр - это прибор для измерения давления газов, паров и жидкостей. Он позволяет определить величину избыточного или вакуумметрического давления в замкнутых сосудах, трубопроводах и других емкостях.

Принцип действия манометра основан на уравновешивании измеряемого давления упругой деформацией чувствительного элемента. В качестве такого элемента чаще всего используется эластичная трубка, мембрана или сильфон. Под воздействием давления измеряемой среды чувствительный элемент деформируется. Эта деформация передается на стрелочный индикатор, который и показывает величину давления.

Основная задача манометра - обеспечить точный контроль давления технологических сред в промышленных установках, а также в бытовых приборах и механизмах. Например, манометры незаменимы при контроле давления пара в котельных, газа в газовых баллонах, воздуха в автомобильных шинах.

Применение манометров

Манометры применяются практически во всех отраслях промышленности, где требуется контролировать давление газообразных или жидких сред. Рассмотрим некоторые примеры.

В энергетике манометры необходимы для измерения давления пара в котлах, трубопроводах тепловых станций.
В нефтегазовой отрасли манометры контролируют давление в трубопроводах, на нефтяных скважинах.
На предприятиях химической промышленности с помощью манометров отслеживают давление в реакторах, емкостях для хранения.
В пищевой промышленности манометры применяются при розливе газированных напитков, пива, для контроля работы пастеризационных установок.
В автомобилях манометр показывает давление воздуха в шинах.
В бытовой технике манометры используются в стиральных и посудомоечных машинах.

Таким образом, манометры являются неотъемлемой частью контрольно-измерительных приборов во многих областях промышленности и в быту.

Устройство манометра

Рассмотрим основные элементы конструкции манометра.

Корпус. Защищает внутренние детали от внешних воздействий.
Циферблат со шкалой. На нем нанесены деления с обозначением единиц измерения давления.
Стрелка. Указывает значение давления на шкале.
Чувствительный элемент. Деформируется под действием давления. Бывает пружинным, мембранным, сильфонным.
Передаточный механизм. Преобразует деформацию чувствительного элемента во вращение стрелки.
Штуцер. Трубка с резьбой для присоединения к источнику давления.

По типу чувствительного элемента манометры делятся на пружинные, мембранные и цифровые. Рассмотрим их подробнее.

Пружинные манометры используют в качестве чувствительного элемента деформируемую трубку или спиральную пружину. Под действием давления пружина сжимается или растягивается, это передается через систему рычагов на стрелку. Пружинные манометры просты и надежны, но менее точны, чем мембранные.

В мембранных манометрах чувствительным элементом служит тонкая деформируемая мембрана, закрепленная по краям. Давление искривляет мембрану, и ее деформация через систему рычагов поворачивает стрелку. Мембранные манометры более точны и чувствительны, чем пружинные.

Цифровые манометры используют электронный датчик давления и цифровое табло для отображения показаний. Они удобны в использовании, позволяют легко считывать показания, но требуют питания от батареек или электросети.

Классификация манометров

Существует несколько видов классификации манометров:

По типу измеряемого давления: Манометры избыточного давления. Вакуумметры. Мановакуумметры. Дифманометры (для измерения разности давлений).
По принципу действия: Пружинные. Мембранные. Цифровые.
По области применения: Промышленные. Лабораторные. Бытовые (например, для контроля давления в шинах).

Таким образом, ассортимент выпускаемых манометров весьма широк. В зависимости от условий и задач измерения давления подбирается наиболее подходящий тип манометра.

Правила выбора манометра

При выборе манометра для конкретного применения необходимо учитывать следующие основные параметры:

Диапазон измерений - максимальное и минимальное значение давления, которое способен измерить данный манометр.
Погрешность - пределы допустимой абсолютной или относительной погрешности показаний.
Размер корпуса и диаметр шкалы - чем больше диаметр, тем удобнее считывать показания.
Класс точности - характеристика погрешности измерений.
Условия эксплуатации - температура, влажность, вибрации, агрессивность среды.
Тип штуцера - резьбовое соединение для подключения манометра.
Наличие сертификатов и разрешений на применение.

Для измерения давления, например, воды в системе отопления частного дома можно использовать пружинный манометр с диапазоном 0-10 бар. А для точного измерения давления пара в промышленных установках подойдет мембранный манометр с погрешностью не более 1%.

Поверка манометров

Любые средства измерения, в том числе манометры, должны периодически поверяться в соответствии с установленными сроками. Это необходимо для поддержания их метрологических характеристик и правильности показаний.

Поверка манометров обычно проводится 1 раз в 1-2 года в специализированных метрологических лабораториях. При поверке манометр сравнивают с эталонным образцом, который имеет значительно меньшую погрешность. Поверка начинается с внешнего осмотра на наличие повреждений. Затем проверяют работоспособность и определяют погрешность показаний при различных значениях измеряемого давления.

По результатам поверки выдается свидетельство с указанием действительных метрологических характеристик и срока следующей поверки. Если погрешность манометра превышает допустимые значения, его отправляют в ремонт или бракуют.

Правила установки манометра

Чтобы обеспечить правильность показаний и долговечность манометра, при его установке нужно соблюдать следующие правила:

Манометр устанавливают после запорного вентиля или крана через трехходовой манометрический кран.
Перед манометром желательно ставить сифонную трубку для защиты от загрязнений.
Стрелка манометра при монтаже должна быть установлена на нуле.
Манометр нужно монтировать так, чтобы шкала была хорошо видна обслуживающему персоналу.

После установки манометра необходимо проверить его показания при рабочем давлении и при необходимости подрегулировать стрелку с помощью винта на корпусе.

Эксплуатация манометров

В процессе эксплуатации манометров нужно соблюдать следующие правила:

Не подвергать манометр перегрузкам сверх максимального диапазона измерений.
Исключить удары и резкие перепады давления.
Не допускать замерзания, кипения или кристаллизации рабочей среды внутри манометра.
Периодически проверять показания манометра по контрольному манометру.
Своевременно проводить поверку в установленные сроки.

Типы шкал манометров

По типу шкалы манометры делятся на:

Круговые. Шкала расположена по кругу циферблата.
Секторные. Шкала занимает только часть окружности.
Линейные. Шкала представляет собой прямую линию.

Круговые шкалы наиболее распространены. Они позволяют с высокой точностью отсчитывать значения измеряемого давления. Секторные удобны для манометров с ограниченным диапазоном измерений. Линейные применяются реже, чаще всего в специализированных манометрах.

Способы защиты манометров

Для защиты манометра от неблагоприятных факторов применяются следующие методы:

Установка сифонных трубок - для защиты от загрязнений рабочей среды.
Амортизаторы и демпферы - для защиты от вибраций и гидроударов.
Специальные корпуса и футеровка - для защиты от агрессивных сред.
Заполнение манометра глицерином или силиконом - для демпфирования колебаний стрелки.
Конструкции во взрывозащищенном исполнении - для работы во взрывоопасных условиях.

Правильный выбор способов защиты позволяет продлить срок службы манометра и повысить надежность его работы.