Ghiduri
Ed Edwards
Share:
manometrele sunt instrumente de precizie care sunt utilizate pentru a măsura presiunea, care este forța exercitată de un gaz sau lichid pe unitatea de suprafață datorită efectelor greutății acelui gaz sau lichid din gravitație. În funcție de tipul și modul în care sunt configurate, manometrele pot fi configurate pentru a oferi o măsurare a diferitelor valori ale presiunii. Un tip comun de manometru cu care majoritatea oamenilor sunt familiarizați este cel pe care medicii și profesioniștii din domeniul medical îl folosesc pentru a măsura și monitoriza tensiunea arterială a pacientului. Acest tip de manometru se numește sfigmomanometru.
Acest articol va descrie diferitele tipuri de manometre, va explica modul în care funcționează, va prezenta aplicațiile lor și va discuta despre considerațiile factorului de corecție utilizate pentru manometre.
definiții presiune
este util să revizuiască câteva principii de bază care se referă la presiune. Presiunea este o măsură a cantității de forță (F) care se exercită pe unitatea de suprafață (A):
unitatea de măsură a presiunii este, prin urmare, o valoare a forței împărțită la o valoare a distanței pătrate. În unitățile metrice, unitatea o măsură pentru presiune este Newtoni / (metru)2, cunoscut sub numele de Pascal (Pa). Alte unități de măsură comune de presiune includ lire sterline pe inch pătrat (psi), milibari, atmosfere (atm), milimetri de mercur (mm Hg) și inci de apă (în H2O).
presiunea poate fi reprezentată în termeni de trei categorii specifice:
- presiunea absolută
- presiunea manometrică
- presiunea diferențială
presiunea absolută măsoară valoarea presiunii exercitate în raport cu presiunea absolută zero a unui vid. Presiunea manometrică prezintă diferența dintre valoarea măsurată a presiunii și presiunea atmosferică locală (gândiți-vă în termeni de manometru în anvelope). Presiunea diferențială este utilizată pentru a descrie efectuarea unei măsurători care este diferența dintre două niveluri de presiune (necunoscute), unde nu se specifică o presiune de referință, dar măsurarea cantității de presiune prin care cele două diferă este încă importantă.
prin urmare, presiunea totală sau absolută poate fi definită în termeni de presiune manometrică și presiune atmosferică după cum urmează:
tipuri de manometre
Manometre pot fi clasificate în linii mari ca fiind de două tipuri principale, manometre analogice și manometre digitale, fiecare dintre acestea fiind discutate mai jos.
manometrele analogice și modul în care funcționează
manometrele analogice utilizează un fluid care este conținut într-un tub în formă de U și funcționează folosind principiul echilibrului hidrostatic. Fluidul din tub se va așeza la o înălțime egală în fiecare picior al tubului atunci când ambele capete sunt deschise la presiunea atmosferică. Dar dacă se aplică presiune pozitivă pe unul dintre picioarele tubului în formă de U, atunci nivelul lichidului va cădea în acel picior și va crește în celălalt picior. Acest lucru se datorează faptului că presiunea va forța fluidul să cadă într-un picior și să crească în celălalt până când greutatea coloanei de fluid care rezultă din presiunea aplicată este suficientă pentru a se opune acestei valori a presiunii. Prin urmare, distanța verticală dintre nivelul fluidului din cele două picioare ale tubului reprezintă o măsură a cantității de presiune aplicată. Aceste tipuri comune de manometre analogice sunt denumite Manometre cu tub U. Valoarea de presiune (P) observată este o funcție a înălțimii (h) și a densității (XV) a fluidului utilizat în manometru, valoarea (g) reprezentând constanta gravitațională.
Un alt tip de manometru analogic este manometrul de tip puț, denumit uneori manometru Cisternă. Manometrul de tip well este ca stilul tubului U, diferența fiind că unul dintre picioarele U are o suprafață transversală mult mai mare decât cea a celui de-al doilea picior. Acest aranjament are ca rezultat o mișcare mai mică a nivelului fluidului în piciorul mai mare atunci când este expus la presiune, permițând în mod eficient utilizarea unei singure scale pentru a citi pentru a obține valoarea presiunii, spre deosebire de două scale în stilul tubului U.manometrele înclinate, așa cum sugerează și numele, sunt proiectate cu un tub care nu se așează vertical, ci mai degrabă la un unghi superficial față de planul orizontal. Acest design permite observarea unei cantități relativ mici de schimbare a presiunii de către instrument, oferind astfel o sensibilitate și o rezoluție îmbunătățite.
un alt tip de manometru se numește manometru absolut. Manometrele Absolute folosesc un picior sigilat care permite expunerea unui singur picior al tubului manometrului la presiunea exterioară. Pe partea sigilată, există o stare de vid care reprezintă o presiune zero absolută sigilată de o coloană de mercur. Prin urmare, manometrul măsoară presiunea absolută, mai degrabă decât presiunea manometrului sau presiunea diferențială. Acest tip de manometru poate fi fie stilul bine al stilului tubului U descris mai sus. Barometrele cu mercur care măsoară presiunea atmosferică sunt un exemplu comun de manometru absolut.
diferite fluide sunt utilizate în manometrele analogice. Fluidele obișnuite sunt prezentate în tabelul 1, de mai jos, care sunt uneori denumite fluide manometrice. Prin schimbarea fluidului utilizat, precizia, intervalul și sensibilitatea manometrului analogic pot fi variate. Fluidele cu densități mai mari decât apa oferă intervale mai mari, dar rezoluții mai mici. În mod similar, scăderea densității fluidului manometric, numit și fluidul indicator, va scădea intervalul de presiune, dar va crește sensibilitatea acestuia.
Tabelul 1 – Exemple de indicare a fluidelor pentru utilizare în Manometre
Manometre digitale și modul în care acestea funcționează
Manometre digitale, de asemenea, cunoscut sub numele de manometre electronice, nu se bazează pe echilibrul hidrostatic al fluidelor pentru a determina presiunea. În schimb, ele conțin un traductor de presiune, un dispozitiv care poate converti un nivel de presiune observat într-un semnal electric a cărui valoare caracteristică este proporțională sau un proxy pentru magnitudinea presiunii. Porțiunea elastică a traductorului deviază sub presiune și acea deviere este apoi convertită la o valoare a unui parametru electric care poate fi detectat și calibrat la o citire a presiunii. Traductoarele de presiune folosesc de obicei unul dintre cele trei tipuri de parametri electrici – rezistivi, capacitivi sau inductivi.
- traductoarele rezistive au ca rezultat deformarea modificând rezistența electrică a unui tensiometru.
- traductoarele Capacitive se bazează pe modificările valorii capacității observate care rezultă din deformarea care schimbă poziția relativă a celor două plăci ale unui condensator.
- traductoarele Inductive utilizează deformarea porțiunii elastice pentru a modifica mișcarea liniară a unui miez feromagnetic atașat într-o bobină sau inductor. Această mișcare variază EMF indusă și curent alternativ generat în bobină.
pentru a efectua măsurători la presiuni foarte mici, există tipuri suplimentare de stiluri de traductor de presiune utilizate, inclusiv un ecartament Pirani, Traductor de tip termocuplu și ecartament de ionizare. Manometrele de joasă presiune sunt numite și micromanometre.
manometre digitale unele avantaje față de modelele analogice. Manometrele digitale:
- sunt portabile în dimensiune, cântăresc mai puțin și prezintă afișaje ușor de citit.
- poate interfața cu un computer sau un controler logic programabil (PLC).
- nu vă bazați pe utilizarea fluidelor manometrice, dintre care unele (mercurul, de exemplu) pot fi toxice.
- nu sunt supuse unor probleme legate de proprietățile fluidelor care pot afecta precizia măsurătorilor.
- poate corecta abaterile de la condițiile standard prin programarea software-ului.
deoarece nu sunt un standard primar, totuși, necesită calibrare periodică în raport cu un standard primar.
corecțiile proprietății fluidelor aplicabile manometrelor
manometrele analogice care se bazează pe proprietățile fluidelor sunt supuse necesității corecțiilor. Densitatea fluidelor nu este constantă cu temperatura și intensitatea câmpului gravitațional variază atât în funcție de înălțimea deasupra nivelului mării, cât și de latitudine. Aceste fapte impun utilizarea metodologiilor de corecție și necesitatea de a stabili referințe standard, astfel încât să poată fi stabilită și convenită o definiție a presiunii. Referința 5 de mai jos conține o explicație completă a metodologiilor care se aplică acestor corecții, care sunt prezentate doar pe scurt aici.
- corecție pentru densitatea fluidului – se ajustează pentru faptul că densitatea fluidului indicator nu este constantă cu temperatura
- corecție pentru câmpul gravitațional – se ajustează pentru variația puterii câmpului gravitațional la o altitudine și latitudine date, în raport cu valoarea sa la nivelul mării și 45.54pe latitudine
- corecție pentru capul de presiune-se ajustează pentru diferența dintre densitatea coloanei de fluid și cea a mediului de presiune de aceeași înălțime
- corecție pentru modificările scării – se ajustează pentru faptul că gradațiile de scară marcate își vor schimba distanța de separare datorită modificării temperaturii la care se efectuează citirea presiunii (aceasta datorită dilatării/contracției termice a materialului din care este construită scala)
- corecție pentru compresibilitatea fluidelor – această corecție se aplică în principal la presiuni mai mari în care densitatea fluidului se poate schimba din cauza compresiei fluidului
- alte corecții-acestea includ absorbția gazului de către fluid care îi poate modifica densitatea, precum și efectul capilar care afectează modul în care citirea este interpretată de la scara
cum sunt utilizate manometrele
manometrele sunt utilizate într-o varietate de industrii și pot măsura presiunea și debitul. Utilizările comune includ:
- întreținerea sistemelor HVAC
- monitorizarea condițiilor meteorologice și meteorologice
- monitorizarea presiunii gazului în sistemele de conducte
- măsurători ale fluxului de Fluid
- măsurători fiziologice, cum ar fi tensiunea arterială
- monitorizarea operațiunilor sistemelor compresorului
rezumat
Acest articol a prezentat o scurtă trecere în revistă a manometrelor și a modului în care acestea funcționează. Pentru informații despre alte produse, consultați ghidurile noastre suplimentare sau vizitați platforma Thomas Supplier Discovery pentru a localiza surse potențiale de aprovizionare sau pentru a vizualiza detalii despre anumite produse.
surse:
- 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
alte ardezie art
- măsurarea punctului de rouă
- totul despre analizoare de umiditate și contoare de umiditate