Od roku 1939, ke? sa membr?nov? tlakomery zdokona?ovali, ?oraz viac nahr?dzali kvapalinov? v?kuov? tlakomery. Pou?itie membr?ny namiesto kvapaliny eliminuje mo?nos? vstupu p?r pracovnej kvapaliny do v?kuov?ho syst?mu; Navy?e citlivos? membr?nov?ch tlakomerov je rovnak? pre v?etky plyny a pary.

Aplik?cia spo?ahliv? a presn? elektrick? met?dy Meranie pohybu membr?ny rob? z t?chto tlakomerov relat?vne jednoduch? a spo?ahliv? pr?stroje. V princ?pe sa membr?nov? tlakomer nel??i od aneroidn?ho. V p?vodn?ch n?vrhoch membr?nov?ch tlakomerov sa pohyb membr?ny meral predov?etk?m optick?mi met?dami. Tieto tlakomery umo??ovali mera? tlak aj pod 1 mtorr, ale pravdepodobne kv?li n?zkej odolnosti vo?i vibr?ci?m sa vo v?kuovej technike ve?mi nepou??vali.

IN V poslednej dobe Existuje tendencia opusti? predch?dzaj?ce optick? met?dy na meranie pohybu membr?ny v prospech elektrick?ch. To nielen?e v?razne zvy?uje citlivos? merania, ale ?o je d?le?itej?ie, v?razne zvy?uje spo?ahlivos? membr?nov?ch tlakomerov a zjednodu?uje ich obsluhu. Vo v???ine pr?padov tvor? membr?na spolu s pr?davnou pevnou elektr?dou pokovovanie elektrick?ho kondenz?tora. Ak?ko?vek pohyb membr?ny a t?m aj ak?ko?vek zmenu tlaku mo?no zaregistrova? zmenou kapacity tohto kondenz?tora.

Spodn? hranica merania najjednoduch?ieho membr?nov?ho tlakomera nie je vo v???ine pr?padov obmedzen? zmenami elasticity alebo hyster?zie membr?ny a nie ?a?kos?ami pri meran? mal?ch zmien kapacity, ale nestabilitou od??tania v d?sledku nerovnomernej teploty tlakomer. Pressey, ktor? teoreticky a experiment?lne ?tudoval teplotn? nestabilitu, dospel k z?veru, ?e aj v dobre skon?truovanom tlakomere teplotn? koeficient kapacita ac m??e dosiahnu? hodnoty r?dovo 1 0~4 deg -1. Ako uk?zal, z?vislos? kapacity od teploty je sp?soben? najm? dvoma d?vodmi: zmenou medzery kondenz?tora v d?sledku line?rnej expanzie puzdra a mo?n?ho zdeformovania membr?ny sp?soben?ho nerovnomern?m roztiahnut?m. r?zne ?asti tlakomer,

Je mo?n? skon?truova? laborat?rne a priemyseln? tlakomery s line?rnou stupnicou v rozsahu od 0 do 1 torr, schopn? zaznamen?va? zmeny tlaku a? do 1 mtor. S?riov? tlakomery od Consolidated Electrodynamics teda maj? line?rnu stupnicu v rozsahu od 0 do 150 mtorr a umo??uj? zaznamen?va? zmeny tlaku a? do 0,1 mtorr. Posun nulovej hodnoty manometra je ur?en? takmer ?plne (ve?mi ve?k?m oneskoren?m) zmenou teploty manometra.

Niektor? tlakomery maj? vlnit? membr?nu. Zvlnenie zvy?uje citlivos? pribli?ne o jeden r?d a o rovnak? hodnotu oslabuje vplyv teplotn?ch zmien vonkaj?ie prostredie. N?ro?nos? v?roby a pr?sne prev?dzkov? po?iadavky v?ak br?nia ?irok?mu pou?itiu vlnit?ch membr?n. Zlo?itos? procesu v?roby tak?chto membr?n je dobre ilustrovan? v ?l?nku Cooka a Denbyho.

Existuj? aj in? elektrick? met?dy na meranie odch?lky membr?ny od jej rovnov??nej polohy s presnos?ou na desatiny mikr?nu. Napr?klad membr?nov? tlakomer Mathieson a Eden zaznamen?va zmeny tlaku a? do 1 mTorr.

Meranou veli?inou v ?om je nap?tie struny. Tlakomery pracuj?ce na princ?pe variabilnej vz?jomnej indukcie s? zauj?mav? t?m, ?e sp?jaj? vysok? citlivos? s linearitou v ?irokom rozsahu tlakov. Tlakomer Diebeler a Cordero je zn?zornen? na obr. 20. Vlnit? bronzov? membr?na s priemerom 73 mm je prisp?jkovan? m?kkou sp?jkou na meden? valcov? teleso, ktor? je spojen? s v?kuov? syst?m cez ?zky stent-g?l. V dr??kach r?mu z izola?n? materi?l s? navinut? dve vinutia, ktor? tvoria transform?tor (prim?rne vinutie m? v???? priemer). Medzera medzi sekund?rnym vinut?m a membr?nou v rovnov??nej polohe je 0,13 mm.

Pri prechode striedav?ho pr?du s frekvenciou 2,5 MHz cez prim?rne vinutie vytv?raj? n?m indukovan? v?riv? pr?dy v membr?ne elektromagnetick? protiak?n? pole, ktor? zni?uje koeficient vz?jomnej indukcie medzi vinutiami transform?tora. S rast?cou medzerou medzi membr?nou a sekund?rnym vinut?m sa zvy?uje aj koeficient vz?jomnej indukcie vinut?. Ve?kos? vz?jomnej indukcie z?vis? line?rne (s odch?lkami do 1 %) od pohybu membr?ny v rozsahu do 0,5 mm. Pohyb membr?ny o 25 µg zodpoved? zv??eniu vz?jomnej indukcie o 8-10 ~ 3 µg. (Pod?a ?dajov na obr. 14 pre kapacitn? met?du merania nelinearita od??tania presahuje 15 % pri pohybe membr?ny len o 13 µm.) Na meranie vz?jomnej indukcie s? prim?rne vinutia dvoch transform?torov zapojen? do s?rie, z ktor?ch jeden je namontovan? v manometri a druh? je pomocn? (s kon?tantnou hodnotou vz?jomnej indukcie), nap?jan? stabilizovan?m gener?torom na 2,5 MHz.

Sekund?rne vinutia transform?torov boli spojen? k sebe tak, ?e v rovnov??nej polohe membr?ny sa vyrovnali nap?tia v oboch vinutiach, ??m sa obvod vyrovnal. Pohyb membr?ny naru?uje rovnov?hu obvodu a vytv?ra rozdielov? sign?l ?mern? mno?stvu pohybu membr?ny. Tento sign?l bol zosilnen? konven?n?m elektronick?m zosil?ova?om a priveden? do ??seln?ka. Pri maxim?lnej citlivosti zosil?ova?a zodpovedala celkov? v?chylka ihly n?stroja tlaku 10 mtorr. Uk?zalo sa, ?e hladina hluku tlakomeru zodpoved? tlaku 0,1 mtorr (alebo posunutiu membr?ny 0,05 µm)\ tento hluk je sp?soben? najm? vibr?ciami mechanickej v?vevy.

Membr?nov? skri?a (pozri obr. 20) je umiestnen? v sklenenom valci, evakuovanom na referen?n? tlak pod 10~ 5 Torr. Tlakomer tejto kon?trukcie m? pomerne ve?k? tepeln? ?asov? kon?tantu, v?aka ?omu sa jeho ?daj men? ve?mi pomaly pri zmene okolitej teploty. V praxi zmena izbov? teplota v rozmedz? 3-4°C neovplyv?uje ?daj tlakomeru. (Met?da evakuovan?ho pl???a je pou?ite?n? v pr?pade mal?ch tlakomerov na zn??enie vplyvu zmien vonkaj?ej teploty; ako uk?zal Pressey, n?hle zmeny vonkaj?ej teploty v?razne menia nulov? ?daj, ale aj pri pomal?ch zmen?ch je potrebn? pravidelne kontrolova? spr?vnos? jeho polohy.) Detaily kon?trukcie tohto tlakomera a jeho Elektrick? obvod je pop?san? v prac. Diferenci?lny transform?tor bol ?spe?ne pou?it? v mechovom tlakomere s presnos?ou merania na spodnej hranici ±5 mtorr a jeho v?stupn? sign?l bol line?rne z?visl? od tlaku do 60 torr.

Je potrebn? poveda? p?r slov o membr?nov?ch tlakomeroch ur?en?ch na meranie tlaku pary. V tak?chto tlakomeroch funguje membr?na ako ventil, ktor? uzatv?ra otvor ved?ci do n?doby s testovanou kvapalinou. Meradlom tlaku pary je sila, ktor? mus? p?sobi? na membr?nu, aby ju udr?ala v rovnov??nej polohe. V jednom z prv?ch n?vrhov tak?chto zariaden? bola membr?na pripevnen? na koniec dlh?ho a ?ahk?ho z?vesu kyvadla. Aby membr?na zostala nad otvorom, bol zmenen? uhol sklonu cel?ho zariadenia. Pomocou jednoduchej kalibr?cie bola stanoven? z?vislos? sily p?sobiacej na membr?nu od uhla sklonu zariadenia. Toto zariadenie umo?nilo mera? tlak pary do 3 mTorr s presnos?ou ±10 %.

Vo vylep?enom pr?stroji Ernsbergera a Pitmana bolo kyvadlo nahraden? kremennou ?pir?lovou pru?inou, aby sa v?razne zv??ila citlivos? (obr. 21). Sk?man? l?tka je umiestnen? v spodnej n?dobe, termostaticky riadenej s presnos?ou ±0,01° C. N?doba je napojen? na v?kuov? syst?m ods?van? sklenenou dif?znou pumpou, ktor? je od syst?mu oddelen? chladen?m lapa?om. Outlet

N?doba s plochou cca 10 cm2 je pokryt? piestom pozost?vaj?cim z troch s?udov?ch kot??ov. Piest je zavesen? na kremennej vlasovej pru?ine, ktor? mo?no zdvihn?? alebo spusti? na nastavenie pomocou malej br?ny. Pri kalibr?cii syst?mu pomocou Sekven?n?ho za?a?ovania piestu z?va?iami bola zisten? tuhos? ?pir?ly 0,8439 mm/dyn. Pre piest s plochou 10 cm2 je za?a?enie 1 dyn ekvivalentn? tlakov?mu rozdielu 0,075 mtorr, tak?e mo?no ?ahko dosiahnu? presnos? merania pribli?ne 0,01 mtorr. V d?sledku pr?tomnosti chladen?ho lapa?a je tlak p?r nad piestom v sk?manom tlakovom rozsahu v?dy n?zky; Pod?a v?po?tov to nie je viac ako 0,3% tlaku pod piestom. (Na zn??enie prietoku pary do syst?mu bola zvolen? kon?trukcia piestu s tromi kot??mi.) Teplota v?stupnej steny n?doby sa udr?iava 8-1O 0 C nad teplotou termostatu pomocou mal?ho elektrick?ho ohrieva?a, aby sa zabr?nilo kondenz?cii pary v medzere medzi piestom a steny otvoru.

Ernsberger a Pitman upozor?uj? na ?a?kosti pri overovan? presnosti ich pr?stroja kv?li ch?baj?cemu spo?ahliv?mu referen?n?mu tlakomeru na meranie tlaku pary. (Aj pre elasticitu ortu?ov?ch p?r dosahuje rozdiel pod?a r?znych autorov hodnotu okolo 10 %.) Napriek tomu Ernsberger a Pitman namerali tlak ortu?ov?ch p?r v teplotnom rozsahu od 10 do 6O 0 C s rozptylom merania. v?sledky v rozmedz? ± 1 %. Po d?kladnej anal?ze v?etk?ch mo?n?ch zdrojov ch?b autori dospeli k z?veru, ?e absol?tna presnos? ich meran? nebola hor?ia ako ± 1 %.

LITERAT?RA

1. Biondi M. A., Rev. ScL Instr., 24, 989 (1953).

2. M as 1 as h G. J., Rev ScL Instr., 23, 367 (1952).

3. Maguire F. S., Thomas A. G., J. ScL Instr., 38, 261 (1961).

4. Hi s k m a p K. S. D., Rev. ScL Instr., 5, 161 (1934).

5. Hickman K.S.D., Weyerts W.J., J. Am. Chem. Soc, 52, 4714

(1930).

6. Rayleigh, Phil. Trans., 196A, 205 (1901).

7. Newbury K., Utter back C. L., Rev. ScL Instr., 3, 593 (1932).

8. Sh r a d e r J. E., R u d e r H M., Phys. Rev., 13, 321 (1919).

9. Rezb?r E. K-, /. Am. Chem. Soc, 45, 59 (1923).

10. Johnson M. C., Harrison G. 0., J. ScL Instr., 6, 305 (1929).

11. Fa rquh podpa?a?stvo J., Kermicle H. A., Rev. ScL Instr., 28, 324 (1957); Zigman P., Rev. ScL Instr., 30, 1060 (1959); Elliott K.W.T., Wilson D.C., Mason F.C.P., Bigg P.H., J. ScL Instr., 37, 162 (1960); Hart H. R., 38, 300 (1961); Hirsch E.H., J. ScL Instr., 36, 477 (1959); Kern p. J. F., J. ScL Instr., 36, 77 (1959).

12. P a n n e 1 J. R., Fluid Velocity and Pressure, Lond?n, 1924, s. 91.

13. Dodge R.A., Thompson M.J., Fluid Mechanics, McGraw-Hill, N.Y.

1937

14. Sederholm P., Benedicks C., Arkiv. f. Mat. Astr. och Fys., 27, A8

(1940).

15. McLeod H., Phil. Mag., 48, 110 (1874).

16. Jans en C. G. J., Venem a A., Vacuum, 9, 219 (1959).

17. Bixler H. J., Michaels A. S., Parker R. B., Rev. ScL Instr 31,

1155 (1960).

18. A r m b r u s t e r M. H., J. Am. Chem. Soc, 68, 1342 (1946).

19. F 1 o s d o r f E. W., Ind. Ing. Chem., Anal. Ed, 17, 198 (1945).

20. P orter A W., Trans. Farad. Soc, 29, 702 (1933).

21. Rosenberg P., Rev. ScL Instr., 10, 131 (1939).

22. R o s e n b e r g P., Rev. ScL Instr., 9, 258 (1938).

23. K 1 e m p e r e r 0., /. ScL Instr., 21, 88 (1944).

24. B a r r W. E, Anh o r n V. J., Instruments, 19, 666 (1946).

25. Podgurski N.H., Davis F.N., Vacuum, 10, 377 (1960).

26. K e e vi 1 N. V., E g i p g t o p R. F., Newman L. T., Rev. Set. Instr., 12, 609 (1941).

27. Cl ark R. J., J. ScL Instr., 5, 126 (1928).

28. Hayward A. T. J., J. ScL Instr., 39, 367 (1962).

29. J. ScL Instr., 38, 343 (1961).

30. Romann M. P., Le Vide, 3, 522 (1948).

31. Barnard J. A., J. ScL Instr., 34, 511 (1957).

32. W 11 a H. A., J. ScL Instr., 33, 317 (1956).

33. F 1 o s d o r f E. W., Ind. Ing. Chem., Anal. Ed., 10, 534 (1938).

34. A x e 1 b a n a? M., Rev. ScL Instr., 21, 511 (1950).

35. G a e d e W., Ann. d. Phys., 46, 357 (1915).

36. I s h i i H., N a k a m ? K., Vacuum Symposium Transactions, 1, 519, N. Y., 1961.

37. East H.G., Kuh nH., J. ScL Instr., 23, 185 (1946).

38. Crompton R. W., E. I. Ford M. T., I. ScL Instr., 34, 405 (1957).

39. Olsen A. R., Hirst L. L., J. Am. Chem. Soc, 51, 2378 (1929).

40. LiIl in J. C., Legal lis V., Cherry R., J. Appl. Phys., 18, 613 (1947).

41. Pressey D. C., J. ScL Instr., 30, 20 (1953).

42. Cook D. B., Da nb y C J., J. ScL Instr., 30, 238 (1953).

43. Perls T. A., K a e s h e 1 e W. H., G o a 1 w i n D. S., Instrument Practice, 10, 1026 (1956).

44. A 1 p e r t D., M a i 11 a n d C. G., M s C o u r b e u A. O., Rev. ScL Instr., 22, 370 (1951).

45. Baxter I.G., J. ScL Instr., 30, 358, 456 (1953).

46. Lovejoy D. R., Rev. ScL Instr., 32, 41 (1961); prelo?en?: Pr?stroje pre vedeck? v?skum, № 1, 50 (1961).

47. H еу 1 е n A. E. D., /. ScL Instr., 37, 251 (1960).

48. M a t h e s o n H., E d e n M., Rev. ScL Instr., 19, 502 (1948).

49. Dibeler V. H., Cord his F., J. Res. NBS, 46, 1 (1951).

50. Green ough M. L., Williams W. E., J. Res. NBS, 46, 5 (1951).

51. Sancier K.M., Richeson W., Rev. ScL Instr., 27, 134 (1956).

52. Hickman K. C D., He s k e r J. C 1 E m b r e e N. D„ Ind. Ing. Chem., Anal. Ed., 9, 264 (1937).

53. Ernsberger F. M., Pitman H. W., Rev. ScL Instr., 26, 584 (1955).
54 Handbook of Chemistry and Physics, 32. vydanie, Cleveland, 1950.

55. Meinke C, Reich G., Vakuum Technik, 11, 86 (1962).

Membr?nov? tlakomer

Membr?nov? tlakomer typu MM je ur?en? na meranie tlaku do 2,5 MPa. V tlakomere sa vplyvom nameran?ho tlaku ohne membr?na 2 umiestnen? v boxe 1, pohybliv? ty? 3, spojen? cez p?ku 4 s ozuben?m segmentom 6. Prevodov? sektor je v z?bere s ozuben?m kolesom 8, ktor? je spojen? pru?inou 9 a? ??pka 7, pohybuj?ce sa po stupnici 5. V spodnej ?asti tlakomeru je z?vitov? spojka na in?tal?ciu tlakomeru na meran? objekt.

Na meranie mal?ch tlakov sa spravidla pou??vaj? membr?nov? tlakomery. Nev?hody membr?nov?ch tlakomerov s? n?zka citlivos? syst?mu, obtia?nos? nastavenia a zmeny charakterist?k v priebehu ?asu v d?sledku „?navy membr?ny“.

Na v?robu membr?n sa pou??vaj? zliatiny bronzu, mosadze a chr?mniklu.

Induk?n? reaktancia:

L - induk?nos?, ? - cyklick? frekvencia pretekaj?ceho pr?du

Kapacita:

C - kapacita

Mechy. V?eobecn? inform?cie

Mech je tenkostenn? kovov? r?rka alebo komora s vlnit?m (vlnit?m) bo?n?m povrchom (obr.). Mechy s? vyroben? z mosadze (zvy?ajne polotombaku), fosforov?ho a ber?liov?ho bronzu a z nehrdzavej?cej ocele. Vlnovce sa naj?astej?ie pou??vaj? v pneumatickej a hydraulickej automatiz?cii ako citliv? prvky, ktor? reaguj? (rozp?nan?m alebo stl??an?m, podobne ako pru?ina) na zmeny tlaku plynu alebo kvapaliny p?sobiace na spodok mechu (napr?klad sn?ma?e teploty, tlaku), a tie? ako flexibiln? spojovacie potrubia, kompenz?tory teplotn? roz??renia, separ?tory elastick?ch m?di? a pod. Steny vlnovca pre prev?dzku pri ve?k?ch tlakov?ch rozdieloch a v agres?vnom prostred? s? 2-, 3- a 4-vrstvov?.

Tlakomery s vlastnou hmotnos?ou

V t?chto zariadeniach je meran? tlak ur?en? ve?kos?ou za?a?enia p?sobiaceho na piest ur?itej oblasti. Piestov? tlakomery s vlastnou hmotnos?ou maj? vysok? presnos? (0,02; 0,05; 0,2) a ?irok? rozsah merania (0,1-250 MPa). Zvy?ajne sa pou??vaj? na kalibr?ciu a overenie piestov?ch tlakomerov s vlastnou hmotnos?ou.

?tandardn? z?va?? piestov? tlakomer MP-60 (obr. 5), ur?en? na kontrolu technick?ch tlakomerov s jednoot??kovou trubicovou pru?inou, pozost?va z vertik?lneho valca 8 so starostlivo osaden?m oce?ov?m piestom 5, na hornom konci ktor?ho je doska 7 je pripevnen? na umiestnenie ?tandardn?ch z?va?? 6 v tvare kot??ov. Lievik 4 sa pou??va na plnenie zariadenia miner?lnym olejom. Zariadenie m? piestov? lis 1 s okrajov?m tesnen?m. Na mont?? kalibrovan?ch tlakomerov s? ur?en? armat?ry 3 a 10. Ihlov? ventily 2, 9 a 11 sl??ia na uzatvorenie kan?lov, ventil 12 sl??i na vypustenie oleja.

Tlak vytvoren? z??a?ou

kde m je hmotnos? piestu s doskou a za?a?en?m; A je ??inn? plocha piestu, ktor? sa berie ako s??et plochy prierezu piesta a polovice plochy prstencovej medzery medzi piestom a valcom (zvy?ajne A = 0,996- 1,004 cm2). Hranice merania pr?stroja s? 0 - 6 MPa. Trieda presnosti 0,05.

Pou??vaj? sa optick? (fotoelektrick?) sn?ma?e priemyseln? zariadenia a s? ur?en? na kontrolu polohy a vzdialenosti, ur?enie kontrastu a farebn?ch zna?iek a in? technologick? ?lohy.

Optick? sn?ma?e s? rozdelen? do troch hlavn?ch typov pod?a sp?sobu ich ?innosti:

1. Odrazov? od objektu – vy?arovanie a prij?manie svetla odrazen?ho od objektu nach?dzaj?ceho sa v oblasti pokrytia sn?ma?a. Ke? sa ur?it? mno?stvo svetla odrazen?ho od objektu vr?ti do senzora, na v?stupe sa nastav? zodpovedaj?ca logick? ?rove?. Ve?kos? z?ny odozvy z?vis? od typu sn?ma?a, ve?kosti registrovan?ho objektu, jeho farby, drsnosti, zakrivenia povrchu at?. Kon?truk?ne s? vysiela? a prij?ma? vyroben? v jednom kryte.

2. Odrazov? z retroreflektora - ktor? vy?aruj? a prij?maj? svetlo odrazen? od ?peci?lneho reflektora (reflektora), a ke? je l?? preru?en? nejak?m predmetom, je vydan? zodpovedaj?ci v?stupn? sign?l. Rozsah pokrytia z?vis? od klimatiz?cie, obklopuj?ce objekt a senzor (prach, dym, hmla at?.). Kon?truk?ne s? vysiela? a prij?ma? tie? vyroben? v rovnakom kryte.

3. Priechodn? sn?ma?e - maj? samostatn? zdroj svetla a prij?ma?. Mali by by? umiestnen? koaxi?lne oproti sebe. Ak?ko?vek predmet spadaj?ci do z?ny sveteln? tok ho preru?? a sp?sob? zmenu na v?stupe logickej ?rovne.

Sveteln? prvky optick? senzory pracova? pri r?znych vlnov?ch d??kach svetla. M??e to by? infra?erven? svetlo, vidite?n? svetlo (laser) a in?, ktor? pracuj? na r?znych vlnov?ch d??kach (senzory farebn?ch zna?iek).

?truktur?lne sa optick? senzory skladaj? z ?iari?a, ktor? vy?aruje svetlo v r?znych sveteln?ch rozsahoch, a prij?ma?a, ktor? vn?ma svetlo rovnakej vlnovej d??ky, ak? je vy?arovan? ?iari?om. Vysiela? a prij?ma? m??u by? kon?truk?ne umiestnen? v rovnakom kryte alebo m??u by? oddelen? v r?znych krytoch.

Princ?p ?innosti optick?ch sn?ma?ov je zalo?en? na zmene optick?ho ?iarenia ?iari?a vr?ten?ho do prij?ma?a, ke? sa v akt?vnej z?ne sn?ma?a (optick? l??) objav? neprieh?adn? objekt. Ke? je senzor zapnut?, vysiela? vy?aruje optick? l??, ktor? prij?ma prij?ma? bu? priamo, cez reflektor, alebo sa odr??a od zaznamen?van?ho objektu. Na v?stupe sn?ma?a sa objav? anal?gov? alebo digit?lny sign?l r?znej logiky, ktor? potom vyu??va registra?n? obvod a aktor.

Z?na citlivosti (d??ka optick?ho l??a) optick?ch senzorov sa men? a pohybuje sa od nieko?k?ch centimetrov a? po desiatky a dokonca stovky metrov.

Pri navrhovan? a prev?dzke vykurovac?ch syst?mov je najd?le?itej??m ukazovate?om a parametrom tlak chladiacej kvapaliny. O norm?lny tlak, ktor? sa nach?dza v r?mci hydraulick?ho harmonogramu, pracovn? proces prebieha bez preru?enia, chladiaca kvapalina sa dost?va do najvzdialenej??ch bodov vykurovacieho syst?mu. Ak tlak prekro?? kritick? bod, hroz? nebezpe?enstvo prasknutia potrubia. Ke? tlak klesne pod pr?pustn? ?rove?, hroz? kavit?cia - tvorba vzduchov?ch bubl?n, ?o vedie ku kor?zii a zni?eniu potrub?. Aby ste udr?ali ?rovne tlaku na po?adovanej ?rovni, mus?te ich neust?le monitorova?. Presne na to sl??ia tlakomery – zariadenia, ktor? meraj? pr?ve tento tlak.

Tlak je pomer sily p?sobiacej kolmo na povrch k ploche tohto povrchu. Tlak do zna?nej miery ur?uje zdvih technologick? postup, stav technologick?ch zariaden? a ich prev?dzkov? re?imy.

TYPY TLAKU:

• Atmosf?rick? (barometrick?) tlak je tlak vytvoren? hmotnos?ou vzduchov?ho st?pca zemskej atmosf?ry.
• Absol?tny tlak je celkov? tlak zoh?ad?uj?ci atmosf?rick? tlak, meran? od absol?tnej nuly.
• Pretlak je rozdiel medzi absol?tnym a barometrick?m tlakom.
• V?kuum (zriedkav? frakcia) je rozdiel medzi barometrick?m a absol?tnym tlakom.
• Diferen?n? tlak je rozdiel medzi dvoma nameran?mi tlakmi, z ktor?ch ani jeden nie je okolit?m tlakom.

Pod?a typu meran?ho tlaku sa tlakomery delia na:

• tlakomery pretlak,
• mera?e absol?tneho tlaku,
• barometre,
• v?kuomery,
• tlakomery a podtlakomery – na meranie pretlaku a podtlaku;
• tlakomery – tlakomery pre n?zke pretlaky (do 40 kPa);
• ?ahomery – v?kuomery s horn?m limitom merania do 40 kPa;
• diferen?n? tlakomery – prostriedky na meranie tlakovej diferencie.

V?eobecn? princ?p ?innosti tlakomerov je zalo?en? na vyrovn?van? nameran?ho tlaku nejakou zn?mou silou. Pod?a princ?pu ?innosti s? tlakomery rozdelen? na:

• kvapalinov? tlakomery;
• pru?inov? tlakomery;
• membr?nov? tlakomery;
• elektrick? kontaktn? tlakomery (ECM);
• diferen?n? tlakomery.

V kvapalinov?ch tlakomeroch je nameran? tlak alebo tlakov? rozdiel vyrovnan? hydrostatick? tlak st?pec kvapaliny. Zariadenia vyu??vaj? princ?p komunikuj?cich n?dob, v ktor?ch sa hladiny pracovnej tekutiny zhoduj?, ke? s? tlaky nad nimi rovnak?, a ke? s? tlaky nad nimi nerovnak?, zauj?maj? polohu, v ktorej je pretlak v jednej z n?dob vyrovnan?. hydrostatick?m tlakom st?pca prebyto?nej kvapaliny v druhom. V???ina kvapalinov? tlakomery maj? vidite?n? hladinu pracovnej tekutiny, ktorej poloha ur?uje hodnotu meran?ho tlaku. Tieto zariadenia sa pou??vaj? v laborat?rnej praxi a v niektor?ch priemyseln?ch odvetviach.

Existuje skupina kvapalinov?ch diferenci?lnych tlakomerov, v ktor?ch nie je priamo pozorovan? hladina pracovnej tekutiny. Zmena posledne menovan?ho sp?sob? pohyb plav?ka alebo zmenu charakterist?k in?ho zariadenia, ??m sa zabezpe?? bu? priama indik?cia nameranej hodnoty pomocou ??tacieho zariadenia, alebo prevod a prenos jej hodnoty na dia?ku.

Medzi pr?strojmi na meranie tlaku s? najpou??vanej?ie pru?inov? tlakomery. Ich v?hodou je, ?e s? kon?truk?ne jednoduch?, spo?ahliv? a vhodn? na meranie stredn?ho tlaku v ?irokom rozsahu od 0,01 do 400 MPa (0,1 a? 4000 bar).

Elastick? citliv? prvky deforma?n?ch tlakomerov:

a - r?rkov? pru?iny;

b - vlnovec;

c, d - ploch? a vlnit? membr?ny;

d - membr?nov? boxy;

e - ochabnut? blany s tvrd?m stredom

Citliv?m prvkom pru?inov?ho tlakomera je dut?, zakriven? trubica elipsoidn?ho alebo ov?lneho prierezu, ktor? sa pod tlakom deformuje. Jeden koniec r?rky je utesnen? a druh? je pripojen? k armat?re, cez ktor? je pripojen? k m?diu, v ktorom sa meria tlak. Uzavret? koniec r?rky je spojen? s prevodov?m mechanizmom namontovan?m na stojane, ktor? pozost?va z pohonu, ozuben?ho sektora, ozuben?ho kolesa s osou a ukazovate?a tlakomeru. Na odstr?nenie v?le medzi zubami sektora a ozuben?ho kolesa sa pou??va ?pir?lov? pru?ina. Stupnica je odstup?ovan? v jednotk?ch tlaku (pascal alebo bar) a ??pka ukazuje priamu hodnotu pretlaku meran?ho m?dia. Mechanizmus manometra je umiestnen? v kryte. Nameran? tlak vstupuje do trubice, ktor? m? pod vplyvom tohto tlaku tendenciu sa narovn?va?, ke??e oblas? vonkaj?? povrch viac plochy vn?torn? povrch. Pohyb vo?n?ho konca r?rky sa pren??a cez prevodov? mechanizmus na ??pku, ktor? sa ot??a pod ur?it?m uhlom. Medzi nameran?m tlakom a deform?ciou trubice je line?rny vz?ah a ??pka, ktor? sa odchy?uje od stupnice tlakomeru, ukazuje hodnotu tlaku.

Princ?p ?innosti membr?nov?ho tlakomera je zalo?en? na pneumatickej kompenz?cii, kde sila vyv?jan? meran?m tlakom je vyv??en? elastickou silou membr?nov?ho boxu.

Citliv? prvok zariadenia tvoria dve membr?ny zvaren? dohromady, tvoriace membr?nov? skri?u 1. Meran? tlak je priv?dzan? cez armat?ru do vn?tornej dutiny skrine. Vplyvom rozdielu medzi atmosf?rick?m a nameran?m tlakom box men? svoj objem, ??m doch?dza k pohybu tuh?ho stredu hornej membr?ny, ktor? pos?va ihlu pr?stroja 4 cez vod?tko 2 a p?ku 3.

Elektrick? kontaktn? tlakomery (ECM) sa pou??vaj? v automatick?ch riadiacich, regula?n?ch a poplachov?ch syst?moch. Dve ?peci?lne ??pky, nastaven? na minim?lny a maxim?lny tlak v r?mci stupnice, maj? v sebe zabudovan? kontakty elektrick?ho obvodu. Ke? pohybliv? ??pka dosiahne jeden z kontaktov, obvod sa uzavrie, ?o sp?sob? odoslanie sign?lu alebo zodpovedaj?cu ?innos? syst?mu, ku ktor?mu je tlakomer pripojen?.

1 — indexov? ??pka; 2 a 3 - nastavenie elektrick?ho kontaktu; 4 a 5 - z?ny uzavret?ch a otvoren?ch kontaktov; 6 a 7 - objekty vplyvu.

Verzia 1 - jednokontaktn? pre skrat;

Verzia 2 - jednokontaktn? otv?ranie;

Verzia 3 - dvojkontaktn? otvoren? - otvoren?;

Verzia 4 - dvojkontaktn? pre skrat;

Verzia 5 - dvojkontaktn? otvoren?-kr?tky;

Verzia 6 - dvojkontaktn? na skratovanie.

Elektrick? tlakomer m? ?tandardn? diagram fungovanie, ktor? mo?no zn?zorni? na obr. a). Ke? sa tlak zv??i a dosiahne ur?it? hodnotu, ??pka indik?tora 1 s elektrick?m kontaktom vst?pi do z?ny 4 a uzavrie sa pomocou z?kladn?ho kontaktu 2 elektrick? obvod zariadenie. Uzavretie okruhu zase vedie k uvedeniu n?razov?ho objektu 6 do prev?dzky.

Typy ECM:

• Elektrick? kontaktn? tlakomery na mikrosp?na?och: odoln? vo?i vibr?ci?m (plnen? kvapalinou), priemyseln?, v nerezovom obale, odoln? vo?i kor?zii s plochou membr?nou alebo r?rkovou pru?inou.
• Elektrick? kontaktn? tlakomery s magnetomechanick?mi kontaktmi: odoln? proti kor?zii s plochou alebo r?rkovou membr?nou, priemyseln?.
• Elektrick? kontaktn? tlakomery odoln? vo?i v?buchu: s pl???om odoln?m vo?i v?buchu z nehrdzavej?cej ocele alebo hlin?kovej zliatiny a pou??vaj? sa aj pre n?zke tlaky.
• Diferen?n? membr?nov? tlakomery sa pou??vaj? na meranie poklesu tlaku v plynov?ch filtroch alebo v obmedzova?och prietokomerov.

Vo v???ine tlakomerov je technol?gia ur?ovania a v?po?tu ?dajov zalo?en? na deforma?n?ch procesoch v ?peci?lnych merac?ch jednotk?ch, napr?klad v vlnovcovej jednotke. Tento prvok funguje ako indik?tor, ktor? sn?ma zmeny tlaku. Blok sa st?va aj rozdielov?m prevodn?kom v indik?toroch tlaku - u??vate? dost?va inform?ciu vo forme pohybu ??pky ukazovate?a na zariaden?. Okrem toho m??u by? ?daje prezentovan? v pascaloch, ktor? pokr?vaj? cel? spektrum meran?. Tento sp?sob zobrazovania inform?ci? poskytuje napr?klad diferen?n? tlakomer Testo 510, ktor? po?as procesu merania eliminuje potrebu jeho dr?ania v ruke, ke??e na zadnej strane pr?stroja s? ?peci?lne magnety.

Vlnovcov? diferen?n? tlakomer typu DS:

a - sch?ma mechov?ho bloku; b - vzh?ad; 1 - pracovn? vlnovec; 2 - organick? kvapalina krem?ka; 3 - vn?torn? dutina mechu; 4 - ty?; 5 - pru?iny; 6 - pevn? sklo; 7 - p?ka; 8 - roztrhan?; 9 - os; 10 - gumov? kr??ky; 11 - zvlnenie; 12, 13 - uzatv?racie a vyrovn?vacie ventily

V mechanick?ch zariadeniach je hlavn?m ukazovate?om umiestnenie ??pky, ovl?dan? p?kov?m syst?mom. Ukazovate? sa pohybuje dovtedy, k?m zmeny v syst?me neprestan? p?sobi? ur?itou silou. Klasick? pr?klad Tento syst?m je zn?zornen? diferen?n?m tlakomerom DM s?rie 3538M, ktor? poskytuje proporcion?lny prevod delta (tlakov? rozdiel) a poskytuje v?sledok oper?torovi vo forme jednotn?ho sign?lu.

V membr?novom tlakomeri je pru?n? sn?mac? prvok membr?na (elastick? plat?a) alebo membr?nov? box. ?trukt?ra membr?nov?ho tlakomera je zn?zornen? na obr. 7.3.

Tlak dod?van? do armat?ry 1, p?sob? na membr?nu 3, a vlo?en? medzi kryty 2 A 10 kryty. Pod vplyvom tlaku sa membr?na oh?ba a jej vych?lenie cez pos?va? 4, rameno p?ky 9 a sektor 8, umiestnen? v kryte 7, vedie k proporcion?lnemu uhlov?mu pohybu ??pky 6. V tomto pr?pade ??pka na stupnici 5 ukazuje hodnotu nameran?ho tlaku.

Ry?a. 7.3. Membr?nov? tlakomer

Ry?a. 7.4. Diferen?n? tlakomer s ochabnutou membr?nou

Vlnovcov? tlakomer.

Princ?p ?innosti zariadenia je zalo?en? na pneumatickej kompenz?cii sily. Na mech p?sob? nameran? tlak alebo podtlak 9.

Vlnovcov? tlakomer TNS-P Vlnovcov? registra?n? tlakomer

a pren??a sa na p?ku 8, ktor? pos?va tlmi? 4 vzh?adom na trysku 5. V tomto pr?pade tlak na v?stupe z pneumatick?ho posil?ova?a 6 men? a z v?stupu vstupuje do dia?kov?ho prenosov?ho vedenia a mechu sp?tn? v?zba 7. Vyn?ten? sp?tn? v?zba p?sobiaca cez p?ku 1 a cracker 2 na p?ke 8, dr?? klapku 4 vzh?adom na trysku 5 vo vzdialenosti zodpovedaj?cej hodnote meran?ho parametra. Tlak na v?stupe z pneumatick?ho zosil?ova?a teda bude zodpoveda? hodnote meran?ho parametra. Zariadenie sa nastavuje pohybom crackera 2 pozd?? p?k 1 A 8. Nastavenie nulovej hodnoty sa vykon?va pru?inou 3.

Na obr. Na obr?zku 7.9 je zn?zornen? kon?trukcia tlakomeru vlnovcov?ho typu. Tlak cez armat?ru / sa priv?dza do komory 2, kde sa nach?dza mech? 4. Vn?torn? priestor mechu komunikuje s atmosf?rou. Vo vn?tri mechu je pru?ina 3, odol?va? jeho stla?eniu. ?ep 5 sa opiera o spodok mechu, ktor? je spojen? s p?kou 6, pren??anie pohybu z mechu na p?ku 7. P?ka 7 ty?ou 8 pripojen? k p?ke 9, pren??anie pohybu na ??pku 10 s pripevnen?m pierkom.

H?bkov? tlakomery Helix

Schematick? diagram hlbok?ho z?znamov?ho ?pir?lov?ho manometra je zn?zornen? na obr. 17.1. Zariadenie je zostaven? v kryte 17. Tlak meran?ho m?dia cez otvor 16 v tele p?sob? na mechy 14, spojen? kapil?rou 13 s?pir?lov? pru?ina 12. Vn?torn? dutina vlnovca a ?pir?lovej pru?iny je naplnen? kvapalinou s n?zkou viskozitou (naftou). Cez kvapalinu sa tlak z vlnovca pren??a na ?pir?lov? pru?inu, ktor? sa odv?ja pod uhlom ?mern?m hodnote nameran?ho tlaku. Sp?jkovan? koniec ?pir?lovej pru?iny je pevne spojen? s puzdrom 11, do ktor?ho sa vklad? a zais?uje n?prava 9. Na osi 9 ruk?v fixovan? 10 s dr?iakom 18 a perom 19. Odv?jaj?ca sa ?pir?lov? pru?ina ot??a osou 9. Perie 19, oto?n?, p??e na formul?r grafu vlo?en? do voz?ka 20, ?iara, ktorej d??ka je ?mern? nameran?mu tlaku. Pero je kovov? kol?k. Pre formu diagramu pou?ite kriedu alebo farebn? papier, potiahnut? tit?novou bielou a voskom. Ostr? ?pendl?k, pohybuj?ci sa po povrchu papiera, na ?om zanech?va vidite?n? stopu. Hodinov? stroj?ek 3, na v?stupnej osi ktor?ho je namontovan? ozuben? polospojka 4, pos?va voz?k dopredu 20. Pomocou ozubenej spojky hodinov? mechanizmus ot??a vodiacu skrutku. 5, ktor? je naskrutkovan? na obe?n? maticu 6". Obe?n? matica je dr?an? proti ot??aniu ty?ou 7, ktor? prech?dza ?trbinou v matici a je upevnen? v podper?ch 8 a 21, tak?e be?iaca matica s voz?kom 20 m? len vo?nos? transla?n? pohyb.