Вакуумметр. Измерение давления разрежённых газов

Устройство электроконтактного манометра

Конструктивно устройство представляет собой доработанный стрелочный манометр. Отличия заключаются в следующем:

  • Ось стрелки индикатора изолирована от корпуса, деталей электроконтактного прибора и шкалы.
  • На циферблате добавлены две стрелки, задающие (Рвкл) и (Роткл)Их можно перемещать по шкале.
  • Эти стрелки находятся на одной оси с главной индикаторной стрелкой, места их крепления изолированы друг от друга,
  • Индикаторная стрелка вращается независимо от задающих.
  • К подшипникам крепления стрелок подведены токоведущие ламели, электрически присоединенные к соответствующей стрелке. С другой стороны ламели выведены в контактную группу.
  • Провода могут монтироваться к клеммам внутри корпуса, а могут выводиться наружу пучком со смонтированным разъемом на конце.

Иногда стрелку, задающую (Рвкл), делают синего цвета, а стрелку для (Роткл)- красного. Но у большинства моделей обе стрелки синие, и их различают по положению на шкале: (Рвкл) всегда левее. Подключение оборудования к электроконтактному манометру проводится в зависимости от варианта его исполнения.

Для различных потребителей и коммутационных схем выпускается несколько разновидностей (исполнений) устройства:

  1. Одноконтактное нормально разомкнутое.
  2. Одноконтактное нормально замкнутое.
  3. Двухконтактное, оба нормально замкнутых.
  4. Двухконтактное, оба нормально разомкнутых.
  5. Двухконтактное, один нормально замкнутый, другой- нормально разомкнутый.
  6. Двухконтактное, один нормально разомкнутый, другой- нормально замкнутый.

С помощью подбора нужного варианта исполнения можно обойтись без дополнительных инвертирующих реле, усложняющих и удорожающих электрическую схему оборудования и повышающих вероятность его отказа.

Краткий обзор некоторых моделей датчиков и их особенности

ТМ-510Р.05, ТМ-510Р.06

ТМ-510Р.05, ТМ-510Р.06 от производителя ЗАО «Росма» собираются на базе манометров ТМ-510, а после установки электроконтактной приставки становятся полноценными ЭКМ.

В данных моделях ЭКМ используются контакты с магнитным поджатием, которые позволяют коммутировать большие токи с большой разрывной мощностью контактов, по сравнению с приборами, имеющие скользящие контакты.

ЭКМ ТМ-510Р.05, ТМ-510Р.06 характеризуются надежным электрическим соединением при динамических нагрузках.

Основные характеристики:

  1. Двухконтактная электрическая схема;
  2. Максимально возможное напряжение ~380 В;
  3. Максимально возможный ток — 1 А;
  4. Максимально возможная разрывная мощность контактов — 30 Вт;

ЭКМ100Вм

ЭКМ100Вм – является электроконтактным манометром на микровыключателях, предназначен для замыкания или размыкания электрической цепи при достижении заданного предела давления. Обеспечивает визуальную индикацию контролируемого давления.

При необходимости может быть оснащен дополнительными опциями:

  1. Бобышки, отводы или импульсные трубки ;
  2. Краны и клапаны;
  3. Прокладки, переходники, демпферы и т.д.

Модель ЭКМ100Вм имеет следующие характеристики:

  • Диапазон возможных измерений до 4 МПа;
  • Класс точности 2.5;
  • Диаметр корпуса 100 мм;
  • электроконтактной группой V исполнения по ГОСТ 2405-88.

Технологии не стоят на месте, все совершенствуется, в том числе и конструкции измеряемых приборов.

Так, например, современные цифровые датчики ЭКМ-1005, ЭКМ-2005 от заводов-изготовителей Теплоклимат, Теплоконтроль и Элемер, совсем скоро вытеснят устаревшие стрелочные приборы. Это электронные показывающие современные интеллектуальные контактные манометры имеющим как дискретные, так и аналоговый выход (4-20 мА).

Они уже пользуются на рынке достаточно большим спросом

Поэтому не важно, какими характеристиками обладает прибор, рано или поздно появится новый, более удобный и полезный в работе

Что такое электромагнитное реле, их виды и принцип работы

Для чего нужен магнитный пускатель и как его подключить

Что такое термостат и какой у него принцип работы

Что такое контактор: назначение, принцип работы, виды, схемы подключения

Принцип работы и схема подключения теплового реле

Как подключить однофазный электродвигатель — схема с конденсатором

Вакуумметры — виды

Назначением использования вакуумметра является измерение параметров давления разреженной газовой среды, что широко востребовано в промышленности и лабораторных исследованиях. Устройство вакуумметра предусматривает наличие следующих элементов:

  • Преобразователь давления;
  • Измерительный блок.

Преобразовательное устройство выполняет функцию трансформации изменений в состоянии чувствительного элемента в электрический сигнал. Следующий компонент производит оценку величины данного сигнала и пересчитывает ее в единицы измерения прибора, показывая уровень разреженности измеряемой газовой среды.

Вакуумметры – виды

Измерительный блок отображает данные в понятной для пользователя форме и состоит из блока питания и подведенных к нему электрических цепей. Важным элементом конструкции выступает устройство отсчета, которое выполняет пересчет измеряемых параметров и на большинстве агрегатов выполнено в виде жидкокристаллического дисплея.

Вакуумметры применяют косвенные метод измерения, основанный на изменении специфического свойства разряженной газовой смеси и его сравнение с эталонными показателями. Классификация измерителей по принципу действия включает следующие виды устройств:

  • Механические;
  • Пьезорезистивные;
  • Емкостные;
  • Тепловые;
  • Работающие на базе датчиков.

Механические приборы по принципу работы похожи на манометры и осуществляют измерения с помощью трубки с чувствительными тонкими стенками, которая реагирует на смену параметров давления. К данному типу относятся пружинные, компрессионные, диафрагменные, пружинные и деформационные измерители, а также вакуумметры с трубкой Бурдона.

Пьезорезистивные агрегаты характеризуются высокой точностью формируемых данных и поддерживают широкий диапазон измерений. К ним относятся ионизационные и магниторазрядные устройства, а также датчики с нитью накала. Измерители емкостного типа функционируют за счет определения степени деформации эластичных мембран.

Тепловые устройства работают на базе мостов Томпсона и формируют показатели за счет изменения теплопроводности газовой среды под силовым воздействием. По тепловому принципу функционируют термопарные и конвекционные измерители, а также вакуумметры Пирани. Вакуумметры датчикового типа фиксируют параметры газового давления на базе показаний различных вспомогательных узлов слежения, что позволяет получать точные данные.

Также существуют комбинированные приборы — манометры-вакуумметры, которые позволяют определять параметры абсолютного давления и давления вакуумной среды. Шкала устройств имеет значения ниже 0 (для параметров вакуума) и выше 0 — для измерения абсолютного давления.

В числе ведущих производителей представлены бренды Мерадат и Value, приборы которых отличаются высокой точностью измерений и продолжительным сроком службы. Среди востребованных устройств значатся ионизационно-термопарные вакуумметры ВИТ и виброустойчивые модели типа ТВ.

Ионизационный вакуумметр с холодным катодом

В холодном катоде газ ионизируется путём столкновения с электронами, двигающимися в скрещенных электрических и магнитных полях по спиралевидным траекториям. При высоком напряжении между катодом и анодом все электрически заряженные частицы, находящиеся в остаточном газе, ускоряются и движутся к соответствующему электроду. При этом они сами могут ионизировать другие молекулы, соударяясь с ними, или вызывать образование вторичных электронов. Движущиеся к аноду электроны и устремляющиеся к катоду ионы вызывают процесс газового разряда. Остаточный газ в холодном катоде ионизируется электронами

При низком давлении очень важно, чтобы они как можно дольше оставались в области ионизации. Таким образом, повышается вероятность ионизации и продолжительность газового разряда. Дополнительное внешнее магнитное поле усиливает действие процесса

Дополнительное внешнее магнитное поле усиливает действие процесса.

Подключение электроконтактного (сигнализирующего) манометра

 В зависимости от назначения используются различные модификации манометров ЭКМ, имеющие различные типы электрических схем: — тип 1 – одноконтактный на замыкание; — тип 2 – одноконтактный на размыкание; — тип 3 – двухконтактный на размыкание-размыкание; — тип 4 – двухконтактный на замыкание-замыкание; — тип 5 — двухконтактный на замыкание-размыкание; — тип 6 — двухконтактный на размыкание-замыкание.

 (Для наглядности далее приведено обозначение возможных коммутирующих групп на электрической схеме, для манометров типа с 3 по 6)  

Так, из принятых стандартов для сигнальных устройств, следует сказать о цветовой маркировке коммутационных проводов электроконтактных манометров.  При изготовлении, а соответственно и при  подключении коммутационных проводов манометров приняты следующие цвета:

— минимум – синий; — красный – максимум; — желтый – общий.

Реже встречаются задвижки с однофазным электроприводом

Рассмотрим автоматику управления электроприводом SP0. Данный электропривод интересен тем, что питание электродвигателя в минимальной комплектации отключается самим приводом при достижении крайних состояний – положений «открыто» и «закрыто».

Допустим, что задвижка закрыта (Рис. 4). При замыкании манометром фазового провода через вывод min и нормально замкнутые контакты кв реле времени РВ срабатывает промежуточное реле РПО. Это реле замыкает свою цепь питания контактами ко2, включает магнитный пускатель ПО контактами ко1 и подключает нулевой провод к реле времени РВ через контакты ко3. При полностью открытой задвижке конечный выключатель S3 подключает вывод 20 к выводу 22, замыкая линию фазы и включая реле времени. Через промежуток времени, определяемый реле РВ, контакт кв размыкает питание всей схемы открытия.

Схема управления закрытием задвижки аналогична рассмотренной схеме – при достижении верхнего предела давление манометр включает промежуточное реле РПЗ и пускатель ПЗ, также замыкается нулевой провод на реле времени. При полном закрытии задвижки замыкаются выводы 23 и 26 через переключатель S4, запуская реле времени. Через размыкание общего контакта кв обесточивается схема закрытия.

Включение реле времени необходимо для компенсации инерционности электроконтактного манометра. Без задержки возможно многократное срабатывание схемы до размыкания выводов min или max от общего провода.

Рис.4

Пишите ,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Это интересно: Камни для заточки ножей — виды, правила заточки, зернистость

Стрелочные вакуумметры ТВ

На сегодняшний день в продаже можно найти различные датчики для замеров уровня давления в вакууме. Они отличаются друг от друга функционалом, размерами, точностью измерения. Однако, многие покупатели предпочитают стрелочные вакуумметры цифровым устройствам.

Стрелочные вакуумметры ТВ

Высокая популярность стрелочных измерительных приборов заключается в их сфере применения. Она обширнее чем у цифровых моделей. Они подходят для установки ни системы со средним, низким, высоким, сверхвысоким уровнем вакуума.

Еще один важный фактор, который привлекает покупателей – простота конструкции. Стрелочные приборы более надежны, долговечны, они крайне редко ломаются.

Важно знать

  1. Довольно нередко корпуса устройств, предназначенных для измерения напора газов, красят в разные оттенки. Так, оборудование с синим окрасом оболочки служит для определения давления кислорода. Желтым тоном корпуса обладает электроконтактный манометр на аммиак, белым – на ацетилен, серым – на хлор, а темно-зеленым — на водород. Приборы на пропан, а также остальные горючие газы, отличаются красным цветом. Корпус черного оттенка имеют установки, служащие для функционирования с негорючими газами.
  2. Кислородное оборудование в любом случае должно быть обезжирено, так как порой даже маленькое засорение присоединительной втулки и устройства при контакте с насыщенным кислородом может довести до воспламенения и еще хуже — взрыва. Установки на ацетилен не предполагают присутствия в механизме измерения сплавов меди, потому что при соединении с этим элементом есть опасность возникновения взрывоопасной смеси.
  3. Один и тот же манометр (электроконтактный) можно применять для определения давления разных условий (газа, жидкости, пара), если основы его устройства стойкие к данным средам. Если прибор отличается ограниченным использованием, то на его шкале существуют дополнительные знаки, сообщающие о свойствах эксплуатации такой установки.
  4. Нанесенная на стекло устройства красная отметка отвечает предельному давлению измеряемых условий либо рабочему напору емкости в зависимости от области применения манометра.
  5. Обычно обслуживание оборудования (замену, установку, демонтаж) производят водопроводчики, газовщики либо технологический персонал (аппаратчики). Чтобы проверить, к примеру, электроконтактный манометр ДМ, используются масляные колонки. По правилам безопасности, помимо ежегодной апробации, устройства должны дополнительно проверяться по контрольному прибору.

Подключение экм к пускателю

  • admin
  • Стройка и ремонт

Электроконтактные манометры получили очень широкое распространение в системах автоматики безопасности котельных, ТЭЦ и ЦТП. Они не только контролируют давление, но также отлично позволяют осуществлять управление производственными процессами, в частности, включение-выключение насосов. В данных аспектах ЭКМ являются прекрасной альтернативой реле давления. Например, для обеспечения контроля давления водогрейного котла в допустимых пределах необходимо либо два реле давления (отдельно реле низкого и отдельно реле высокого давления), либо всего лишь один электроконтактный манометр с двумя контактными группами.

Промышленностью выпускаются следующие виды ЭКМ:— электроконтактные манометры на микровыключателях;— электроконтактные манометры с магнитомеханическими контактами;— взрывозащищенные.

Чтобы понять, будет ли оправданно применение электроконтактного манометра в данной конкретной схеме, нужно рассмотреть достоинства и недостатки данного прибора.

При установке ЭКМ не потребуется никаких тройников или фитингов, так как он уже собран в едином корпусе для коммутационных контактов и контрольного манометра. То есть в одном приборе мы можем не только контролировать давление, но и видеть текущее его значение. Также достоинствами электроконтактного манометра является простота его настройки, а также более точная визуализация настроенных пределов срабатывания по давлению. Пределы настраиваются с помощью контактных стрелок, без использования специализированного инструмента, необходима только индикаторная отвертка.

Недостатком ЭКМ являются низкие токи коммутации (всего 300-500 мА), что требует подключение управляемых устройств большой мощности производить через промежуточные реле во избежание обгорания контактов манометра.

Принципиальные электрические схемы электроконтактных манометров

Типы исполнения электроконтактных манометров: 1 — указательная стрелка; 2,3 — электроконтактные уставки; 4,5 — зоны замкнутых и разомкнутых контактов соответственно; 6,7 — объекты воздействия

Электроконтактные манометры имеют типовую схему функционирования, которая может быть проиллюстрирована на предыдущем рисунке. При увеличении давления и достижении им определённого значения указательная стрелка 1 с электрическим контактом входит в зону 4 и замыкает с помощью общего контакта 2 электрическую цепь прибора, что в свою очередь, приводит к включению в работу объекта воздействия 6.

Электроконтактный манометр ДМ2010СгУ2 исполнения 5

В зависимости от назначения используются различные модификации ЭКМ, имеющие следующие исполнения электрических схем:Исполнение 1 – с одним контактом на замыкание;Исполнение 2 – с одним контактом на размыкание;Исполнение 3 – с двумя контактами на размыкание-размыкание;Исполнение 4 – с двумя контактами на замыкание-замыкание;Исполнение 5 – с двумя контактами на размыкание-замыкание (левый контакт – размыкающий, правый – замыкающий);Исполнение 6 – с двумя контактами на замыкание-размыкание (левый контакт – замыкающий, правый – размыкающий).

Подключение электроконтактного манометра

Самые распространенные в теплотехнике схемы ЭКМ – это схемы с двумя контактами, то есть исполнения 3, 4, 5 и 6. Рассмотрим подключение на примере электроконтактного манометра ДМ2010СгУ2.

В манометрах данной марки исполнение можно определить по цвету сигнальных стрелок:— исполнение 5 – оба указателя синие.— исполнение 6 – оба указателя красные.— исполнение 3 – левый указатель (min) – синий, правый (max) – красный;— исполнение 4 – левый указатель (min) – красный; правый (max) – синий;

Подключение электроконтактного манометра к приборам электрической цепи осуществляется четырёхжильным кабелем по схеме, обозначенной на рисунке:— контакт 1 — общий провод;— контакт 2 — сигнал min;— контакт 3 — сигнал max;— контакт 4 — заземление.

Контакты пронумерованы на вилке разъема, которая располагается на корпусе манометра, на самой розетке нумерация отсутствует.

Классификация по типу измеряемого давления

Приборы, служащие для получения данных о параметрах давления газа в газгольдерах, транспортирующих магистралях, в газовых баллонах и прочих резервуарах, классифицируются по нескольким признакам. Они различаются по своему устройству и принципу действия.

Устройства, с помощью которых измеряют давление, подразделяются на классы по:

  • виду измеряемого давления;
  • назначению;
  • принципу действия;
  • классу точности.

По виду измеряемого давления приборы, предназначенные для определения точных показателей, делят на манометры, вакуумметры, тягомеры, напоромеры, барометры и другие.

В зависимости от степени защищенности от влияния внешней среды производят следующие приборы:

  • стандартные;
  • защищенные от попадания пыли;
  • водонепроницаемые;
  • защищенные от агрессивных сред;
  • взрывоустойчивые.

Одно изделие может сочетать в себе несколько видов защиты.

На схеме представлено разделение измерительных устройств по принципу действия, по виду давления, по применению и по отображению. Жидкостные и грузопоршневые приборы для получения данных о давлении газа применяют редко

Манометр представляет собой небольшой по размерам прибор, с использованием которого измеряют давление или разность давлений. Принцип работы этого контрольно-измерительного прибора зависит от его внутреннего устройства. В пределах одного класса они еще подразделяются на группы в зависимости от класса точности.

Чтобы измерить абсолютное давление, показатели которого отсчитывают от абсолютного нуля (вакуума), применяют абсолютные манометры. Избыточное давление определяют манометром избыточного давления. В общем случае все разновидности таких приборов называют одним словом: «манометр».

Большинство разновидностей манометров предназначено для измерения величин избыточного давления. Их особенность в том, что они показывают давление, представляющее разницу между абсолютным и атмосферным.

Вакуумметры — это устройства, показывающие значение давления разреженного газа. Применяя мановакуумметры, измеряют избыточное давление и давление разреженного газа. Информация отображается на единой шкале.

С помощью напоромеров определяют параметры избыточного давления со значениями до 40 кПа. Тягомеры, напротив, позволяют измерить разреженность до – 40 кПа. Тягонапоромерами измеряют разреженность и избыточное давление в интервале от – 20 до + 20 кПа.

Манометры применяют в самых разнообразных отраслях

Работа с газом предполагает высокий риск, поэтому важно контролировать все показатели системы. Информация о давлении дает пользователям сведения о текущем состоянии измеряемого объекта. Дифференциальными манометрами можно определить разность давлений в двух подлежащих исследованию произвольных  точках

Микроманометр — это дифманометр, позволяющий измерить значения разности давлений в пределах 40 кПа

Дифференциальными манометрами можно определить разность давлений в двух подлежащих исследованию произвольных  точках. Микроманометр — это дифманометр, позволяющий измерить значения разности давлений в пределах 40 кПа.

Программное обеспечение

Метрологически значимая часть программного обеспечения (ПО) вакуумметров представляет собой специализированное ПО установленное в измерительном электронном блоке и выполняющее функции приема, обработки и отображения измерительной информации.

Во встроенном измерительном электронном блоке используется ПО разработанное изготовителем для выполнения его функций. Конструкция вакуумметров со встроенным измерительным электронным блоком исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию.

В контроллерах Display и Graphix используется специальное встроенное программное обеспечение. Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО контроллеров указаны в таблице 1.

Влияние встроенного ПО вакуумметров учтено при нормировании метрологических характеристик.

Уровень защиты ПО «Высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 1 — Идентификационные данные (признаки) ПО

Идентификационные данные (признаки) Значение
Идентификационное наименование ПО GRAPHIX controller
Номер версии (идентификационный номер) ПО 1.10.00 и выше
Цифровой идентификатор ПО 0x39 (“9” в ASCII)
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО СRC

Устройство и принцип работы электроконтактного манометра

При эксплуатации теплотехнического оборудования важнейшую роль играет обеспечение безопасности не только самого оборудования, но и персонала, который его обслуживает. Для этого необходимо, чтобы рабочие параметры агрегатов не выходили за допустимые пределы, установленные заводом-изготовителем. Если же такое произошло, то необходимо, чтобы автоматика безопасности немедленно останавливала оборудование и не давала ему включаться до устранения неисправности.

В состав автоматики безопасности входит большое число приборов, каждый из которых отвечает за контроль своего параметра. Например, для контроля давления теплоносителя в котлах, системах отопления используются реле давления или электроконтактные манометры (ЭКМ).

Устройство электроконтактных манометров позволяет не только измерять избыточное давление жидкостей, паров и газов, но также и осуществлять управление внешними электрическими цепями путем включения и выключения контрольно-коммутационных контактов в схемах сигнализации, автоматики и блокировки технологических процессов.

Электроконтактные манометры изготавливаются с замыкающими и размыкающими контактами (зависит от типа исполнения) сигнального устройства, имеющими установку на срабатывание при верхнем и нижнем заданных значениях давления. Благодаря различным исполнениям ЭКМ в теплотехнике можно использовать не только для защитных целей, таких как контроль давления теплоносителя в котельных или ЦТП, но также и для управления активными компонентами данных систем – насосами, клапанами и так далее.

Принцип работы электроконтактного манометра

Алгоритм измерения давления ЭКМ идентичен пружинному манометру и основан на уравновешивании измеряемого давления силами упругой деформации трубчатой пружины. Устройство электроконтактного манометра в чем-то также похоже на пружинные манометры, но имеет свои нюансы в связи с появлением коммутационных контактов.

Измеряемое давление подается во внутреннюю полость манометрической пружины (1) (трубки Бурдона), один конец которой жестко закреплен в держателе (2) с помощью пайки, а другой свободен. При подаче давления внутрь трубки перемещение ее свободного конца через тягу (3) передается на сектор (4) и трибку (5) с насаженной на ее ось стрелкой (6). Стрелка перемещается вдоль шкалы (7) и показывает измеряемое давление. Вместе с показывающей стрелкой перемещается и поводок (8), несущий на себе контакт (9). Поводок (8), в свою очередь, перемещается между двумя подвижными поводками, несущими на себе контакты. Подвижные поводки ограничены сигнальными стрелками (10) и (11). Когда измеряемое давление достигает значения, заданного сигнальными стрелками, поводок (8) с контактом замыкается со стрелкой и тем самым происходит размыкание или замыкание электрической цепи, к которой подключены контакты ЭКМ. В результате данные коммутационные режимы можно использовать для управления оборудованием или процессами.

Устройство и принцип работы электроконтактного манометра, 4.50 / 5 (4 голосов)

Расскажите о нас друзьям:

Использование, преимущества и недостатки электроконтактных манометров

Бытовое применение электроконтактных манометров ограничено системами водоснабжения: изделия обеспечивают стабилизацию давления в индивидуальных контурах. Иногда такие приспособления применяются и в компрессорах, оснащенных ресиверами со сжатым воздухом. При падении давления ниже установленного уровня ЭКМ подает команду на включение насоса на подкачку. К плюсам манометров, оснащенных электроконтактным механизмом, специалисты относят следующие качества:

  • Удобную компоновку, объединяющую электроконтактный манометр и коммутационный блок в едином корпусе.
  • Возможность настройки чувствительности по давлению.
  • Наглядную визуализацию настроек.

Среди недостатков обычно упоминают низкие токи коммутации (из-за этого возникает необходимость подключать мощные насосы и клапаны через дополнительные реле). Впрочем, несмотря на эти минусы, простота и точность работы манометров обуславливает стабильную востребованность таких изделий.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий