Газовый манометр — это незаменимый прибор для контроля давления в различных системах: от бытовых баллонов до промышленных газопроводов. Правильный выбор, установка и эксплуатация устройства напрямую влияют на безопасность и точность измерений. Для этого важно понимать его конструкцию, принцип действия и существующие разновидности.
Конструкция и принцип действия газового манометра
Основное назначение манометра — измерение избыточного, дифференциального или абсолютного давления в газовых средах. Сердцем классического механического прибора является трубка Бурдона — упругая изогнутая трубка, которая деформируется под давлением. Эта деформация через рычажно-зубчатую передачу приводит в движение стрелку, указывающую на значение на шкале. Устройство помещено в корпус с защитным стеклом. Качественные модели обладают устойчивостью к вибрациям и имеют классы точности 1.0, 1.6 или 2.5, что определяет допустимую погрешность измерений.
Ключевые требования и безопасность
Для безопасной и корректной работы манометра необходимо соблюдать ряд условий. Прибор должен быть подобран с учетом химических свойств газа (агрессивность, горючесть) и ожидаемого диапазона давлений. Важным визуальным ориентиром безопасности является цвет корпуса, регламентированный стандартами: голубой — для кислорода, желтый — для аммиака, красный — для горючих газов, черный — для негорючих. Запрещается использовать приборы с истекшим сроком поверки, без пломбы или с механическими повреждениями (вмятины, треснувшее стекло). Стрелка исправного манометра после сброса давления должна возвращаться к нулевой отметке.
Разнообразие типов и конструкций
Классификация по виду измеряемого давления
В зависимости от задачи, манометры делятся на несколько видов:
- Мановакуумметры — измеряют как избыточное давление, так и вакуум (разрежение).
- Напоромеры — для малых избыточных давлений (до 40 кПа).
- Тягомеры — для измерения разрежения (до -40 кПа).
- Дифманометры — определяют разность давлений в двух точках.
- Барометры — измеряют атмосферное давление.
Классификация по принципу работы
Существуют различные физические принципы, лежащие в основе измерений:
Водяные (жидкостные) манометры
Работают по принципу уравновешивания давления газа столбом жидкости (чаще всего воды). К ним относятся простые U-образные модели, а также более сложные чашечные, поплавковые и кольцевые. Они идеальны для измерений малых давлений и разряжений с высокой точностью.
Электрические манометры
Преобразуют механическое воздействие давления в электрический сигнал. Тензометрические модели используют изменение сопротивления деформируемого чувствительного элемента. Емкостные манометры измеряют изменение емкости конденсатора, одной из обкладок которого является мембрана. Они отличаются быстродействием и подходят для динамических процессов.
Цифровые (электронные) манометры
Современные приборы с цифровым дисплеем. Обладают высокой точностью, долгим сроком службы, возможностью калибровки и часто используются для диагностики систем в автомобилях и на производстве.
Прочие специализированные типы
К ним относятся, например, грузопоршневые манометры, которые служат эталонами для поверки других приборов. В них давление газа уравновешивается калиброванными грузами, что обеспечивает исключительную точность.
Классификация по назначению
Общетехнические — самые распространенные приборы для повседневного использования в неагрессивных средах.
ЭталонныеСпециальные — разработаны для конкретных газов (ацетилен, аммиак, кислород) и часто имеют соответствующую окраску корпуса и материалы, стойкие к данной среде.
Как выбрать подходящий манометр
При выборе ориентируйтесь на следующие ключевые параметры:
- Диапазон измерений: рабочее давление должно находиться в средней трети шкалы (примерно от 1/3 до 2/3 от максимума). Например, для баллона с давлением 6-8 атм оптимален прибор со шкалой 0-10 атм.
- Класс точности: определяет допустимую погрешность. Чем меньше число (1.0, 1.6), тем точнее прибор.
- Условия среды: материал корпуса и мембраны должен быть совместим с типом газа (особенно важно для агрессивных сред).
- Присоединение: тип (радиальное или торцевое) и размер резьбы штуцера должны соответствовать точке врезки.
- Межповерочный интервал: для приборов на ответственных объектах обязательна периодическая поверка в лицензированных центрах.
Правила монтажа и эксплуатации
Монтаж — критически важный этап. Прибор устанавливают в легко доступном для снятия показаний и обслуживания месте. Обязательным элементом обвязки является трехходовой кран или игольчатый клапан, который устанавливается между газовой линией и манометром. Он позволяет безопасно отключать прибор, сбрасывать давление перед демонтажем и проверять нулевую отметку. Если манометр установлен на высоте 2-3 метра, диаметр его корпуса должен быть не менее 160 мм для хорошей видимости. В условиях высоких температур, вибраций или осадков применяют дополнительные защитные элементы: сифоны, буферные петли или мембранные разделители.