Дифманометры (дифференциальные манометры) — НПО «ЮМАС»

Малые величины дифференциального давления могут измеряться приборами на основе упругих и вялых мембран, сильфонов, а также комбинированных с другими упругими элементами конструкциями. Конструкций достаточное количество, однако они имеют свои особенности.

Одной из наиболее простых, универсальных и получивших широкое применение являются дифнапоромеры (дифманометры) с конструкциями на основе мембран и мембранных коробок/2-18/. В одном из вариантов (рис. 2.73) мембранная коробка 1, внутрь которой через подводящий штуцер держателя 2 поступает «плюсовое» давление, является чувствительным элементом дифманометра. Под воздействием этого давления смещается подвижный центр мембранной коробки.

Рис. 2.73. Показывающий дифференциальный манометр на основе мембранной коробки: 1 – мембранная коробка; 2 – держатель «плюсового» давления; 3 – держатель «минусового» давления; 4 – корпус;      5 – передаточный    механизм; 6 – стрелка; 7 – циферблат

«Минусовое» давление через подводящий штуцер держателя 3 подается внутрь герметичного корпуса 4 прибора и воздействует на мембранную коробку снаружи, создавая противодействие перемещению ее подвижного центра. Таким образом «плюсовое» и «минусовое» давления уравновешивают друг друга, а перемещение подвижного центра мембранной коробки свидетельствует о величине разностного – дифференциального давления. Этот сдвиг через передаточный механизм передается на указательную стрелку

6, которая на шкале циферблата 7 показывает измеряемое дифференциальное давление.

Диапазон измеряемого давления определяется свойствами мембран и ограничивается, как правило, в пределах от 0 до 0,4…40 кПа. При этом класс точности составляет, как правило, 2,5 или 1,5.

Обязательная конструктивная герметичность корпуса определяет высокую защищенность от внешних воздействий и определяется в основном уровнем IP66.

В качестве материала для чувствительных элементов приборов используется бериллиевая и другие бронзы, а также нержавеющая сталь; для штуцеров, передаточных механизмов – медные сплавы, коррозионно-стойкие сплавы, включая нержавеющую сталь различных марок.

Приборы могут изготавливаться в корпусах малых (63 мм), средних (100мм), и больших (160 мм) диа-

метров.

К недостаткам дифманометров (дифнапоромеров) на основе мембранной коробки следует отнести высокие требования к герметичности корпуса и небольшие рабочие избыточные давления, ограниченные прочностью корпуса.

Дифманометр с вертикальной мембраной (рис. 2.74) состоит из «плюсовой» 1 и «минусовой» 2 рабочих камер, разделенных чувствительной гофрированной мембраной 3. Под воздействием давления мембрана деформируется, в результате чего перемещается ее центр вместе с закрепленным на нем передающим штоком

4. Линейное смещение штока в передаточном механизме 5 преобразуется в осевое вращение трибки, и соответственно указательной стрелки, отсчитывающей на шкале прибора измеряемое давление. 

Рис. 2.74. Мембранные показывающие дифференциальные манометры с вертикальной мембраной: 1 – «плюсовая» камера; 2 – «минусовая» камера; 3 – чувствительная гофрированная мембрана; 4 – передающий шток; 5 – передаточный механизм; 6 – предохранительный клапан

Для сохранения работоспособности чувствительной гофрированной мембраны при превышении максимального допустимого статического давления предусмотрен открывающийся предохранительный клапан 6. Причем конструкции этих клапанов могут быть различны. Соответственно такие приборы не могут использоваться, когда не допускается контакт сред из «плюсовой» и «минусовой» камер.

 Высокая стоимость защитных фланцев мембраны, а также сложность вывода за пределы зоны давления механического перемещения центра этой мембраны приводят к относительно высокой стоимости изделия и, соответственно, не широкому его использованию.

В конструкции  показывающего дифференциального манометра с горизонтальной мембраной (рис. 2.75) линейное перемещение центра мембраны вынесено за пределы измерительной области с помощью металлических сильфонов. 

Рис.2.75. Мембранный показывающий дифференциальный манометр с горизонтальной мембраной: 1 – «плюсовая» камера; 2 – «минусовая» камера; 3 – входной блок; 4 — чувствительная гофрированная мембрана; 5 – толкатель;  6 – сектор;  7 – трибка;   8 – стрелка;   9 – циферблат; 10 – разделительный сильфон

 Традиционные плюсовая 1 и минусовая 2 камеры, соответственно, помещены в единый защитный блок 3, состоящий из двух частей, между которыми установлена гофрированная мембрана 4. В центре этой мембраны закреплен толкатель 5, передающий перемещение от мембраны, через сектор 6, трибку 7 к стрелке 8. В этом передаточном звене линейное перемещение толкателя преобразуется в осевое вращение стрелки

8, отслеживающей на шкале циферблата 9 измеряемое давление. В этой конструкции применена сильфонная система вывода толкателя из зоны рабочего давления. Разделительный сильфон 10 своим основанием герметично закрепляется на центре чувствительной мембраны, а верхней частью также герметично прикрепляется к входному блоку. Такая конструкция исключает контакт измеряемой и окружающей сред.

Конструкция входного блока предусматривает возможность промывки или продувки «плюсовой» и «минусовой» камер и обеспечивает применение таких приборов для работы даже в условиях загрязненных рабочих сред.

В конструкции дифманометра с горизонтальной мембраной дополнительная установка двух металлических сильфонов повышает надежность конструкции, но существенно снижает ее метрологические характеристики.

Разновидностью дифманометра с горизонтальной мембраной и двумя металлическими сильфонами является конструкция, представленная на рис.2.76.  Мембрана 1 закреплена между двумя фланцами 2 и 3. На центре мембраны 1 установлен толкатель 4, конец которого подвижно соединен с коромыслом 5. Смещение центра мембраны 1 через толкатель 4 передается на коромысло 5, перемещение конца которого является индикатором величины измеряемого перепада. Отделение зоны измеряемого давление от внешней среды осуществляется с помощью эластичного уплотнителя 6.

 В последующем перемещение конца коромысла 5 на указательную стрелку передается с помощью трибко-секторного механизма.

Плюсовое давление подается на вход 7, минусовое – на вход 8. 

Рис. 2.76. Схема мембранного дифманометра с эластичным уплотнением выхода: 1 – мембрана; 2 – фланец нижний; 3 – фланец верхний; 4 – толкатель; 5 – коромысло; 6 – эластичный уплотнитель; 7 – плюсовой вход; 8 – минусовой вход.

 

В конструкции мембранного дифманометра с эластичным уплотнением выхода максимальное рабочее избыточное давление определяется свойствами уплотнения коромысла.

  Чем выше механические свойства такого уплотнения, тем больше величина рабочего избыточного давления, но хуже метрологические характеристики.

Двухкамерная система измерения дифференциального давления применена в конструкции прибора, показанного на рис. 2.77. Измеряемые потоки среды направляются в «плюсовую» 1 и «минусовую» 2 рабочие камеры, основными функциональными элементами которых являются автономные чувствительные мембраны. Преобладание одного давления над другим приводит к линейному перемещению передающего штока 3, которое через коромысло 6

передается соответственно на сектор 4, трибку 5 и систему стрелочной индикации измеряемого параметра.

Дифманометры с двухкамерной системой измерения используются для измерения малых дифференциальных давлений при не очень высоких статических нагрузках, вязких сред и сред с твердыми вкраплениями.

Магнитомеханический принцип преобразования дифференциального давления в систему отсчета показаний по круговой шкале и организации системы контроля из-за удобства и простоты конструкции, относительно низкой стоимости и высокой надежности получил активное применение в современных измерительных приборах.

 

Рис.2.77. Мембранный двухкамерный показывающий дифманометр: 1 – «плюсовая» камера; 2 – «минусовая» камера; 3 – передающий шток; 4  – сектор;  5 – трибка;  6 – коромысло

 Принцип работы дифманометра с магнитомеханической системой преобразования сигнала/2-28/ представлен на рис. 2.78. Поворотный магнит 1, на торце которого установлена стрелка 2, размещен в корпусе 3, выполненном из немагнитного металла. Механический поршень 4 с закрепленным на нем магнитом, уплотненный фторопластовым сальником 5, может передвигаться в рабочем канале 6. Механический поршень 4 со стороны «минусового» давления подпирает пробка 7, в свою очередь, поджимаемая диапазонной пружиной 8.

 

Рис. 2.78. Схема дифманометра с магнитомеханическим преобразователем: 1 – поворотный магнит; 2 – стрелка; 3 – корпус; 4 – механический поршень с закрепленным на нем магнитом; 5 – фторопластовый сальник; 6 – рабочий канал;  7 – пробка;  8 – диапазонная пружина; 9 – блок электрических контактов.

 

Среда «плюсового» давления через соответствующий подводящий штуцер воздействует на механический поршень и перемещает его вместе с пробкой 7 по каналу 6 до уравновешивания такого смещения противодействующими силами – «минусовым» давлением и диапазонной пружиной. Перемещение механического поршня 4 с закрепленным на нем магнитом приводит к связанному с ним магнитным взаимодействием угловому перемещению поворотного магнита 1 и, соответственно, указательной стрелки 2. Таким образом  измеряемая разность давлений преобразовывается в угловое перемещение указательной стрелки.

Согласование диапазона шкалы с угловым перемещением указательной стрелки достигается подбором упругих характеристик диапазонной пружины 8.

В ряде конструкций фторопластовый сальник 5 заменяется на эластичную мембрану, что повышает надежностные характеристики прибора.

В дифманометре с магнитомеханическим преобразователем предусмотрен блок 9, замыкающий или размыкающий соответствующие электрические контакты при прохождении вблизи его механического поршня с магнитом. Принцип работы таких контактов более подробно описан в разделе 3.1.

Одной из основных конструктивных проблем дифманометров, работающих при больших избыточных давлениях, является возможность передачи линейного перемещения чувствительного элемента или его части через защитную оболочку прибора. При измерении малых перепадов давления чувствительные элементы – это, как правило, мембраны, развивают очень малые переустановочные усилия, что конструктивно затрудняет передачу их линейных перемещений через защитную оболочку прибора. 

Приборы с магнитомеханической системой преобразования линейного перемещения поршня в осевое вращение трибки и установленной на ней показывающей стрелки обеспечивают передачу линейного перемещения поршня через защитную оболочку прибора путем взаимодействия магнитных полей и последующего преобразования в механическое перемещение вне этой оболочки.  

Повышение чувствительности приборов с магнитомеханической системой преобразования достигается увеличением площади элемента, разделяющего «плюсовое« и «минусовое» давления. Таким элементом, являющимся разделителем разных давлений и одновременно первичным преобразователем, может служить мембрана, как в конструкции, представленной на рис.2.79. Основные элементы системы идентичны представленным на рис.2.78. Отличие состоит в мембране 10, которая разделяет «плюсовое» и «минусовое» давления. Перемещение центра этой мембраны через толкатель 11 передается на поршень с закрепленным на нем магнитом. 

 

    Рис.2.79. Схема дифманометра с магнитомеханическим преобразователем для измерения малых перепадов давления:

10 – мембрана; 11 – толкатель; 12 – пробка. 

Пробка 12 служит для сервисного обслуживания прибора, монтажа или смены диапазонной пружины.

Приборы с магнитомеханическими преобразователями отличаются устойчивостью к воздействию высокого статического давления — до 40 МПа. При этом обеспечивают измерение и контроль дифференциального давления от 0 до 0,25 кПа…7 МПа с относительно небольшой погрешностью (около 2 %).

Корпус прибора изготавливается из металлических немагнитных металлов таких как нержавеющая сталь, сплав Монел, алюминий, медные сплавы, синтетические массы. Материал выбирается исходя из условий эксплуатации, свойств измеряемой среды. Также определяется материал уплотнения магнитного поршня, мембраны. Здесь применяется нержавеющая сталь (SS316,SS302)  для пробки и диапазонной пружины, нитрилкаучук (Buna-N), фторированный каучук (Viton) этилен-пропиленовые (EPDM) каучук.

Варьированием используемых в конструкции приборов материалов обеспечивает применяемость таких приборов для различных газов, включая горючие типа пропан-бутан, разных по агрессивности сред.

 Модели приборов с магнитомеханической системой в корпусах 63, 80, 100, 150 мм  обеспечивают функционирование индикации (отображение на цифровой шкале с определенной погрешностью) измеряемого перепада давления, а также могут дополняться блоками электрических контактов в различных исполнениях. Более детально конструкции  сигнализирующих групп приборов с магнитомеханическими системами описаны в разделе 3.1.

Как пример на рис.2.80 показан вид дифференциального  манометра ДП в корпусе 63 мм (ДП63). 

                        

        Рис.2.80. Вид дифференциального показывающего манометра с магнитомеханическим

преобразователем

Активно дифференциальные манометры с магнитомеханическим преобразователем применяются для контроля засорения фильтров на проточных линиях, появления дополнительных гидро- и аэродинамических сопротивлений на работающем оборудовании, включая расходомеры, запорные устройства и др.

Дифференциальные манометры — книга «МАНОМЕТРЫ» от НПО «ЮМАС»

    Дифференциальные манометры (далее – дифманометры), как отмечалось в п.1.3,  являются названием  отнесенным в нашей стране к показывающим приборам. (Устройства, обеспечивающие электрический выходной сигнал, пропорциональный измеряемому дифференциальному давлению имеют название измерительных преобразователей разности давлений). Хотя отдельные производители, а также некоторые специалисты-эксплуатанционщики измерительные преобразователи разности давлений также называют дифманометрами.

    Дифманометры нашли основное применение в технологических процессах для измерения, контроля, регистрации и регулирования следующих параметров:

· расхода различных жидких, газообразных и парообразных сред по перепаду давления на разного рода сужающих устройствах (стандартных диафрагмах, соплах, включая сопла Вентури) и дополнительно вводимых в поток гидро- и аэродинамических сопротивлениях, например на преобразователях типа Annubar или на нестандартных  гидро- и аэродинамических препятствиях;

· перепада — разности давления, вакуумметрических, избыточных, в двух точках технологического цикла, включая потери на фильтрах систем вентиляции и кондиционирования воздуха;

· уровня жидких сред по величине гидростатического столба.

    Согласно ГОСТ 18140–84/23/, предельные номинальные перепады давления дифманометров-расходомеров, верхние пределы или сумма абсолютных значений верхних пределов измерений дифманометров-перепадомеров  должны приниматься из следующего ряда:

10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630 Па;

1; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630 кПа; 

1; 1,6; 2,5; 4; 6,3 МПа.

У дифманометров-расходомеров верхние пределы измерений выбираются из ряда, определяемого выражением:

 

                      А = а × 10ⁿ,                                (2.7)

 

где а – одно из чисел следующего ряда: 1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; n – целое (положительное или отрицательное) число или нуль.

Верхние пределы измерений или сумма абсолютных значений верхних пределов измерений дифманометров-уровнемеров следует выбирать и ряда:

0,25; 0,4; 0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100 и 160 метров.

Одной из важных характеристик дифманометров является предельно допустимое рабочее избыточное давление, т. е. избыточное давление, которое могут выдержать рабочие каналы без необратимой деформации чувствительных элементов. Такое значение параметра принимается из следующего ряда:

25; 40; 63; 100; 160; 250; 400 и 630 кПа;

1; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10; 16; 25; 32; 40 и 63 МПа.

Нижние пределы измерений дифманометров-расходомеров из-за неустойчивости работы стандартных сужающих устройств при малых Числах Рейнольдса измеряемого потока не должны превышать 30 % шкалы прибора. У преобразователей Annubar этот предел не превышает 10 % при сохранении объявленного класса точности (1,0).

Классы точности дифманометров принимаются из ряда: 0,25; 0,5; 1,0; 1,5.

Дифманометры должны иметь линейную шкалу при измерении уровня или перепада, линейную или квадратичную – при измерении расхода.

     Дифманометры могут иметь условные обозначения, предложенные в методике п.1.4. Указываются модель прибора, причем на первом месте в обозначении фиксируется измеряемый параметр – тип измерителя (дифманометр), затем – принцип измерения и функция, предельный номинальный перепад, избыточное рабочее давление, класс точности. Например, дифманометр сильфонный показывающий в корпусе диаметром 160 мм, на предельный номинальный перепад давления 630 кПа, с рабочим избыточным давлением 32 МПа, класса точности 1,5 обозначается как    

 

ДСП 160 (0…630 кПа)-32 МПа-1,5.

 

После этого допускается указывать дополнительные обозначения, например исполнение по «IP», измеряемой среде, присоединительным линиям и т. д.

Специфика измерения дифференциального давления обусловливает наличие в дифманометрах устройств продувки импульсных линий без необходимости демонтажа прибора или его узлов.

При испытаниях, а также в нормальных условиях отечественные дифманометры, согласно требований производителя, должны обеспечивать заданные метрологические характеристики после выдержки не менее 6-ти часов при температуре окружающей среды:

20 ± 2 или 23 ± 2 ^оС – для приборов классов точности 0,5; 0,6 и 1;

20 ± 5 или 23 ± 5 ^оС – для приборов класса точности 1,5.

Современные конструкции из-за снижения металлоемкости и совершенствования преобразователей позволяют сокращать время температурной адаптации у некоторых моделей до нескольких десятков минут.

Конкретная температура приведена в ТУ на измеритель и должна регистрироваться в техническом описании или паспорте на прибор.

Дифманометры, не защищенные от одностороннего воздействия, должны выдерживать перегрузку со стороны среды «плюсового» давления, превышающую предельные номинальные перепады на 10…50 %. «Плюсовым», в противовес «минусовому», называют большее из двух давлений среды, поступающей на вход дифференциального манометра.

 Конструкции, у которых предусмотрены односторонние перегрузки, должны выдерживать  десятикратные, стократные или двухсот пятидесятикратные односторонние перегрузки/23/.

Показывающие дифференциальные манометры на основе трубчатой пружины находят широкое применение для визуализации расхода различных сред, гидродинамических потерь в системах теплового отопления.

В приборах такого типа (рис. 2.16) на автономных держателях 1 и 2, соединенных вместе, установлены трубчатые пружины. Каждый держатель вместе с трубчатым чувствительным элементом  образовывают автономные измерительные каналы. Среда «плюсового» давления поступает через входной штуцер держателя 2 в трубку 4, деформирует ее овал, в результате чего перемещается наконечник трубки и это перемещение через соответствующий зубчатый сектор  передается на трибку 5. Эта трибка соответственно приводит к отклонению указательной стрелки 6, которая показывает на шкале 7 значение «плюсового» избыточного давления. 

«Минусовое» давление посредством держателя 1, трубчатой пружины 3, трибки 8 приводит к перемещению циферблата 9, объединенного со стрелкой 10, которая на шкале 7 отслеживает значение измеряемого параметра.

 

а                      в		б Рис. 2.16. Схема (а, б) и вид (в) дифференциального показывающего манометра на основе трубчатой пружины: 1 и 2 – держатели; 3 и 4 – трубчатые пружины; 5 и 8 – трибки; 6 – стрелка «плюсового» давления;  7 и 9 – шкалы избыточного  давления;  10 – стрелка  «минусового» давления

Дифференциальное давление, т. е. разность давлений р  отсчитывается стрелкой на шкале циферблата.

Дифманометры такого типа, исходя из особенностей трубчатых пружин, обеспечивают работоспособность в промышленных условиях в диапазоне от 0 до 100 МПа.

Дифференциальный манометр: поверка, типы, принцип работы

Мембранные дифманометры

Главный подтип механических дифференциальных манометров, который также разделяется на устройства с металлическими и неметаллическими измерительными элементами. В приборах с плоской мембраной из металла расчеты происходят на основе фиксации характеристик прогибов в измерительном компоненте. Распространен и дифференциальный манометр, в котором мембрана выступает разделительной перегородкой для камер. В момент деформации противодействующая сила формируется цилиндрической спиральной пружиной, разгружающей измерительный элемент. Так происходит сопоставление двух разных величин давления.

Также некоторые модификации мембранных устройств снабжаются защитой от одностороннего воздействия – эта особенность конструкции позволяет их применять в измерении показателей избыточного давления. Несмотря на активное внедрение электроники в метрологическую отрасль в целом, мембранные средства измерения остаются востребованными и даже незаменимыми в некоторых областях. Например, высокотехнологичный дифференциальный манометр ДМЦ-01м цифрового типа, несмотря на эргономичность и высокую точность, имеет ряд ограничений по использованию в условиях, где возможна эксплуатация мембранных устройств.

Основные классификации

Большая часть диффманометров содержат в своем составе набор узлов и деталей. При их содействии поддерживаются коммуникационные связи между средами. В состав устройства в обязательном порядке должны входить камеры, которые отделены друг от друга приспособлением, с помощью них проводят замеры. То есть эти устройства играют роль чувствительного компонента,  который и фиксирует разницу давлений.

Для изготовления корпуса применяют полимеры или металл с антикоррозийным покрытием. Корпус оснащают специальными компонентами, которые применяют для транспортировки и закрепления устройств на рабочем месте.

Во-первых, надо разделить небольшие конструктивные отличия между разными манометрами. В практической деятельности  используют стационарные и переносные устройства. Первые фиксируют непосредственно на месте выполнения замера. Вторые применяют при обследовании того или иного технологического процесса.

По способу подачи данных можно выделить следующие модификации устройства.

Стрелочный

Это классическое представление аналоговых измерительных изделий. Полученное значение показывает стрелка, перемещающаяся по установленной шкале. Такие модели отличаются высокой надежностью, но по части показателей точности, аналоговые манометры значительно уступают цифровым.

Цифровой манометр

Это устройство выводит результаты замера на установленный монитор. На такие изделия может быть уставлен микрочип, которые используют для формирования команд, направляемых на исполнительный механизм. Манометры этого класса устанавливают непосредственно в технологические линии. Управление исполнительными механизмами осуществляются с помощью электрических сигнал от 4 до 20 мА.

Мембранный дифманометр

В основании дифференциального манометра этого типа лежит пластина, выполненная из металла или из другого упругого материала. Иногда, для повышения эффективности мембран их делают гофрированными.

В состав дифференциального мембранного устройства входят две емкости, предназначенные для замера параметров рабочей жидкости. Емкости связаны между собой блоком, оснащенные импульсными трубками.Разница давлений может закрепляться при помощи штока. Он связан с органом измерения. При предельных колебаниях шток вызывает изменения сигнала на выходе из прибора. Это и гарантирует отображение получаемых параметров.

Сильфонный дифманометр

Дифференциальный манометр этого класса часто называют показывающим. Конструктивно оно состоит из показывающей и сильфонной частей. Отображающая часть представляет собой корпус круглой формы. Внутри него устанавливают индикаторный механизм стрелочного типа. Цена деления такого устройства составлять 1 мбар. Сильфонные манометры нашли свое применение в системах отопления, водоснабжения. Кроме этого их устанавливают в комплексах газоснабжения, по которым транспортируют нейтральные газы.

В рабочей части дифференциального манометра установлены элементы упругой механики, они состоят из сильфонов, пружин и пр. то есть, активная среда оказывает воздействие на демпфирующую систему, та в свою очередь передает сигналы на систему индикации. Устройства этого класса отличаются высокой точностью замера, так как механика не восприимчива к воздействию температуры и влаги

Ртутный дифманометр

Он отличается сложностью конструкции. Работа этого изделия основана на определении гидростатических характеристик по ртутному столбику. Применяя взаимодействующие сосуды, прибор фиксирует разницу давлений методом оценки и сравнивания избыточных уровней в столбах жидкостей.

Особенность устройств этого типа заключается в плотности рабочей жидкости. Это сводит к минимуму воздействие капиллярных сил.

Ртутные дифференциальные приборы отличает высокая чувствительность к температурам. Поэтому для ликвидации температурного воздействия на них устанавливают приборы настройки.

Как работает дифференциальный манометр

Механический  дифференциальный манометр работает, сравнивая два давления, воспринимаемые упругой мембраной расположенной в манометре. При изменении давления с одной стороны мембраны она сдвигается, приводя в движение стрелку манометра.

В некоторых моделях дифманометра есть выводы на электронные контакты, которые позволяют подключить системы автоматики или сигнализации. Сигнализирующие устройства манометра могут быть с магнитным и без магнитным поджатием, с индуктивными или электронными размыкателями.

Манометры из нержавеющей стали могут работать в агрессивных средах.

Есть манометры дифференциального давления с встроенными в корпус элементами Холла, который преобразует механическое движение стрелки в электрический выходной сигнал.

Классификация по типу измеряемого давления

Приборы, служащие для получения данных о параметрах давления газа в газгольдерах, транспортирующих магистралях, в газовых баллонах и прочих резервуарах, классифицируются по нескольким признакам. Они различаются по своему устройству и принципу действия.

Устройства, с помощью которых измеряют давление, подразделяются на классы по:

• виду измеряемого давления;
• назначению;
• принципу действия;
• классу точности.

По виду измеряемого давления приборы, предназначенные для определения точных показателей, делят на манометры, вакуумметры, тягомеры, напоромеры, барометры и другие.

В зависимости от степени защищенности от влияния внешней среды производят следующие приборы:

• стандартные;
• защищенные от попадания пыли;
• водонепроницаемые;
• защищенные от агрессивных сред;
• взрывоустойчивые.

Одно изделие может сочетать в себе несколько видов защиты.

На схеме представлено разделение измерительных устройств по принципу действия, по виду давления, по применению и по отображению. Жидкостные и грузопоршневые приборы для получения данных о давлении газа применяют редко

Манометр представляет собой небольшой по размерам прибор, с использованием которого измеряют давление или разность давлений. Принцип работы этого контрольно-измерительного прибора зависит от его внутреннего устройства. В пределах одного класса они еще подразделяются на группы в зависимости от класса точности.

Чтобы измерить абсолютное давление, показатели которого отсчитывают от абсолютного нуля (вакуума), применяют абсолютные манометры. Избыточное давление определяют манометром избыточного давления. В общем случае все разновидности таких приборов называют одним словом: «манометр».

Большинство разновидностей манометров предназначено для измерения величин избыточного давления. Их особенность в том, что они показывают давление, представляющее разницу между абсолютным и атмосферным.

Вакуумметры — это устройства, показывающие значение давления разреженного газа. Применяя мановакуумметры, измеряют избыточное давление и давление разреженного газа. Информация отображается на единой шкале.

С помощью напоромеров определяют параметры избыточного давления со значениями до 40 кПа. Тягомеры, напротив, позволяют измерить разреженность до – 40 кПа. Тягонапоромерами измеряют разреженность и избыточное давление в интервале от – 20 до + 20 кПа.

Манометры применяют в самых разнообразных отраслях

Работа с газом предполагает высокий риск, поэтому важно контролировать все показатели системы. Информация о давлении дает пользователям сведения о текущем состоянии измеряемого объекта

Дифференциальными манометрами можно определить разность давлений в двух подлежащих исследованию произвольных  точках. Микроманометр — это дифманометр, позволяющий измерить значения разности давлений в пределах 40 кПа.

Проверка и настройка

Как проверить датчик давления, если возникли подозрения в его работоспособности? Проверка разделяется на два этапа. Сперва нужно прозвонить электрическую цепь измерителя, чтобы убедиться в отсутствии обрыва или короткого замыкания. Методика проверки мультиметром аналогична работе с другими электроприборами.

Если такая диагностика не выявила проблемы, то следующий шаг — проконтролировать регулировки сенсора на соответствие реальной величине давления. Для этого не обойтись без эталона, в показаниях которого нет сомнений. Для этого выполняют подключение датчика давления к испытательной емкости, оборудованной прошедшим метрологическую поверку манометром. Поскольку настраивать сам сенсор обычно невозможно, регулируют воспринимающий его сигнал прибор так, чтобы его показания не расходились с эталоном.

Рассмотрим несколько примеров тестирования устройств, с которыми многие сталкиваются в жизни.

Регулировка реле насосной станции

Для примера рассмотрим, как настроить нормальную работу устройства, включающего и выключающего насос на установке автономного водоснабжения. Его схема содержит датчик давления и две пружины с регулировочными гайками, воздействующие на электрический контакт. Они находятся под защитной пластмассовой крышкой реле, закрепленного возле двигателя насоса.

Изменяя затяжку пружин вращением гаек, наблюдают за показанием штатного манометра и добиваются требуемой величины сжатия воздуха в гидроаккумуляторе системы по нижнему и верхнему пределам.

Автомобильный датчик абсолютного давления

Этот сенсор находится на впускном коллекторе двигателей, оборудованных впрыском топлива. Он известен также под названием MAP (Manifold Absolute Pressure) или русской аббревиатурой ДАД. Его задача — направлять в электронный блок управления двигателем сигнал о степени сжатия воздуха на впуске, что необходимо учитывать для оптимизации состава топливной смеси. При отказе ДАД форсунки впрыскивают в цилиндры больше бензина, чем нужно двигателю для оптимальной работы, отчего вырастает его расход, падает мощность, обороты становятся нестабильными.

Тестирование выполняется подключением датчика давления к мультиметру и замером электрического сопротивления в разных режимах. Роль эталонного прибора здесь играет бортовой компьютер автомобиля, в котором хранятся стандартные параметры. При отклонении от них деталь признается негодной и выбраковывается, поскольку возможности ее регулировок не предусмотрены.

Сильфонный дифманометр

Также этот вариант прибора называют показывающим. Конструкция сильфонных манометров основывается на двух частях – показывающей и сильфонной. Что касается первой части, то ее, как правило, представляет круглый корпус средним диаметром 150-200 мм, внутри которого заключен стрелочный трибко-секторный механизм. Цена деления обычно составляет 1 мбар, что оптимально для измерения технологических показателей давления. Дифференциальный манометр с сильфоном, в частности, используется в системах тепло-энергетики и газоснабжения, обслуживающих не агрессивные среды наподобие азота, аргона, воздуха и т. д.

Рабочая же часть устройства формируется средствами деформации упругой механики, состоящей из сильфонов, пружин и торсионной трубки. Собственно, активная среда воздействует на демпферную систему, которая передает физические сигналы элементам показывающей системы. Причем точность сильфонных устройств довольно высокая, поскольку механика не воспринимает помехи от температурно-влажностных негативных факторов.

Устройство дифференциального манометра

Большинство моделей содержат в конструкции целый комплекс манометрических деталей, функциональных компонентов и трубок для коммуникации между средами. Обязательным является и наличие нескольких измерительных камер, которые отделяются друг от друга именно манометрическими приспособлениями. В типовой схеме работы эти устройства и выполняют функции чувствительного элемента, фиксирующего разность давлений. Изменение состояния с колебанием той или иной характеристики в одной из сред дает сигнал и активируется механизм индикации. Опять же, средства выражения данных у дифференциального манометра различаются, как и реакции на изменения в системе в принципе. Корпус прибора выполняется из защищенных материалов – высокопрочного пластика или металла с антикоррозийным покрытием. Также корпус может иметь специальные элементы для установки, переноса или расположения в вязких и агрессивных средах

Особенно наличие таких дополнений важно для моделей прибора, которые используются в химической промышленности

Основные классификации

В первую очередь стоит выделить конструкционные отличия между разными дифманометрами. Например, существуют стационарные и карманные устройства – соответственно, первые один раз устанавливаются в точке измерения и больше не меняют положения, а вторые используются непродолжительное время при обследовании той или иной технологической среды. По способу представления информации можно выделить три разновидности прибора:

• Стрелочный дифманометр. Классическое исполнение измерительного аналогового устройства, которое показывает значение через движение стрелки по шкале. Такие модели физически надежны, однако уступают по точности более современным и развитым аппаратам.
• Цифровой дифференциальный манометр. Устройство выводит данные по результатам замеров на дисплей. При наличии микропроцессора оператор может давать цифровым моделям команды по дальнейшим действиям в зависимости от зафиксированных показателей. То есть прибор выступает в качестве контроллера.
• Модели с токовым выходом. Как правило, аппараты этой группы интегрируются в технологические цепочки и подают сигналы тока от 4 до 20 мА на исполнительное оборудование.

Теперь можно детальнее ознакомиться с дифманометрами, различающимися по механизму измерения разности давления.

Возможные поломки и пути их решения

Причиной поломки приборов становится некачественный материал изготовления или нарушение правил эксплуатации, например, превышение рабочего давления или использование при температуре, на которую он не рассчитан.

Если на манометре стоит пломба после поверки, то вскрывать его нельзя. В этом случае надо заменить прибор или отдать в ремонт той же компании, которая проводит поверку.

Но не всегда это рентабельно. Зачастую дешевле установить новый манометр.

Поломки, которые можно устранить:

• микротрещины в трубке запаивают;
• гнутые и сломанные стрелки меняют;
• неисправная пружина, обеспечивающая вращение стрелки, также подлежит замене.

Если износились зубцы передаточного механизма или погнулась пружинная трубка, то такой манометр не подлежит ремонту.

Мембранный дифманометры

В основе рабочей группы мембранного измерителя разности давлений находится чувствительная металлическая пластина или другой упругий, но в то же время восприимчивый к колебаниям элемент. К слову, в целях повышения чувствительности мембраны иногда делают гофрированными. Устройство также включает две герметичные камеры для измерения давления, которые соединяются между собой вентильным блоком с импульсными трубками. Разность давлений в дифференциальном манометре мембранного типа фиксируется штоком сердечника, который напрямую связан с чувствительным элементом. При пороговых колебаниях шток вызывает пропорциональные изменения выходного сигнала, что и обеспечивает эффект индикации.

Устройство и принцип действия

Устройство манометра может иметь различную конструкцию в зависимости от вида и предназначения. Так, например, устройство, измеряющее напор воды, имеет довольно простую и понятную конструкцию. Она состоит из корпуса и шкалы с циферблатом, которая отображает значение. В корпусе имеется встроенная пружина трубчатая либо мембрана с держателем, трипко-секторным механизмом и упругий элемент. Прибор функционирует по принципу уравнивания давления за счет силы изменения формы (деформации) мембраны либо пружины. А деформация, в свою очередь, приводит в движение чувствительный упругий элемент, действие которого отображается на шкале с помощью стрелки.

Жидкостные манометры состоят из длинной трубки, которую наполняют жидкостью. В трубке с жидкостью находится подвижная пробка, на которую влияет рабочая среда, измерять силу напора следует в зависимости от перемещения уровня жидкости. Манометры могут предназначаться для измерения разницы, такие устройства состоят из двух трубок.

Поршневые — состоят из цилиндра и поршня, расположенного внутри. Рабочая среда, в которой измеряется давление воздействует на поршень и уравновешивается грузом некоторой величины. Когда показатель изменяется, поршень перемешается и приводит в действие стрелку, которая показывает значение давления.

Термопроводные состоят из нити накаливания, которые нагреваются, когда через них пропускается электрический разряд. Принцип работы таких приборов основан на снижении теплопроводности газа с давлением.

Манометр Пирани назван так в честь Марчелло Пирани, который впервые сконструировал устройство. В отличие от термопроводных, состоит из металлической проводки, которая также нагревается во время прохождения через нее тока и охлаждается под воздействием рабочей среды, а именно газа. При уменьшении давления газа снижается и эффект охлаждения, а температура проводки возрастает. Величина измеряется посредством измерения напряжения в проводе во время прохождения через нее тока.

Ионизационные являются самыми чувствительными устройствами, которые используются для вычисления малых давлений. Как следует из названия устройства, его принцип работы основывается на измерении ионов, которые образуются под воздействием электронов на газ. Количество ионов зависит от плотности газа. Однако ионы имеют очень нестабильную природу, которая напрямую зависит от рабочей среды газа или пара. Поэтому для уточнения применяются другой вид манометра Мак Леода. Уточнение происходит за счет сравнения показателей ионизационного манометра, с показаниями прибора Мак Леода.

Существует два вида ионизационных устройств: с горячим и холодным катодом.

Первый вид был сконструирован Баярдом Аллертом, состоит из электродов, которые работают в режиме триода, а в качестве катода выступает нить накала. Самый распространённый вид горячего катода — ионный манометр, в конструкции которого помимо коллектора, нити и сетки встроен небольшой ионный коллектор. Такие приборы очень уязвимы, они могут легко потерять калибровку, в зависимости от условий работы. Поэтому показания этих приборов всегда логарифмичны.

Холодный катод также имеет свои разновидности: интегрированный магнетрон и манометр Пеннинга. Их главное отличие заключается в положении анода и катода. В конструкции этих приборов нет нити накалывания, поэтому им для работы им требуется напряжение до 0,4 кВт. Использовать такие устройства не эффективно при низком уровне давления. Поскольку они могут просто не заработать и не включиться. Принцип их работы основан на выработке тока, что невозможно при полном отсутствии газа, особенно для манометра Пеннинга. Так как устройство работает только в определенном магнитном поле. Оно необходимо для создания нужной траектории движения ионов.

Как устанавливать манометры ?

Для установки манометра на трубу применяются трехходовые краны и игольчатые вентили. Для защиты манометров используются демпферные блоки, петлевые отборные устройства и мембранные разделители.

Трехходовой кран под манометр— это трехходовой шаровой или пробковый кран предназначенный для подключения манометра к трубопроводу или любому другому оборудованию. Допускается установка двухходового крана с возможностью ручного сброса давления с манометра при отключении. Использование стандартных шаровых кранов не рекомендуется, т. к. после закрытия крана механизм манометра находится под остаточным давлением среды, что может привести к преждевременному выходу его из стоя. На сегодняшний день это наиболее распространенный вид для присоединения манометров при давлениях до 25 кгс/см2. При больших давлениях рекомендуется установка игольчатых вентилей. При покупке трехходового крана необходимо убедиться, что резьба на манометре совпадает с резьбой на кране.

Игольчатый вентиль— это регулирующий вентиль гс возможностью плавной подачи рабочей среды у которого запорный элемент выполнен в виде конуса. Игольчатые вентиля нашли широкое применение для подключения различных приборов КИПиА к оборудованию с большими давлениями. При покупке игольчатых вентилей необходимо убедиться, что резьба на манометре совпадает с резьбой на клапане.

Демпферный блок— это защитное устройство, которое устанавливается перед манометром и предназначенное для гашения пульсаций рабочей среды. Под пульсацией в данном случае подразумевается резкое и частое изменения давления рабочей среды. Основными «организаторами» пульсаций в трубопроводе являются мощные насосы без устройств плавного пуска и повсеместная установка шаровых кранов и дисковых затворов, быстрое открытие которых приводит к гидравлическим ударам.

Демпферный блок.

Петлевые отборные устройства (трубка Перкинса)— это стальные трубки, которые предназначены для гашения температуры перед манометрами. Уменьшение температуры среды, приходящей в манометр происходит за счет «застоя» среды в петле. Данные устройства рекомендуется устанавливать при температуре рабочей среды более 80С. Существует два вида отборных устройств: прямые и угловые. Прямые отборные устройства устанавливаются на горизонтальных участках трубопроводов, а угловые предназначены для установка на вертикальных трубопроводах. Перед покупкой необходимо убедиться, что резьба на трубке совпадает с резьбой на трехходовом кране или манометре.

Отборные устройства ( прямое и угловое ).

Разделители сред мембранные— это защитное устройство для манометра, предназначенное для предохранения механизма прибора от попадания в нее агрессивных, кристаллизующихся и абразивных сред

При выборе мембранного разделителя необходимо обратить внимание на совпадение резьбы на манометре и разделителе

Разделитель мембранный РМ.

При установке манометров есть несколько требований, обязательных к выполнению: — монтажные работы с манометром необходимо производить при отсутствие давления в трубопроводе — манометр устанавливается с вертикальным расположением циферблата — вращение манометра производится за штуцер при помощи гаечного ключа — прикладывать усилие к корпусу манометра запрещается

Особенности дифференциальных микроманометров

Это компактные переносные измерители разности давления величиной до 3 кПа. Конструкционно такие модели представляют собой однотрубочные приборы, в которых также предусматриваются средства регуляции деления шкал, приспособления для повышения точности контроля данных, оптические устройства и т. д. Самая распространенная вариация микроманометров – это лабораторные аппараты с наклонной трубкой. В полевых условиях обычно применяется карманный дифференциальный манометр, который отличается удобством в эксплуатации, но оптимизированная конструкция сказывается на низкой точности до 0,5%. К слову, профессиональные полноформатные дифманометры характеризуются точностью на уровне 0,1-0,2%.

Технические характеристики

приведены в таблице:

Наименование характеристики	Модификация
DA01	DA03	DA08	DA09	DA10	DA12
Диапазон измерений дифференциального давления, кПа –    минимальный диапазон –    максимальный диапазон	от 0 до 6 от 0 до 2500	от 0 до 4 от 0 до 2500	от 0 до 0,6 от 0 до 16	от 0 до 2,5 от 0 до 2500	от 0 до 100 от 0 до 1600	от 0 до 40 от 0 до 2500
Пределы допускаемой приведенной (к диапазону измерений) погрешности измерений дифференциального давления, %	±1,6	±1,6	±1,6	±2,5	±2,5	±2,5
Вариация показаний, %	1,6	1,6	1,6	2,5	2,5	2,5
Максимальное рабочие статическое давление, кПа	25000; 40000	4000; 10000	20	1600; 4000	10000	2500
Г абаритные размеры (длинахширинахвысота), мм, не более	228x200x210	240x152x190	61x130x160	0161×259	112x101x101	105x127x140
Масса, кг, не более	28,5	13,0	0,6	7,0	2,25	1,25
Рабочие условия измерений: – температура окружающей среды, °С	от -20 до +80	от -20 до +80	от -10 до +70	от -20 до +80	от -20 до +80	от -10 до +70
Средний срок службы, лет	30

Модели фирмы Testo

Производитель «Тесто» является одним из ведущих разработчиков измерительных и метрологических устройств. Сегмент дифманометров представлен несколькими сериями, которые используются в вентиляционных системах, газопроводах, котельной автоматике и другом оборудовании. В числе наиболее популярных моделей этой марки можно назвать дифференциальный манометр Testo 510, работающий в диапазоне от 0 до 100 гПа. Аппарат достаточно простой, как в физическом обращении, так в управлении электронным функционалом. На поверхности располагаются магниты для удобной инсталляции, а посредством эргономичной рабочей панели пользователь может настраивать прибор на разные режимы измерения, подключая также средства компенсации по температуре и плотности воздуха.

Классификация

Ввиду сложности процессов измерения давления, характеристик рабочих сред и дальнейшего преобразования существует несколько вариантов дифференциальных манометров для работы в разных условиях. Кстати, дифференциальный манометр, принцип действия которого во многом определяется его конструкцией, по своему устройству ориентируется на возможность применения в конкретных средах – следовательно, из этого производится и классификация. Итак, производители выпускают следующие модели:

• Группа жидкостных дифференциальных манометров, в которую входят поплавковые, колокольные, трубные и кольцевые модификации. В них измерительный процесс происходит на основе показателей жидкостного столба.
• Цифровые дифманометры. Считаются наиболее функциональными, поскольку дают возможность измерять не только характеристики перепадов давления, но и скорость потоков сжатого воздушного, показатели влажности и температуры. Ярким представителем этой группы является дифференциальный манометр Testo, который также применяется в системах мониторинга окружающих сред, в аэродинамических и экологических исследованиях.
• Категория механических устройств. Это сильфонные и мембранные версии, обеспечивающие измерение посредством отслеживания характеристик чувствительного к давлению элемента.

Модели компании WIKA

Еще один российский производитель, предлагающий как стандартные исполнения диманометров, так и узкоспециализированные модели с дополнительными опциями и расширенными рабочими диапазонами. Например, помимо основной функции контроля разности давлений некоторые версии позволяют в той же обслуживаемой системе отслеживать состояние насосов, фильтров, вентиляционных установок и другого инженерного оборудования. Как и дифференциальные манометры Testo с цифровой индикацией, аппараты WIKA из линейки DELTA-plus поддерживают несколько вариантов представления данных. Доступны пользователю и различные инструменты обработки данных с широким спектром каналов операторского оповещения. Разрабатывает производитель и специальные версии для эксплуатации в суровых условиях. Это модели, выполненные из высококачественных стойких материалов, защищенные от повышенных температур, влажности и механических воздействий.

Особенности дифференциальных микроманометров

Это компактные переносные измерители разности давления величиной до 3 кПа. Конструкционно такие модели представляют собой однотрубочные приборы, в которых также предусматриваются средства регуляции деления шкал, приспособления для повышения точности контроля данных, оптические устройства и т. д. Самая распространенная вариация микроманометров – это лабораторные аппараты с наклонной трубкой. В полевых условиях обычно применяется карманный дифференциальный манометр, который отличается удобством в эксплуатации, но оптимизированная конструкция сказывается на низкой точности до 0,5%. К слову, профессиональные полноформатные дифманометры характеризуются точностью на уровне 0,1-0,2%.

На что обратить внимание при выборе?

Многие специалисты рекомендуют приобретать заводские устройства, так как они обладают довольно большим количеством преимуществ. Примером назовем следующее:

1. Удобная шкала.
2. Повышенная точность изменений.
3. Есть возможность применять в различных условиях.
4. В комплекте может быть большое количество различных адаптеров.

При выборе также рекомендуется уделить внимание тому, что вся информация быстро и просто читалась. Для этого устройство должно обладать большой шкалой. Кроме этого, герметичность создаваемого соединения должна быть на самом высоком уровне, так как в противном случае есть вероятность потери среды

Кроме этого, герметичность создаваемого соединения должна быть на самом высоком уровне, так как в противном случае есть вероятность потери среды.

Ртутный дифманометр

Входит в обширную группу жидкостных манометров, имея при этом одно из самых технически сложных конструкционных исполнений. Принцип действия прибора основывается на определении гидростатических показателей давления по столбу жидкости – в данном случае ртути. Используя также систему взаимодействия сообщающихся сосудов, устройство определяет разность давлений путем фиксации и сравнения избыточных уровней в жидкостных столбах. К особенностям ртутных дифференциальных манометров можно отнести высокую плотность рабочей среды, что минимизирует негативное влияние капиллярных сил.

Кроме того, для защиты рабочего процесса от внешнего воздействия при статическом давлении до 5 МПа могут задействоваться и дополнительные элементы контроля начального положения обслуживаемого столба жидкости. К тому же ртутные дифманометры отличаются чувствительностью к температурам, поэтому для устранения эффекта теплового влияния устройства иногда снабжаются средствами регулировки нулевого уровня чувствительной среды.

Устройство ЭКМ

ЭКМ является устройством, имеющий форму цилиндра и очень похожим на обычный манометр. Но в отличие от него в состав ЭКМ входят две стрелки, задающие значения уставок: Рмакс и Рмин (их перемещение осуществляется по шкале циферблата в ручную). Подвижная стрелка, показывающая реальное значение измеряемого давления коммутирует контактные группы, которые замыкаются или размыкаются при достижении ей выставленного значения. Все стрелки располагаются на одной оси, но места, в которых они закреплены, изолированы и не соприкасаются друг с другом.

Ось индикаторной стрелки изолирована от деталей прибора, его корпуса и шкалы. Она совершает вращения независимо от других.

К подшипникам, с помощью которых крепятся стрелки, подведены специальные токоведущие пластины (ламели), соединенные с соответствующей стрелкой, а с другой стороны эти пластины выведены в контактную группу.

Помимо вышеперечисленных составляющих, ЭКМ как и любой манометр имеет также чувствительный элемент. Почти во всех моделях, этим элементом является трубка Бурдона, которая перемещается вместе со стрелкой, жестко закрепленной на нём, также в роли данного элемента для датчиков, измеряющих давление среды более 6 МПа, используется многовитковая пружина.

Введение в измерение дифференциального давления

11.12.2020 | Hardy Orzikowski

Измеряя перепад давления, пользователи могут легко и точно контролировать состояние фильтра, уровень жидкости в закрытых резервуарах, расход жидкости внутри трубы и даже выходной крутящий момент гидравлических двигателей.

Существует три метода измерения давления. Наиболее распространенным типом измерения давления является манометрическое давление по отношению к атмосферному давлению. Это любое давление, прикладываемое к системе сверх атмосферного давления, также известное как атмосферное давление. Ярким примером измерения манометрического давления является давление в шинах автомобиля.

Абсолютное давление относительно полного вакуума измеряет давление независимо от изменений атмосферного давления. Измерение абсолютного давления используется в приложениях, где важно контролировать пик вакуума, и необходимо в лабораториях, метеорологии, авиации и других областях.

Основы манометров перепада давления и дифференциального давления

Δp = p1 – p2

Перепад давления – третий метод измерения давления – это просто разница между двумя приложенными давлениями, часто называемая дельта p (Δp). В примере ∆p = p1 – p2.

Но зачем вообще использовать манометр дифференциального давления (DP)? Почему бы просто не установить стандартный манометр в точках измерения p1 и p2, а затем поручить техническому специалисту определить разницу? Помимо дополнительного времени и усилий, необходимых для ручных расчетов, датчик DP лучше по нескольким причинам:

• Чувствительность . Манометры дифференциального давления предназначены для обнаружения мельчайших различий, невидимых человеческому глазу. В качестве примера давайте поместим два стандартных датчика по обе стороны от фильтра. Оба указателя могут показывать 100 фунтов на квадратный дюйм, но датчик перепада давления будет достаточно чувствительным, чтобы уловить разницу всего в 10″ H 9.0032 2 O (дюймы водяного столба) или 0,36 фунта на кв. дюйм. Манометр дифференциального давления показывает только Δp; это в основном устраняет весь ненужный «шум».
• Диапазон . Диапазон дифференциального манометра может составлять от 0,2 дюйма H ₂ O для систем кондиционирования воздуха и до 15 000 фунтов на квадратный дюйм с манометром перепада давления с трубкой Бурдона. Даже при очень низких диапазонах перепада давления манометр DP должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать очень высокие рабочие давления.
• Рабочее давление. Помимо диапазона дифференциального давления, максимальное рабочее давление очень важно. Не зная рабочего давления, мы не можем определить правильный датчик перепада давления для применения. Рабочее давление почти в каждом приложении DP значительно выше, чем фактический диапазон DP.
• Опции . Дифференциальные приложения часто требуют другого положения портов давления, дополнительных портов давления и других технологических соединений, чем типичная наружная резьба ¼” или ½” NPT, используемая в стандартных манометрах. Для измерения уровня жидкости комбинированное верхнее/нижнее соединение (всего четыре порта давления) в сочетании с внутренней резьбой ¼” NPT может быть нормой. Для применения в фильтрах типичными являются соединения в линию (также известные как торцевые соединения), а для измерения низкого давления в системах обработки воздуха чаще всего используется соединение с заусенцами для шлангов.

  Существует также много вариантов для единиц измерения , отличных только от фунтов на квадратный дюйм, бар и дюймов водяного столба. При измерении содержимого в приложениях для измерения уровня жидкости пользователи могут выбирать между весами, показывающими фунты, килограммы или галлоны. В расходных приложениях манометры перепада давления часто показывают в SCFM (стандартные кубические футы в минуту), GPM (галлоны в минуту), м³/с (кубические метры в секунду) и т. д. А в авиации, используя трубки Пито, дифференциальный манометр измеряет воздушную скорость в узлах или милях.

Четыре приложения для измерения дифференциального давления

Измерение дифференциального давления выходит за рамки обычного измерения давления. Действительно, этот тип измерения давления является средством, с помощью которого многие отрасли промышленности контролируют состояние фильтра, уровень жидкости, скорость потока жидкости и выходной крутящий момент.

Датчик перепада давления, модель 700. 04

1. Контроль фильтра

Это наиболее распространенное приложение для измерения перепада давления, используемое в промышленных масляных фильтрах, контроле воздушного фильтра в газовых турбинах и мониторинге фильтров (например, мембранное измерение) в воде /очистные сооружения. Датчики DP для этих отраслей промышленности включают модели 700.04, 732.25 и 732.51. Для обнаружения очень низкого давления в коммерческих и промышленных системах HVAC продукты серии air2guide от WIKA, такие как A2G-10, являются отличным выбором, как и 716.11.

По мере засорения фильтра дифференциальное давление увеличивается. Для дополнительного удобства и производительности выберите датчик перепада давления с выходным сигналом, например A2G-15, для удаленного контроля состояния фильтра.

Измерение уровня жидкости в герметичном резервуаре

2. Измерение уровня жидкости

В открытом сосуде, где нет давления, для расчета уровня жидкости достаточно простого манометра. Но в герметичном резервуаре с жидкой и газовой фазами единственный способ контролировать уровень этой жидкости — вычитать сторону низкого давления (газ или пар) из стороны высокого давления (жидкость).

WIKA предлагает около дюжины технологий для измерения уровня в баке. Варианты включают Cryo Gauge для резервуаров с жидким газом, который можно дополнить датчиками уровня жидкости и рабочего давления для использования выходного сигнала в системе телеметрии. Устройство телеметрии используется для удаленного контроля уровня бака вашего клиента и для развертывания пополнения по мере необходимости.

3. Измерение расхода

Расходомер FlowPak

Первичный элемент расхода, такой как диафрагма, расходомер, трубка Вентури, сопло Вентури или наш высокоточный FlowPak (FLC-HHR-FP), создает сужение от большего диаметра на входе (точка 1) к меньшему диаметру на выходе (точка 2). Это сужение в трубе вызывает падение давления, пропорциональное квадрату скорости потока. Используя уравнение Бернулли, можно связать перепад давления жидкости со скоростью ее потока. Таким образом, комбинация дифференциального манометра и элемента первичного потока создает надежный расходомер.

4. Мониторинг бурильной головки

В гидравлических системах для измерения выходного крутящего момента объемных двигателей можно использовать датчик перепада давления с трубкой Бурдона. Манометр измеряет падение давления двигателя, приводящего в действие редуктор, путем одновременного измерения давления на напорной и возвратной сторонах оборудования во время работы. Измеряя падение давления, манометр DP рассчитывает величину крутящего момента, создаваемого гидравлическим двигателем.

Как выбрать дифференциальный манометр

Как и при выборе стандартного манометра, при выборе манометра перепада давления необходимо учитывать несколько критериев. Вот несколько вопросов, которые следует задать при выборе манометра дифференциального давления:

1. Какой диапазон дифференциального давления требуется для применения? Это разница давлений, которую должны показывать весы.
2. Каково максимальное рабочее давление процесса? Это максимальное давление, при котором система способна работать в течение длительного времени.
3. С какими средами контактируют смачиваемые детали? Смачиваемые части обычного манометра в основном представляют собой трубку Бурдона и технологическое соединение. Дифференциальный манометр иногда имеет две камеры; в одной камере большее количество деталей — механизм, стрелка, циферблат, окошко и прокладка — могут соприкасаться со средой. Для агрессивных сред может потребоваться нержавеющая сталь или специальный материал.
4. Что за приложение? Выбор датчика перепада давления часто зависит от того, используется ли он для контроля фильтра, измерения уровня жидкости, измерения расхода или контроля буровой головки.
5. Есть ли особые требования? WIKA производит манометры перепада давления для конкретных отраслей промышленности, например, манометры, соответствующие NACE, для работы с высокосернистым газом (сероводородом) или манометры, очищенные для работы с кислородом.
6. Какой тип крепления потребуется для манометра? Монтаж может быть очень специфичным для отрасли. Кроме того, некоторые манометры DP могут быть очень громоздкими и тяжелыми, их вес может достигать 30 фунтов (13,6 кг). Покупатель может выбрать различные типы кронштейнов – не только передний или задний фланец, но и кронштейны для монтажа на трубе, кронштейны Бартона, кронштейны «H» или «C» для измерения уровня жидкости и т. д.
7. Как насчет других вариантов? Дифференциальные манометры WIKA могут поставляться с переключателями для автоматизации процессов, выходными сигналами для удаленного мониторинга и коллекторами с запорными клапанами и байпасом для выравнивания давления.

Преимущества WIKA для измерения перепада давления

Компания WIKA является мировым лидером в области решений для измерения давления, и измерение перепада давления не является исключением. Что отличает нас от наших конкурентов, так это широта ассортимента нашей продукции. Многие из наших конкурентов специализируются только на одной или двух технологиях. У нас есть восемь различных типов технологий DP:
• Поршень тип
• Тип поршня с диафрагмой
• Магнитное движение без трения
• Bourdon Tube
• Одно диафрагма
• Двойная диафрагма
• Капсула
• Спрессионная пружина с диафрагмом

мы предлагаем все DP DPSALIGHE . Потому что DAPHRAGM

мы предлагаем All DP DP. их восприимчивость к скачкам давления, особенно при измерении уровня жидкости. Лучшим выбором будет любая из технологий диафрагмы.

Имея 41 модель дифференциального манометра, у клиентов есть большой выбор, который некоторым может показаться сложным. Поэтому, прежде чем совершить покупку, всегда полезно сначала связаться с нами. Специалисты по давлению компании WIKA USA могут помочь вам найти лучшие продукты для вашего конкретного применения и требований.

 

Продукты, упомянутые в этой статье:

• Дифференциальный манометр модели 700. 04 с магнитно-поршневым чувствительным элементом
• Манометр перепада давления модели 732.25 с мембранным чувствительным элементом
• Манометр перепада давления модели 732.X1, серия с мембранным элементом
• Манометр перепада давления модели A2G-10 для HVAC, серия air2guide
• Манометр перепада давления, модели 7X6.11, 736.11 для очень низкого перепада давления (от 2,5 мбар)
• Дифференциальный манометр модели A2G-15 с выходным сигналом для HVAC
• Расходомер FlowPak модели FLC-HHR-FP

---

• Level Measurement
• pressure measurement
• pressure transmitter
• water treatment

---

Leave a Reply

© 2022 WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG

Monitoring & Differential Pressure Gauges

There Многочисленные преимущества установки датчика перепада давления

• Уменьшение ошибок оператора
• Повышение эффективности
• Сокращение времени технического обслуживания

В мире управления процессами существует множество измеряемых переменных, обычно подпадающих под заголовки давления, температуры, уровня и расхода. Приборы для измерения этих переменных позволяют системным операторам контролировать состояние и движение жидкостей и газов. Давление имеет свои довольно очевидные преимущества для всех. Но почему перепад давления?

Дифференциальные манометры широко признаны самой крупной категорией манометров «специального типа». Они используются в фильтрации, потоке и уровне. Для многих потребность в одном дифференциальном манометре, переключателе или преобразователе не сразу понятна. Установка манометра дифференциального давления (DP) дает несколько удивительных преимуществ.

Дифференциальные манометры могут значительно снизить количество ошибок оператора, повысить эффективность процесса, защитить дорогостоящее оборудование, сократить время обучения и техническое обслуживание.

Как работают дифференциальные манометры

В отличие от прямых манометров, которые измеряют давление в одной точке системы, манометры DP измеряют давление в двух точках и отображают разницу давлений между этими двумя точками на одном циферблате. Измеряемое давление может составлять 115 фунтов на квадратный дюйм перед фильтром и 100 фунтов на квадратный дюйм после фильтра, что позволяет манометру DP считывать разницу, которая составляет 15 фунтов на квадратный дюйм, что называется перепадом 15 фунтов на квадратный дюйм. Это соответствует падению давления на 15 фунтов на квадратный дюйм, вызванному фильтром.

Фильтрация

Самым популярным применением дифференциальных манометров является фильтрация. Это приложение служит простым для понимания объяснением необходимости использования дифференциального манометра. Фильтр удаляет нежелательные частицы или загрязнения из газовой или жидкостной системы. Когда фильтр засоряется, эффективность и давление падают. Вот четыре относительно рискованных метода определения этого состояния:

 

1. Плановое техническое обслуживание, которое приводит к отходам и загрязнению
Нередко можно увидеть программы регулярного планового обслуживания, используемые для проверки компонентов и условий процесса. Для фильтра это потребовало бы ремонтной бригады или оператора, чтобы взломать корпус фильтра и посмотреть состояние фильтра. Это требует, чтобы система была отключена и часто прокачивалась для удаления жидкости или газа. Эта инвазивная система контроля часто требует драгоценного времени и рабочей силы, что в наши дни является редкостью.

Кроме того, многие корпуса фильтров имеют дюжину или более болтов, которые необходимо открутить, чтобы увидеть фильтрующий элемент внутри. Ремонтная бригада часто находит относительно чистый фильтр. В качестве альтернативы бригада может обнаружить, что фильтр уже давно нуждается в обслуживании, поскольку в процессе не хватает необходимых жидкостей. Хуже того, фильтр мог быть поврежден из-за «прорыва фильтра» — условия, при котором фильтрующий элемент разрывается, образуя отверстие, через которое загрязняющие вещества могут пройти без фильтрации, что может привести к серьезным повреждениям.

 

2. Мониторинг фильтрации с помощью одного манометра не учитывает колебания
Что делать, если пользователь фильтра хочет более активно отслеживать состояние фильтра? Почему бы просто не установить единый стандартный манометр? Один манометр может информировать оператора об изменении условий давления и о том, когда пора принимать меры, такие как обратная промывка фильтра или замена фильтрующего элемента, верно? Проблема в том, что большинство процессов не имеют постоянного рабочего давления. Из-за многих факторов, таких как циклы включения-выключения насоса или компрессора или циклы открытия-закрытия клапана, большинство процессов имеют довольно большие колебания давления. Во многих системах такое колебание давления является ожидаемым и нормальным в определенных пределах.

 

3. Мониторинг фильтрации с помощью двух манометров Неточности и путаница
Установка двух одинаковых стандартных манометров на фильтре, один на входе фильтра, а другой на выходе, является распространенным методом определения состояния фильтра. Когда фильтр засоряется, показания манометра на входе начинают превышать давление на выходе. К тому времени, когда фильтр будет готов к обратной промывке, разница между показаниями двух манометров может составлять 15 фунтов на квадратный дюйм или более в зависимости от типа фильтра. Чтобы получить это показание, пользователю необходимо вычесть меньшее значение из большего.

К сожалению, это создает две существенные проблемы для оператора оборудования. Во-первых, ошибки точности в этом методе усугубляются. Вместо номинальной точности одного манометра, скажем, 2%, погрешность удвоится до 4%.

Во-вторых, и это, возможно, более серьезная проблема, многие операторы не были обучены тому, почему на фильтре установлены два манометра. История показывает, что многие операторы, которым задают вопрос, зачем два манометра, просто не могут ответить на этот вопрос. Очень часто операторы понятия не имеют о том, что они должны вычесть одно показание манометра из другого. Даже если они это сделают, они могут по-настоящему не понимать важность этого расчета.

 

4. Отсутствие мониторинга фильтра, что может привести к риску состояния фильтра и сбоя системы
Возможно, наиболее популярное действие для мониторинга «состояния» фильтра — ничего не делать. Очень часто, несмотря на то, что системные операторы хотели бы знать, когда фильтр работает, они просто ждут, когда произойдет что-то плохое. На многих фильтрах не установлены приборы для измерения расхода или давления. Оператор ждет, когда технологическая проблема проявит себя, часто после того, как все дошло до точки невозврата и произошло повреждение. В этих случаях компоненты в процессе, возможно, придется отремонтировать или заменить.

Решение – без математики, без ошибок и просто для понимания

Один дифференциальный манометр, установленный с использованием одних и тех же отводов на входе и выходе фильтра, может устранить эти проблемы. При отказе от использования двух манометров уровень погрешности упадет до уровня точности для одного манометра DP. Оператор также будет лучше понимать показания, не зная, как «вычислять».

Циферблат дифференциального манометра также может иметь красную дугу, указывающую на засорение фильтра или на то, что он вот-вот засорится… это также известно как «аварийное состояние». Это состояние тревоги было бы еще более усилено, если бы на циферблате манометра DP были слова «фильтр» или «чистый» и «грязный» на лицевой стороне одного циферблата манометра DP. Ничего из этого невозможно с двумя отдельными манометрами.

Кроме того, к одному манометру DP в качестве стандартной опции можно добавить переключатель или преобразователь. Преимущество этого заключается в создании локального и удаленного монитора в одном приборе… чтобы другие, которые не находятся на этаже, а, возможно, в командном центре, могли видеть состояние фильтра.

В этом мире бережливых решений на ум приходит термин «пока-йоке», что примерно означает «защита от ошибок». По сути, манометр DP может предоставить оператору показания, которые сразу понятны. Это не только уменьшает количество ошибок, но и упрощает обучение операторов.

Как только манометр перепада давления показывает «красное» значение, указывает на загрязнение или имеет электрический выходной сигнал от переключателя или передатчика, состояние тревоги становится понятным. Затем оператор может предпринять соответствующие действия, необходимые для исправления ситуации. Фильтр можно обслуживать вовремя, не слишком рано и не слишком поздно.

Узнайте о наших применениях фильтров дифференциального давления.

Дополнительные области применения дифференциальных манометров

Подобно фильтрам, другие элементы технологической системы могут со временем ухудшиться, и может возникнуть необходимость в их контроле. Теплообменники, насосы, клапаны, конденсаторы и испарители создают падение давления, когда они изнашиваются или засоряются. Как и фильтры, проблемы, которые они вызывают, могут быть серьезными.

Мониторинг падения давления, где бы оно ни происходило, может предложить дополнительные возможности для улучшения условий процесса и экономии. Насосы и компрессоры перемещают жидкость или воздух в каждом процессе с большими затратами, иногда приводя их в действие сильнее, чем требуется. Снижение потерь давления в каждом компоненте процесса может снизить потребность в более крупных и дорогих насосах и компрессорах и, как правило, создать более эффективный поток и более качественный конечный продукт.

Перепад давления в теплообменниках

Количество теплообменников, продаваемых на промышленных рынках, огромно. Эти теплообменники могут стоить до 20 000 долларов и более. Как и фильтры, теплообменники часто защищают оборудование, которое стоит во много раз больше. Со временем теплообменники ржавеют или забиваются, что указывает на необходимость промывки или обратной промывки.

Это условие, как и фильтры, может создать много проблем для процесса или оборудования. Часто очень удивительно обнаружить, что ничего не установлено для контроля теплообменника. Производители теплообменников часто вспоминают о попытках помочь клиентам, предлагая дорогой теплообменник с недорогим манометром перепада давления за 100 долларов для контроля перепада давления на теплообменнике. К сожалению, заказчик часто покупает дорогой теплообменник, но исключает из заказа позицию № 2, датчик перепада давления. Они часто не покупают решение за 100 долларов, которое может сэкономить им много тысяч долларов в будущем!

Дифференциальное давление в потоке

Расход — еще одно распространенное применение дифференциальных манометров. В настоящее время используется бесчисленное множество типов расходомеров. Методом номер один для измерения расхода является мониторинг расхода по перепаду давления. Расходомеры DP особенно привлекательны для больших труб. Стоимость многих расходомеров растет экспоненциально по мере увеличения размера трубы, потому что масштаб элемента расхода должен увеличиваться, чтобы обрабатывать такие большие потоки.

Популярным решением является разрезание трубы, установка диафрагмы и измерение перепада давления на диафрагме. Расходомер DP предназначен для работы с отношением квадратного корня между потоком и создаваемым перепадом давления с использованием закона Бернулли. Это представляет собой высокоточное решение по сниженной стоимости.

Подобно пластинам с диафрагмой, трубки Вентури и сопла также создают небольшие перепады давления, которые используют дифференциальное давление и квадратичный корень расхода для измерения расхода.

Узнайте о наших приложениях для измерения расхода по перепаду давления.

Дифференциальное давление на уровне жидкости

Дифференциальные манометры также измеряют уровень жидкости. Опять же, как и расходомеры, существует множество типов уровнемеров. Простым и относительно недорогим решением является использование дифференциального манометра для определения уровня жидкости в резервуаре. В открытых резервуарах сторона высокого давления датчика перепада давления соединена со дном резервуара, а сторона низкого давления соединена с атмосферой. В этом сценарии манометр DP измеряет столб жидкости в резервуаре, в результате чего показания отражают высоту жидкости в резервуаре, часто отображая показания водяного столба в дюймах или футах или показания процента заполнения.

Для резервуаров под давлением, таких как криогенные резервуары, снова сторона высокого давления DP подключается к нижней части резервуара, а сторона низкого давления подключается к верхней части резервуара. Результатом является измерение столба жидкости в резервуаре (высота жидкости), часто дающее показания в дюймах водяного столба или в процентах от заполнения.

Преимущество измерения дифференциального давления

Общим для этих приложений является простота. Во всех случаях достаточно врезаться в трубу или бак. Для потока нет необходимости в большом, тяжелом и дорогом расходомере или, в случае уровня жидкости, в длинном стержне или механизме поплавкового типа. Манометры дифференциального давления могут быть гораздо менее инвазивными и, следовательно, менее дорогостоящими. Из-за простоты обслуживание дифференциальных систем часто выполняется относительно быстро и легко.

Хотя существуют альтернативы дифференциальным манометрам, они могут быть дорогостоящими, если принять во внимание риски и эксплуатационные расходы. Мониторинг дифференциального давления уменьшает путаницу, ошибки и неточности и отображает условия на одном легко читаемом циферблате. Кроме того, можно добавить переключатели или передатчики, чтобы обеспечить локальный и удаленный мониторинг в одном блоке.

Капитальное оборудование и процессы дороги. Их можно защитить с помощью недорогого дифференциального манометра.

Мониторы дифференциального давления Orange Research

Будучи одним из ведущих производителей манометров, переключателей и преобразователей дифференциального давления в Северной Америке, наша продукция признана прочной и надежной системой мониторинга перепада давления. Часто действует принцип «установи и забудь». тип инструмента. Мы предлагаем один из самых широких в мире ассортиментов продукции для измерения перепада давления и расхода и заслужили репутацию «специалистов по перепаду давления». Ознакомьтесь с полной линейкой дифференциальных манометров в нашем руководстве по выбору.

Мировой лидер в производстве

Мы разрабатываем, настраиваем и применяем инновационные инженерные решения.

Зачем нужны дифференциальные манометры? | ПИ. Process Instrumentation

В мире управления технологическими процессами существует множество измеряемых переменных, обычно подпадающих под категории давления, температуры, уровня и расхода. Приборы для измерения этих переменных позволяют системным операторам контролировать состояние и движение жидкостей и газов.

Дифференциальные манометры широко признаны самой крупной категорией манометров специального типа. Они используются в фильтрации, потоке и уровне.

Дифференциальные манометры могут значительно снизить количество ошибок оператора, повысить эффективность процесса, защитить дорогостоящее оборудование, сократить время обучения и техническое обслуживание.

Как работают дифференциальные манометры

В отличие от стандартных манометров, которые измеряют давление в одной точке системы, манометры DP измеряют давление в двух точках и отображают разницу давлений между этими двумя точками на одном циферблате. Измеряемое давление может составлять 115 фунтов на квадратный дюйм перед фильтром и 100 фунтов на квадратный дюйм после фильтра, что позволяет манометру DP считывать разницу, которая составляет 15 фунтов на квадратный дюйм, называемую перепадом 15 фунтов на квадратный дюйм. Это соответствует падению давления на 15 фунтов на квадратный дюйм, вызванному фильтром.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Что такое трубка Бурдона?

Фильтрация

Самым популярным применением дифференциальных манометров является фильтрация. Фильтр удаляет нежелательные частицы или загрязнения из газовой или жидкостной системы. Когда фильтр засоряется, эффективность и давление падают. Вот четыре относительно рискованных метода определения этого состояния:

1.   Плановое техническое обслуживание: Нередко можно увидеть программы регулярного планового технического обслуживания, используемые для проверки компонентов процесса и условий. Для фильтра это потребовало бы ремонтной бригады или оператора, чтобы взломать корпус фильтра и посмотреть состояние фильтра. Это требует, чтобы система была отключена и часто прокачивалась для удаления жидкости или газа. Эта инвазивная система контроля часто требует драгоценного времени и рабочей силы.

Кроме того, многие корпуса фильтров имеют дюжину или более болтов, которые необходимо открутить, чтобы увидеть фильтрующий элемент внутри. Ремонтная бригада часто находит относительно чистый фильтр. В качестве альтернативы бригада может обнаружить, что фильтр уже давно нуждается в обслуживании, поскольку в процессе не хватает необходимых жидкостей. Хуже того, фильтр мог быть скомпрометирован из-за «прорыва фильтра», состояния, при котором фильтрующий элемент разрывается, образуя отверстие, через которое загрязняющие вещества могут пройти без фильтрации, что может привести к серьезным повреждениям.

2. Мониторинг фильтрации с помощью одного манометра: Что делать, если пользователь фильтра хочет более активно контролировать состояние фильтра? Почему бы просто не установить единый стандартный манометр? Один манометр может информировать оператора об изменении условий давления и о том, когда пора принимать меры, такие как обратная промывка фильтра или замена фильтрующего элемента, верно? Проблема в том, что большинство процессов не имеют постоянного рабочего давления. Из-за многих факторов, таких как циклы включения-выключения насоса или компрессора или циклы открытия-закрытия клапана, большинство процессов имеют довольно большие колебания давления. Во многих системах такое колебание давления является ожидаемым и нормальным в определенных пределах.

3. Контроль фильтрации с помощью двух манометров: Установка двух одинаковых стандартных манометров на фильтре, один на входе фильтра и один на выходе, является распространенным методом определения состояния фильтра. Когда фильтр засоряется, показания манометра на входе начинают превышать давление на выходе. К тому времени, когда фильтр будет готов к обратной промывке, разница между показаниями двух манометров может составлять 15 фунтов на квадратный дюйм или более в зависимости от типа фильтра. Чтобы получить это показание, пользователю необходимо вычесть меньшее значение из большего.

К сожалению, это создает две существенные проблемы для оператора оборудования. Во-первых, ошибки точности в этом методе усугубляются. Вместо номинальной точности одного манометра, скажем, 2 процентов, погрешность будет удвоена до 4 процентов.

Во-вторых, и это, возможно, более серьезная проблема, многие операторы не были обучены тому, почему на фильтре установлены два манометра. История показывает, что многие операторы на вопрос, зачем два манометра, просто не могут ответить на вопрос. Очень часто операторы понятия не имеют о том, что они должны вычесть одно показание манометра из другого. Даже если они это сделают, они могут по-настоящему не понимать важность этого расчета.

4. Нет мониторинга фильтра: Возможно, самое популярное действие для мониторинга «здоровья» фильтра — ничего не делать. Очень часто, несмотря на то, что системные операторы хотели бы знать, когда фильтр работает, они просто ждут, когда произойдет что-то плохое. На многих фильтрах не установлены приборы для измерения расхода или давления. Оператор ждет, когда технологическая проблема проявит себя, часто после того, как все дошло до точки невозврата и произошло повреждение. В этих случаях компоненты в процессе, возможно, придется отремонтировать или заменить.

Решение — без математики, без ошибок и просто для понимания

Один дифференциальный манометр, установленный с использованием одних и тех же отводов на входе и выходе фильтра, может устранить указанные выше проблемы. При отказе от использования двух манометров уровень погрешности упадет до уровня точности манометра DP. Оператор также будет лучше понимать показания, не умея «вычислять».

Циферблат дифференциального манометра также может иметь красную дугу, указывающую на засорение фильтра или на то, что он вот-вот засорится, что также известно как «состояние тревоги». Это состояние тревоги было бы еще более усилено, если бы на циферблате манометра DP были слова «фильтр» или «чистый» и «грязный» на лицевой стороне циферблата единственного манометра DP. Ничего из этого невозможно с двумя отдельными манометрами.

Кроме того, к одному манометру DP в качестве стандартной опции можно добавить переключатель или передатчик. центр, можно увидеть состояние фильтра.

В этом мире бережливых решений на ум приходит термин «пока-йоке», что примерно означает «защита от ошибок». По сути, датчик перепада давления может предоставить оператору показания, которые он сразу понимает. Это не только уменьшает количество ошибок, но и упрощает обучение операторов.

Как только датчик перепада давления показывает «красное» значение, указывает на «загрязнение» или имеет электрический выходной сигнал от переключателя или передатчика, состояние тревоги становится понятным. Затем оператор может предпринять соответствующие действия, необходимые для исправления ситуации. Фильтр можно обслуживать вовремя, не слишком рано и не слишком поздно.

Дополнительные области применения дифференциальных манометров

Подобно фильтрам, другие элементы технологической системы могут со временем изнашиваться, и может потребоваться их мониторинг. Теплообменники, насосы, клапаны, конденсаторы и испарители создают падение давления, когда они изнашиваются или засоряются. Как и фильтры, проблемы, которые они вызывают, могут быть серьезными.

Мониторинг падения давления, где бы оно ни происходило, может дать дополнительные возможности для улучшения условий процесса и экономии. Насосы и компрессоры перемещают жидкость или воздух в каждом процессе с большими затратами, иногда приводя их в действие сильнее, чем требуется. Снижение потерь давления в каждом компоненте процесса может снизить потребность в более крупных и дорогих насосах и компрессорах и, как правило, создать более эффективный поток и более качественный конечный продукт.

Перепад давления в теплообменниках

Количество теплообменников, продаваемых на промышленных рынках, огромно. Эти теплообменники могут стоить до 20 000 долларов и более. Как и фильтры, теплообменники часто защищают оборудование, которое стоит во много раз больше. Со временем теплообменники ржавеют или забиваются, что указывает на необходимость промывки или обратной промывки.

Это условие, как и фильтры, может создать много проблем для процесса или оборудования. Часто очень удивительно обнаружить, что ничего не установлено для контроля теплообменника. Производители теплообменников часто вспоминают о попытках помочь клиентам, предлагая дорогой теплообменник с недорогим манометром перепада давления за 100 долларов для контроля перепада давления на теплообменнике. К сожалению, заказчик часто покупает дорогой теплообменник, но исключает из заказа позицию № 2, датчик перепада давления. Они часто не покупают решение за 100 долларов, которое может сэкономить им много тысяч долларов в будущем!

Дифференциальное давление в потоке

Расход — еще одно распространенное применение манометров дифференциального давления. В настоящее время используется бесчисленное множество типов расходомеров. Методом номер один для измерения расхода является мониторинг расхода по перепаду давления. Расходомеры DP особенно подходят для больших труб. Стоимость многих расходомеров растет в геометрической прогрессии по мере увеличения размера трубы, потому что масштаб элемента потока должен увеличиваться, чтобы обрабатывать такие большие потоки.

Популярным решением является отрезать трубу, установить диафрагму и измерить падение давления на диафрагме. Расходомер с перепадом давления предназначен для обработки отношения квадратного корня между расходом и создаваемым перепадом давления с использованием закона Бернулли. Это представляет собой высокоточное решение по сниженной стоимости.

Подобно пластинам с диафрагмой, трубки Вентури и сопла также создают небольшие перепады давления, которые используют дифференциальное давление и квадратичный корень потока для измерения расхода.

Дифференциальное давление на уровне жидкости

Манометры дифференциального давления также измеряют уровень жидкости. Опять же, как и расходомеры, существует множество типов уровнемеров. Простое и относительно недорогое решение состоит в использовании дифференциального манометра для определения уровня жидкости в баке. В открытых резервуарах сторона высокого давления датчика перепада давления соединена со дном резервуара, а сторона низкого давления соединена с атмосферой. В этом сценарии манометр DP измеряет столб жидкости в резервуаре, в результате чего показания отражают высоту жидкости в резервуаре, часто отображая показания водяного столба в дюймах или футах или показания процента заполнения.

Для резервуаров под давлением, таких как криогенные резервуары, снова сторона высокого давления DP подключается к нижней части резервуара, а сторона низкого давления подключается к верхней части резервуара. Результатом является измерение столба жидкости в резервуаре (высота жидкости), часто дающее показания в дюймах водяного столба или в процентах от заполнения.

Преимущество измерения дифференциального давления

Общим для этих приложений является простота. Во всех случаях достаточно врезаться в трубу или бак. Для потока нет необходимости в большом, тяжелом и дорогом расходомере; или, в случае уровня жидкости, длинный стержень или механизм поплавкового типа. Манометры дифференциального давления могут быть гораздо менее инвазивными и, следовательно, менее дорогостоящими.