Minden a Manométerekről-Mik ezek és hogyan működnek

útmutatók

a manométerek olyan precíziós műszerek, amelyeket a nyomás mérésére használnak, amely egy gáz vagy folyadék által kifejtett erő egy egységnyi felületre a gáz vagy folyadék súlyának a gravitációtól való hatása miatt. A típustól és a Konfigurálás módjától függően a manométerek beállíthatók a különböző nyomásértékek mérésére. A legtöbb ember által ismert manométer gyakori típusa az, amelyet az orvosok és az egészségügyi szakemberek használnak a beteg vérnyomásának mérésére és figyelemmel kísérésére. Ezt a típusú manométert vérnyomásmérőnek nevezik.

Ez a cikk leírja a manométerek különböző típusait, elmagyarázza, hogyan működnek, bemutatják alkalmazásaikat, és megvitatják a manométerek korrekciós tényezőinek szempontjait.

nyomás definíciók

hasznos áttekinteni néhány alapelvet, amelyek a nyomásra vonatkoznak. A nyomás az egységnyi területre kifejtett erő (F) mértékegysége (A):

a nyomás mértékegysége tehát egy erőérték osztva egy négyzet távolságértékkel. Metrikus egységekben az egység a nyomás mértéke Newton/(méter) 2, Pascal (Pa) néven ismert. Egyéb közös nyomás mértékegységek közé font per négyzet hüvelyk (psi), millibar, atmoszféra (atm), milliméter higany (Hgmm), és hüvelyk víz (H2O).

a nyomást három meghatározott kategóriában lehet ábrázolni:

• abszolút nyomás
• nyomásmérő
• nyomáskülönbség

az abszolút nyomás a vákuum abszolút nulla nyomásához viszonyított nyomás értékét méri. A nyomásmérő a nyomás mért értéke és a helyi légköri nyomás közötti különbséget mutatja be (gondoljunk egy gumiabroncsnyomás-mérőre). A nyomáskülönbséget olyan mérés leírására használják, amely két (ismeretlen) nyomásszint közötti különbség, ahol nincs megadva referencianyomás, de továbbra is fontos annak a nyomásnak a mérése, amellyel a kettő különbözik.

ezért a teljes vagy abszolút nyomás meghatározható a mérőnyomás és a légköri nyomás alapján az alábbiak szerint:

A manométerek típusai

a manométerek széles körben két fő típusba sorolhatók, az analóg manométerekbe és a digitális manométerekbe, amelyek mindegyikét az alábbiakban tárgyaljuk.

Analóg manométerek és hogyan működnek

Az analóg manométerek olyan folyadékot használnak, amely egy U alakú csőben található, és a hidrosztatikus egyensúly elve alapján működik. A csőben lévő folyadék egyenlő magasságba ülepszik a cső mindkét lábában, ha mindkét vége nyitott a légköri nyomásra. De ha pozitív nyomást gyakorolnak az U alakú cső egyik lábára, akkor a folyadék szintje abban a lábában csökken, a másik lábában pedig emelkedik. Ennek oka az, hogy a nyomás arra kényszeríti a folyadékot, hogy az egyik lábába essen, a másikban pedig emelkedjen, amíg az alkalmazott nyomásból eredő folyadékoszlop súlya elegendő ahhoz, hogy ellenálljon ennek a nyomásértéknek. Ezért a cső két lábában a folyadék szintje közötti függőleges távolság az alkalmazott nyomás mértékének mértéke. Az analóg manométerek ezen Általános típusait U cső manométereknek nevezzük. A megfigyelt nyomásérték (P) a manométerben használt folyadék magasságának (h) és sűrűségének (XHamster) függvénye, a gravitációs állandót képviselő (g) érték.

Az analóg manométer másik típusa a kút típusú manométer, amelyet néha ciszterna manométernek neveznek. A kút típusú manométer olyan, mint az U cső stílusa, a különbség az, hogy az U egyik lábának keresztmetszete sokkal nagyobb, mint a második lábé. Ez az elrendezés a folyadékszint kisebb mozgását eredményezi a nagyobb lábon, ha nyomásnak van kitéve, hatékonyan lehetővé téve egyetlen skála használatát az olvasáshoz a nyomásérték elérése érdekében, szemben az U cső stílusú két skálával.

A ferde manométereket, amint a neve is mutatja, olyan csővel tervezték, amely nem függőlegesen, hanem a vízszintes síkhoz képest sekély szögben ül. Ez a kialakítás lehetővé teszi, hogy a műszer viszonylag kis mennyiségű nyomásváltozást észleljen, így jobb érzékenységet és felbontást kínál.

egy másik típusú manométert abszolút manométernek nevezünk. Az abszolút nyomásmérők olyan lezárt lábat használnak, amely lehetővé teszi, hogy a nyomásmérő csőnek csak az egyik lábát tegye ki a külső nyomásnak. A lezárt oldalon vákuumállapot létezik, amely abszolút nulla nyomást képvisel, amelyet egy higanyoszlop zár le. A manométer tehát az abszolút nyomás mérése, nem pedig a nyomás vagy a nyomáskülönbség mérése. Ez a típusú nyomásmérő lehet a fent leírt u Csőstílus kútstílusa. A légköri nyomást mérő higanybarométerek az abszolút manométer gyakori példája.

különböző folyadékokat használnak az analóg manométerekben. A közös folyadékokat az alábbi 1. táblázat mutatja, amelyeket néha manometrikus folyadékoknak is neveznek. Az alkalmazott folyadék megváltoztatásával az analóg manométer pontossága, tartománya és érzékenysége változtatható. A víznél nagyobb sűrűségű folyadékok nagyobb tartományokat, de alacsonyabb felbontást biztosítanak. Hasonlóképpen, a manometrikus folyadék sűrűségének csökkentése, más néven indikáló folyadék, csökkenti a nyomástartományt, de növeli annak érzékenységét.

1. táblázat-példák a nyomásmérőkben használt folyadékok jelzésére

* a fajsúly a folyadék sűrűségének a víz sűrűségéhez viszonyított arányát jelenti.

jelző folyadék	hőmérséklet tartomány	fajsúly*
nagy tisztaságú higany	-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

a digitális manométerek, más néven elektronikus manométerek, nem támaszkodnak a folyadékok hidrosztatikus egyensúlyára a nyomás meghatározásához. Ehelyett tartalmaznak egy nyomásátalakítót, egy eszközt, amely képes a megfigyelt nyomásszintet elektromos jellé alakítani, amelynek jellemző értéke arányos a nyomás nagyságával, vagy annak proxyja. A jelátalakító rugalmas része nyomás alatt elhajlik, majd ezt az eltérést egy elektromos paraméter értékévé alakítják át, amely detektálható és nyomásértékre kalibrálható. A nyomásátalakítók általában az elektromos paraméterek három típusának egyikét használják-rezisztív, kapacitív vagy induktív.

1. az ellenálló átalakítók deformációt eredményeznek, amely megváltoztatja a feszültségmérő elektromos ellenállását.
2. A kapacitív Átalakítók a kondenzátor két lemezének relatív helyzetét megváltoztató deformáció következtében megfigyelt kapacitásérték változásaira támaszkodnak.
3. az induktív Átalakítók a rugalmas rész deformációját használják a csatolt ferromágneses mag lineáris mozgásának megváltoztatására egy tekercsen vagy induktoron belül. Ez a mozgás változik az indukált emf és AC áram keletkezik a tekercsben.

a nagyon alacsony nyomáson végzett mérések elvégzéséhez további típusú nyomásátalakító stílusokat használnak, beleértve a Pirani mérőt, a hőelem típusú átalakítót és az ionizációs mérőt. Az alacsony nyomású manométereket mikromanométereknek is nevezik.

digitális manométerek néhány előnye az analóg modellekkel szemben. Digitális manométerek:

• hordozható méretűek, súlyuk kisebb, és könnyen olvasható kijelzőkkel rendelkeznek.
• kapcsolódhat számítógéphez vagy programozható logikai vezérlőhöz (plc).
• ne támaszkodjon manometrikus folyadékok használatára, amelyek közül néhány (például a higany) mérgező lehet.
• nem tartoznak a folyadék tulajdonságaival kapcsolatos kérdések, amelyek befolyásolhatják a mérések pontosságát.a
• szoftverprogramozással korrigálhatja a standard feltételektől való eltéréseket.

mivel ezek nem elsődleges szabványok, azonban időszakos kalibrálást igényelnek az elsődleges szabványhoz képest.

Nyomásmérőkre alkalmazandó Folyadéktulajdonság-korrekciók

a folyadékok tulajdonságaira támaszkodó Analóg nyomásmérők korrekcióra szorulnak. A folyadékok sűrűsége nem állandó a hőmérséklettel, és a gravitációs térerősség mind a tengerszint feletti magasság, mind a szélesség függvényében változik. Ezek a tények megkövetelik a korrekciós módszerek alkalmazását, valamint a standard referenciák létrehozásának szükségességét annak érdekében, hogy a nyomás meghatározása meghatározható és elfogadható legyen. Az alábbi 5. hivatkozás az ezekre a korrekciókra alkalmazandó módszertanok teljes magyarázatát tartalmazza, amelyeket itt csak röviden ismertetünk.

• a folyadék sűrűségének korrekciója-beállítja azt a tényt, hogy a jelző folyadék sűrűsége nem állandó a hőmérséklet
• a gravitációs mező korrekciója – beállítja a gravitációs mező erősségének változását egy adott magasságban és szélességben, a tengerszint és 45 értékéhez viszonyítva.54A lattitude
• Nyomásfej korrekciója – beállítja a folyadékoszlop sűrűségének és az azonos magasságú nyomásközeg sűrűségének különbségét
• a skála változásainak korrekciója – beállítja azt a tényt, hogy a megjelölt skálaátmenetek megváltoztatják elválasztási távolságukat a hőmérséklet változása miatt, amelyen a nyomásleolvasást elvégzik (ez annak az anyagnak a hőtágulása/összehúzódása miatt, amelyből a skála felépül)
• a folyadékok Összenyomhatóságának korrekciója-ez a korrekció elsősorban nagyobb nyomáson alkalmazható ahol a folyadék sűrűsége változhat a folyadék kompressziója miatt
• Egyéb korrekciók-ezek közé tartozik a gáz abszorpciója a folyadék által, amely megváltoztathatja annak sűrűségét, valamint a kapilláris hatás, amely befolyásolja a leolvasás értelmezését a skála alapján

hogyan használják a manométereket

a manométereket számos iparágban használják, és képesek mérni a nyomást és az áramlási sebességet. A gyakori felhasználások a következők:

• HVAC rendszerek karbantartása
• Meteorológiai és időjárási körülmények monitorozása
• gáznyomás monitorozása csővezetékrendszerekben
• folyadékáramlás mérése
• fiziológiai mérések, mint például a vérnyomás
• Monitoring kompresszor rendszerek működése

összefoglaló

Ez a cikk rövid áttekintést nyújtott a manométerekről és azok működéséről. Más termékekkel kapcsolatos információkért olvassa el további útmutatóinkat, vagy látogasson el a Thomas Supplier Discovery platformra a lehetséges ellátási források felkutatásához vagy az egyes termékek részleteinek megtekintéséhez.

források:

1. https://www.enotes.com/homework-help/how-does-manometer-work-what-its-purpose-how-can-531462
2. https://sciencing.com/do-manometers-work-5187684.html
3. 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

4. https://www.meriam.com/assets/eng/050-MHB-1.pdf https://sciencestruck.com/manometer-working-principle-types-applications
5. http://www.dwyer-inst.com/DC/HVACCatalog/
6. http://www.validyne.com/blog/simplicity-accuracy-nothing-beats-pressure-manometer/
7. https://sciencing.com/inclined-manometer-advantages-8761430.html
8. https://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN1573.pdf?&srch=1
9. https://www.surecontrols.com/how-low-pressure-transducers-work/
10. https://www.fierceelectronics.com/components/manometer-basics

egyéb palák Art

• a harmatpont mérése
• minden a nedvességelemzőkről és a nedvességmérőkről