Электрические манометры и вакуумметры — раздел Приборостроение, Трудно переоценить роль информационно-измерительной техники и измерительных технологий во всех сферах деятельности и жизни общества Действие Приборов Этой Группы Основано На Свойстве Некоторых Материалов Измен…
Действие приборов этой группы основано на свойстве некоторых материалов изменять свои электрические параметры под действием давления.
Пьезоэлектрические манометры
Конструкция преобразователя пьезоэлектрического манометра показана на рис.2.148. Измеряемое давление через мембрану 7 действует на пьезоэлементы 8 и 9, расположенные так, что на их внутренних гранях, соприкасающихся с металлической прокладкой 4, возникают одноименные заряды. Потенциал с внутренних граней пластинок снимается изолированным проводником 3, присоединенным к прокладке 4, а с внешних граней пьезоэлементов – через корпус и металлические прокладки 2 и 5, мембрану 7 и шарик 10, крышку 1. Штуцер 6, зажимающий мембрану 7, служит для присоединения чувствительного элемента к объекту измерения.
Величина электрического заряда будет прямо пропорциональна давлению:
q=kpS,
где q – заряд, Кл; к – пьезоэлектрическая постоянная, Кл/Н; р –давление, Па; S — площадь поверхности пластин, м 2 .
Измерение заряда выполняется электронной схемой.
Тензометрические манометры
В качестве чувствительного элемента в тензометрических манометрах применяются тензорезисторы, принцип действия которых основан на изменении сопротивления под действием деформации.
Конструкция тензометрического манометра приведена на рис. 2.149. Манометр имеет цилиндрический корпус 4, образующий в верхней части упругую мембрану, а в нижней – штуцер для подвода измеряемого давления р. К мембране припаяна круглая сапфировая пластина 1, на поверхность которой нанесены тонкопленочные полупроводниковые тензорезисторы R 1 …R4 из монокристаллического кремния.
Тензорезисторы с помощью припаянных к ним выводных проводов 5, соединены со сборными пластинками 2, закрепленными на кольце из диэлектрика 3.
Давление в манометре измеряется схемой неуравновешенного моста, плечами которого являются тензорезисторы R 1 …R4 .
В результате деформации мембраны с сапфировой пластинкой 1 и тензорезисторами возникает разбаланс моста в виде напряжения, которое с помощью усилителя преобразуется в выходной сигнал, пропорциональный измеряемому давлению.
тепловых вакуумметров
В термопарном тепловом вакуумметре температуру измеряют термопарой 5, изготовленной из хромель-копели, и соединенной с нитью при помощи крючка из тонкой проволоки. Температура нити измеряется милливольтметром, подключаемым через электрические вводы 1.
Тепловые вакуумметры применяются для измерения очень малых величин давления (вакуума) 
Дифференциальные манометры
Наиболее широкое распространение в промышленности получили мембранные и сильфонные дифференциальные манометры.
Мембранные дифференциальные манометры
Схема мембранного дифференциального манометра типа ДМ с дифференциально-трансформаторным преобразователем представлена на рис. 2.151,а. Чувствительным элементом этого манометра является мембранный блок, состоящий из двух мембранных коробок 1 и 3, закрепленных в корпусе 2. Мембранные коробки изготовлены из гофрированных мембран, выполненных из немагнитного хромоникелевого сплава. Внутренние полости коробок заполнены дистиллированной водой и черех отверстие в перегородке сообщаются между собой. С центром верхней мембраны связан сердечник 4 дифференциально-трансформаторного преобразователя 5. Сердечник 4 перемещается внутри разделительной трубки 6, выполненной из немагнитной стали. Давление р 1 и р2 в камеры дифференциального манометра подводится трубками через запорные вентили, причем давление р1 больше давления р2 . Под действием измеряемой разности давлений (р1 -р2 ) нижняя мембранная коробка 1 сжимается и жидкость из нее перетекает в верхнюю мембранную коробку 3, вызывая перемещение центра мембраны верхней коробки, а вместе с ней и сердечника 4 преобразователя до тех пор, пока усилие от приложенной к мембранному блоку разности давлений не уравновесится упругими силами мембранных коробок. Перемещение сердечника 4 приводит к изменению напряжения выходного сигнала пропорционально измеряемому перепаду давления.
Дифференциальные манометры типа ДМ выпускаются на предельные перепады давления 1,6…630 кПа.
Сильфонные дифференциальные манометры
Сильфонные дифференциальные манометры выпускаются на предельные перепады давления 1…4 кПа, они рассчитаны на предельно допустимое рабочее избыточное давление 25 кПа.
Развернуть
Все темы данного раздела:
Строго говоря, применение формулы для вычисления погрешности измерения невозможно, поскольку истинное значение измеряемой величины неизвестно. На практике хист заменяется на его оценку –
2. Средства измерения и контроля. 2.1. Классификация средств измерения и контроля по определенным признакам. Средства измерения и контроля классифи
Одним из основных параметров, определяющих ход технологических процессов, является температура. Работа металлургических агрегатов характеризуется температурой жидкого металла, шлака, дымов
1.Манометрический термометр состоит из термобаллона, к
Давление является важнейшим параметром, характеризующим протекание технологических процессов в различных отраслях промышленности. Согласно молекулярно-кинетической теории материи под давлением пони
Широкое использование давления, его перепада и разряжения в технологических процессах вызывает необходимость применять разнообразные методы и средства измерения и контроля давления. Методы
Средства измерения, определяющие количество вещества, протекающего через поперечное сечение трубопровода за определенный промежуток времени, называются расходомерами. Существует сле
Средства измерения уровня жидкой среды называют уровнемерами. Они нашли широкое применение для измерения количества топлива в баках транспортных средств – летательных аппаратов, автомобилей,
В области автоматического анализа состава или физико-химических свойств газов и жидкостей используются следующие основные понятия и определения. Анализатор – устройство для получени
Для определения количественного состава смесей жидкостей непосредственно на технологических установках широкое применение нашли автоматические хроматографы, принцип действия которых не отличается о
I. Классификация. Автоматический регулятор (АР) – устройство, совокупность устройств, посредством которого осуществляется процесс автоматического регулирования. Функция АР
Двухпозиционные регуляторы – Рп2 – это такие приборы, выходная величина которых может принимать только два значения. Зависимость «y» от «x» — разность между текущим и за
Трехпозиционными регуляторами называют такие приборы, выходная величина которых может принимать три установившихся значения. Они отличаются от двухпозиционных формами статических характеристик реле
Регуляторами с переменной структурой называют приборы, содержащие ключевые (релейные) элементы, которые в соответствие с выбранным законом размыкают или восстанавливают различные каналы передачи ин
Импульсный регулятор – это регулятор, в структуре которого имеется непрерывная часть и импульсный элемент, преобразующий непрерывно изменяющуюся входную величину в последовател
I. Кроме основного контура схема содержит эталонную модель системы – ЭМС и
I. Элементная база электрических регуляторов. Электрические регуляторы строятся на элементах интегральной технологии изготовления: на ИМС, которые реализуют основные состав
Для построения гидравлических регулирующих устройств применяются струйные и золотниковые преобразователи. I. Струйный преобразователь.
Исполнительные механизмы реализуют различные звенья, как правило с нелинейными статическими характеристиками.
Преимущества: простота устройства и обслуживания. Недостатки: ограниченное по величине перестановочное усилие. ПСП: создают значительное перестановочное усилие и большую величину
