Upozorňujeme na nasledujúce typy tlakomerov:

  • Tlakomery na lodi
  • Železničné tlakomery
  • Digitálne tlakomery

Manometre sú špeciálne prístroje používané na meranie tlaku v plynnom, vodnom a kvapalnom prostredí. Pretože existuje mnoho druhov takýchto zariadení, pred rozhodnutím o zariadení, ktoré potrebujete, jasne stanovte svoje kritériá. Aby ste uľahčili svoju úlohu a urýchlili proces nákupu tlakomeru v Petrohrade, kontaktujte nášho zástupcu a získajte bezplatnú konzultáciu. Naši odborníci vám pomôžu vybrať zariadenie, ktoré je ideálne pre všetky parametre, aby sa zaistila bezpečnosť vášho systému.

Klasifikácia tlakomeru

Ak sa chcete rýchlo vysporiadať s touto skupinou výrobkov, musíte pochopiť, ako sa jeden model líši od iného. Existuje niekoľko znakov, podľa ktorých sa rozlišujú typy tlakomerov:

  • Druh nameraného tlaku;
  • Princíp činnosti;
  • menovanie;
  • Trieda presnosti.

Typy tlakomerov podľa typu meraného tlaku

  1. Meradlá hlavy - používajú sa na meranie malého pretlaku do 40 kPa.
  2. Manometre - používajú sa na stanovenie pretlaku v rozmedzí 0,06 - 1 000 MPA.
  3. Vákuové tlakomery - hlavným účelom týchto zariadení je meranie objemu tlakového výboja.
  4. Tractometre - vhodné na meranie tlakových prietokov s hraničnou hodnotou do -40 kPa.
  5. Manovakomery - vhodné na meranie vákua a pretlaku v rozmedzí 60 - 240 000 kPa.

Druhy tlakomerov podľa princípu činnosti

  1. Liquid. Štandardná verzia tlakomerov.
  2. Nákladný piest. Modely tohto typu sú vysoko presné údaje.
  3. Jarné manometre. Majú niekoľko úprav v závislosti od typu pružinovej skrinky, listu, trubice. V tejto skupine sú tiež diferenciálne zariadenia.

Typy tlakomerov podľa triedy presnosti

Trieda presnosti má digitálnu hodnotu - od 0,15 do 4,0. Kvalita presnosti merania sa určuje v opačnom poradí - indikátor najnižšej značky znamená, že zariadenie má maximálnu presnosť, najvyššiu - chyby sú povolené v rámci uvedených hraníc.

Typy tlakomerov podľa určenia

Aby sa zjednodušil výber správneho zariadenia, výrobcovia okamžite označia tlakomery podľa ich odporúčaného účelu. Existujú zariadenia na všeobecné technické použitie, ako aj špeciálne zariadenia. Úplný zoznam obsahuje tieto skupiny tlakomerov:

  1. Všeobecné technické.
  2. Electrocontact.
  3. Kyslík.
  4. Referencie.
  5. Railway.
  6. Lodi.
  7. Nahrávanie.

Ďalej je možné rozlišovať jednotlivé skupiny tlakomerov podľa stupňa ich odolnosti voči špecifickému nepriaznivému účinku, napríklad proti korózii, proti vibráciám.

Na meranie tlaku sa používajú manometre a barometre. Barometre sa používajú na meranie atmosférického tlaku. Na iné merania sa používajú tlakomery. Slovo manometer z   dve grécke slová: manos - voľné, metreo - meranie.

Rúrkový kovový tlakomer

Existujú rôzne typy tlakomerov. Zoberme si podrobnejšie dve z nich. Nasledujúci obrázok znázorňuje rúrkový kovový tlakomer.

Vynašiel ho v roku 1848 Francúz E. Bourdon. Nasledujúci obrázok zobrazuje jeho konštrukciu.


Hlavnými komponentmi sú: dutá rúrka ohnutá do oblúka (1), šípka (2), ozubené koleso (3), žeriav (4), páka (5).

Princíp činnosti rúrkového tlakomeru

Jeden koniec skúmavky je utesnený. Na druhom konci rúrky sa pomocou kohútika pripojí k nádobe, v ktorej je potrebné zmerať tlak. Ak sa tlak začne zvyšovať, trubica sa pri pôsobení na páku roztiahne. Páka cez ozubené koleso je spojená so šípkou, takže keď sa tlak zvýši, šípka sa odchýli, čo naznačuje tlak.

Ak tlak klesne, trubica sa ohne a šípka sa bude pohybovať v opačnom smere.

Tekutý manometer

Teraz zvážte iný typ tlakomeru. Nasledujúci obrázok zobrazuje kvapalinový manometer. Má tvar písmena U.

Pozostáva zo sklenenej trubice v tvare písmena U. Do tejto trubice sa naleje tekutina. Jeden z koncov rúrky je spojený gumovou rúrkou s okrúhlym plochým boxom, ktorý je utiahnutý gumovou fóliou.

Princíp činnosti kvapalinového manometra

V počiatočnej polohe bude voda v skúmavkách na rovnakej úrovni. Ak sa vyvinie tlak na gumovú fóliu, potom hladina kvapaliny v jednom ohybe manometra klesne a v druhom sa teda zvýši.

To je znázornené na obrázku vyššie. Prstom zatlačíme na film.

Keď stlačíme fóliu, tlak vzduchu v krabici sa zvýši. Tlak je prenášaný cez trubicu a dosahuje tekutinu, zatiaľ čo ju posúva. Pri znížení úrovne v tomto kolene sa hladina tekutiny v druhom kolene trubice zvýši.

Na základe rozdielu hladín kvapaliny bude možné posúdiť rozdiel atmosférického tlaku a tlaku, ktorý je na filme.

Nasledujúci obrázok ukazuje, ako zmerať tlak v kvapaline v rôznych hĺbkach pomocou kvapalinového manometra.


Už ste niekedy používali manometer? Ako asi viete, toto je zariadenie, pomocou ktorého sa vykonávajú niektoré merania.

Ale čo a kto to potrebuje, nie každý vie. Poďme teda zistiť, čo je tlakomer, čo meria a zobrazuje.

Ako je zrejmé zo štruktúry slova, tlakomer je meracie zariadenie. Toto slovo je odvodené z gréckeho slova. «μάνωσις» zmysel „Voľné, riedke“ a konzoly "... meter" ktorý označuje akékoľvek meracie zariadenia. Manometer meria uvoľnené látky - kvapaliny a plyny alebo skôr ich tlak.

Ako je uvedené vyššie, manometer je špeciálne zariadenie, ktoré sa používa na meranie tlaku plynov a kvapalín v nádobách alebo potrubiach. Podľa princípu práce to môže byť:

- piest;

- kvapalina;

- deformačné;

- piezoelektrický.

Rôzne typy tlakomerov majú odlišné zariadenie. Zoberme si najobľúbenejšie z nich.

- Hlavnou časťou deformačného tlakomeru je elastický prvok, ktorého deformácia vedie k odchýlke ukazovateľa šípky na stupnici ukazujúcej hodnotu tlaku. Ako elastický prvok sa používajú rúrkové pružiny, membrány - ploché aj vlnité, vlnovce atď. Princíp činnosti spočíva v tom, že pracovné médium pôsobí na elastický prvok a deformuje ho, čo spôsobuje jeho posun v určitom smere. Vodítko, ktoré je k nemu pripojené, otáča osou so šípkou, ktorá ukazuje tlak na stupnici.

- Tekuté manometre používajú na meranie trubicu určitej dĺžky naplnenú tekutinou. Pracovné médium pôsobí na pohyblivú zátku (piest) v trubici a pohybom hladiny kvapaliny je možné posúdiť jej tlak. Kvapalné manometre môžu byť jednodávkové a dvojtrubkové - druhá sa používa na stanovenie rozdielu tlaku v oboch médiách.

- Tlakomer na piest pozostáva z valca a piestu vloženého dovnútra. Na jednej strane pôsobí tlak pracovného média - kvapaliny alebo plynu - na piest a na druhej strane je vyrovnávaný zaťažením určitej veľkosti. Pohyb piestu v dôsledku zmeny tlaku spôsobí, že sa posúvač alebo šípka pohybuje po stupnici.


- Piezoelektrické tlakomery používajú piezoelektrický efekt - výskyt elektrického náboja v kremennom kryštáli v dôsledku mechanického namáhania. Hlavnou výhodou týchto zariadení je nedostatok zotrvačnosti, ktorý je dôležitý na riadenie rýchlo sa vyskytujúcich zmien tlaku pracovného média.

Tlakomer je jedným z najpoužívanejších nástrojov potrebných v akomkoľvek priemysle, kde sa používajú plynné a tekuté suroviny alebo pracovné médium. Používajú sa:

- v chemickom priemysle, kde je veľmi dôležité poznať tlak látok zapojených do procesov;

- v strojárstve, najmä pri použití hydrodynamických a hydromechanických jednotiek;

- v automobilovom priemysle a konštrukcii lietadiel, ako aj pri oprave a údržbe automobilového a leteckého vybavenia;

- v železničnej doprave;

- v tepelnej technike na meranie tlaku chladiacej kvapaliny v potrubiach;

- v ropnom a plynárenskom priemysle;

- v medicíne;

- všade tam, kde sa používajú pneumatické jednotky a zostavy.

K dispozícii sú manometre na priemyselné a domáce použitie. Domáce spotrebiče sa používajú na ovládanie autonómnych vykurovacích systémov, motoristov na meranie tlaku v pneumatikách v aute atď.

Priemyselné tlakomery sú vysoko špecializované av niektorých prípadoch majú vysokú triedu presnosti.

Každému tlakomeru je priradená zodpovedajúca trieda presnosti, ktorá ukazuje hodnotu chyby povolenej pre toto zariadenie pri meraní tlaku. Čím menšie číslo vyjadruje triedu presnosti, tým presnejšie je meranie.


  Najbežnejšie tlakomery s triedou presnosti od 4,0 do 0,5 sú pracovné nástroje a od 0,2 do 0,05 sú príkladné alebo kalibračné meradlá. Výber zariadenia s jednou alebo druhou triedou presnosti závisí od meraného objektu a prebiehajúceho procesu.

Pracovný princíp

Princíp činnosti tlakomeru je založený na vyvážení nameraného tlaku silou elastickej deformácie trubicovej pružiny alebo citlivejšej dvojplošnej membrány, ktorej jeden koniec je utesnený v držiaku a druhý tyčou je spojený s trojsegmentovým mechanizmom, ktorý prevádza lineárny pohyb elastického snímača na kruhový pohyb šípky.

druh

Do skupiny prístrojov merajúcich pretlak patrí:

Manometre - prístroje s meraním 0,06 až 1 000 MPa (meranie pretlaku - kladný rozdiel medzi absolútnym a barometrickým tlakom)

Vákuové meradlá sú prístroje merajúce zriedenie (tlak pod atmosférickým tlakom) (až do mínus 100 kPa).

Manovakomery - manometre merajúce nadmerný (od 60 do 240000 kPa) aj vákuový (až mínus 100 kPa) tlak.

Tlakomery - manometre malých nadmerných tlakov do 40 kPa

Tractometre - vákuomery s limitom do mínus 40 KPa

Meradlá traktorov - tlakomery s extrémnymi limitmi nepresahujúcimi ± 20 kPa

Údaje sú uvedené v súlade s GOST 2405-88

Väčšina domácich a dovážaných manometrov sa vyrába v súlade so všeobecne uznávanými normami, v súvislosti s tým sa manometre rôznych značiek navzájom nahrádzajú. Pri výbere manometra musíte vedieť: limit merania, priemer puzdra, trieda presnosti nástroja. Dôležité je aj umiestnenie a závit armatúry. Tieto údaje sú rovnaké pre všetky zariadenia vyrobené v našej krajine a Európe.

Existujú tiež tlakomery merajúce absolútny tlak, t. J. Pretlak + atmosférický

Prístroj, ktorý meria atmosférický tlak, sa nazýva barometer.

Typy tlakomerov

V závislosti od konštrukcie a citlivosti prvku sa rozlišujú meradlá na meranie hladiny, hmotnosti a tlaku (s rúrkovou pružinou alebo membránou). Manometre sa delia do tried presnosti: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4.0 (čím menšie číslo, tým presnejší je prístroj).

Druhy tlakomerov

Podľa účelu je možné tlakomery rozdeliť na technické - všeobecné technické, elektrokontaktné, špeciálne, autodiagnostické, železničné, odolné voči vibráciám (naplnené glycerínom), lode a referenčné (referenčné).

Všeobecné technické: určené na meranie kvapalín, plynov a pár, ktoré nie sú agresívne voči zliatinám medi.

Kontakt: má schopnosť upravovať merané médium z dôvodu prítomnosti elektrického kontaktného mechanizmu. Obzvlášť populárne zariadenie tejto skupiny sa môže nazývať ECM 1U, aj keď bolo už dlho ukončené.

Špeciálne: kyslík - musí byť odmastený, pretože niekedy môže aj mierne znečistenie mechanizmu pri kontakte s čistým kyslíkom viesť k výbuchu. Často k dispozícii v modrých prípadoch s označením na číselníku O2 (kyslík); Acetylén - neumožňuje výrobu meracieho mechanizmu pre zliatiny medi, pretože pri kontakte s acetylénom existuje nebezpečenstvo vzniku výbušnej acetylénovej medi; amoniak musí byť odolný proti korózii.

Odkaz: Tieto zariadenia, ktoré majú vyššiu triedu presnosti (0,15; 0,25; 0,4), slúžia na kontrolu iných tlakomerov. Takéto zariadenia sú vo väčšine prípadov inštalované na testeroch mŕtvej váhy alebo na akýchkoľvek iných zariadeniach schopných vyvinúť požadovaný tlak.

Tlakomery na lodi sú určené na prevádzku v rieke a námorníctve.

Železnica: určená na prevádzku na železničnej doprave.

Self-recording: manometre v prípade, s mechanizmom, ktorý vám umožní reprodukovať na papieri graf manometra.

Tepelná vodivosť

Tlakomery pre termovlákno sú založené na poklese tepelnej vodivosti plynu s tlakom. V takýchto tlakomeroch je zabudované vlákno, ktoré sa zahrieva, keď ním prechádza prúd. Na meranie teploty vlákna sa môže použiť termočlánok alebo odporový snímač teploty (DOTS). Táto teplota závisí od rýchlosti, ktorou vlákno vydáva teplo okolitému plynu a teda od tepelnej vodivosti. Často sa používa tlakomer Pirani, pri ktorom sa ako vyhrievacie teleso a DOTS používa jediné vlákno z platiny. Tieto tlakomery poskytujú presné hodnoty v rozsahu 10 až 10-3 mm RT. Čl., Ale sú dosť citlivé na chemické zloženie meraných plynov.

[edit] Dva vlákna

Jedna vodičová cievka sa používa ako ohrievač, zatiaľ čo druhá sa používa na meranie teploty prúdením.

Tlakomer Pirani (jedno vlákno)

Tlakomer Pirani pozostáva z kovového drôtu otvoreného pre meraný tlak. Drôt je zahrievaný prúdom, ktorý ním prechádza, a ochladzovaný okolitým plynom. S poklesom tlaku plynu tiež klesá chladiaci účinok a zvyšuje sa rovnovážna teplota drôtu. Odpor drôtu je funkciou teploty: meraním napätia drôtom a prúdu, ktorý ním preteká, je možné určiť odpor (a tým aj tlak plynu). Tento typ tlakomeru navrhol Marcello Pirani.

Termočlánky a merače termistorov pracujú podobným spôsobom. Rozdiel je v tom, že na meranie teploty vlákna sa používajú termočlánok a termistor.

Merací rozsah: 10-3 - 10 mm RT. Art. (približne 10 - 1 - 1 000 Pa)

Ionizačný tlakomer

Ionizačné meradlá sú najcitlivejšie meracie prístroje pre veľmi nízke tlaky. Meria nepriamo tlak meraním iónov generovaných bombardovaním plynu elektrónmi. Čím nižšia je hustota plynu, tým bude menej iónov. Kalibrácia iónového meradla je nestabilná a závisí od povahy meraných plynov, čo nie je vždy známe. Môžu byť kalibrované porovnaním s tlakomerom Mac Leod, ktorý je oveľa stabilnejší a nezávislý od chémie.

Termoelektróny sa zrážajú s atómami plynu a vytvárajú ióny. Ióny sú priťahované k elektróde pri vhodnom napätí známom ako kolektor. Prúd v kolektore je úmerný rýchlosti ionizácie, ktorá je funkciou tlaku v systéme. Meranie prúdu kolektora vám teda umožňuje určiť tlak plynu. Existuje niekoľko podtypov ionizačných meradiel.

Merací rozsah: 10 - 10 - 10 - 3 mm RT. Art. (približne 10 - 8 - 10 - 1 Pa)

Väčšina iónových meradiel je rozdelená do dvoch typov: horúca katóda a studená katóda. Tretím typom je manometer s rotujúcim rotorom, ktorý je citlivejší a drahší ako prvé dva a nie je tu diskutovaný. V prípade horúcej katódy generuje elektricky vyhrievané vlákno elektrónový lúč. Elektróny prechádzajú manometrom a ionizujú molekuly plynu okolo nich. Výsledné ióny sa zhromažďujú na záporne nabitej elektróde. Prúd závisí od počtu iónov, ktoré zase závisia od tlaku plynu. Manometre s horúcou katódou presne merajú tlak v rozsahu 10 - 3 mm RT. Art. do 10 - 10 mm RT. Art. Princíp tlakomeru so studenou katódou je rovnaký, okrem toho, že elektróny sa tvoria pri výboji vytvoreným elektrickým výbojom vysokého napätia. Tlakomery so studenou katódou presne zmerajú tlak v rozsahu 10 - 2 mm RT. Art. do 10 - 9 mm RT. Art. Kalibrácia ionizačných meradiel je veľmi citlivá na štrukturálnu geometriu, chemické zloženie meraných plynov, koróziu a povrchové striekanie. Ich kalibrácia sa môže stať nevhodnou, ak je zapnutá pri atmosférickom a veľmi nízkom tlaku. Zloženie vákua pri nízkych tlakoch je zvyčajne nepredvídateľné, a preto by sa hmotnostný spektrometer mal používať na presné merania súčasne s ionizačným manometrom.

Horúca katóda

Bayard-Alpertova ionizačná meracia katóda s horúcou katódou sa zvyčajne skladá z troch elektród pracujúcich v triodovom režime, pričom katóda je vlákno. Tri elektródy sú kolektor, vlákno a mriežka. Zberný prúd sa meria v pikosperách elektrometrom. Potenciálny rozdiel medzi vláknom a zemou je obvykle 30 V, zatiaľ čo napätie siete pod konštantným napätím je 180 - 210 V, ak neexistuje žiadne voliteľné elektronické bombardovanie, zahrievaním siete, ktorá môže mať vysoký potenciál približne 565 voltov. Najbežnejším iónomerom je horúca katóda Bayard-Alpert s malým kolektorom iónov vo vnútri mriežky. Elektródy obklopujú sklenené puzdro s otvorom pre vákuum, obvykle sa však nepoužíva a tlakomer je zabudovaný priamo do vákuového zariadenia a kontakty sú vyvedené cez keramickú dosku v stene vákuového zariadenia. Ak sú zapnuté pri atmosférickom tlaku alebo dokonca pri nízkom vákuu, môžu sa ionizačné merače horúcej katódy poškodiť alebo stratiť kalibráciu. Merania ionizačných meradiel s horúcou katódou sú vždy logaritmické.

Elektróny emitované nekonečným vláknom sa pohybujú niekoľkokrát v smere dopredu a dozadu okolo mriežky, kým sa k nej nedostanú. Počas týchto pohybov sa časť elektrónov zráža s molekulami plynu a vytvára páry elektrón-ión (ionizácia elektrónov). Počet takýchto iónov je úmerný hustote molekúl plynu vynásobenej termionickým prúdom a tieto ióny letí do kolektora, čím vytvárajú iónový prúd. Pretože hustota molekúl plynu je úmerná tlaku, odhaduje sa tlak meraním iónového prúdu.

Nízkotlaková citlivosť meračov s horúcou katódou je obmedzená fotoelektrickým efektom. Elektróny narážajúce do mriežky vytvárajú röntgenové lúče, ktoré produkujú fotoelektrický šum v kolektore iónov. Toto obmedzuje rozsah starých tlakomerov s horúcou katódou na 10–8 mmHg. Art. a Bayard-Alpert do približne 10 až 10 mm RT. Art. Tomuto efektu bránia ďalšie vodiče pod katódovým potenciálom v zornom poli medzi kolektorom iónov a mriežkou. Pri extrakcii nie sú ióny priťahované drôtom, ale otvoreným kužeľom. Pretože ióny nemôžu rozhodnúť, ktorá časť kužeľa zasiahne, prechádzajú cez otvor a tvoria iónový lúč. Tento iónový lúč sa môže prenášať do Faradayovho pohára.

Pracovný princíp

Princíp činnosti tlakomeru je založený na vyvážení nameraného tlaku silou elastickej deformácie trubicovej pružiny alebo citlivejšej dvojplošnej membrány, ktorej jeden koniec je utesnený v držiaku a druhý tyčou je spojený s trojsegmentovým mechanizmom, ktorý prevádza lineárny pohyb elastického snímača na kruhový pohyb šípky.

druh

Do skupiny prístrojov merajúcich pretlak patrí:

Manometre - prístroje s meraním 0,06 až 1 000 MPa (meranie pretlaku - kladný rozdiel medzi absolútnym a barometrickým tlakom)

Vákuové meradlá sú prístroje merajúce zriedenie (tlak pod atmosférickým tlakom) (až do mínus 100 kPa).

Manovakomery - manometre merajúce nadmerný (od 60 do 240000 kPa) aj vákuový (až mínus 100 kPa) tlak.

Tlakomery - tlakomery pre nízke pretlaky do 40 kPa

Tractometre - vákuomery s limitom mínus 40 kPa

Meradlá traktorov - tlakomery s extrémnymi limitmi nepresahujúcimi ± 20 kPa

Údaje sú uvedené v súlade s GOST 2405-88

Väčšina domácich a dovážaných manometrov sa vyrába v súlade so všeobecne uznávanými normami, v súvislosti s tým sa manometre rôznych značiek navzájom nahrádzajú. Pri výbere manometra musíte vedieť: limit merania, priemer puzdra, trieda presnosti nástroja. Dôležité je aj umiestnenie a závit armatúry. Tieto údaje sú rovnaké pre všetky zariadenia vyrobené v našej krajine a Európe.

Existujú tiež tlakomery merajúce absolútny tlak, t. J. Pretlak + atmosférický

Prístroj, ktorý meria atmosférický tlak, sa nazýva barometer.

Typy tlakomerov

V závislosti od konštrukcie a citlivosti prvku sa rozlišujú meradlá na meranie hladiny, hmotnosti a tlaku (s rúrkovou pružinou alebo membránou). Manometre sa delia do tried presnosti: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4.0 (čím menšie číslo, tým presnejší je prístroj).

Manometer nízkeho tlaku (ZSSR)

Druhy tlakomerov

Podľa účelu je možné tlakomery rozdeliť na technické - všeobecné technické, elektrokontaktné, špeciálne, autodiagnostické, železničné, odolné voči vibráciám (naplnené glycerínom), lode a referenčné (referenčné).

Všeobecné technické: určené na meranie kvapalín, plynov a pár, ktoré nie sú agresívne voči zliatinám medi.

Kontakt: má schopnosť upravovať merané médium z dôvodu prítomnosti elektrického kontaktného mechanizmu. Obzvlášť populárne zariadenie tejto skupiny sa môže nazývať ECM 1U, aj keď bolo už dlho ukončené.

Špeciálne: kyslík - musí byť odmastený, pretože niekedy môže aj mierne znečistenie mechanizmu pri kontakte s čistým kyslíkom viesť k výbuchu. Často k dispozícii v modrých prípadoch s označením na číselníku O2 (kyslík); Acetylén - neumožňuje výrobu meracieho mechanizmu pre zliatiny medi, pretože pri kontakte s acetylénom existuje nebezpečenstvo vzniku výbušnej acetylénovej medi; amoniak musí byť odolný proti korózii.

Odkaz: Tieto zariadenia, ktoré majú vyššiu triedu presnosti (0,15; 0,25; 0,4), slúžia na kontrolu iných tlakomerov. Takéto zariadenia sú vo väčšine prípadov inštalované na testeroch mŕtvej váhy alebo na akýchkoľvek iných zariadeniach schopných vyvinúť požadovaný tlak.

Tlakomery na lodi sú určené na prevádzku v rieke a námorníctve.

Železnica: určená na prevádzku na železničnej doprave.

Self-recording: manometre v prípade, s mechanizmom, ktorý vám umožní reprodukovať na papieri graf manometra.

Tepelná vodivosť

Tlakomery pre termovlákno sú založené na poklese tepelnej vodivosti plynu s tlakom. V takýchto tlakomeroch je zabudované vlákno, ktoré sa zahrieva, keď ním prechádza prúd. Na meranie teploty vlákna sa môže použiť termočlánok alebo odporový snímač teploty (DOTS). Táto teplota závisí od rýchlosti, ktorou vlákno vydáva teplo okolitému plynu a teda od tepelnej vodivosti. Často sa používa tlakomer Pirani, pri ktorom sa ako vyhrievacie teleso a DOTS používa jediné vlákno z platiny. Tieto tlakomery poskytujú presné hodnoty medzi 10 a 10-3 mmHg. Čl., Ale sú dosť citlivé na chemické zloženie meraných plynov.

Dva vlákna

Jedna vodičová cievka sa používa ako ohrievač, zatiaľ čo druhá sa používa na meranie teploty prúdením.

Tlakomer Pirani (jedno vlákno)

Tlakomer Pirani pozostáva z kovového drôtu otvoreného pre meraný tlak. Drôt je zahrievaný prúdom, ktorý ním prechádza, a ochladzovaný okolitým plynom. S poklesom tlaku plynu tiež klesá chladiaci účinok a zvyšuje sa rovnovážna teplota drôtu. Odpor drôtu je funkciou teploty: meraním napätia drôtom a prúdu, ktorý ním preteká, je možné určiť odpor (a tým aj tlak plynu). Tento typ tlakomeru navrhol Marcello Pirani.

Termočlánky a merače termistorov pracujú podobným spôsobom. Rozdiel je v tom, že na meranie teploty vlákna sa používajú termočlánok a termistor.

Rozsah merania: 10-3-3 mmHg. Art. (približne 10-1 - 1000 Pa)

Ionizačný tlakomer

Ionizačné meradlá sú najcitlivejšie meracie prístroje pre veľmi nízke tlaky. Meria nepriamo tlak meraním iónov generovaných bombardovaním plynu elektrónmi. Čím nižšia je hustota plynu, tým bude menej iónov. Kalibrácia iónového meradla je nestabilná a závisí od povahy meraných plynov, čo nie je vždy známe. Môžu byť kalibrované porovnaním s tlakomerom Mac Leod, ktorý je oveľa stabilnejší a nezávislý od chémie.

Termoelektróny sa zrážajú s atómami plynu a vytvárajú ióny. Ióny sú priťahované k elektróde pri vhodnom napätí známom ako kolektor. Prúd v kolektore je úmerný rýchlosti ionizácie, ktorá je funkciou tlaku v systéme. Meranie prúdu kolektora vám teda umožňuje určiť tlak plynu. Existuje niekoľko podtypov ionizačných meradiel.

Merací rozsah: 10 −10 - 10 −3 mm Hg. Art. (približne 10 −8 - 10 −1 Pa)

Väčšina iónových meradiel je rozdelená do dvoch typov: horúca katóda a studená katóda. Tretím typom je manometer s rotujúcim rotorom, ktorý je citlivejší a drahší ako prvé dva a nie je tu diskutovaný. V prípade horúcej katódy generuje elektricky vyhrievané vlákno elektrónový lúč. Elektróny prechádzajú manometrom a ionizujú molekuly plynu okolo nich. Výsledné ióny sa zhromažďujú na záporne nabitej elektróde. Prúd závisí od počtu iónov, ktoré zase závisia od tlaku plynu. Tlakomery s horúcou katódou presne merajú tlak v rozsahu 10-3 mm Hg. Art. do 10 - 10 mmHg. Art. Princíp tlakomeru so studenou katódou je rovnaký, okrem toho, že elektróny sa tvoria pri výboji vytvoreným elektrickým výbojom vysokého napätia. Tlakomery so studenou katódou presne zmerajú tlak v rozsahu 10 - 2 mm Hg. Art. do 10 - 9 mmHg. Art. Kalibrácia ionizačných meradiel je veľmi citlivá na štrukturálnu geometriu, chemické zloženie meraných plynov, koróziu a povrchové striekanie. Ich kalibrácia sa môže stať nevhodnou, ak je zapnutá pri atmosférickom a veľmi nízkom tlaku. Zloženie vákua pri nízkych tlakoch je zvyčajne nepredvídateľné, a preto by sa hmotnostný spektrometer mal používať na presné merania súčasne s ionizačným manometrom.

Horúca katóda

Bayard-Alpertova ionizačná meracia katóda s horúcou katódou sa zvyčajne skladá z troch elektród pracujúcich v triodovom režime, pričom katóda je vlákno. Tri elektródy sú kolektor, vlákno a mriežka. Zberný prúd sa meria v pikosperách elektrometrom. Potenciálny rozdiel medzi vláknom a zemou je obvykle 30 V, zatiaľ čo napätie siete pod konštantným napätím je 180 - 210 V, ak neexistuje žiadne voliteľné elektronické bombardovanie, zahrievaním siete, ktorá môže mať vysoký potenciál približne 565 voltov. Najbežnejším tlakomerom na ióny je horúca katóda Bayard-Alpert s malým kolektorom iónov vo vnútri mriežky. Elektródy obklopujú sklenené puzdro s otvorom pre vákuum, obvykle sa však nepoužíva a tlakomer je zabudovaný priamo do vákuového zariadenia a kontakty sú vyvedené cez keramickú dosku v stene vákuového zariadenia. Ak sú zapnuté pri atmosférickom tlaku alebo dokonca pri nízkom vákuu, môžu sa ionizačné merače horúcej katódy poškodiť alebo stratiť kalibráciu. Merania ionizačných meradiel s horúcou katódou sú vždy logaritmické.

Elektróny emitované nekonečným vláknom sa pohybujú niekoľkokrát v smere dopredu a dozadu okolo mriežky, kým sa k nej nedostanú. Počas týchto pohybov sa časť elektrónov zráža s molekulami plynu a vytvára páry elektrón-ión (ionizácia elektrónov). Počet takýchto iónov je úmerný hustote molekúl plynu vynásobenej termionickým prúdom a tieto ióny letí do kolektora, čím vytvárajú iónový prúd. Pretože hustota molekúl plynu je úmerná tlaku, odhaduje sa tlak meraním iónového prúdu.

Nízkotlaková citlivosť meračov s horúcou katódou je obmedzená fotoelektrickým efektom. Elektróny narážajúce do mriežky vytvárajú röntgenové lúče, ktoré produkujú fotoelektrický šum v kolektore iónov. Toto obmedzuje rozsah starých meradiel s horúcou katódou na 10 - 8 mmHg. Art. a Bayard Alpert na približne 10 - 10 mm Hg. Art. Tomuto efektu bránia ďalšie vodiče pod katódovým potenciálom v zornom poli medzi kolektorom iónov a mriežkou. Pri extrakcii nie sú ióny priťahované drôtom, ale otvoreným kužeľom. Pretože ióny nemôžu rozhodnúť, ktorá časť kužeľa zasiahne, prechádzajú cez otvor a tvoria iónový lúč. Tento iónový lúč sa môže prenášať do Faradayovho pohára.

Chladná katóda

Existujú dva typy tlakomerov so studenou katódou: tlakomer Penning (zavedený Max Penning) a obrátený magnetrón. Hlavný rozdiel medzi nimi je poloha anódy vzhľadom na katódu. Žiadna z nich nemá žiarovkové vlákno a každá z nich vyžaduje na prevádzku napätie až 0,4 kV. Invertované magnetróny môžu merať tlaky až do 10 - 12 mm Hg. Art.

Takéto meradlá nemôžu fungovať, ak sú ióny generované katódou rekombinované skôr, ako sa dostanú k anóde. Ak je priemerná stredná voľná dráha plynu menšia ako veľkosť tlakomeru, potom prúd na elektróde zmizne. Praktická horná medza nameraného tlaku manometra Penning je 10-3 mm Hg. Art.

Podobne sa ani pri nízkom tlaku nemôžu zapnúť merače studenej katódy, pretože takmer úplná neprítomnosť plynu sťažuje stanovenie elektródového prúdu - najmä v manometri Penning, ktorý využíva pomocné symetrické magnetické pole na vytváranie iónových dráh rádovo metrov. V okolitom vzduchu sa vhodné iónové páry vytvárajú pôsobením kozmického žiarenia; Na uľahčenie inštalácie výtlačnej cesty sa prijímajú opatrenia na meranie prierezu. Napríklad elektróda v Penningovom tlakomere sa obvykle zužuje presne, aby uľahčila emisiu elektrónov v poli.

Cykly údržby chladomerov s katódou sa spravidla merajú v priebehu rokov v závislosti od typu plynu a tlaku, v ktorom pracujú. Použitie tlakomeru so studenou katódou v plynoch s významnými organickými zložkami, ako sú zvyšky oleja v čerpadle, môže viesť k rastu tenkých uhlíkových filmov v tlakomere, ktoré nakoniec uzavrú elektródy tlakomeru alebo zabránia vytvoreniu výbojovej cesty.

Tlakomery

Tlakomery sa používajú vo všetkých prípadoch, keď je potrebné poznať, kontrolovať a regulovať tlak. Tlakomery sa najčastejšie používajú v tepelnej energetike, v chemických a petrochemických podnikoch av potravinárskom priemysle.

Farebné značenie

Pomerne často je teleso tlakomerov používaných na meranie tlaku plynu natierané rôznymi farbami. Tlakomery s modrou farbou tela sú navrhnuté tak, aby merali tlak kyslíka. Manometre pre amoniak majú žltú farbu, bielu pre acetylén, tmavozelenú pre vodík a šedozelenú pre chlór. Tlakomery na propán a iné horľavé plyny majú červenú farbu tela. Čierne puzdro má tlakomery určené na prácu s nehorľavými plynmi.

Pozri tiež

  • micromanometer

poznámky

referencie