Все о манометрах для измерения давления воды

Для контроля давления в трубе существует особый прибор – манометр. Гидравлические системы, в которых он используется, многочисленны. И хоть устройству через пару десятков лет исполнится два века с момента изобретения, оно актуально и востребовано. Его создал швейцарский инженер, и современные вариации манометра мало чем отличаются от первого экземпляра.

Манометр – простой, но действенный и точный прибор, позволяющий измерить давление воды, пара и иной рабочей среды. Причем измерить избыточное давление, то есть искусственно созданное. Если упростить объяснение, манометр нужен, чтобы показать, насколько водяное давление в трубе превышает атмосферное. Приборы бывают разные: в быту, в ЖКХ, на промпредприятиях встречаются чаще устройства с пружиной-трубкой овального сечения. Такое изобретение связано с именем Бурдона, который его и запатентовал. Это очень простые и дешевые конструкции.

Устанавливают такой прибор для водопровода, и он будет следить за состоянием системы. А следить нужно для того, чтобы давление в трубопроводе не превышало порогового значения. Потребуется манометр на насосных станциях, в напорных трубопроводах, в котельных, фильтрационных системах, в транспорте и т. д. Разумеется, что прибор для измерения водяного давления можно купить в личное пользование: к примеру, для контроля воды, идущей в смеситель в квартире.

Как работает такой агрегат: в пружинном приборе вода оказывается в специальной изогнутой трубке, которую делают из медного сплава. Давление воды деформирует трубку, что сочленена с механизмом, вынуждающим двигаться стрелку. Манометры, имеющие пружину в один виток, работают с давлением до 100 атмосфер. Есть устройства с мембраной, а не с пружиной, и такие хороши в мутных растворах, в загрязненных, выдерживающих сильные вибрации (но к термоскачкам они очень чувствительны).

Самыми распространенными манометрами считают общетехнические, применяемые в общих средах, не замерзающих до отрицательных температур.

В таких приборах давление, которое замеряется, будет определяться по величине нагрузки, которая воздействует на поршень энной площади. Точность таких манометров очень высокая, а диапазон использования широкий. Эти приборы появились позже жидкостных, они сегодня крайне важны при проверке и испытании агрегатов в широком диапазоне показателей давления.

Их прародителем был еще Леонардо да Винчи. Они все еще востребованы, например, в микроизмерениях, в метеорологии и барометрии. Пример такого агрегата – U-образный прибор. В схеме прибора трубка с жидкостью и еще подвижная пробка. Используя подобное устройство, можно увидеть, как давит на пробку рабочая среда, и как меняется жидкостный уровень в трубке. Стрелка идет в движение.

В таких устройствах измеряемый физический параметр будет сбалансирован с силами упругого противодействия возможных чувствительных элементов, чья деформация пребывает в пропорции с измеряемым маркером. И она, деформация, через рычаги идет на прибор (его стрелку или перо). Когда давление снимается, чувствительный элемент уходит в начальное положение вследствие упругой деформации.

Кстати, часто манометр путают с датчиком. Манометр определяет давление в любой запрашиваемый момент. И у него могут быть датчики, термометры и прочие допфункции. Датчик, соответственно, является лишь частью системы оповещения. Если давление достигло некоего предельного значения, датчик даст об этом знать.

На что смотреть, выбирая манометр?

• Диапазон возможных измерений. Есть так называемый стандарт-ряд давлений (соответствует ГОСТ 2405-88). Диапазон избыточного давления от 0 до 100% (либо 25-75%) выборки данных. Если будет куплен агрегат на чрезмерно высокое давление, и данные будут сниматься от 0 до 25% шкалы, увы, вырастет измерительная погрешность. А если он будет функционировать с 75% до 100%, устройство будет перманентно перегружено и быстро сломается.
• Единицы измерения. Согласно МСИ давление определяется в паскалях. И в силу этой общепринятости потребителям манометров рекомендовано измерять давление в них. То есть измеренное выше 10 атм переводится в Мпа, а то, что ниже – в кПа. Если есть запрос на измерение в не столь стандартных величинах, производитель может его принять. И четко по заказу сделает манометр, определяющий показатель в барах, мм ртутного столба, а еще в метрах водяного столба и т. д.
• Класс точности. Здесь все просто: он говорит о погрешности измерений, и это диапазон от 0,4 до 4,0.
• Диаметр корпуса. И в этом смысле тоже имеется стандартная размерная линейка – от 40 мм до 250 мм, с большой выборкой. Если манометр будет установлен так, что посмотреть его показания можно с расстояния ближе 2 м, можно выбирать прибор среднего диаметра, то есть где-то 100 мм. Но если подойти к устройству близко нельзя, и расстояние до него от 2 до 5 м, потребуется агрегат побольше – от 160 мм в диаметре.
• Локализация штуцера. Он может быть радиальным (внизу выход) и осевым (сзади, с «изнанки»). Так вот, те манометры, у которых штуцер осевой, имеют присоединение тыльное, оно может быть или по центру, или со смещением.
• Вид резьбы. Она может быть трубной, конической, а также метрической. Последняя свойственна отечественным продуктам, первые две – импортным. Можно использовать переходники.
• Вид измеряемой среды. Измерять можно жидкость, пар, газ. Например, если работать нужно в агрессивной среде, потребуется манометр из нержавейки (то есть стойкий с точки зрения коррозии). В вязкой, грязной водопроводной (и не только) среде нужен прибор с мембранным разделителем. Если температура среды высокая, выше 60 градусов, нужен прибор с отводом-охладителем и т. д.
• Контекст использования. Например, если использование предполагает вибрацию как условия, нужен прибор, который защищает себя от нее, то есть виброустойчивый. Технические параметры, год изготовления, отметка о проверке, паспорт и инструкция, сертификат – все это также необходимо проверить перед приобретением.

Их несколько, выбор зависит от запроса, умений установщика и технических возможностей.

Их фиксируют в местах, указанных в проектных документах (либо перед задвижками, либо после задвижек). Там, где нужно установить агрегат, ставится адаптер. Его можно либо вварить, либо ввернуть. Со сваркой в данном случае получится проще и надежнее. Прямым способом монтируют те устройства, что будут функционировать в стабильной, предсказуемой среде, без регулярных замен датчика, без колебаний давления.

При контроле данных агрегат приходится переводить на атмосферное давление, что приводит к предварительной установке трехходового крана. Он и есть то, что используется для воздухоподачи. Более того, замена устройства может проходить без остановки подачи рабочей среды.

Она нужна, чтобы защитить систему от скачков напора. И если приходится устанавливать именно так прибор, то сначала фиксироваться будет адаптер, потом трубка, потом тот самый трехходовой кран и лишь после этого датчик. Подключить манометр таким способом придется, если значения рабочей температуры, например, пара выше нормативных (с точки зрения измерения) значений. Импульсная трубка не дает рабочей среде контактировать с измерителем техники.

Устройства должны быть гарантировано защищены от воздействия как ультрафиолета, так и промерзания. Это может обеспечить масляный буфер и другие дополнительные устройства.

Чего не должны иметь измерители:

• трещин;
• коррозии;
• загрязнений;
• деформаций резьбы или циферблата.

Освещение устройства также должно быть таковым, чтобы обслуживающий персонал мог без помех видеть значения прибора, обнаруживать своевременно неисправности и т. д. Если агрегат приходится расположить очень высокого, например, на пятиметровой высоте, нужно устанавливать его дублер пониже. На шкале обязательно должна быть красная отметка и красная стрелка – регулятор предельных и опасных показателей. Но красная черта на стекло устройства не наносится.

Нельзя использовать технику, у которой нет клейма проверки, пломбы, которые имеют разбитое стекло, не имеют той самой красной отметки. Любые дефекты, способные исказить измерения водного агрегата, также должны быть исключены. Все остальные, специальные условия и нюансы использования четко указываются в инструкции и оговариваются со специалистом. Он подскажет, какая именно техника нужна для работы в холодной среде, в каких случаях необходим, к примеру, контактный прибор, а в каком – общетехнический.