Электроконтактный манометр ЭКМ: технические характеристики

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:

1. Один переключающий контакт
2. Два переключающих контакта
3. Один замыкающий и один размыкающий контакт
4. Один замыкающий контакт
5. Один размыкающий контакт
6. 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.

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.