динамические характеристики манометров

Если вес поршня при атмосферном давлении уравновешен, то изме]ряемое избыточное давление на уровне поверхности жидкости в сосуде II II определяется весом наложенных на поршень грузов

Меняют измерительные системы с уравновешенным поршнем. Например, в образцовом грузопоршневом манометре МП-2,5 класса 0,02 собствен]ный вес поршня уравновешен давлением столба жидкости. Поршневая колонка манометра (рис. 21) состоит из поршня 1 и цилиндра 2, внут]ренний канал которого выполнен в виде двух узких поясков. На грузо - приемную тарелку поршня при измерении давления накладываются гру]зы 5. Вращение поршня вокруг его оси осуществляется от электродвига]теля с помощью шкива 3 и роликового поводкового механизма 4. Ниж]няя часть цилиндра посредством трубки с вентилем сообщается с ци]линдрическим сосудом 6, заполненным рабочей жидкостью (смесь транс]форматорного масла с керосином), давление которой уравновешивает собственный вес поршня с грузоприемной тарелкой. В верхнюю часть сосуда 6 по трубке 7 подается измеряемое давление воздуха или инерт]ного газа. Для регулировки высоты столба жидкости в сосуде, необходи]мой для уравновешивания веса поршня, измерительная система снабже]на регулировочным прессом 8 и воронкой. Уравновешивание веса порш]ня при атмосферном давлении может производиться также наложением на поршень мелких баластных грузиков.

Рис. 21. Образцовый грузопоршневой манометр МА-2,5 класса 0,02 "

Рис. 20. Поршневой манометр с про]межуточным грузоприемным устрой]ством

При измерениях избыточного давления воздуха или инертных газов, близкого по значению к атмосферному давлению (100 кПа), а также от]рицательного избыточного давления (разрежения), наиболее часто при-

При измерении высоких (до 1000 МПа) и сверхвысоких (до 2500 МПа) избыточных давлений применение одноступенчатых поршневых систем нецелесообразно. В этих случаях наиболее эффективно примене]ние измерительных систем, содержащих двухступенчатые поршневые пары (мультипликаторы) по типу показанных на рис. 18,б.

При давлениях до 60 и 250 МПа в манометрах МП-600 и МП-2500 масса грузов, несмотря на уменьшение эффективной площади поршня до F = 0,05 см2, доходит дот = 75 кг, что для поршня диаметром 2,5 см недопустимо по соображениям его прочности. Поэтому в конструкциях манометров данного типа применяют промежуточные грузоприемные устройства (рис. 20). Измерительная система манометров состоит из поршневой пары, включающей поршень 1 с эффективной площадью F = = 0,05 см2, который воспринимает измеряемое давление, и поршень 2, и грузоприемного устройства, посредством которого вес грузов 8 пере]дается на поршень 1 для уравновешивания давления. Наложение грузов производится на колоколообразную грузоприемную тарелку 7, жестко связанную с опорной штангой 4, которая центрируется и вращается от]носительно корпуса 5 двумя шариковыми подшипниками 6. Влияние биений, которые могут возникнуть вследствие несоосности поршня 1 и штанги 4 при вращении, устраняется шарнирно соединенной с ними рас]поркой 3. Устройство эффективно устраняет поперечные нагрузки на из]мерительный поршень.

Рис. 19. Грузопоршневые манометры с непосредственным наложением гру]зов на поршень

При давлениях до 6 МПа в манометрах типа МП-60 с целью уменьше]ния утечек рабочей жидкости поршень притирается к цилиндру по всей длине поверхности их соприкосновения (рис. 19, б). Кроме того, в связи с существенным увеличением массы уравновешивающих грузов (т = 30 кг при F = 0,5 см2) применяется более прочный ограничитель пере]мещения поршня, который выполнен в виде втулки с эксцентрическим отверстием для обеспечения сборки поршневой системы.

Поршневая система состоит из стального закаленного поршня 1 и ци]линдра 2. В целях уменьшения сил жидкостного трения при вращении поршень притерт к цилиндру по двум узким пояскам, расположенным в верхней и нижней частях цилиндра. К верхней части цилиндра прикреп]лена ограничительная рамка 3 с указателем положения равновесия порш]ня 4 и ограничителем б, а нижняя часть цилиндра выполнена в виде шту]цера для присоединения к поверочной установке. На верхней части порш]ня укреплена грузоприемная тарелка 5 для наложения уравновешиваю]щих грузов. Эффективная площадь поршня манометров этого типа обыч]но равна I см2, так что общая масса грузов не превышает 6 кг.

Конструкции измерительных поршневых систем зависят от измеря]емого давления. При давлениях до 0,6 МПа типична конструкция изме]рительной поршневой системы манометра МП-6 (рис. 19,а).

В основном диапазоне измерений нормируется относительная по]грешность 6 в % от значения измеряемого давления, численно равная классу точности (см. табл. 8). В дополнительном диапазоне измерений нормируется абсолютная погрешность в Па, равная Др = 6 сртах.

Погрешности манометров нормируются раздельно для основного диапазона измерений р = с ртах - Ртах и дополнительного диапазона измерений р = pmin - cpmax, где с = 0,1; рП1м нижний предел измере]ний; Рта* верхний предел измерений.

Измеряемая среда

Диапазон измерений, МПа

Типы и основные характеристики образцовых грузопоршневых ма]нометров избыточного давления, применяемых в нашей стране, приве]дены в табл. 8.

При измерениях избыточного давления наиболее широко применя]ются простые одноступенчатые поршневые пары (см. рис. 17, а). На этом принципе основаны образцовые и эталонные манометры с верхни]ми диапазонами измерений от 40 кПа до 250 МПа, а в некоторых случаях до 600 МПа.

Благодаря высокой точности и стабильности поршневые манометры находят преимущественное применение в качестве образцовых и эталон]ных приборов. При этом, как правило, давление, действующее на пор]шень, уравновешивается весом грузов, который всегда можно опреде]лить с необходимой для данных целей точностью.

Информационно-справочный сайт по электрике и электронике

3.3. Конструктивные особенности поршневых манометров | Электро Мега Портал