Готовимся к экзамену по автоматизации химических процессов

 Контроль давления и разрежения. Жидкостные, деформационные и электрические манометры.

Измерение давления необходимо для управления технологическими процессами и обеспечения безопасности производства. Кроме того, этот параметр используется при косвенных измерениях других технологических параметров: уровня, расхода, температуры, плотности.

Давление – физическая величина, равная нормальной поверхностной силе, приходящейся на единицу площади. В зависимости от начальной точки отсчета одно и то же давление можно определить как абсолютное, избыточное, атмосферное, дифференциальное давление и вакуум. Все тела, находящиеся на земной поверхности, испытывают со всех сторон одинаковое давление атмосферы, окружающей земной шар. Это давление называется атмосферным. Измеряется, как правило, барометром и определяется как барометрическое давление.

Абсолютное давление – полное давление с учетом давления атмосферы, отсчитываемое от абсолютного нуля.

Избыточное (манометрическое) давление – давление сверх атмосферного, равное разности между абсолютным и атмосферным давлением. Избыточное давление отсчитывается от условного нуля, за который принимается атмосферное давление.

Вакуум (разрежение) – давление ниже атмосферного. Обычно определяется как избыточное давление прибором, измеряющим разность между неизвестным давлением и атмосферным.

Дифференциальное давление – разность двух измеряемых давлений, ни одно из которых не является давлением окружающей среды.В СИ за единицу давления принят паскаль (Па).

Паскаль – давление силы в один ньютон на площадь в один квадратный метр (Па = 1 Н/м2). Различают приборы давления в зависимости от измеряемой величины:манометры – для измерения избыточного давления в широком диапазоне; вакуумметры– для измерения глубокого разрежения; напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры – для измерения небольших избыточных или вакуумметрических давлений до 40 кПа в газовыхсрдах; дифференциальные манометры – для измерения разности двух давлений (перепада), ни одно из которых не является давлением окружающей среды.

По принципу действия манометры делят на следующие основные группы: жидкостные, в которых измеряемое давление (разрежение) уравновешивается давлением столба жидкости соответствующей высоты; деформационные, в которых измеряемое давление уравновешивается силой, возникающей за счет деформации различного рода упругих чувствительных элементов. электрические манометры, действие которых основано на зависимости электрических параметров манометрического преобразователя от измеряемого давления.Пружинные манометры. Приборы для измерения давления, основанные на упругой деформации чувствительных элементов под действием измеряемой величины, широко применяют для измерения давления при ведении технологических процессов, благодаря простоте устройства, удобству и безопасности в работе. Все деформационные приборы имеют в схеме какой-либо упругий элемент, который деформируется под воздействием измеряемого давления: трубчатую пружину, мембрану или сильфон.

Манометры с трубчатой пружиной являются приборами, в которых измеряемое давление последовательно преобразуется в перемещение незакрепленного конца пружины и связанного с ним показывающего, сигнализирующего устройства (в первичных приборах) или преобразователем давления в унифицированный электрический сигнал (в схемах дистанционной передачи сигналов вторичному прибору).

В сильфонных манометрах чувствительным элементом является гармониковая мембрана – сильфон, выполненный из упругого металла (нержавеющая сталь, томпак и другие сплавы). Сильфонные манометры используют для измерения небольших давлений и вакуума и в качестве показывающих (индекс «П») и самопишущих (индекс «С») приборов.Самыми разнообразными по конструкции чувствительных элементов являются приборы с мембранными элементами. Для линеаризации статической характеристики применяют гофрированные мембраны и мембранные коробки. Чаще всего используют мембранные коробки, жесткость которых меньше, чем жесткость отдельной мембраны.

Электрические манометры. Кроме первичных приборов давления и приборов со встроенными преобразователями (давление – перемещение – унифицированный электрический сигнал) существуют электрические приборы давления, в чувствительных элементах которых происходит прямое преобразование давления в электрический измерительный сигнал.В последнее время большое распространение получили приборы для измерения давления серии «Сапфир», в которых в качестве чувствительного элемента служит сапфировая мембрана с напыленными полупроводниковыми сопротивлениями. Полупроводниковые тензопреобразователи в сравнении с металлическими обладают большей чувствительностью, малыми размерами и массой.Недостатками приборов серии «Сапфир» являются необходимость индивидуальной градуировки и зависимость показаний прибора от температуры измеряемого объекта. Из-за последнего недостатка приходится вводить в измерительную схему приборов с тензопреобразователями устройства термокомпенсации.

Вы здесь: Home Автоматизация Готовимся к экзамену по автоматизации химических процессов