Манометр — измерительный прибор, который позволяет установить значение избыточного давления, действующего в трубопроводе или в рабочих частях различных видов оборудования.
Такие приборы широко применяются в системах отопления, водоснабжения, газоснабжения, других инженерных сетях коммунального и промышленного назначения. В зависимости от условий эксплуатации измерителя существуют определенные ограничения по допустимому пределу его погрешности. Поэтому важно знать, как определить класс точности манометра.
Что такое класс точности манометра, и как его определить
Класс точности манометра является одной из основных величин, характеризующих прибор. Это процентное выражение максимально допустимая погрешность измерителя, приведенная к его диапазону измерений.
Абсолютная погрешность представляет собой величину, которая характеризует отклонение показаний измерительного прибора от действительного значения давления. Также выделяют основную допустимую погрешность, которая представляет собой процентное выражение абсолютного допустимого значения отклонения от номинального значения. Именно с этой величиной связан класс точности.
Существует два типа измерителей давления — рабочие и образцовые.
Рабочие применяются для практического измерения давления в трубопроводах и оборудовании. Образцовые — специальные измерители, которые служат для поверки показаний рабочих приборов и позволяют оценить степень их отклонения. Соответственно, образцовые манометры имеют минимальный класс точности.
Классы точности современных манометров регламентируются в соответствии с ГОСТ 2405-88 Они могут принимать следующие значения:
- 0,15;
- 0,25;
- 0,4;
- 0,6;
- 1,0;
- 1,5;
- 2,5;
- 4,0.
Таким образом, этот показатель имеет прямую зависимость с погрешностью. Чем он ниже, тем ниже максимальное отклонение, которое может давать измеритель давления, и наоборот. Соответственно, от этого параметра зависит, насколько точными являются показания измерителя. Высокое значение указывает на меньшую точность измерений, а низкое соответствует повышенной точности. Чем ниже значение класса точности, тем более высокой является цена устройства.
Узнать этот параметр достаточно просто. Он указан на шкале в виде числового значения, перед которым размещаются литеры KL или CL. Значение указывается ниже последнего деления шкалы.
Указанная на приборе величина является номинальной. Чтобы определить фактический класс точности, нужно выполнить поверку и рассчитать его. Для этого проводят несколько измерений давления образцовым и рабочим манометром. После этого необходимо сравнить показания обоих измерителей, выявить максимальное фактическое отклонение. Затем остается только посчитать процент отклонения от диапазона измерений прибора.
Диапазон измеряемых давлений
В практической деятельности разделяют следующие виды давления: абсолютное, барометрическое, избыточное, вакуум. Абсолютное – это показатель давления, измеренный относительно полного вакуума. Этот показатель не может быть ниже ноля. Барометрическое – это атмосферное давление. На его уровень оказывает влияние высота над нулевой отметкой (уровень моря). На этой высоте принято считать, что давление равно 760 мм р.с. для манометров эта величина равняется нулю. Избыточное давление – это размер, показывающий между абсолютным и брометрическим давлением. Особенно это актуально тогда, когда абсолютное давления в отношении барометрического.
Вакуум – это величина, которая показывает разницу между абсолютным и барометрическим давлением при условии превышения барометрического.
То есть, вакуумметрическое давление не может превышать барометрическое. Другими словами, приборы для измерения вакуума измеряют его разряжение.
Устройства для замера давления можно разделить на несколько групп:
- Напорометры, их используют для выполнения измерения давления до 40 Па.
- Тягомеры, они предназначены для замеров вакуумметрических давлений до 40 кПа.
- Тягонапоромеры, эти приборы имеют двустороннюю шкалу с границами замеров ±20 кПа Для измерения разницы давления применяют дифманометры.
Определение погрешности
Владельцев измерительных приборов интересует, прежде всего, величина максимальной погрешности, характерной для манометра. Она зависит не только от класса точности, но и от диапазона измерений. Таким образом, чтобы получить значение погрешности, нужно произвести некоторые вычисления. Например, для манометра с диапазоном измерений, равным 6 МПа, и классом точности 1,5 погрешность будет рассчитываться по формуле 6*1,5/100=0,09 МПа.
Необходимо отметить, что таким способом можно посчитать только основную погрешность.
Ее величина определяется идеальными условиями эксплуатации. На нее оказывают влияние только конструктивные характеристики, а также особенности сборки прибора, например, точность градуировки делений на шкале, сила трения в измерительном механизме. Однако эта величина может отличаться от фактической, поскольку существует также дополнительная погрешность, определяемая условиями, в которых эксплуатируется манометр. На нее может влиять вибрация трубопровода или оборудования, температура, уровень влажности и другие параметры.
Также точность измерения давления зависит от еще одной характеристики манометра — величины его вариации, которую определяют в ходе поверки. Это максимальная разница показаний измерителя, выявленная по результатам нескольких измерений.
Величина вариации в значительной мере зависит от конструкции манометра, а именно от способа уравновешивания, которое может быть жидкостным (давлением столба жидкости) или механическим (пружиной). Механические манометры имеют более выраженную вариацию, что часто обусловлено дополнительным трением при плохой смазке или износе деталей, потере упругости пружины и другими факторами.
Технические параметры манометра
Предназначение рассматриваемого устройства заключается в измерении избыточного давления в системе. Среди большого количества вариантов исполнения выделим именно цифровой манометр, так как в последнее время он устанавливается на большинстве оборудования, в том числе компрессорах. Электронный манометр характеризуется следующими особенностями:
- Относительно небольшие размеры.
- Высокая степень точности проводимых измерений.
- При обеспечении требуемых условий эксплуатации, длительная служба.
- Возможность проведения калибровки.
В целом можно сказать, что подобный цифровой измеритель излишков давления сегодня весьма распространен. Это можно связать также с относительно невысокой стоимостью многих моделей.
При выборе наиболее подходящего варианта исполнения уделяется внимание нижеприведенным моментам:
- Рекомендуемым условиям эксплуатации.
- Точности проводимым измерениям.
- Допустимое диапазон работы цифрового манометра в системе.
- Типу применяемого материала при изготовлении корпуса и других элементов.
- Степень защиты конструкции от воздействия окружающей среды.
Кроме этого, рекомендуется обращать внимание на популярность бренда, под которым выпускается изделие. Как показывает практика, продукция известных производителей служит намного дольше и характеризуется повышенной надежностью
Измерение давления манометром
Рубрики: Опыты , Поделки , физика , Эксперименты | Теги: Измерение давления манометром, Опыты, Поделки, физика, эксперимент | 20 июня 2013 | Svetlana
Для измерения давления воздуха или газа внутри какого-либо сосуда манометром надо его резиновую трубку присоединить к этому сосуду. Следить за уровнем жидкости в обоих коленах манометра. а) Если в обоих коленах манометра жидкость стоит на одинаковом уровне, считать давление газа внутри сосуда таким же, как и давление окружающего воздуха. б) Если уровень жидкости в коротком колене манометра ниже, чем в другом, считать давление внутри сосуда большим, чем давление окружающего воздуха.
в) Если в коротком колене манометра жидкость стоит выше, чем в другом колене, считать, что внутри сосуда давление меньше, чем давление окружающего воздуха.
При разности уровней жидкости в трубках манометра расчёт разницы асмосферного давления и давления в сосуде делается по формуле:
Можно проделать следующие опыты с использованием своего манометра. Насадив крепко конец резиновой трубки манометра на стеклянную воронку, широкое отверстие её затянуть резиновой плёнкой. Когда жидкость в манометре успокоится, опустить воронку в ведро с водой. Следить, как изменяется давление внутри воды с глубиной погружения воронки. Установив воронку на определённой глубине в воде, повёртывать её отверстием в разные стороны, вверх и вниз, следя за показанием манометра. 2. Открыть трубу у вытопленной незадолго до опыта печи. Ввести в печь резиновую трубку манометра. Уровень воды в коротком колене манометра поднимается. Рассчитать давление тёплого воздуха в печи (при тяге). 3. Резиновый мешок медицинской грелки надуть слегка воздухом и соединить его накрепко с резиновой трубкой манометра. Положить мешок горизонтально и класть на него одну за другой толстые книги (груз). Манометр хорошо покажет изменение давления воздуха, замкнутого в мешке. 4. Если достать стеклянную трубку общей длиной около 1,7 м, можно сделать манометр для измерения уже значительно большего избыточного давления, например, наибольшего напора воздуха при дутье ртом. Этим способом контролируется «сила лёгких». Дуть надо не рывками, а плавно увеличивая давление.
5. Этим же прибором можно измерить наибольшее разрежение, создаваемое при всасывании ртом. В этом случае надо ртом тянуть воздух из верхнего конца трубки. 6. Если в приборе 4-го опыта вместо короткого колена трубки вставить оттянутую на сужение трубочку, то при дутье в длинное колено из короткой трубки будет бить фонтан.
Е.Н. Соколова “Юному физику”
