дифманометр

Діфман про метр, диференційний манометр, прилад для вимірювання різниці (перепаду) тиску; застосовується також для вимірювань рівня рідин і витрати рідини, пари або газу за методом перепаду тисків. За принципом дії розрізняють Д .: рідинні, в яких вимірюється тиск або розрідження врівноважується стовпом рідини, і механічні, в яких тиск врівноважується силами пружності різних чутливих елементів - мембрани, пружини, сильфона. Пружна деформація чутливого елемента - величина, пропорційна вимірюваному тиску.

Рідинні Д. поділяються на трубні, поплавкові, кільцеві і дзвіниці. Трубні Д. бувають двотрубні (U-образні) і однотрубні (з посудиною і вертикальної трубкою і з посудиною і похилою трубкою, яка є для збільшення точності відліку при вимірюванні малих величин). Дія двотрубного Д. (рис. 1) засновано на використанні сполучених посудин, заповнених рідиною, стовп якої одночасно є гідравлічним затвором і створює гідростатичний тиск, протидіє измеряемому. Один кінець U-подібної трубки, заповненої рідиною, з'єднують із замкнутим простором, в якому треба виміряти надлишковий тиск, а другий залишається відкритим (під барометричним тиском). Різниця рівнів рідини в трубках показує надлишковий тиск р хат = р абс - р бар = р; р = h rg, де h - різниця рівнів рідини, r - щільність заповнює рідини, g - прискорення вільного падіння. Рівняння для однотрубного Д. з посудиною і вертикальної трубкою (рис. 2) аналогічно рівнянню для двотрубного Д. Величина переміщення рідини в трубці однотрубного Д. прямо пропорційна вимірюваній перепаду тисків і залежить від співвідношення квадратів діаметрів або площ перетину трубки і судини: f / F = d2 / D2. Щоб спростити вимірювання, зазвичай приймають співвідношення, при якому h2 буде відрізнятися від h1 не більше ніж на 1%; тому величиною h1 нехтують і відлік виробляють тільки за рівнем рідини в трубці. Для виключення похибки шкала виготовляється з розподілами, однаково не 1 мм, а менше (0,9 мм). Діапазон вимірювань U-образних Д. до 93 кн / м2 (700 мм рт. Ст.) При тиску середовища до 15 Мн / м2 (150 кгс / см2). Точність відліку в двох трубках ± 1 мм.

Поплавковий Д. за принципом дії аналогічний однотрубну Д. з посудиною і вертикальної трубкою, тільки для вимірювання служить поплавець, що передає зміну рівня рідини в посудині на стрілку приладу. Діапазон вимірювання перепадів тиску від 0 до 133 кн / м2 (від 0 до 1000 мм рт. Ст.), При тиску середовища до 16 Мн / м2 (160 кгс / см2). Основна приведена похибка ± 1,5-2%.

Кільцевій Д., або «кільцеві ваги», має чутливий елемент у вигляді порожнього кільця з перегородкою (рис. 3). У нижній частині кільця, заповненого рідиною (вода, масло, ртуть), укріплений компенсаційний вантаж. При p1 = p2 рівень рідини в обох частинах кільця однаковий, а центр ваги вантажу знаходиться на вертикальній осі, що проходить через центр кільця. При p1> p2 рідина в лівій частині опуститься, а в правій підніметься. Зусилля, створюване дією різниці тисків на перегородку, викликає момент, який прагне повернути кільце за годинниковою стрілкою. Діапазон вимірювання перепадів тиску: для низького тиску (з водяним заповненням) до 1,6 кн / м2 (160 кгс / м2) при тиску середовища до 150 кн / м2 (15000 кгс / м2); для середнього (з ртутним заповненням) - до 33 кн / м2 (250 мм рт. cт.) при тиску середовища 3,2 Мн / м2 (32 кгс / см2). Основна приведена похибка ± 0,5-1,5%.

Дзвоновий Д. (рис. 4) являє собою дзвін, занурений в рідину і переміщається під впливом різниці тисків всередині (більше) і зовні (менше) дзвони. Протидіюча вимірюваному тиску сила створюється навантаженням дзвони (гідростатичний урівноваження) або деформацією пружини, на якій підвішується дзвін (механічне урівноваження). Діапазон вимірювання перепаду тисків від 40 н / м2 до 4 кн / м2 (від 4 до 400 кгс / м2) при тиску середовища від 10 кн / м2 до 0,3 Мн / м2 (від 1000 кгс / м2 до 3 кгс / см2) .

Механічні Д. поділяються на мембранні з плоскою пружної металевої мембраною (рис. 5) і з неметалевої мембраною і сильфонні. У мембранних Д. пружна металева мембрана прогинається під впливом вимірюваного тиску, по величині прогину визначають тиск. У деяких конструкціях Д. мембрана служить тільки для поділу камер. Протидіє силу при деформації створює тарованого циліндрична спіральна пружина, яка розвантажує мембрану. Деякі мембранні Д. мають захист від односторонньої перевантаження і можуть застосовуватися для вимірювання не тільки перепадів, але і надлишкових тисків. Діапазон вимірювання тиску від 0 до 6,3 кн / м2 (0-630 кгс / м2) і від 0,16 до 0,63 Мн / м2 (1,6-6,3 кгс / см2); діапазон перепаду тисків до 133 кн / м2 (1000 мм рт. cт.) при максимальному тиску середовища до 60 Мн / м2 (600 кгс / см2). Основна приведена похибка ± 1,5%. Д. з неметалевими мембранами (з гуми і т.п. матеріалів) мають тільки циліндричну спіральну пружину, не сприймають згинальних моментів і стискають зусиль і працюють тільки на розтягування. Для збільшення переміщення вони виготовляються гофрованими і мають жорсткий центр, утворений двома металевими дисками. Діапазон вимірювань перепаду тисків до 133 кн / м2 (1000 мм рт. Cт.) При тиску середовища до 6,4 Мн / м2 (64 кгс / см2). Основна приведена похибка ± 1-2%.

Сильфонні Д. мають чутливий елемент - гофровану металеву коробку (сильфон) з тарований циліндричної спіральної пружиною. Сильфон розділяє порожнину Д. на дві камери. Більший тиск підводиться в порожнину над сильфоном, а менша - всередину. Під дією різниці тисків сильфон прогинається на величину, пропорційну вимірюваному тиску. Діапазон вимірювань до 25 кн / м2 (2500 кгс / м2) при тиску середовища до 32 Мн / м2 (320 кгс / см2). Основна приведена похибка ± 0,5-1%.

Поплавкові, кільцеві, дзвіниці і механічні Д. виготовляються показують, самописними і бесшкального (з електричної або пневматичної дистанційною передачею показань), з електричним контактним пристроєм. Д. для вимірювання витрати за методом змінного перепаду випускаються з інтегруючими і підсумовують пристроями. Подальший розвиток конструювання Д. йде по шляху вдосконалення механічного Д.

Літ .: Кремлівський П. П., Витратоміри, 2 вид., М. - Л., 1963; Автоматизація, прилади контролю і регулювання виробничих процесів в нафтовій і нафтохімічній промисловості. Довідник, кн. 2, М., 1964.

Г. Г. Мирзабеков.

Мирзабеков