Электроконтактные манометры ЭКМ широко используются в системах автоматического контроля и регулирования давления. Они позволяют оперативно реагировать на изменения давления в трубопроводах и емкостях. В этой статье мы подробно рассмотрим устройство, принцип действия, технические характеристики и области применения электроконтактных манометров.
Назначение и принцип действия ЭКМ
Электроконтактный манометр предназначен для измерения давления с одновременной коммутацией электрической цепи при достижении заданных пороговых значений.
Принцип действия ЭКМ основан на механической связи указателя давления (стрелки) с электроконтактной группой. При изменении давления стрелка поворачивается и при прохождении через значения уставок происходит замыкание или размыкание электрической цепи.
Например, ЭКМ может использоваться для включения насоса при понижении давления ниже заданного уровня и отключения насоса при достижении требуемого давления.
Типы электроконтактных манометров
По конструкции ЭКМ делятся на несколько основных типов:
- Пружинные ЭКМ
- Манометры с мембранной коробкой
- Манометры с трубчатой пружиной
- ЭКМ с электронным преобразователем давления
Пружинные манометры отличаются простотой и надежностью, но имеют ограничения по максимальному давлению. Мембранные манометры применяются для высоких давлений, но нуждаются в более тщательном обслуживании. ЭКМ с электронным датчиком позволяют получить цифровые данные о давлении.
Исполнения электроконтактных групп ЭКМ
По ГОСТ 2405-88 выделяют 6 основных исполнений электроконтактных групп:
- Один переключающий контакт
- Два переключающих контакта
- Один замыкающий и один размыкающий контакт
- Один замыкающий контакт
- Один размыкающий контакт
- Два размыкающих контакта
Например, в исполнении II при вращении стрелки происходит последовательное замыкание и размыкание двух контактов. Это позволяет задать верхний и нижний пороги срабатывания.
Технические характеристики ЭКМ
Основные технические характеристики электроконтактных манометров:
- Диапазон измеряемого давления (как правило, от 0 до 25 кг/см2)
- Пределы допускаемой погрешности (от 0,6% до 2,5% в зависимости от класса точности)
- Диаметр корпуса (от 50 до 250 мм)
- Габаритные размеры
- Масса
- Температурный диапазон (обычно от -40 до +60 °С)
- Максимальное коммутируемое напряжение и ток
Конкретные значения зависят от модели ЭКМ. Например, ЭКМ-1005 имеет диапазон 0-1 МПа и погрешность не более 0,6%.
Применение электроконтактных манометров
ЭКМ широко применяются в системах автоматического контроля, управления и сигнализации в различных отраслях промышленности:
- В энергетике - для контроля давления пара, газа, жидкостей
- В нефтехимии - для контроля давления в трубопроводах
- В водоснабжении и теплоснабжении
- В судостроении и авиастроении
- В пищевой промышленности
По сравнению с другими средствами автоматизации, ЭКМ отличаются простотой конструкции, надежностью и невысокой стоимостью.
Выбор ЭКМ
При выборе электроконтактного манометра необходимо учитывать:
- Диапазон измерения давления
- Требуемую точность измерений
- Условия эксплуатации (температура, вибрации)
- Тип рабочей среды (газ, жидкость, агрессивность)
- Требуемое исполнение электроконтактной группы
- Необходимые электрические характеристики (напряжение, ток)
Также при выборе ЭКМ следует обращать внимание на наличие сертификатов и возможность поверки.
Рекомендации по эксплуатации ЭКМ
Чтобы обеспечить долгий срок службы электроконтактного манометра, необходимо:
- Правильно выполнять монтаж, используя штуцер манометра
- Исключить удары и вибрации
- Защищать от воздействия температур, выходящих за допустимые пределы
- Не превышать максимальное давление
- Регулярно проводить осмотр и при необходимости поверку
- Своевременно устранять неисправности
При появлении отклонений показаний или других признаков неисправности ЭКМ необходимо отправить в ремонт.
Производители электроконтактных манометров
Среди крупнейших российских производителей ЭКМ можно выделить несколько компаний:
- ЗАО "Манометр" (г. Москва) - выпускает ЭКМ серии МП под маркой "Элемер". Имеются сертификаты для применения в опасных производствах.
- АО "Метран" (г. Челябинск) - производит ЭКМ серий ДА и ДВ с радиальным размещением контактов.
- ООО "Термоприбор" (г. Челябинск) - выпускает пружинные ЭКМ серий ТЭКМ и ТЭКМ-Н.
Из зарубежных производителей можно выделить американскую компанию Ashcroft, европейскую WIKA Alexander Wiegand и японскую Yokogawa.
Сравнение моделей ЭКМ разных производителей
Рассмотрим сравнение популярных моделей ЭКМ отечественного и импортного производства в таблице.
| Модель | Диапазон, МПа | Погрешность, % | Цена, руб. |
| ЭКМ-1005 | 0... 1 | 0,5 | 2500 |
| ЭКМ-2005 | 0... 2,5 | 0,5 | 3000 |
| WIKA 212.53 | 0... 1 | 0,6 | 4000 |
Как видно из сравнения, отечественные модели ЭКМ обладают сопоставимыми характеристиками с импортными аналогами, но имеют более привлекательную цену.
Поверка электроконтактных манометров
Для поддержания заявленных метрологических характеристик ЭКМ необходимо периодически проводить поверку. Согласно ПР 50.2.016-94 межповерочный интервал для ЭКМ составляет:
- 1 год - при работе с агрессивной средой;
- 2 года - в остальных случаях применения.
При проведении поверки определяют погрешность ЭКМ и принимают решение о пригодности к дальнейшей эксплуатации.
Перспективы развития ЭКМ
Среди перспективных направлений развития электроконтактных манометров можно выделить:
- Создание моделей с расширенным функционалом (например, с функцией регистрации данных)
- Применение новых конструкционных материалов
- Интеграция с системами промышленной автоматизации на базе протоколов IO-Link, HART
- Разработка цифровых ЭКМ на базе MEMS-датчиков
Расширение функциональности и повышение точности ЭКМ позволит увеличить области их применения в промышленности.
Требования к монтажу ЭКМ
Для обеспечения надежной работы электроконтактного манометра необходимо соблюдать следующие требования к монтажу:
- Монтаж производить только при отсутствии давления в трубопроводе
- Использовать ключ за штуцер манометра, не прикладывать усилий к корпусу
- Применять уплотнительные и прокладочные материалы (фторопласт, паронит)
- Исключить вибрации трубопровода в месте отбора давления
- Предусмотреть запорные краны для отключения ЭКМ при обслуживании
Несоблюдение данных требований может привести к нарушению герметичности, заклиниванию подвижных частей манометра и другим дефектам.
Правила безопасной эксплуатации ЭКМ
При эксплуатации электроконтактных манометров необходимо придерживаться следующих мер безопасности:
- Не превышать предельные значения давления и температуры
- Использовать ЭКМ только по назначению, в соответствии с техническими условиями
- Проводить периодические осмотры и обслуживание
- Обеспечить защиту прибора от механических повреждений и попадания влаги
- Соблюдать правила работы с электрооборудованием при монтаже ЭКМ
Нарушение правил безопасности может привести к выходу прибора из строя, аварии или несчастному случаю.
Достоинства и недостатки электронных ЭКМ
Рассмотрим основные преимущества и недостатки электронных ЭКМ на базе цифровых датчиков:
- Плюсы: высокая точность, широкий функционал, удобство интеграции
- Минусы: высокая стоимость, сложность в обслуживании, сильная зависимость от температуры
В целом электронные ЭКМ перспективны для высокотехнологичных отраслей, а для базовых задач пока предпочтительны пружинные аналоговые модели.
