Грузопоршневые манометры широко используются в промышленности для точного измерения давления. Эти приборы отличаются высокой надежностью и стабильностью показаний. Давайте подробно разберем, как устроены и работают грузопоршневые манометры.
Общие сведения о грузопоршневых манометрах
Грузопоршневой манометр – это прибор для измерения избыточного, абсолютного или дифференциального давления жидких и газообразных сред на основе уравновешивания измеряемого давления грузами известной массы, действующими на поршень.
Принцип действия грузопоршневого манометра основан на уравновешивании сил, действующих на поршень. С одной стороны на него действует измеряемое давление p, а с другой – сила тяжести известных грузов G. При этом выполняется формула:
G = p * Sпр
где Sпр – приведенная площадь поршня.
Грузопоршневые манометры обладают рядом преимуществ:
- Высокая точность измерений
- Стабильность показаний
- Возможность измерения как избыточного, так и абсолютного давления
- Простота конструкции
К недостаткам можно отнести громоздкость конструкции и необходимость точного горизонтального расположения.
Грузопоршневые манометры широко используются для поверки и градуировки других средств измерения давления, а также в качестве рабочих эталонов давления.
Конструкция и принцип работы
Основным элементом грузопоршневого манометра является измерительная колонка. Она состоит из цилиндра с отшлифованным отверстием, в котором перемещается поршень.
В качестве рабочей жидкости чаще всего используется трансформаторное масло. Оно обладает малой вязкостью, хорошей смазывающей способностью и невысокой сжимаемостью.
Существуют поршни двух типов: сплошные и дифференциальные. Последние имеют разные диаметры торцевых поверхностей.
Для создания давления в системе используются насосы и прессы. Они обеспечивают плавное регулирование давления при поверке.
Уравновешивание поршня производится с помощью набора калиброванных грузов. Их масса точно соответствует определенным значениям давления.
Важный узел грузопоршневого манометра - система автоматического вращения поршня. Она предотвращает заедание поршня в цилиндре.
Таким образом, конструкция грузопоршневого манометра относительно проста, но обеспечивает высокую точность измерений давления.
Перед началом работы система заполняется рабочей жидкостью и вытесняется воздух. Затем подводится измеряемое давление и производится балансировка поршня грузами.
По массе установленных грузов рассчитывается давление среды.
Требования к условиям эксплуатации
Для обеспечения заявленных метрологических характеристик грузопоршневых манометров необходимо соблюдать определенные условия их эксплуатации.
В частности, температура окружающей среды должна находиться в диапазоне 20±5°С. При выходе за эти пределы потребуется вводить температурную поправку.
Кроме того, прибор должен быть установлен строго горизонтально с допустимым отклонением не более 0,5°. Это необходимо для исключения дополнительных погрешностей из-за перекоса поршня.
Особенности эксплуатации
При использовании грузопоршневых манометров следует учитывать некоторые особенности.
Во-первых, перед началом работы обязательно требуется тщательная подготовка - заполнение системы жидкостью, вытеснение воздуха, балансировка.
Во-вторых, в процессе измерений необходимо обеспечивать плавное вращение поршня для уменьшения трения.
В-третьих, при длительных перерывах в работе рекомендуется разгружать прибор для защиты поршневой пары от деформации.
Соблюдение этих несложных правил позволит максимально продлить срок службы грузопоршневого манометра.
Методы поверки
Согласно нормативным документам, грузопоршневые манометры должны периодически проходить поверку. Она может выполняться следующими методами:
- Сличение показаний с эталонным манометром
- Сравнение с образцовым грузопоршневым манометром
- Прямое измерение давления с помощью калиброванных грузов
Поверка включает внешний осмотр, опробование, определение метрохарактеристик, оформление результатов. Интервал между поверками обычно составляет 1 год.
Организации, осуществляющие поверку манометров в Москве
Поверку грузопоршневых манометров осуществляют специализированные метрологические лаборатории. К таким организациям в Москве относятся:
- ФБУ "Ростест-Москва"
- ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева"
- ООО "КронаСервис"
Обращение в аккредитованную лабораторию гарантирует качественное выполнение поверки в соответствии с нормативными требованиями.
Выбор манометра грузопоршневого МП
При выборе грузопоршневого манометра МП необходимо учитывать диапазон измерений, требуемую точность, условия эксплуатации.
Среди линейки моделей МП можно выделить МП-600 - прибор с рабочим давлением до 600 МПа и классом точности до 0,01%.
Конструктивно манометр МП-600 оснащен усиленной поршневой парой, автономной системой привода и развитой автоматикой. Это обеспечивает надежность и долговечность при высоких давлениях.
Требования к персоналу
Работа с грузопоршневыми манометрами требует специальной подготовки персонала.
Оператор должен изучить руководство по эксплуатации прибора, пройти инструктаж по технике безопасности и иметь практические навыки работы с манометрической аппаратурой.
Техническое обслуживание и ремонт могут выполняться только квалифицированными специалистами с опытом работы с высокоточной измерительной техникой.
Персонал, проводящий поверку грузопоршневых манометров, должен иметь свидетельство о поверке и знать соответствующие нормативные документы.
Правила транспортировки и хранения
При транспортировке грузопоршневых манометров необходимо исключить удары и перегрузки, которые могут нарушить юстировку прибора.
Хранение должно осуществляться в закрытых отапливаемых помещениях при температуре от +10 до +35°С и влажности до 80%.
В период хранения рекомендуется периодически вращать поршень и заполнять систему рабочей жидкостью для предотвращения коррозии прецизионных деталей.
Меры по обеспечению безопасности
При эксплуатации грузопоршневых манометров должны соблюдаться следующие меры безопасности:
- Заземление корпуса прибора
- Защита от перегрузки по давлению
- Герметичность гидросистемы
- Использование средств индивидуальной защиты
Это позволит избежать опасных ситуаций при работе с грузопоршневыми манометрами.
Перспективы развития грузопоршневых манометров
Дальнейшее совершенствование грузопоршневых манометров идет по пути:
- Повышения точности измерений
- Расширения диапазонов измеряемых давлений
- Автоматизации процесса измерения и обработки данных
- Уменьшения габаритов и массы
- Увеличения срока службы и надежности
Это позволит еще шире использовать грузопоршневые манометры в промышленности для высокоточных измерений давления.
