Манометр. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Манометр – это компактное механическое устройство для измерения давления. В зависимости от модификации оно может работать с воздухом, газом, паром или жидкостью. Существует много разновидностей манометров, по принципу снятия показаний давления в измеряемой среде, каждый из которых имеет свое применение.

Сфера использования

Манометры являются одним из самых распространенных приборов, которые можно встретить в различных системах:

• Котлах отопления.
• Газопроводах.
• Водопроводах.
• Компрессорах.
• Автоклавах.
• Баллонах.
• Баллонных пневматических винтовках и т.д.

Внешне манометр напоминает невысокий цилиндр различного диаметра, чаще всего 50 мм, который состоит из металлического корпуса со стеклянной крышкой. Сквозь стеклянную часть просматривается шкала с отметками в единицах измерения давления (Бар или Па). Сбоку в корпус входит трубка с внешней резьбой для ввинчивания в отверстие системы, в которой необходимо провести измерение давления.

При нагнетании давление в измеряемой среде газ или жидкость сквозь трубку прижимает внутренний механизм манометра, что приводит к отклонению угла стрелки, которая указывает на шкалу. Чем выше создаваемое давление, тем больше отклоняется стрелка. Цифра на шкале, на которой остановится указатель, и будет соответствовать давлению в измеряемой системе.

Давление, которое может измерить манометр

Манометры являются универсальными механизмами, которые могут применяться для измерения различных значений:

• Избытка давления.
• Вакуумного давления.
• Разницы давлений.
• Атмосферного давления.

Применение этих приборов позволяет контролировать различные технологические процессы и предотвращать аварийные ситуации. Манометры предназначенные для эксплуатации в особых условиях могут иметь дополнительные модификации корпуса. Это может быть взрывозащищенность, устойчивость к коррозии или повышенной вибрации.

Разновидности манометров

Манометры используется во многих системах, где присутствует давление, которое должно находиться на четко заданном уровне. Применение прибора позволяет вести за ним контроль, поскольку недостаточное или избыточное воздействие может навредить различным технологическим процессам. Кроме этого, превышение нормы давления является причиной разрыва емкостей и труб. В связи с этим создано несколько разновидностей манометров рассчитанных под определенные условия работы.

Они бывают:

• Образцовые.
• Общетехнические.
• Электроконтактные.
• Специальные.
• Самопишущие.
• Судовые.
• Железнодорожные.

Образцовый манометр предназначен для поверки другого подобного измерительного оборудования. Такие устройства определяют уровень избыточного давления в различных средах. Подобные приборы оснащены особо точным механизмом, дающим минимальную погрешность. Класс точности у них составляет от 0,05 до 0,2.

Общетехнические применяются в общих средах, которые не замерзают в лед. Такие приборы имеют класс точности от 1,0 до 2,5. Они устойчивы к вибрации, поэтому могут устанавливаться на транспорте и системах отопления.

Электроконтактные предназначены специально для контроля и предупреждения о достижении верхней отметки опасной нагрузки, способной разрушить систему. Такие приборы используются с различными средами, такими как жидкости, газы и пары. Данное оборудование имеет встроенный механизм управления электроцепями. При появлении избыточного давления манометр подает сигнал или механическим способом отключает снабжающее оборудование, нагнетающее давление. Также электроконтактные манометры могут включать специальный клапан, который сбрасывает давление до безопасного уровня. Такие приборы предотвращают аварии и взрывы на котельных.

Специальные манометры предназначены для работы с определенным газом. Такие приборы обычно имеют цветные корпуса, а не классические черные. Цвет соответствует газу, с которым может работать данный прибор. Также на шкале применяется специальная маркировка. К примеру, манометры для измерения давления аммиака, которые обычно устанавливается в промышленных холодильных установках, окрашены в желтый цвет. Подобное оборудование имеет класс точности от 1,0 до 2,5.

Самопишущие применяются в сферах, где требуется не только вести визуальный контроль за давлением системы, но и фиксировать показатели. Они пишут диаграмму, по которой можно просматривать динамику давления в любой промежуток времени. Подобные устройства можно встретить в лабораториях, а также на тепловых электростанциях, консервных заводах и прочих пищевых предприятиях.

Судовые включают широкий модельный ряд манометров, которые имеют защищенный корпус от атмосферного воздействия. Они могут работать с жидкостью, газом или паром. Имена их можно встретить на уличных газовых распределителях.

Железнодорожные манометры предназначены для контроля за избыточным давлением в механизмах, которые обслуживают рельсовый электротранспорт. В частности, их применяют на гидравлических системах, передвигающих рельсы при разведении стрелы. Подобные устройства имеют повышенную стойкость к вибрации. Они не только устойчиво переносят встряску, но при этом указатель на шкале не реагирует на механическое воздействие на корпус, точно отображая уровень давления в системе.

Разновидности манометров по механизму снятия показаний давления в среде

Манометры различаются и по внутреннему механизму, приводящему снятие показаний давления в системе, к которой подключаются. В зависимости от устройства они бывают:

• Жидкостные.
• Пружинные.
• Мембранные.
• Электроконтактные.
• Дифференциальные.

Жидкостный манометр предназначен для измерения давление столба жидкости. Такие приборы работают по физическому принципу сообщающихся сосудов. Большинство устройств имеют видимый уровень рабочей жидкости, из которой они снимают показания. Эти приборы одни из редко используемых. В связи с контактом с жидкостью их внутренняя часть пачкается, поэтому постепенно прозрачность теряется, и визуально определить показания становится сложно. Жидкостные манометры были придуманы одними из самых первых, но еще встречаются.

Пружинные манометры самые часто встречаемые. Они имеют простую конструкцию, которая пригодна для ремонта. Пределы их измерения обычно составляют от 0,1 до 4000 Бар. Непосредственно сам чувствительный элемент такого механизма представляет собой трубку овального сечения, которая под действием давления ужимается. Давящая на трубку сила передается по специальному механизму на стрелку, которая проворачивается под определенным углом, указывая на шкалу с разметкой.

Мембранный манометр работает по физическому принципу пневматической компенсации. Внутри прибора имеется специальная мембрана, уровень прогиба которой зависит от воздействия создаваемого давлением. Обычно применяется две спаянных между собой мембран, образовывающих коробку. По мере изменения объема коробки чувствительный механизм отклоняет стрелку.

Электроконтактные манометры можно встретить в системах, которые автоматически контролируют давление и проводят его регулировку или сигнализируют о достижении критического уровня. В приборе имеется две стрелки, которые можно двигать. Одна устанавливается на минимальное давление, а вторая на максимальное. Внутри прибора вмонтированы контакты электрической цепи. Когда давление достигает одного из критических уровней, проводится замыкание электроцепи. В результате создается сигнал на пульт управлении или срабатывает автоматический механизм для экстренного сброса.

Дифференциальные манометры являются одними из самых сложных механизмов. Они работают по принципу измерения деформации внутри специальных блоков. Данные элементы манометра восприимчивы к давлению. По мере деформации блока специальный механизм передает изменения на стрелку, указывающую на шкалу. Движение указателя происходит до тех пор, пока перепады в системе не прекратятся и не остановятся на определенном уровне.

Класс точности и диапазон измерения

Любой манометр имеет технический паспорт, на котором указывается его класс точности. Показатель имеет цифровое выражение. Чем ниже цифра, тем прибор точнее. Для большинства приборов нормой является класс точности от 1,0 до 2,5. Они применяются в тех случаях, когда небольшое отклонение не имеет особого значения. Самую большую погрешность обычно дают приборы, которые используют автомобилисты для измерения давления воздуха в шинах. Их класс нередко опускается до отметки 4,0. Лучший класс точности имеют образцовые манометры, самые совершенные из них работают с погрешностью 0,05.

Каждый манометр рассчитан для работы в определенном диапазоне давления. Слишком мощные массивные модели не смогут зафиксировать минимальные колебания. Очень чувствительные устройства при избыточном воздействии выходят из строя или разрушаются, приводя к разгерметизации системы. В связи с этим при выборе манометра следует обращать внимание на этот показатель. Обычно на рынке можно найти модели, которые способны фиксировать перепады давления в пределах от 0,06 до 1000 мПА. Также существуют специальные модификации, так называемые тягомеры, которые предназначены для измерения разрежения давления до уровня -40 кПа.

Что из себя представляют манометры для измерения давления воды в системе отопления, какова их цена?

Существует несколько причин, чтобы использовать давление в системах отопления. Во-первых, это касается удаления воздуха. В нём содержится кислород, который окисляет металлические части оборудования. Это сильно влияет на срок службы.

Во-вторых, чем больше давление, тем выше точка закипания воды. Поэтому температура в отоплении может превышать 100 градусов. Чтобы следить за давлением, используют специальные приборы — манометры для измерения давления воды в системе отопления, о видах и ценах на которые поговорим в статье.

Что это такое?

Манометр — это прибор для измерения давления. Когда в отоплении падает давление, оборудование перестаёт работать.

Да ещё и воздух начинает скапливаться. Если же давление превышает норму, это может привести к разрыву в какой-то точке системы.

Чтобы настраивать оборудование и своевременно устранять неполадки, нужно всегда следить за показателями. Для этого как раз и служат манометры. Их используют не только в отоплении, но и вообще в любых системах, где нужно контролировать давление.

Выглядят они достаточно просто: пластиковый корпус, циферблат и соединительная трубка. Внутри находится мембрана или пружина. Когда на них воздействует давление, они деформируются, а стрелка отклоняется до определённого показателя.

Виды устройств

Так как сфера применения и условия эксплуатации бывают разными, то и манометры тоже отличаются. Для отопления можно выделить 5 видов:

1. Пружинные. Самые популярные модели, которые используют в бытовых и промышленных условиях. Внутри находится пружина. Под давлением она передаёт усилие на стрелку циферблата.
2. Мембранные. Эти манометры тоже пользуются хорошим спросом. Принцип работы похож на пружинные, только в качестве чувствительного элемента используется упругая пластина или мембранная коробка.
3. Жидкостные. Внутри них проходит трубка, которая работает на основе сообщающихся сосудов.

Когда на один сосуд действует нагрузка, жидкость в другом поднимается на определённую высоту. Такие приборы очень точные, но больше подходят для лабораторных исследований.

Электроконтактные используют не только для измерения давления. Их можно подключить, например, к циркуляционному насосу, чтобы им управлять. Когда стрелка дойдёт до нужного значения, произойдёт замыкание или размыкание цепи. В промышленных условиях это особенно полезно.

Дифференциальные. Состоят из нескольких камер, которые разделены друг с другом чувствительным элементом. Обычно это переносные приспособления, с помощью которых высчитывают разницу давлений.

Если же говорить про условия работы, манометры ещё подразделяют на:

• общетехнические;
• образцовые;
• самопишущие;
• железнодорожные;
• судовые.

Каковы критерии выбора?

Подбирать прибор следует таким образом, чтобы он подходил под каждый конкретный случай. На это влияет:

1. Диапазон измерений. Для бытовых нужд вполне достаточно диапазона от 0 до 4-х бар. Но и в промышленных условиях редко используют высокие показатели. Даже в котельных, которые отапливают многоэтажные дома, давление обычно не превышает 10 бар.
2. Диаметр штуцера. Раньше стандартный размер составлял ¼ дюйма, поэтому для подключения приходилось использовать переходники.

Сейчас производители выпускают приборы с разными диаметрами резьбы, но чаще всего используют ½ дюйма.

Расположение штуцера. Он может находиться на корпусе или сзади циферблата. Выбирать следует так, чтобы после установки можно было удобно смотреть показания.

Размер. Иногда манометр просто не помещается в том месте, где планировали его установить. Но размеров достаточно много, поэтому можно без проблем выбрать подходящий.

Рабочая температура. Не всегда условия эксплуатации бывают комфортными. В отдельных случаях могут потребоваться модели, которые выдерживают низкие или наоборот высокие температуры.

Межповерочный интервал. Каждый производитель устанавливает свои сроки поверки приборов учёта. Чем больше интервал, тем реже придётся обслуживать или менять манометры.

Если штуцер расположен на противоположной стороне циферблата, манометр называют аксиальным. Если штуцер находится сбоку от циферблата, манометр радиальный.

Где и по какой примерно стоимости продается, что ещё учесть при покупке?

Купить манометры можно в магазинах, которые специализируется на отоплении и водоснабжении. Цены зависят от производителя и модели. Самые простые стоят в районе 300—500 рублей.

Существуют модели с соединительными трубками. Их цена может доходить до нескольких тысяч рублей. Но обычно их устанавливают только на самом оборудовании.

Чтобы не купить сломанный манометр, нужно его внимательно осмотреть. Во-первых, корпус должен быть без повреждений. Во-вторых, стрелка должна находиться на нуле. Помимо этого, следует обратить внимание на год изготовления.

Некоторые люди не могут отличить манометр для воды и воздуха. Действительно, внешне они абсолютно одинаковые, но в строении разница огромная. Поэтому перед покупкой лучше уточнить у продавца, для каких именно целей используется прибор.

Топ-3 моделей

Моделей манометров очень много, но можно выделить 3 самых популярных:

1. Watts F+R250 — хороший измерительный прибор, у которого размер штуцера составляет ½ дюйма. Диапазон измерений — от 0 до 6 бар. Корпус выполнен из чёрного металла с напылением. Но диаметр 100 мм, так что подойдёт не для всех. Цена — около 900 рублей.
2. Itap 483/1/4 — корпус этого манометра выполнен из ABS-пластика, но это не значит, что он хуже. Присоединительный размер — ¼ дюйма, поэтому в некоторых случаях может потребоваться переходник. Может измерять давление до 10 бар, а его диаметр 63 мм. Цена — примерно 400 рублей.
3. Tim Y50T-10bar — из названия уже понятно, что манометр предназначен для систем, давление в которых не превышает 10 бар. Пластиковый корпус с диаметром всего 50 мм позволяет установить его даже в самых труднодоступных местах. Диаметр штуцера — ¼ дюйма. Цена — от 110 до 150 рублей.

Если выбирать эти модели, можно не переживать по поводу поломок и срока службы. Сюда относится ещё и точность измерений.

Пошаговая инструкция по подключению

Никаких сложностей при установке обычно не возникает, поэтому вполне реально проделать все работы самостоятельно. Чтобы манометр можно было сменить в любой момент без отключения системы, перед ним устанавливают кран.

Если крана нет, устанавливать прибор следует только на отключённой системе. Для этого потребуется:

• выбрать место;
• взять гаечный ключ;
• если на манометре нет прокладки, нужно подмотать резьбу;
• закрутить прибор с помощью ключа.

Стоит отметить, что нельзя закручивать манометр, держась за корпус. Таким образом его можно повредить. Лучше использовать специальную гайку на штуцере.

Манометр является частью группы безопасности отопления. Сюда же входит автоматический спускник воздуха и предохранительный клапан. Если группа ещё не установлена, можно купить её в сборе. Только подключать её придётся на самую высокую точку трубы, так как спускник воздуха должен располагаться именно там.

Поверка приборов

Поверкой называют ряд операций, которые выполняют для подтверждения правильной работы измерительных приборов.

Обычно срок её действия составляет 2 года, хотя всё зависит от производителя. Если манометр исправен, его оставляют.

К явным повреждениям относится сломанный корпус и стрелка, которая не меняет положения. Специальное оборудование для поверки в бытовых условиях почти никогда не используют, так как легче просто заменить манометр.

Какими должны быть оптимальные показатели давления?

Большинство современных котлов перестают работать, если давление падает ниже одного бара. Максимальный предел рассчитывается, исходя из самого слабого элемента.

Когда вода нагревается, она расширяется. Поэтому при заполнении системы давление будет меньше, чем во время работы. Это тоже следует учитывать.

Заключение

Несмотря на разнообразие моделей, выбрать и подключить манометр для отопления не так сложно. Нужно только следовать рекомендациям. Это небольшой, но очень важный элемент системы, который помогает следить за давлением.