Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 93
Текст из файла (страница 93)
Кроме того, некоторые типы дифманометров используются в качестве тягомеров, напоромеров и тягонапоромеров, Ниже рассматриваются выпускаемые дифманометры следующих типов: колокольные, кольцевые, поплавковые, мембранные и сильфонные. Эти приборы в зависимости от наличия (или отсутствия) устройства для отсчета и дистанционной передачи показаний (электрической, пневматической и др.) подразделяются на следующие разновидности: 1. Дифманометры с отсчетными устройствами, у которых перемещение чувствительного элемента (подвижных частей механизма), вызываемое действием давления или разности давлений, непосредственно или при помощи дополнительных устройств в самом приборе используется для показания или записи.
2. Дифманометры с отсчегными устройствами или без них, снабженные передающими преобразователями с унифицированными выходными сигналами переменного тока н составляющие с вторичными взаимозаменяемыми приборами отдельные измерительные комплекты. 3. Дифманометры с отсчетными устройствами нли без них, снабженные передающими преобразователями с унифицированными выходными сигналами постоянного тока или пневматическим сигналом и предназначенные для работы с взаимозаменяемыми вторичными показывающими и самопишущими приборами н регуляторами, а дифманометры с выходным сигналом постоянного тока — с информационно-вычислительными машинами.
Указанные выше днфманомегры или вторичные приборы, работающие в комплекте с ними, могут иметь дополнительные устройства для сигнализации, интегрирования и др. Согласно ГОСТ 18140-77 предельные номинальные перепады давления дифманометров-расходомеров и дифманометров-перепадомеров илн сумма предельных номинальных перепадов давления дифманометров-перепадомеров должны выбираться из ряда: а) 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10; 16; 2о5; 40; 63: 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600 и 2500 кгсlм' (1О, 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500, 4000, 6300, 1О 000, 16 000 и 25 000 Па); б) 0,4; 0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10 и 16 кгс/смз (0,04; 0,063; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,63; 1,0 и 1,6 МПа). Верхние пределы измерений дифманометров-расходомеров, соответствующие предельным номинальным перепадам давления, должны выбираться из ряда А=а!0", (12-1-1) где а — одно из чисел ряда.
'1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; п — целое (положительное или отрицательное) число или нуль. Нижние пределы измерений дифманометров-расходомеров должны составлять ие более ЗОзГз верхних пределов измерений. Верхние пределы измерений или сумма абсолютных значений пределов измерений дифманомстров-псрепадомсров должны соответствовать предельным номинальным перепадам давления нли сумме предельных номинальных перепадов давления. Верхние пределы измерений или сумма абсолютных значений пределов измерений дифманометров-уровнемеров должны выбираться из ряда: 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 2500, 4000 н 6300 см (0,25; 0,4; 0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10; 16; 25; 40 и 63 и) высоты столба жидкости, уровень которой измеряют.
Предельные номинальные перепады давления или сумма предельных номинальных перепадов давления дифманометров-уравнемеров должны соответствовать веРхним пределам измерений или сумме абсолютных значений пределов измерений с учетом плотности жидкости, уровень которой измеряют. Если днфманометры Рабогаот с разделительными сосудами, то необходимо также учитывать плотность разделительной жидкости. Предельно допускаемые рабочие избыточные давления дифманометров должны соответствовать требованиям ГОСТ 18!40-77. Классы точности дифманометров должны выбираться иа ряда: 0,25; 0,4; 0,5; 0,6; 1; 1,5; 2,5 и 4. Класс точности 4 допускается толька для дифманометров с верхними пределами измерений менее 1О кгс(мз (100 Па).
Пределы допускаеьюй основной погрешности дифманометров классов точности 0,25; 0,4; 0,6; 11 15; 2,5 и 4 определяются значениями -+.0,25; ч-0,4; .+.0,6; -+-1,0; ~1,5; ~2.5 и ~4,0з4 нормирующего значения измеряемой величины (соотзетственно). Согласно ГОСТ 18ИО-77 за нормирующее значение измеряемой величины принимают: верхний предел измерений по расходу — для дифманометров-расходомеров с Равномерной по расходу шкалой (диаграммой) или выходным сигналом, пропорциональным расходу; предельный номинальный перепад давления — для. дифманометров-расходомеров с неравномерной по расходу шкалой (диаграммой) или выходным сигналом, пропорциональным перепаду давления1 нредельный номинальный перепед давления — Лия дифманометров-перепадомеров (нли уровнемеров), у которых номинальный перепад давлении может принимать тольио положительное значение; сумму абсолютных значений предельных номинальных перепадов давления— для дифманометров-уровнемеров (или перепадомеров), у которых номинальный перепад давления может принимать положительное или отрицательное значение.
Вариация показаний или значений выходных сигналов дифманометров указанный выше классов точности не должна превышать значения предела допускаемой основной погрешности. Зона нечувствительности дифманометров не должна превышать половины значения предела допускаемой основной погрешности. По устойчивости к жждействию температуры и влажности окружающего воздухадифманометры должны соответствовать требованиям ГОСТ 12997-76. Йзменеиия показаний или выходных сигналов дифманометров классов точности 0,25; 0,4; 0,5; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5 и 4 при отклонении температуры окружающего воздуха,от нормальной температуры (например, 20-~-5'С) до любой температуры, например от 5 до 50'С на каждые 10'С, не должны превышать значений, выраженных в долях предела допустимой основной погрешнссти, соответственно 1,2; 1,0; 0,9; 0,51 0,6; 0,5; О,З и 0,3. Изменение показаний или выходных сигналов дифманометров класса точности 0,6 и дифманометров остальных классов точности не должно превышать соответственно половины и одной трети значения предела допускаемой основной погрешности при отклонении от номинального значении: напряжения на +1О и — 15% (для дифманометров с нормируемым напряжением питания); тока на+ 1О и — !5% (для дифманометров с нормируемым токо»» питания); частоты на~ 1Гп (дая дифманометров с нормируемой частотой питания переменного тока); давления воздуха на -«0,14 кгс(сма (0,014 МПа) — для дифманометров с нормируемым давлением питания.
Устойчивость дифманометров к механическим воздействиям и магнитным полям, динамические характеристики, смешение нуля под воздействием рабочего избыточного давления обычно устанавливаются в технической документации на аонк ые дифманометры. другими техническими характеристиками дифманометров можно познакомиться в ГОСТ 18140.77. Предельный номинальный перепад давления йдн = р» — р» дифманометров классов точности 0,25; 0,4; 0,5; 0,6 и 1 устанавливается при Ю+.2'С, а для дифмаиометров классов точности 1 5; 2,5 и 4 — при Ю-~-5'С.
При гр адуировке и поверке этих приборов «минусовая» камера сообщается с атмосферой, а перепад давления создается путем подачи воздуха под давлением, равным Лр, в еильховуяя камеру. Номинальные перепады давления дифмаиометров определяются по показанию параллельно подключенного образцового манометра (мнкроманомегра или другого прибора) в кгс!м» или в кгс!сма.
12-2. Днфмаиометры колокольные Дифманометры колокольные могут быть использованы дпя измерения расхода газа по перепаду давления в сужающем устройстве. Эти дифманометры можно применять также для измерения малых избыточных и вакуумметрических давлений газа, а также перепадов давления. Наибольшее распространение из числа колокольных дифманометров получили приборы; использующие один колокол, плавающий в жидкости и перемещающийся под воздействием давления нли разности давлений газа. Таким образом, перемещение колокола может служить мерой измеряемого давления или перепада давления газа. Бывают колокольные дифманометры с двумя колоколами и двухжидкостные г591, ио они распространения не получили.
В приборах с колоколом, свободно плавающим в жидкости, измеряемый перепад давления уравновешивается силой, возникающей вследствие увеличения силы тяжести при его подъеме. Этот способ уравновешивания обычно называют гидросгатическим. Уравновешиваиие измеряемого давления или перепада давления, воспринимаемого колоколом, может осуществляться с помощью специального груза или упругими силами винтовой пружины. а~ Такой способ уравновешивания обычно называют механическим.
Способ уравновешивания с помощью груза широкого распространения не получил и в приборах, выпускаемых в настоящее Й время, не реализуется. У дифманометров колокольных с гидростатическим уравнавешиванием колокол должен и — — П быть топстостенным и с достаточ. ио большой рабочей площадью. В качестве разделительной жидкости затих приборах применяют ртуть. Колокольныедифманометры этого типа в настоящее время ие изготовляют и не применяют. У дифманометров колокольных с Р~ уравновешиванием упругими си- рис.
!2-2-1. Схема дафвааояетра волами винтовой пружины колокола изготовляют тонкостенными, а в качестве разделительной жидкости применяют трансформаторное масло. Форма колоколов у дифмаиомегров колокольной системы может быть разнообразной, но в большинстве случаев колокола выполняются цилиндрической формы, ход которых пропорционален измеряемому давлению или перепаду давления. Имеются также дифманометры с колоколами, внутренние стенки которых имеют профилированную форму, ход этих колоколов пропорционален квадратному корню из значения измеряемого перепада давления ~б9~.
Дифманометры этого типа вследствие сложности изготовления профилированного колокола и необходимости применения в качестве разделительной жидкости ртути распространения не получили. Рассмотрим колокольный дифманометр, схематически показанный на рис. 12-2-1. У этого прибора колокол, подвешенный на постоянно растянутой винтовой пружине, частично погружен в разделительную жидкость (трансформаторное масло), налитую в сосуд. Колокол прибора будет находиться в равновесии, а уровень разделительной жидкости на отметке 0 — 0 до тех пор, пока под колоколом и в сосуде над ним давления одинаковы (Рт = Р )- В этом случае равнодействующая сил, равная разности между силой тяжести колокола и гидростатическим давлением, уравновешивается силой упругости винтовой пружины: (12-2- 1) к„Е = 6„— ЦКрг, где к, — жесткость винтовой пружины, Н м ', Š— длина начального растяжения пружины„ принимаемая равной начальной глубине погружения колокола, м; г — площадь поперечного сечения стенок колокола, м', р — плотность разделительной жидкости, кг м "; 6„ — сила тяжести колокола, Н; д — местное ускорение свободного падения, и с '.