Průvodci
Ed Edwards
Manometry jsou přesné nástroje, které jsou používány k měření tlaku, což je síla, kterou působí plyn nebo kapaliny na jednotku plochy vzhledem k účinkům hmotnost plynu nebo kapaliny z gravitace. V závislosti na typu a způsobu jejich konfigurace lze manometry nastavit tak, aby poskytovaly měření různých hodnot tlaku. Běžný typ manometru, s nímž je většina lidí obeznámena, je ten, který lékaři a lékaři používají k měření a sledování krevního tlaku pacienta. Tento typ manometru se nazývá sfygmomanometr.
Tento článek bude popisovat různé typy manometry, vysvětlit jak fungují, prezentovat své žádosti, a diskutovat o korekční faktor úvahy používá pro manometry.
definice tlaku
je užitečné přezkoumat několik základních principů, které se vztahují k tlaku. Tlak je měřítkem množství síly (F) působící na jednotku plochy (A):
měrné jednotky pro tlak, tedy síla, hodnota vydělí druhou mocninou vzdálenosti hodnotu. V metrických jednotkách je měrnou jednotkou pro tlak Newtons / (metr)2, známý jako Pascal (Pa). Další společný tlak jednotky měření patří liber na čtvereční palec (psi), milibarech, atmosfér (atm), milimetrů rtuti (mm Hg), a palce vody (H2O).
Tlak může být zastoupen, pokud jde o tři specifické kategorie:
- Absolutní tlak
- tlaku
- Diferenční tlak
Absolutní tlak měří hodnotu tlaku, který je vyvíjen relativní k absolutní nulový tlak, vakuum. Tlak měřidla představuje rozdíl mezi naměřenou hodnotou tlaku a místním atmosférickým tlakem(přemýšlejte z hlediska manometru v pneumatikách). Diferenční tlak se používá k popisu provedení měření, že je rozdíl mezi dvěma (neznámé) tlakové hladiny, kde není referenční tlak je uvedeno, ale měření množství tlaku, který dva liší, je stále důležitá.
proto lze celkový nebo absolutní tlak definovat z hlediska měřicího tlaku a atmosférického tlaku takto:
Druhy Manometry
Manometry mohou být široce klasifikovaný jako dva hlavní typy, analogové tlakoměry a digitální tlakoměry, které jsou popsány níže.
Analogové manometry a jejich práce
Analogové manometry využívají tekutinu, která je obsažena v trubici ve tvaru písmene U a pracuje na principu hydrostatické rovnováhy. Tekutina v trubici se usadí na stejnou výšku v každé noze trubice, když jsou oba konce otevřené atmosférickému tlaku. Pokud je však na jednu z nohou trubice ve tvaru písmene U aplikován pozitivní tlak, hladina kapaliny klesne v této noze a vzroste v druhé noze. Je to proto, že tlak bude nutit tekutinu padat na jednu nohu a vzestup v dalších až do hmotnosti sloupce kapaliny, že výsledky z aplikovaného tlaku je dost oponovat, že hodnota tlaku. Proto vertikální vzdálenost mezi hladinou tekutiny v obou nohách trubky představuje míru množství aplikovaného tlaku. Tyto běžné typy analogových manometrů se označují jako u trubkové manometry. Pozorovaná hodnota tlaku (P) je funkcí výšky (h) a hustoty (ρ) tekutiny použité v manometru, hodnota (g) představující gravitační konstantu.
Další typ analogový manometr je také typ manometru, někdy odkazoval se na jako cisterna manometru. Manometr typu studny je jako styl trubice U, rozdíl je v tom, že jedna z nohou U má plochu průřezu, která je mnohem větší než plocha druhé nohy. Toto uspořádání má za následek menší pohyb hladiny tekutiny ve větší noze při vystavení tlaku, což účinně umožňuje použití jediné stupnice pro čtení pro získání hodnoty tlaku, na rozdíl od dvou stupnic ve stylu U trubice.
nakloněné manometry, jak název napovídá, jsou navrženy s trubicí, která nesedí svisle, ale spíše v mělkém úhlu vzhledem k vodorovné rovině. Tato konstrukce umožňuje, aby přístroj pozoroval relativně malé množství změny tlaku, což nabízí lepší citlivost a rozlišení.
jiný typ manometru se nazývá absolutní manometr. Absolutní manometry používají utěsněnou nohu, která umožňuje vystavení pouze jedné noze trubice manometru vnějšímu tlaku. Na utěsněné straně existuje vakuový stav, který představuje absolutní nulový tlak utěsněný sloupcem rtuti. Manometr je, proto, měření absolutního tlaku spíše než měřidla tlaku nebo diferenčního tlaku. Tento typ manometru může být buď styl studny ve stylu trubice popsaném výše. Rtuťové barometry, které měří atmosférický tlak, jsou běžným příkladem absolutního manometru.
v analogových manometrech se používají různé tekutiny. Běžné tekutiny jsou uvedeny v tabulce 1, níže, které jsou někdy označovány jako manometrické tekutiny. Změnou použité kapaliny se může měnit přesnost, rozsah a citlivost analogového manometru. Tekutiny s hustotou vyšší než voda poskytují vyšší rozsahy, ale nižší rozlišení. Podobně snížení hustoty manometrické tekutiny, nazývané také indikační tekutina, sníží rozsah tlaku, ale zvýší jeho citlivost.
Tabulka 1 – Příklady s Uvedením Tekutiny pro Použití v Manometry
Označující Tekutiny |
Teplotní rozsah: |
Specifická hmotnost* |
Vysoké Čistoty Rtuti |
-30oF – 200oF |
13.54 @ 71.6oF |
Red Oil #827 |
40oF – 120oF |
0.827 @ 60oF |
Red Unity Oil # 100 |
30oF – 100oF |
1.00 @ 73oF |
Green Concentrate #1000 |
40oF – 120oF |
1.000 @ 55oF |
Acetylene Tetrabromide |
40oF – 100oF |
2.95 @ 78oF |
Dibutyl Phthalate |
20oF – 150oF |
1.04 @ 80oF |
Digitální Manometry a Jak Fungují
Digitální manometry, také známý jako elektronické manometry, nespoléhejte na Hydrostatické Rovnováhy tekutin pro určení tlaku. Místo toho, oni obsahují snímače tlaku, zařízení, které může převést pozorovaná úroveň tlaku na elektrický signál, jehož charakteristická hodnota je úměrná, nebo proxy, velikost tlaku. Elastická část snímače vychyluje pod tlak a průhyb je pak převeden na hodnotu elektrického parametru, který může být detekován a kalibrován na tlak čtení. Tlakové měniče obvykle využívají jeden ze tří typů elektrických parametrů-odporový, kapacitní, nebo induktivní.
- odporové měniče mají za následek deformaci měnící elektrický odpor tenzometru.
- kapacitní měniče se spoléhají na změny hodnoty pozorované kapacity vyplývající z deformace měnící relativní polohu obou desek kondenzátoru.
- indukční měniče používají deformaci elastické části ke změně lineárního pohybu připojeného feromagnetického jádra uvnitř cívky nebo induktoru. Tento pohyb mění indukovaný emf a střídavý proud generovaný v cívce.
provádět měření na velmi nízkých tlaků, existují další typy snímače tlaku styly použité, včetně Pirani měrky, termočlánek typ snímače a ionizační měrky. Nízkotlaké manometry se také nazývají mikromanometry.
digitální manometry některé výhody oproti analogovým modelům. Digitální manometry:
- jsou přenosné velikosti, váží méně a mají snadno čitelné displeje.
- může komunikovat s počítačem nebo programovatelným logickým řadičem (PLC).
- nespoléhejte se na použití manometrických tekutin, z nichž některé (například rtuť) mohou být toxické.
- nejsou předmětem otázek týkajících se vlastností tekutin, které mohou ovlivnit přesnost měření.
- lze opravit odchylky od standardních podmínek pomocí programování softwaru.
protože nejsou primárním standardem, vyžadují periodickou kalibraci proti primárnímu standardu.
korekce vlastností tekutin použitelné pro manometry
Analogové manometry, které se spoléhají na vlastnosti tekutin, podléhají potřebě oprav. Hustota tekutin není konstantní s teplotou a intenzita gravitačního pole se mění v závislosti na nadmořské výšce a zeměpisné šířce. Tyto skutečnosti vyžadují použití korekčních metodik a potřebu stanovit standardní odkazy, aby bylo možné stanovit a dohodnout definici tlaku. Odkaz 5 níže obsahuje úplné vysvětlení metodik, které se vztahují na tyto opravy, které jsou zde uvedeny pouze stručně.
- Korekce pro Kapaliny Hustota – upravuje skutečnost, že hustota tekutiny, což naznačuje, není konstantní teploty
- Korekce pro Gravitační Pole – nastavuje se pro změnu v síle gravitačního pole v daném nadmořské výšky a zeměpisné šířky, ve srovnání s jeho hodnotou na úrovni hladiny moře a 45.54oN lattitude
- Korekce pro Tlak Hlavy – upravuje rozdíl mezi sloupec kapaliny hustota a tlak střední stejnou výšku
- Korekce Změn Rozsahu – upravuje skutečnost, že označené stupnici odstínů se bude měnit jejich vzdálenost v důsledku změny v teplotě, při které tlak čtení se provádí (to kvůli tepelné roztažnosti/kontrakce materiálu, ze kterého je konstruován stupnice)
- Korekce na Stlačitelnost Tekutin – tato oprava je použít hlavně na vyšší tlaky přičemž hustota kapaliny se může změnit, protože tekutina je komprese
- Jiné opravy – tyto patří absorpce plynu do kapaliny, která může změnit jeho hustotu, stejně jako kapilární efekt, který ovlivňuje způsob čtení je interpretován z rozsahu
Jak Manometry Se Používají
Manometry se používají v různých průmyslových odvětvích a může měřit tlak a průtok. Mezi běžné použití patří:
- systémy HVAC údržby
- Meteorologické a povětrnostní podmínky sledování
- sledování tlaku Plynu v potrubí systémů
- průtok Kapaliny měření
- Fyziologické měření, jako je krevní tlak
- Monitorovací systémy kompresor operace
Shrnutí
Tento článek poskytuje stručný přehled manometry a jak fungují. Pro informace o dalších produktech, obraťte se na naše další vodítka nebo navštivte Thomas Dodavatel Objev Platforma najít potenciální zdroje nabídky nebo zobrazit detaily o konkrétní produkty.
zdroje:
- https://www.enotes.com/homework-help/how-does-manometer-work-what-its-purpose-how-can-531462
- https://sciencing.com/do-manometers-work-5187684.html
- https://www.brighthubengineering.com/marine-engines-machinery/106548-using-a-u-tube-manometer-for-measuring-fluid-and-gas-pressures/
- https://faraday.physics.utoronto.ca/PVB/Harrison/Manometer/Manometer.html
- https://www.meriam.com/assets/eng/050-MHB-1.pdf
https://sciencestruck.com/manometer-working-principle-types-applications - http://www.dwyer-inst.com/DC/HVACCatalog/
- http://www.validyne.com/blog/simplicity-accuracy-nothing-beats-pressure-manometer/
- https://sciencing.com/inclined-manometer-advantages-8761430.html
- https://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN1573.pdf?&srch=1
- https://www.surecontrols.com/how-low-pressure-transducers-work/
- https://www.fierceelectronics.com/components/manometer-basics
Další Břidlice Umění
- Měření Rosného Bodu
- Vše O Analyzátory Vlhkosti a Vlhkosti Metrů