Згідно ГОСТ 8.271-77 манометр - це вимірювальний прилад або вимірювальна установка для вимірювання тиску або різниці тисків.
Для вимірювання абсолютного тиску, тобто яке зчитується від абсолютного нуля випускаються манометри абсолютного тиску; надлишкового - манометри надлишкового тиску, і найбільш часто «за замовчуванням» ці різновиди приладів називають манометрами.
Більшість що випускаються манометрів застосовуються для вимірювання надлишкового тиску. і х відмітною ознакою є показання «нуля» приладу при впливі на чутливий елемент атмосферного тиску.
Вимірювання тиску розрядженого газу виробляють вакуумметрами. Відповідно вакуумметр - це манометр для вимірювання тиску розрядженого газу / 10 /.
Манометр, який має можливість вимірювати тиск розрядженого газу і надлишковий тиск (у приладу єдина шкала), називають мановакуумметрів.
Вимірювання малих значень (до 40 кПа) надлишкового тиску проводиться напоромери. хоча таку назву, як і такий підрозділ по виду вимірюваного тиску (для малих значень) за кордоном відсутня. Тягоміри використовуються для вимірювання малого (до -40 кПа) вакуумметричного тиску. Прилади, що мають частину шкали вакуумметричного, а частина надлишкового тиску в межах ± 20 кПа, називаються тягонапороміри. Європейські стандарти (EN 837-1, EN 837-2 і EN 837-3 / 7,9 /) такий поділ виробляють по виду чутливого елемента - трубчастий (Bourdon tube - Rohrfedern) і мембранний - мембранна коробка - капсула (Diaphragm - Plattenfeder або Capsule - Kapselfeder).
Прилади, призначені для вимірювання різниці тисків у двох довільних точках, називають диференціальними манометрами (дифманометрами). Причому ця назва в більшій мірі можна застосувати для приладів, що показують. Пристрої вимірювання диференціального тиску з уніфікованим вихідним сигналом називають вимірювальним перетворювачем різниці тиску / 11 /.
Дифманометр, функціонально забезпечує вимір малих значень різниці двох тисків, і має верхню межу вимірювання не більше 40 кПа (4000 кгс / м 2) називають мікроманометром.
Контроль і вимір атмосферного тиску виробляють барометрами.
Надалі для спрощення викладу матеріалу в непринципових моментах манометри, вакуумметри, мановакуумметри, напоромери, тягоміри, тягонапороміри об'єднані під назвою манометри або манометрические прилади.
За принципом дії основну групу приладів для вимірювання тиску можна поділити на такі:
· Електричні та ін.
До рідинного відноситься манометр, принцип дії якого заснований на зрівноважуванні вимірюваного тиску або різниці тисків, тиском стовпа рідини / 10 /.
До рідинним відноситься U-подібний манометр, що складається з сполучених посудин, в яких вимірюється тиск визначають по одному або декількох рівнях рідини.
У деформаційному манометрі від вимірюваного тиску залежить ступінь деформації чутливого елемента або розвивається їм сили.
До складу деформаційних входить трубчасто-пружинний манометр, в якому чутливим елементом є трубчаста пружина; сільфонний, що функціонує на основі сильфона, мембранний - на основі мембрани або мембранної коробки.
До деформаційних віднесений манометр з млявою мембраною, в якому вимірюється тиск сприймається млявою мембраною і перетворюється в силу, врівноважує додатковим пристроєм.
У грузопоршневой приладах, що мають, в більшості випадків, як робоче тіло рідина і часто званих рідинними, вимірюваний тиск врівноважується тиском, створюваним вагою поршня з вантажоприймальним пристроєм, і вантажів з урахуванням сил рідинного тертя.
Електричні манометри функціонують за принципом залежності одного з електричних параметрів чутливого елемента первинного перетворювача від тиску.
За призначенням. сталому в середовищі виробничників, манометри поділяються на такі:
· Загальнопромислові, мають також назву технічних або робочих;
· Еталонні, що включають державний первинний, робочі та інші зразки.
Загальнотехнічні манометри призначені для вимірювання тиску безпосередньо в ході виробничих процесів в робочих точках промислового обладнання.
Еталонні прилади використовують для зберігання і передачі розміру одиниць тиску в цілях однаковості, достовірності і забезпечення високої точності його вимірювань.
З метою впорядкування вітчизняної метрологічної термінології і наближення її до міжнародної в нашій країні термін зразкове засіб вимірювань замінений на термін робочий еталон / 6 /. Еталони робочі підрозділяють на розряди (1-й, 2-й, 3-й), як це було прийнято для зразкових засобів (див. Гл.7).
У промисловості зустрічаються контрольні манометри, які застосовуються для контролю правильності показань технічних манометрів на місці їх установки. Термін «контрольні» специфічний для промислових умов і не має місця в законодавчій метрології теперішнього часу, але широко використовувався раніше. Замість нього зараз використовують термін «манометри підвищеної точності».
За захищеності від впливу навколишнього середовища прилади, згідно ГОСТ 12997-84 / 12 /, підрозділяють на наступні виконання: звичайне; захищене від попадання всередину виробу твердих тіл (пилу), захищені від попадання всередину виробу води; захищені від агресивного середовища; вибухозахищені, захищені від інших зовнішніх впливів. Кілька видів захисту може поєднуватися в одному виробі.
Виготовляються прилади повинні бути стійкими і (або) міцними до впливу температури і вологості навколишнього повітря в діапазонах параметрів, зазначених в табл.1.2.
Групи виконань технічних виробів по стійкості до температури і вологості / 12 /
* На вимогу споживача
** Частота переходу - 57-62 Гц.
Загальнотехнічні манометри конструктивно передбачають стійкість до вібрацій з частотою 10 ... 55 Гц і амплітудою зміщення до 0,15 мм.
Система кодифікації щодо захисту приладів від попадання всередину виробу твердих тіл (пилу), а також води встановлюється ГОСТ 14254-96 / 13 /. Для такої кодифікації застосовується позначення «IP».
Позначення «IP» (International Protection - Міжнародна захист) прийнято Міжнародної Електричної Комісією (МЕК) в якості стандарту захисту виробів (МЕК 529-89).
Після позначення «IP» є обов'язковим вказівка двох характеристичних чисел. Перша характеристична цифра (від 0 до 6) позначає, як показано в табл. 1.4, ступінь захисту від попадання всередину твердих сторонніх тіл.
Ступені захисту від зовнішніх предметів, що позначаються першої характеристичної цифрою (ГОСТ 14254-96) / 13 /
Повинно бути виключено проникнення води в оболонку в кількостях, що викликають шкідливий вплив, при її тривалому зануренні у воду при умовах, узгоджених між виробником і споживачем, проте більш жорстких, ніж умови для цифри 7.
Перераховані в табл.1.4 і табл.1.5 ступеня захисту слід нормувати, як вказує ГОСТ 14254-96 / 13 /, тільки з використанням характеристичних чисел, а не за допомогою короткого опису або визначення.
Так, наприклад, деякі загальнотехнічні показують манометри мають ступінь захисту IP 40, що вказує на неможливість попадання в умовах експлуатації всередину корпусу механічних частинок діаметром більше 1 мм. Але корпус приладу не має захисту від впливу води.
Європейські норми, як і ГОСТ 14254-96, базуються на єдиному положенні МЕК 529-89, що забезпечує ідентичність маркування по IP як у нас в країні, так і за кордоном.
Діапазон показань манометричних приладів повинен вибиратися з ряду, наведеного в табл. 1.6 (ГОСТ 2405-88 / 4 /), і в технічних умовах (ТУ) на прилад конкретного типу.
Цим ГОСТом допускається за замовленням споживача виготовляти прилади з діапазоном показань, відмінним від зазначених в табл. 1.6.
Межі вимірювання для
манометрических приладів згідно ГОСТ 2405-88 / 4 /
* Застосовується за індивідуальним замовленням споживача.
Європейські стандарти в більшості випадків ідентичні ГОСТ. EN 837-1 і EN 837-3 / 7,9 / встановлюють для манометричних приладів наступні класи точності: 0,6; 1,0; 1,6; 2,5 і 4,0.
У всіх вироблених показують манометрических приладах діаметр корпусу повинен відповідати класу точності. ГОСТ 2405-88 / 4 / встановлює для них співвідношення, наведені в табл. 1.9. Допускаються відхилення від наведених у таблиці значень, але вони повинні відображатися в технічних умовах на прилад. Наприклад, на одному з вітчизняних заводів готуються до виробництва зразкові показують манометри з класом точності 0,4 і навіть 0,25 в корпусі діаметром 160 мм, що відбивається у відповідній документації.
Відповідність діаметра корпусу і класу точності згідно з ГОСТ 2405-88 / 4 /
Діаметр корпусу, мм
Клас точності приладу до
Імпортні прилади, діаметр корпусу яких складає 63 мм, можуть мати, як це показано в табл.1.7, клас точності 1,0, а манометри з діаметром корпусу 100 мм можуть проводитися з класом точності 0,6.
В останні роки намітилося активну співпрацю російських метрологічних служб з європейськими метрологічними комітетами. Відзначається більш лояльне ставлення служб нагляду за метрологією на підприємствах до виробництва манометрических приладів на основі заявки споживача.
Відповідність діаметра корпусу і класу точності згідно
Клас точності, до
Межа основної похибки, наведеної в табл. 1.8, спостерігається тільки для приладів, які експлуатуються при температурі навколишнього середовища 20 або 23 ° С. Конкретне значення температури встановлюється в ТУ на прилад конкретного типу. Допустиме відхилення температури визначено наступними значеннями:
± 2 ° С - для приладів класів точності 0,4; 0,6 і 1,0;
± 5 ° С - для приладів класів точності 1,5; 2,5 і 4,0.
При варіюванні температури вище щодо встановленої межі зміна показань манометричного приладу D може бути визначено за формулою
де Kt - температурний коефіцієнт, чисельні значення якого визначено ГОСТ 2405-88 / 4 / і повинні складати значення не більше 0,06% / ° С для приладів класів 0,4; 0,6; 1; 1,5 і не більше 0,1% / ° С для приладів класів точності 2,5 і 4,0; tD- абсолютне значення різниці температур,
Тут t1 - необхідна температура навколишнього середовища
(23 о С); t2 - дійсне значення температури, яке обмежене значеннями від -50 до +60 ° С.
Значення коефіцієнтів Kt для європейських виробників згідно EN 837-1 і EN 837-3 / 7,9 / в залежності від чутливого елемента визначено як:
- 0,04% / ° С для манометрів на основі трубчастих елементів;
- 0,06% / ° С для вимірників тиску на основі мембранного блоку (capsule);
- 0,08% / ° С для манометричних приладів, що функціонують на основі мембрани.
Згідно (1.7), з урахуванням реальних температурних коефіцієнтів приладів похибка проведених вимірювань може бути істотною. Так, при вимірюванні тиску приладом класу точності 2,5 при температурі навколишнього середовища -40 ° С для дотримання заявленого класу точності вимірювача необхідно вводити додатково поправку 6%. Такі поправки не прийнято вводити для робітників засобів вимірювань, але для кваліфікованого проведення вимірювань володіти цими питаннями необхідно.
Температурний діапазон роботи показують манометрических приладів, що виробляються вітчизняними підприємствами, визначається відповідними ТУ на виріб і найбільш часто відповідає групі виконання D3 і знаходиться в межах від -50 до +50 о С.
Імпортні манометри, як правило, рекомендовані до експлуатації, згідно даних / 7-9 /, при температурах від -20 до +60 ° С.
За стійкістю до впливу температури і вологості навколишнього повітря і атмосферного тиску показують манометрические прилади, як це зазначено вище, повинні відповідати одній з груп виконання по ГОСТ 12997-84 / 12 /.
Для інших температурних умов проводяться спеціальні вимірювачі тиску. Так, для умов підвищених температурних впливів навколишнього середовища деякі фірми випускають показують манометри, які можуть експлуатуватися при температурах до 200 ° С. Проте їх застосування ускладнено необхідністю перевірки на спеціальному метрологічному обладнанні, коли випробування проводяться одночасно як по вимірюваному тиску, так і температурному зовнішнього впливу .
Істотна відмінність манометрических вимірювальних приладів вітчизняних і зарубіжних виробників полягає в розмірах і типі присоединительного штуцера. На вітчизняних заводах виготовляють вимірювачі з метричної приєднувальних різьбленням, в той час як зарубіжні, як це викладено в п.2.2.2, найбільш часто застосовують з дюймові (трубні) типи приєднання (табл. 1.11).
Розміри приєднувальних різьби
Зарубіжні манометрические прилади повинні також витримувати згідно європейських норм / 7,9 / в основному такі ж граничні тиску.
На циферблаті показує або самописного приладу, крім розмітки шкали, повинні бути нанесені / 4 /:
· Знак «-» (мінус) перед числом, що позначає верхню межу вимірювань вакуумметричного тиску;
· Умовне позначення робочого положення приладу, якщо воно відрізняється від нормального;
найменування або умовне позначення вимірюваної середовища - при спеціальному виконанні приладу.
Крім цього, на циферблат манометра рекомендується наносити таку інформацію:
· Умовне позначення приладу;
· Знак Державного реєстру;
· Товарний знак підприємства-виготовлювача;
Німецький стандарт, крім зазначених вище особливостей, регламентує нанесення на циферблат приладу позначення типу вимірювального елемента.
Європейськими нормами / 7,9 / визначено також вказівку на циферблаті матеріалу частин вимірювального приладу, які контактують з вимірюваним середовищем і виготовлені не з латуні або бронзи, а також зобов'язує вказівку на циферблаті товарного знака виробника та / або постачальника. Крім цього, на циферблаті приладу рекомендується наносити номер норми або стандарту, за яким зроблено прилад.
Нумерація шкали приладу для загальнотехнічних приладів може проводитися на замовлення споживача.
Вітчизняний стандарт вимагає вказівки передавального тиск речовини (газ або рідина) у випадках, коли така заміна призводить до погрішностей більш 1/4 граничного значення.
Можливо нанесення ряду позначень на корпус приладу або їх вказівку в доданому паспорті або технічному описі на вимірювач, що слід узгоджувати з відповідним центром стандартизації.
У табл. 1.13 приведені додаткові умовні позначення, дозволені до нанесення на шкалі приладів, призначених для вимірювання тиску середовищ з певними властивостями.
Умовні позначення, що наносяться на циферблати