V živote sa často stretávame so situáciami, keď je potrebné merať tlak: arteriálny, atmosférický, alebo tlak či plyn v potrubí. Pozrime sa, aká je táto fyzikálna veličina. A hneď vyvstáva ďalšia otázka: v čom sa meria tlak? Ukazuje sa, že na túto fyzikálnu veličinu sa vzťahuje niekoľko typov jednotiek merania. V tomto článku budeme analyzovať, ako sa meria tlak. Takže, začnime, zvážte každú z týchto jednotiek.
Oficiálne uznávaný medzinárodný systém SI je jednotka Pascal (Pa), jej deriváty sú kilopascal (kPa) a megapascal (MPa). Jeden Pascal sa rovná nasledujúcemu pomeru: 1 Pa = 1 N/m2. Rôzne priemyselné odvetvia však používajú rôzne, napríklad pri určovaní produktivity plynu a spotreby stlačeného vzduchu (v kompresorovej technike) možno použiť niekoľko úplne odlišných jednotiek merania.
Poďme zistiť, v čom sa vzduch meria. Základnou jednotkou je meter kubický za minútu (m 3 /min). Často sa vyskytujú jednotky ako liter za minútu (l/min) alebo barometrický tlak (atm) av anglicky hovoriacich krajinách možno použiť kubické stopy za minútu alebo CFM. Pozrime sa na pomer týchto veličín. 1 l/min zodpovedá 0,001 m3/min a 1 CFM sa rovná 28,3168 l/min alebo 0,02832 m3/min. V súlade s tým sa 1 m3/min rovná 35,314 CFM. Veľmi často sa udáva výkon na odsávanie alebo na bežné podmienky (1 atm pri teplote 200 Celzia). V tomto prípade sa písmeno „n“ umiestni pred jednotku merania, čo znamená normálnych podmienkach. Napríklad 10 nm3/min. 
Na meranie tlaku je možné použiť aj nasledujúce jednotky: mm Hg. čl. (Torr) - milimeter ortuťový stĺpec; bankomat. - fyzická atmosféra; pri. - technická atmosféra; bar. Môže sa použiť hodnota, ako napríklad libry na štvorcový palec – PSI (pounds per square inch).
Zvážte pomer hlavných jednotiek merania tlaku: 1 megapascal sa rovná 10 barom alebo 7500,7 milimetra ortuti, alebo 9,8692 fyzikálnych atmosfér, 10,197 technických atmosfér a tiež 145,04 PSI.
Takže sme analyzovali, ako sa meria tlak v rôznych oblastiach technológie. A aké prístroje sa používajú na meranie takýchto fyzikálnych veličín?
Tieto mechanizmy sú klasifikované podľa typu meraného tlaku (napríklad atmosférický, nadmerný alebo riedky, to znamená vákuový) a samozrejme podľa princípu činnosti (kvapalný, membránový, elektrický, pružinový a kombinovaný). Väčšina hlavný parameter, ktorý charakterizuje zariadenie na meranie tlaku vzduchu - toto.Takýchto mechanizmov je veľa. Tu sú hlavné zariadenia, ktoré sa najčastejšie používajú na meranie tlaku vzduchu: 
- aneroidný barometer, používaný na meranie atmosférického tlaku;
- barotermohygrometer, používaný aj na meranie atmosférického tlaku;
- kvapalinové manometre – slúžia na meranie tlakových rozdielov;
- analógové a digitálne meradlá.
Ak to zhrnieme, povedzme, že znalosť tlakových jednotiek môže byť užitočná pre každého moderného človeka.
AT technický systém Jednotky MKGSS (meter, kilogram-sila, sekunda) sila sa meria v kilogramoch sily (1 kgf ≈ 9,8 N). Jednotky tlaku v MGKSS - kgf / m 2 a kgf / cm 2; jednotka kgf / cm 2 dostala názov technické, alebo metrická atmosféra(zavináč). V prípade merania v jednotkách technickej atmosféry pretlaku sa používa označenie "ati".
Vo fyzikálnom systéme jednotiek CGS (centimeter, gram, sekunda) je jednotkou sily dyn (1 dyn = 10 -5 N). V rámci ČGS bola zavedená jednotka tlaku bar(1 bar = 1 dyn / cm2). Je tu jeden-ale-a-muži-nesystémové, me-te-o-ro-lo-gi-šachová jednotka bar, príp. štandardná atmosféra(1 bar = 10 6 dynov / cm 2; 1 mbar = 10 -3 bar = 10 3 dynov / cm 2), čo niekedy, mimo kontextu, spôsobuje zmätok. Okrem týchto jednotiek sa v praxi používa takáto mimosystémová jednotka ako napr fyzické, alebo normálna atmosféra (bankomat), čo je ekvivalentné vyvažovacej kolóne 760 mmHg. čl.
Pascal rovná tlaku(mechanické namáhanie) spôsobené silou rovnajúcou sa jednému newtonu, rovnomerne rozloženom na povrchu, ktorý je k nemu kolmý, s plochou jedného štvorcového metra.
1 kPa = 1000 Pa
Pascal (symbol: Pa, Pa) je jednotka tlaku (mechanického napätia) v SI.
Pascal sa rovná tlaku (mechanickému namáhaniu) spôsobenému silou rovnajúcou sa jednému newtonu, rovnomerne rozloženom na povrchu, ktorý je k nemu kolmý, s plochou jedného štvorcového metra.
1 Pa = 1 N/m² ≡ 1 J/m³ ≡ 1 kg/(m (s²))
Jednotka je pomenovaná po francúzskom fyzikovi a matematikovi Blaisovi Pascalovi.
1 MPa = 1000000 Pa
Pascal (symbol: Pa, Pa) je jednotka tlaku (mechanického napätia) v SI.
Pascal sa rovná tlaku (mechanickému namáhaniu) spôsobenému silou rovnajúcou sa jednému newtonu, rovnomerne rozloženom na povrchu, ktorý je k nemu kolmý, s plochou jedného štvorcového metra.
1 Pa = 1 N/m² ≡ 1 J/m³ ≡ 1 kg/(m (s²))
Jednotka je pomenovaná po francúzskom fyzikovi a matematikovi Blaisovi Pascalovi.
Technická atmosféra (at, at, kgf / cm²) - rovná sa tlaku, ktorý vytvára sila 1 kgf, nasmerovaná kolmo a rovnomerne rozložená na rovný povrch 1 cm² (98 066,5 Pa).
Štandardná, normálna alebo fyzikálna atmosféra (atm, atm) - presne rovná 101325 Pa alebo 760 milimetrom ortuti. Tlak vyvážený 760 mm vysokým ortuťovým stĺpcom pri 0 °C, hustota ortuti 13595,1 kg/m³ a normálne zrýchlenie voľný pád 9,80665 m/s².
Milimeter ortuti (mm Hg, mm Hg) je nesystémová jednotka tlaku rovnajúca sa 101325 / 760 ≈ 133,3223684 Pa; niekedy nazývaný "torr" (ruské označenie - torr, medzinárodné - Torr) na počesť Evangelisty Torricelliho.
Milimeter vodného stĺpca je nesystémová jednotka tlaku používaná v mnohých odvetviach techniky (hlavne v hydraulike).
Označenia: ruský: mm w.c. Art., International: mm H2O.
1 mm w.c. čl. rovná sa hydrostatický tlak stĺpec vody s výškou 1 mm pri najvyššej hustote vody (t. j. pri teplote okolo 4 °C) a gravitačnom zrýchlení g = 9,80665 m/s².
Bar (gr. βαρος
- závažnosť) - jednotka tlaku mimo systému, približne rovná jednej atmosfére.
Jedna tyč sa rovná 10 5 N / m² (GOST 7664-61) alebo 10 6 dynov / cm² (v systéme CGS).
Libra na štvorcový palec (označené Psi alebo lb.p.sq.in.), presnejšie, „libra-sila na štvorcový palec“ (anglicky libra-sila na štvorcový palec, lbf / in²) je nesystémová jednotka tlaku . Používa sa hlavne v USA. Číselne sa rovná 6894,75729 Pa.
Vo fyzike a technike sa jednotky merania (jednotky fyzikálnych veličín, jednotky veličín) používajú na štandardizáciu prezentácie výsledkov meraní. Použitie termínu merná jednotka je v rozpore s metrologickými odporúčaniami ... ... Wikipedia
Podľa definície uvažované množstvá rovný jednej pri meraní iných veličín rovnakého druhu. Štandardnou jednotkou merania je jej fyzická implementácia. Takže štandardná merná jednotka meter je tyč s dĺžkou 1 m. V zásade si možno predstaviť ... ... Collierova encyklopédia
Vo fyzike a technike sa jednotky merania (jednotky fyzikálnych veličín, jednotky veličín) používajú na štandardizáciu prezentácie výsledkov meraní. Číselná hodnota fyzikálnej veličiny je vyjadrená ako podiel nameraných ... ... Wikipedia
Zákonitosti prírodných javov, ako vyjadrenia kvantitatívnych vzťahov medzi faktormi javov, sú odvodené na základe meraní týchto faktorov. Zariadenia prispôsobené na takéto merania sa nazývajú meracie prístroje. Každý rozmer, nech je akýkoľvek...... encyklopedický slovník F. Brockhaus a I.A. Efron
Tento výraz má iné významy, pozri Pascal (významy). Pascal (symbol: Pa, medzinárodný: Pa) je jednotka tlaku (mechanického napätia) v medzinárodný systém jednotiek (SI). Pascal sa rovná tlaku ... ... Wikipedia
Tento výraz má iné významy, pozri Bar (významy). Bar (grécky βάρος gravitácia) je nesystémová jednotka tlaku, približne rovná jednej atmosfére. Jeden bar sa rovná 105 Pa alebo 106 dynom/cm² (v systéme CGS). V minulosti ... ... Wikipedia
Vo fyzike a technike sa jednotky merania (jednotky fyzikálnych veličín, jednotky veličín) používajú na štandardizáciu prezentácie výsledkov meraní. Číselná hodnota fyzikálnej veličiny je vyjadrená ako podiel nameraných ... ... Wikipedia
Tento výraz má iné významy, pozri Atmosféra (významy). Atmosféra je nesystémová jednotka tlaku, približne rovná atmosférickému tlaku na povrchu Zeme na úrovni Svetového oceánu. Existujú približne dve ... ... Wikipedia
Pascal (symbol: Pa, Pa) je jednotka tlaku (mechanického napätia) v SI. Pascal sa rovná tlaku (mechanickému namáhaniu) spôsobenému silou rovnajúcou sa jednému newtonu, rovnomerne rozloženom na povrchu, ktorý je k nemu kolmý ... ... Wikipedia
Otázka 21. Klasifikácia prístrojov na meranie tlaku. Zariadenie elektrokontaktného tlakomera, spôsoby jeho overovania.
V mnohých technologických procesoch je tlak jedným z hlavných parametrov, ktoré určujú ich priebeh. Patria sem: tlak v autoklávoch a parných komorách, tlak vzduchu v procesných potrubiach atď.
Určenie hodnoty tlaku
Tlak je veličina, ktorá charakterizuje pôsobenie sily na jednotku plochy.
Pri určovaní veľkosti tlaku je zvykom rozlišovať medzi absolútnym, atmosférickým, nadmerným a vákuovým tlakom.
Absolútny tlak (str a ) - toto je tlak vo vnútri akéhokoľvek systému, pod ktorým je plyn, para alebo kvapalina, meraný od absolútnej nuly.
Atmosférický tlak (str v ) vytvorený hmotnosťou vzduchového stĺpca zemskej atmosféry. Má premenlivú hodnotu v závislosti od nadmorskej výšky územia, zemepisnej šírky a meteorologických podmienok.
Pretlak je určený rozdielom medzi absolútnym tlakom (p a) a atmosférickým tlakom (p b):
r izb \u003d r a - r c.
Vákuum (vákuum) je stav plynu, v ktorom je jeho tlak nižší ako atmosférický tlak. Kvantitatívne je vákuový tlak určený rozdielom medzi atmosferický tlak a absolútny tlak vo vákuovom systéme:
p vak \u003d p in - p a
Pri meraní tlaku v pohybujúcich sa médiách sa pod pojmom tlak rozumie statický a dynamický tlak.
Statický tlak (str sv ) je tlak závislý od potenciálnej energie plynu alebo kvapalného média; určený statickým tlakom. Môže to byť prebytok alebo vákuum, v konkrétnom prípade sa môže rovnať atmosférickému.
Dynamický tlak (str d ) je tlak spôsobený rýchlosťou prúdenia plynu alebo kvapaliny.
Celkový tlak (str P ) pohybujúce sa médium sa skladá zo statického (p st) a dynamického (p d) tlaku:
r p \u003d r st + r d.
Tlakové jednotky
V sústave jednotiek SI sa za jednotku tlaku považuje pôsobenie sily 1 H (newton) na plochu 1 m², t.j. 1 Pa (Pascal). Keďže táto jednotka je veľmi malá, na praktické merania sa používa kilopascal (kPa = 10 3 Pa) alebo megapascal (MPa = 10 6 Pa).
Okrem toho sa v praxi používajú tieto tlakové jednotky:
milimeter vodného stĺpca (mm vodného stĺpca);
milimeter ortuti (mm Hg);
atmosféra;
kilogram sily štvorcový centimeter(kg s/cm²);
Vzťah medzi týmito množstvami je nasledujúci:
1 Pa = 1 N/m2
1 kg s/cm² = 0,0981 MPa = 1 atm
1 mm w.c. čl. \u003d 9,81 Pa \u003d 10 -4 kg s / cm² \u003d 10 -4 atm
1 mmHg čl. = 133,332 Pa
1 bar = 100 000 Pa = 750 mmHg čl.
Fyzikálne vysvetlenie niektorých jednotiek merania:
1 kg s / cm² je tlak vodného stĺpca s výškou 10 m;
1 mmHg čl. je miera zníženia tlaku na každých 10 m prevýšenia.
Metódy merania tlaku
Široké používanie tlaku, jeho rozdielu a zriedenia v technologických procesoch si vyžaduje použitie rôznych metód a prostriedkov na meranie a riadenie tlaku.
Metódy merania tlaku sú založené na porovnávaní síl meraného tlaku so silami:
tlak stĺpca kvapaliny (ortuť, voda) zodpovedajúcej výšky;
vyvinuté pri deformácii elastických prvkov (pružiny, membrány, manometrické boxy, vlnovce a manometrické rúrky);
hmotnosť nákladu;
elastické sily vznikajúce pri deformácii určitých materiálov a spôsobujúce elektrické účinky.
Klasifikácia prístrojov na meranie tlaku
Klasifikácia podľa princípu pôsobenia
V súlade s týmito metódami možno prístroje na meranie tlaku rozdeliť podľa princípu činnosti na:
kvapalina;
deformácia;
nákladný piest;
elektrické.
V priemysle sú najpoužívanejšie prístroje na meranie deformácií. Zvyšok z väčšej časti našiel uplatnenie v laboratórnych podmienkach ako vzorový alebo výskumný.
Klasifikácia v závislosti od nameranej hodnoty
V závislosti od nameranej hodnoty sa prístroje na meranie tlaku delia na:
tlakomery - na meranie nadmerného tlaku (tlak nad atmosférickým tlakom);
mikromanometre (merače tlaku) - na meranie malých nadmerný tlak(do 40 kPa);
barometre - na meranie atmosférického tlaku;
mikrovákuomery (ťahomery) - na meranie malého vákua (do -40 kPa);
vákuomery - na meranie podtlaku;
tlakomery a vákuomery - na meranie nadmerného a podtlakového tlaku;
tlakomery - na meranie prebytku (do 40 kPa) a podtlaku (do -40 kPa);
manometre absolútneho tlaku - na meranie tlaku, meraného od absolútnej nuly;
diferenčné tlakomery - na meranie rozdielu (diferenčných) tlakov.
Prístroje na meranie tlaku kvapalín
Činnosť kvapalinových meracích prístrojov je založená na hydrostatickom princípe, pri ktorom je meraný tlak vyvážený tlakom bariérového (pracovného) stĺpca kvapaliny. Rozdiel hladín v závislosti od hustoty kvapaliny je mierou tlaku.
U-tvarovaný manometer- Ide o najjednoduchšie zariadenie na meranie tlaku alebo tlakového rozdielu. Je to ohýbaná sklenená trubica naplnená pracovnou tekutinou (ortuť alebo voda) a pripevnená k panelu so stupnicou. Jeden koniec trubice je pripojený k atmosfére a druhý je pripojený k objektu, kde sa meria tlak.
Horná hranica merania dvojrúrových tlakomerov je 1 ... 10 kPa so zníženou chybou merania 0,2 ... 2 %. Presnosť merania tlaku týmto prostriedkom bude určená presnosťou odčítania hodnoty h (hodnota rozdielu hladiny kvapaliny), presnosťou určenia hustoty pracovnej kvapaliny ρ a nebude závisieť od prierezu. trubice.
Prístroje na meranie tlaku kvapalín sa vyznačujú absenciou diaľkového prenosu údajov, malými medzami merania a nízkou pevnosťou. Zároveň sú vďaka svojej jednoduchosti, nízkej cene a relatívne vysokej presnosti merania široko používané v laboratóriách a menej často v priemysle.
Prístroje na meranie deformačného tlaku
Sú založené na vyrovnávaní sily vytváranej tlakom alebo podtlakom riadeného média na citlivý prvok so silami pružných deformácií rôznych typov pružných prvkov. Táto deformácia vo forme lineárnych alebo uhlových posunov sa prenáša do záznamového zariadenia (indikačného alebo záznamového) alebo sa prevádza na elektrický (pneumatický) signál na diaľkový prenos.
Ako citlivé prvky sa používajú jednootáčkové rúrkové pružiny, viacotáčkové rúrkové pružiny, elastické membrány, vlnovce a pružinové vlnovce.
Na výrobu membrán, vlnovcov a rúrkových pružín sa používajú bronzové, mosadzné, chrómniklové zliatiny, ktoré sa vyznačujú dostatočne vysokou elasticitou, antikoróznou úpravou a malou závislosťou parametrov od teplotných zmien.
Membránové zariadenia sa používajú na meranie nízkych tlakov (do 40 kPa) neutrálnych plynných médií.
Vlnovcové zariadenia určený na meranie pretlaku a podtlaku neagresívnych plynov s limitmi merania do 40 kPa, do 400 kPa (ako tlakomery), do 100 kPa (ako manometre), v rozsahu -100 ... + 300 kPa (ako kombinované tlakomery a podtlakomery).
Rúrkové pružinové zariadenia patria medzi najbežnejšie manometre, vákuomery a kombinované tlakomery a vákuomery.
Rúrková pružina je tenkostenná, do oblúka kružnicového oblúka ohnutá rúrka (jednootáčková alebo viacotáčková) s utesneným jedným koncom, ktorá je vyrobená zo zliatin medi alebo nehrdzavejúcej ocele. Keď sa tlak vo vnútri trubice zvyšuje alebo znižuje, pružina sa odvíja alebo krúti pod určitým uhlom.
Tlakomery uvažovaného typu sa vyrábajú pre horné limity merania 60 ... 160 kPa. Vákuomery sa vyrábajú so stupnicou 0…100 kPa. Tlakomery majú limity merania: od -100 kPa do + (60 kPa ... 2,4 MPa). Trieda presnosti pre pracovné tlakomery 0,6 ... 4, napríklad - 0,16; 0,25; 0,4.
Testery mŕtvej váhy sa používajú ako zariadenia na overovanie mechanického ovládania a vzorové tlakomery stredného a vysokého tlaku. Tlak v nich je určený kalibrovanými závažiami umiestnenými na pieste. Ako pracovná kvapalina sa používa petrolej, transformátorový alebo ricínový olej. Trieda presnosti tlakomerov s vlastnou hmotnosťou je 0,05 a 0,02 %.
Elektrické tlakomery a vákuomery
Prevádzka zariadení tejto skupiny je založená na vlastnosti určitých materiálov meniť svoje elektrické parametre pod tlakom.
Piezoelektrické tlakomery používa sa na meranie vysokofrekvenčného pulzujúceho tlaku v mechanizmoch s prípustným zaťažením citlivého prvku do 8·10 3 GPa. Citlivým prvkom piezoelektrických manometrov, ktorý premieňa mechanické namáhanie na oscilácie elektrického prúdu, sú valcové alebo pravouhlé doštičky s hrúbkou niekoľkých milimetrov vyrobené z kremeňa, titaničitanu bárnatého alebo keramiky PZT (zirkoničitan-titonát olovnatý).
Tenzometrické snímače majú malé celkové rozmery, jednoduché zariadenie, vysokú presnosť a spoľahlivosť v prevádzke. Horná hranica odčítania je 0,1 ... 40 MPa, trieda presnosti 0,6; 1 a 1.5. Používajú sa v náročných výrobných podmienkach.
Ako citlivý prvok v tenzometroch sa používajú tenzometre, ktorých princíp činnosti je založený na zmene odporu pri pôsobení deformácie.
Tlak v manometri sa meria nevyváženým mostíkovým obvodom.
V dôsledku deformácie membrány zafírovou platničkou a tenzometrami vzniká nevyváženosť mostíka v podobe napätia, ktoré je zosilňovačom prevedené na výstupný signál úmerný nameranému tlaku.
Diferenčné tlakomery
Používajú sa na meranie rozdielu (rozdielu) tlaku kvapalín a plynov. Môžu byť použité na meranie prietoku plynov a kvapalín, hladiny kvapaliny, ako aj na meranie malých pretlakov a vákua.
Membránové diferenčné tlakomery sú bezšakalové primárne meracie prístroje určené na meranie tlaku neagresívnych médií, prevádzajúce nameranú hodnotu na jednotný analógový jednosmerný signál 0 ... 5 mA.
Diferenčné tlakomery typu DM sa vyrábajú pre obmedzenie tlakových strát 1,6 ... 630 kPa.
Vlnovcové diferenčné tlakomery sú vyrábané pre obmedzenie tlakových strát 1…4 kPa, sú dimenzované na maximálny povolený prevádzkový pretlak 25 kPa.
Zariadenie elektrokontaktného tlakomera, metódy jeho overovania
Elektrokontaktný prístroj na meranie tlaku
Obrázok - Schematické schémy elektrokontaktných tlakomerov: a- jednokontaktný pre skrat; b- jednokontaktné otváranie; c - dvojkontaktný otvorený - otvorený; G– dvojkontaktný pre skrat – skrat; d- dvojkontaktné otváranie-zatváranie; e- dvojkontaktný pre zatváranie-otváranie; 1 - šípka ukazovateľa; 2 a 3 – elektrické základné kontakty; 4 a 5 – zóny uzavretých a otvorených kontaktov; 6 a 7 – objekty vplyvu
Typickú schému činnosti elektrokontaktného tlakomera je možné znázorniť na obrázku ( a). S nárastom tlaku a dosiahnutím určitej hodnoty, indexová šípka 1 s elektrickým kontaktom vstupuje do zóny 4 a zatvorí sa kontaktom základne 2 elektrický obvod zariadenia. Uzavretie okruhu zase vedie k uvedeniu objektu vplyvu do prevádzky 6.
V otváracom okruhu (obr. . b) v neprítomnosti tlaku, elektrické kontakty indexovej šípky 1 a základný kontakt 2 ZATVORENÉ. Pod napätím U v je elektrický obvod zariadenie a predmet vplyvu. Keď tlak stúpne a ukazovateľ prechádza cez zónu uzavretých kontaktov, elektrický obvod zariadenia sa preruší, a preto sa preruší elektrický signál smerujúci k predmetu vplyvu.
Vo výrobných podmienkach sa najčastejšie používajú tlakomery s dvojkontaktnými elektrickými obvodmi: jeden sa používa na zvukovú alebo svetelnú indikáciu a druhý sa používa na organizáciu fungovania systémov rôznych typov riadenia. Takto je obvod otvárania a zatvárania (obr. d) umožňuje, aby jeden kanál otvoril jeden elektrický obvod pri dosiahnutí určitého tlaku a prijal signál nárazu na predmet 7 , a podľa druhého - pomocou základného kontaktu 3 zatvorte otvorený druhý elektrický obvod.
Okruh zatváranie-otváranie (obr. . e) umožňuje so zvyšujúcim sa tlakom jeden okruh zatvoriť a druhý otvoriť.
Dvojkontaktné obvody pre zatváranie-zatváranie (obr. G) a otváranie-otváranie (obr. v) zabezpečiť, keď tlak stúpne a dosiahne rovnaké alebo odlišné hodnoty, uzavretie oboch elektrických obvodov, prípadne ich otvorenie.
Elektrokontaktná časť tlakomeru môže byť buď integrálna, kombinovaná priamo s meracím mechanizmom, alebo pripevnená vo forme elektrokontaktnej skupiny namontovanej na prednej strane zariadenia. Výrobcovia tradične používajú konštrukcie, v ktorých boli tyče skupiny elektrokontaktov namontované na osi trubice. V niektorých zariadeniach je spravidla inštalovaná skupina elektrokontaktov pripojená k citlivému prvku cez indexovú šípku manometra. Niektorí výrobcovia si osvojili elektrokontaktný tlakomer s mikrospínačmi, ktoré sú inštalované na prevodovom mechanizme meradla.
Elektrokontaktné tlakomery sa vyrábajú s mechanickými kontaktmi, kontaktmi s magnetickým predpätím, indukčným párom, mikrospínačmi.
Elektrokontaktná skupina s mechanickými kontaktmi je konštrukčne najjednoduchšia. Na dielektrickej základni je upevnený základný kontakt, čo je dodatočná šípka s elektrickým kontaktom pripevneným na ňom a pripojeným k elektrickému obvodu. Ďalší konektor elektrického obvodu je pripojený ku kontaktu, ktorý sa pohybuje pomocou indexovej šípky. So zvyšujúcim sa tlakom teda šípka indexu posúva pohyblivý kontakt, kým nie je pripojený k druhému kontaktu upevnenému na prídavnej šípke. Mechanické kontakty vyrobené vo forme okvetných lístkov alebo stojanov sú vyrobené zo zliatin striebro-nikel (Ar80Ni20), striebro-paládium (Ag70Pd30), zlato-striebro (Au80Ag20), platina-irídium (Pt75Ir25) atď.
Zariadenia s mechanickými kontaktmi sú určené pre napätie do 250 V a vydržia maximálny vypínací výkon do 10 W DC alebo do 20 V×A AC. Malá vypínacia sila kontaktov zaisťuje dostatočne vysokú presnosť ovládania (až 0,5 % plnú hodnotu váhy).
Silnejšie elektrické spojenie zabezpečujú kontakty s magnetickým predpätím. Ich rozdiel od mechanických je v tom, že na zadnej strane kontaktov sú pripevnené malé magnety (lepidlom alebo skrutkami), čo zvyšuje pevnosť mechanického spojenia. Maximálny vypínací výkon kontaktov s magnetickým predpätím je do 30 W DC alebo do 50 V×A AC a napätie do 380 V. Vďaka prítomnosti magnetov v kontaktnom systéme nepresahuje trieda presnosti 2,5.
Metódy overovania EKG
Elektrokontaktné tlakomery, ako aj snímače tlaku, sa musia pravidelne overovať.
Elektrokontaktné tlakomery v teréne a laboratórnych podmienkach možno kontrolovať tromi spôsobmi:
overenie nulového bodu: po odstránení tlaku by sa ukazovateľ mal vrátiť na značku „0“, nedostatok ukazovateľa by nemal prekročiť polovicu tolerancie chyby prístroja;
overenie pracovného bodu: k skúšanému zariadeniu sa pripojí kontrolný tlakomer a porovnajú sa hodnoty oboch zariadení;
overenie (kalibrácia): overenie zariadenia podľa postupu pri overovaní (kalibrácii) pre tento typ zariadenia.
Elektrokontaktné tlakomery a tlakové spínače sú kontrolované na presnosť činnosti signálnych kontaktov, chyba činnosti by nemala byť vyššia ako pasová.
Postup overovania
Vykonajte údržbu tlakového zariadenia:
Skontrolujte označenie a bezpečnosť tesnení;
Prítomnosť a pevnosť upevnenia krytu;
Žiadny zlomený uzemňovací vodič;
Neprítomnosť priehlbín a viditeľného poškodenia, prachu a nečistôt na puzdre;
Pevnosť upevnenia snímača (práca na mieste);
Integrita izolácie káblov (práca na mieste);
Spoľahlivosť upevnenia kábla vo vodnom zariadení (práca na mieste prevádzky);
Skontrolujte utiahnutie upevňovacích prvkov (práca na mieste);
Pri kontaktných zariadeniach skontrolujte izolačný odpor voči krytu.
Zostavte obvod pre kontaktné tlakové zariadenia.
Postupne zvyšujte tlak na vstupe a počas zdvihu dopredu a dozadu (zníženie tlaku) odčítajte údaje na vzorovom prístroji. Správy by sa mali robiť v 5 rovnako vzdialených bodoch rozsahu merania.
Skontrolujte správnosť činnosti kontaktov podľa nastavení.
Predstavte si vzduchom naplnený utesnený valec s piestom namontovaným na vrchu. Ak začnete vyvíjať tlak na piest, potom sa objem vzduchu vo valci začne zmenšovať, molekuly vzduchu budú narážať medzi sebou a s piestom stále intenzívnejšie a tlak stlačeného vzduchu na piest bude zvýšiť.
Ak je piest teraz náhle uvoľnený, potom ho stlačený vzduch náhle vytlačí nahor. Stane sa tak preto, lebo pri konštantnej ploche piesta sa sila pôsobiaca na piest od stlačeného vzduchu zvýši. Plocha piestu zostala nezmenená a sila zo strany molekúl plynu sa zvýšila a zodpovedajúcim spôsobom sa zvýšil tlak.
Alebo iný príklad. Muž stojí na zemi, stojí oboma nohami. V tejto polohe je človek pohodlný, nezažíva nepríjemnosti. Čo sa však stane, ak sa táto osoba rozhodne stáť na jednej nohe? Jednu nohu pokrčí v kolene a teraz sa bude opierať o zem len jednou nohou. V tejto polohe bude človek cítiť určité nepohodlie, pretože tlak na nohu sa zvýšil a asi 2 krát. prečo? Pretože plocha, cez ktorú teraz gravitácia tlačí človeka k zemi, sa zmenšila 2-krát. Tu je príklad toho, čo je tlak a ako ľahko sa dá odhaliť v bežnom živote.
Z hľadiska fyziky je tlak tzv fyzikálne množstvo, číselne sa rovná sile pôsobiacej kolmo na povrch na jednotku plochy tohto povrchu. Preto na určenie tlaku v určitom bode na povrchu sa normálna zložka sily pôsobiacej na povrch vydelí plochou malého povrchového prvku, na ktorý táto sila pôsobí. A aby sa určil priemerný tlak na celej ploche, normálna zložka sily pôsobiacej na povrch sa musí vydeliť celkovou plochou tohto povrchu.
Tlak sa meria v pascaloch (Pa). Táto tlaková jednotka dostala svoje meno na počesť francúzskeho matematika, fyzika a spisovateľa Blaise Pascala, autora základného zákona hydrostatiky - Pascalovho zákona, ktorý hovorí, že tlak vyvíjaný na kvapalinu alebo plyn sa prenáša do akéhokoľvek bodu nezmenený vo všetkých smery. Prvýkrát bola jednotka tlaku „pascal“ uvedená do obehu vo Francúzsku v roku 1961, podľa vyhlášky o jednotkách, tri storočia po smrti vedca.
Jeden pascal sa rovná tlaku vyvíjanému silou jedného newtonu, rovnomerne rozloženej a nasmerovanej kolmo na plochu jedného štvorcového metra.
Pascaly sa nepoužívajú len na meranie mechanický tlak (mechanické namáhanie), ale aj modul pružnosti, Youngov modul, objemový modul, medza klzu, proporcionálna medza, pevnosť v roztrhnutí, pevnosť v šmyku, akustický tlak a osmotický tlak. Tradične sa v pascaloch vyjadrujú najdôležitejšie mechanické vlastnosti materiálov v pevnosti materiálov.
Technická atmosféra (at), fyzikálna (atm), kilogramová sila na štvorcový centimeter (kgf / cm2)
Okrem pascalu sa na meranie tlaku používajú aj iné (mimosystémové) jednotky. Jednou z takýchto jednotiek je „atmosféra“ (at). Tlak jednej atmosféry sa približne rovná atmosférickému tlaku na zemskom povrchu pri hladine mora. Dnes sa „atmosféra“ chápe ako technická atmosféra (at).
Technická atmosféra (at) je tlak, ktorý vytvára jeden kilogram sily (kgf) rovnomerne rozložený na ploche jedného centimetra štvorcového. A jedna kilogramová sila sa zase rovná gravitačnej sile pôsobiacej na teleso s hmotnosťou jeden kilogram za podmienok zrýchlenia voľného pádu rovnajúceho sa 9,80665 m/s2. Jeden kilogram sily sa teda rovná 9,80665 Newtonu a 1 atmosféra sa rovná presne 98066,5 Pa. 1 pri = 98066,5 Pa.
V atmosfére sa napríklad meria tlak v pneumatikách automobilov, napríklad odporúčaný tlak v pneumatikách osobný autobus GAZ-2217 sa rovná 3 atmosférám.
Existuje aj „fyzikálna atmosféra“ (atm), definovaná ako tlak ortuťového stĺpca, vysokého 760 mm pri jeho základni, za predpokladu, že hustota ortuti je 13595,04 kg/m3, pri teplote 0 °C a nižšej. podmienky gravitačného zrýchlenia 9,80665 m/s2. Ukazuje sa teda, že 1 atm \u003d 1,033233 atm \u003d 101 325 Pa.
Pokiaľ ide o kilogram-silu na štvorcový centimeter (kgf/cm2), táto nesystémová jednotka tlaku sa s dobrou presnosťou rovná normálnemu atmosférickému tlaku, čo je niekedy vhodné na hodnotenie rôznych účinkov.
Nesystémová jednotka "bar" sa približne rovná jednej atmosfére, ale je presnejšia - presne 100 000 Pa. V systéme CGS sa 1 bar rovná 1 000 000 dynov/cm2. Predtým názov „bar“ niesol jednotka, teraz nazývaná „bárium“ a rovnala sa 0,1 Pa alebo v systéme CGS 1 bárium \u003d 1 dyn / cm2. Slovo "bar", "bárium" a "barometer" pochádza z toho istého Grécke slovo"gravitácia".
Na meranie atmosférického tlaku v meteorológii sa často používa jednotka mbar (milibar), ktorá sa rovná 0,001 baru. A na meranie tlaku na planétach, kde je atmosféra veľmi riedka - mikrobar (mikrobar), rovný 0,000001 baru. Na technických tlakomeroch má stupnica najčastejšie odstupňovanie v baroch.
Milimeter ortuťového stĺpca (mm Hg), milimeter vodného stĺpca (mm vodného stĺpca)
Nesystémová merná jednotka „milimeter ortuti“ je 101325/760 = 133,3223684 Pa. Označuje sa „mm Hg“, ale niekedy je označený ako „torr“ – na počesť talianskeho fyzika, Galileiho študenta, Evangelistu Torricelliho, autora konceptu atmosférického tlaku.
Jednotka bola vytvorená v spojení s pohodlným spôsobom merania atmosférického tlaku pomocou barometra, v ktorom je ortuťový stĺpec v rovnováhe pri pôsobení atmosférického tlaku. Ortuť má vysokú hustotu asi 13 600 kg/m3 a vyznačuje sa nízkym tlakom nasýtených pár pri izbovej teplote, a preto bola svojho času vybraná pre barometre ortuť.
Na úrovni mora je atmosférický tlak približne 760 mm Hg, je to táto hodnota, ktorá sa teraz považuje za normálny atmosférický tlak, ktorý sa rovná 101325 Pa alebo jednej fyzickej atmosfére, 1 atm. To znamená, že 1 milimeter ortuti sa rovná 101325/760 pascalov.
V milimetroch ortuti sa tlak meria v medicíne, meteorológii a leteckej navigácii. V medicíne sa krvný tlak meria v mmHg, vo vákuovej technike sa meria v mmHg spolu s barmi. Niekedy dokonca jednoducho napíšu 25 mikrónov, čo znamená mikróny ortuti, pokiaľ ide o evakuáciu, a merania tlaku sa vykonávajú pomocou vákuových manometrov.
V niektorých prípadoch sa používajú milimetre vodného stĺpca a potom 13,59 mm vodného stĺpca \u003d 1 mm Hg. Niekedy je to výhodnejšie a pohodlnejšie. Milimeter vodného stĺpca, podobne ako milimeter ortuťového stĺpca, je mimosystémová jednotka, ktorá sa rovná hydrostatickému tlaku 1 mm vodného stĺpca, ktorý tento stĺpec vyvíja na plochej základni pri teplote vody v stĺpci. 4 °C.