Жидкостные и деформационные приборы для измерения давления и разрежения

Жидкостные приборы для измерения давления и разрежения

В зависимости от схемы подключения жидкостные приборы могут измерять избыточное давление, разрежение или разность давлений. Во всех случаях значение измеряемой величины выражается разностью высот столбов рабочей жидкости (воды, ртути, спирта и др.) в сосудах.

Рис. 1. Жидкостный дифференциальный тягонапоромер: 1 — верхний кронштейн, 2 — прижим, 3 — планка-указатель, 4 — стекло, 5 — упор, 6 — рама корпуса, 7 — нижний кронштейн, 8 — винт-фиксатор, 9 — направляющая ось, 10 — стеклянный бачок,  11 — болт, 12 — шкалы, 13 — стеклянные трубки

На рис. 1 изображен жидкостный дифференциальный тягонапоромер ТДЖ. Все сборочные единицы и детали укреплены на раме корпуса 6. К раме приварены верхний 1 и нижний 7 кронштейны, прижимы 2 и упор 5 для крепления стекла 4. Шкалы 12 крепятся к кронштейнам с помощью винтов, а стеклянные трубки 13 — при помощи скоб. Стеклянные бачки 10 установлены на кронштейнах, которые укреплены при помощи направляющих осей 9 и винтов-фиксаторов 8. Каждый бачок имеет два отвода: нижний соединен резиновой трубкой с нижним концом измерительной стеклянной трубки, верхний служит для заливки жидкости и подсоединения импульсной трубки. Прибор крепится к стенке щита болтами 11. К нижнему кронштейну винтами прикреплена планка-указатель 3, на которой нанесены краской указания о местах отбора измеряемых параметров.

В рабочем положении прибора абсолютное давление в каждом бачке всегда большее, чем в соответствующей измерительной трубке. При этом уровень в бачках понижается, а в измерительных трубках повышается; разность уровней жидкости в бачке и трубке определяет высоту ее столба, уравновешивающего подводимые к прибору давление, разрежение или разность давлений.

Деформационные приборы для измерения давления и разрежения

На рис. 2 изображен деформационный мембранный прибор, обычно используемый в тягонапоромерах, тягомерах и напоромерах.

Рис. 2. Деформационный мембранный манометр: 1 — поводок, 2 — стрелка, 3 — рычаг, 4 — тяга, 5 — ось стрелки, 6 — рычаг с отверстиями, 7 — спиральная пружина, 8 — винт, 9 — мембранная коробка,
10 — трубка, 11 — опора

Чувствительным элементом прибора является герметичная мембранная коробка 9. Измеряемое давление подается к штуцеру, соединенному с внутренней полостью мембранной коробки трубкой 10. Разность давлений вызывает перемещение жесткого центра верхней мембраны, которое поводком 1 передается на рычаг 3 и далее через тягу 4 на ось 5 стрелки 2.

Грубая настройка диапазона измерения осуществляется путем изменения передаточного отношения перестановкой конца тяги 4 в одно из отверстий рычага 6, точная настройка — винтом 8. Компенсация нелинейности мембранной коробки достигается изменением угла между стрелкой 2 и рычагом 6. Для выбора мертвого хода в механизме на оси 5 имеется спиральная пружина 7.

К деформационным относятся также сигнализирующие приборы, которые кроме измерения давления или разрежения управляют внешними электрическими цепями, включая и выключая контакты в схемах сигнализации и блокировки технологических процессов.

Принципиальная схема такого показано на рис. 4.

Рис. 3. Принципиальная схема сигнализирующего деформационного манометра: 1,16 — подвижные поводки; 2,4 — контакты, 3,18 — магниты, 5,19 — неподвижные контакты, 6 — поводок, 7 — манометрическая пружина, 8 — шкала, 9, 12 — сигнальные стрелки, 10 — стрелка, 11 — трибка, 13 — сектор, 14 — держатель, 15 — тяга, 17 — волосок

Измеряемое давление (разрежение) подается во внутреннюю полость манометрической пружины 7, один конец которой жестко закреплен в держателе 14, а другой свободен. Перемещение свободного конца через тягу 15 передается на сектор 13 и трибку 11 с насаженной на ее ось стрелкой 10. Стрелка перемещается вдоль шкалы 8, показывая значение измеряемого давления. Вместе с показывающей стрелкой перемещается насаженный на другой конец трибки поводок 6, при этом он водит за собой два подвижных поводка 16 и 1, изготовленных из магнитного материала и несущих на себе контакты 4 и 2. Поводки 16 и 1 в зоне, ограниченной сигнальными стрелками 9 и 12, с помощью волоска 17 прижимаются к поводку 6. Стрелки установки пределов сигнализации 9 и 12 несут на себе два неподвижных контакта 5 и 19 и магниты 3 и 18. Когда давление (разрежение) достигает значения, заданного сигнальными стрелками 9 и 12, контактная пара 4, 5 или 2, 19 срабатывает, тем самым замыкая или размыкая электрическую цепь. Магниты 3 и 18 предназначены для обеспечения резкого срабатывания контактных пар 4, 5 или 2, 19, когда поводки 16 и 1 находятся в зоне действия магнитов.

Устройство регистрирующих деформационных приборов с долговременной записью (до 8 суток) типа МТС-711 показано на рис. 4.

Рис. 4. Регистрирующий деформационный прибор типа МТС-711: 1 — диаграмма, 2 — крышка, 3 — корпус, 4 — тяга, 5 — кривошип, 6 — перо, 7 — наконечник, 8 — арретир, 9 — манометрическая пружина, 10 — капилляр, 11 — чернильница, 12 — трубка, 13 — штуцер

Измеряемое давление через трубку 12 поступает в полость манометрической пружины 9, представляющей собой изогнутую по дуге окружности трубку овального сечения. Один конец пружины закреплен в неподвижном основании с трубкой 12 и штуцером 13, второй конец, герметически закрытый наконечником 7, может свободно перемещаться под действием измеряемого давления. Перемещение свободного конца пружины через тягу 4 и кривошип 5 передается на перо 6, записывающее показания на диаграмме 1.

Регулировка системы передачи осуществляется путем изменения длины кривошипа. При этом линейность обеспечивается установкой угла между тягой 4 и кривошипом 5.

Диаграмма вращается часовым механизмом или синхронным микродвигателем, питание к которому подводится через штепсельный разъем. Чернила на конец пера поступают из чернильницы 11 по капилляру 10. Перо имеет корректор нуля, при помощи которого во время регулировки прибора перо можно установить на нуль диаграммы. Когда крышку 2 прибора открывают, перо автоматически отводится от диаграммы при помощи арретира 8. Крышка шарнирно крепится к ушкам корпуса 3 и имеет встроенный замок.