Словарь научных терминов
Манометры
МАНОМЕТРЫ (от греч. manos - редкий, неплотный и metreo - измеряю), служат для измерения давления жидкостей, газов и паров. Различают М. для определения абс. давления, отсчитываемого от нуля (полного вакуума); избыточного давления, т.е. превышения давления над атмосферным; разности двух давлений, отличающихся от атмосферного (дифференциальные М., или дифманометры). Приборы для измерения давления, соответствующего атмосферному, наз. барометрами, давления ниже атмосферного - вакуумметрами, избыточного давления и давления ниже атмосферного-мановакуумметрами. Шкалы М. могут быть градуированы в килопаскалях (кПа) или мегапаскалях (MПа), а также в кгс/м2, кгс/см2, барах, мм вод. ст., мм рт. ст. и др. По принципу действия М. могут быть жидкостными, грузопоршневыми, деформационными (см. рис.), тепловыми и др., по способу представления информации о величине измеряемого давления - показывающими, регистрирующими и сигнализирующими. Кроме М. с непосредств. отсчетом показаний применяют т. наз. бесшкальные датчики (измерительные преобразователи) давления с унифицированными (стандартизованными) пневматич. или электрич. выходными сигналами. Такие датчики широко используют в системах автоматич. контроля, регулирования и управления химико-технол. процессами, в частности при автоматизации пожаро- и взрывоопасных произ-в. Датчики давления должны надежно работать при наличии интенсивной вибрации, нестационарных температурных и электро-магн. полей, а также в агрессивных средах, в условиях высокой влажности, запыленности и загазованности окружающей среды. Дифманометры применяют в приборах для измерения уровня и плотности жидкости по величине гидростатич. давления, а также в приборах для измерения расхода жидкости, пара или газа по перепаду давлений на сужающих поток устройствах (диафрагмах, соплах Вентури и др.).
http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/1/2/8212.jpeg
Основные типы манометров: жидкостные (а - U-образный, б, в - чашечные соотв. с постоянным и переменным углом j наклона трубки, г - поплавковый, д - колокольный, е - кольцевой); грузопоршневые (ж); деформационные (з - показывающий с трубчатой пружиной, и - мембранный разделитель давлений с закрытой камерой); 1 - поплавок; 2 - колокол; 3 - перегородка; 4 - опора; 5, 8 - грузы; 6 - поршень; 7 - цилиндр; 9 - пружина; 10 - передаточный механизм; 11 - камера; р, ратм - соотв. измеряемое и атмосферное давления; Н - высота столба манометрич. жидкости; х, ax - меры измеряемого давления.

Жидкостные М. В таких приборах измеряемое давление (разрежение) либо разность давлений уравновешивается давлением столба манометрич. жидкости, заполняющей прибор. Диапазон измерения - 10 - 105 Па. Жидкостные М. применяют в осн. при определении давления в лаб. условиях и при поверке других М. Погрешность измерения U-образных и чашечных М. (0,5-1,0%) определяется погрешностью самого прибора, ошибкой отсчета показаний и несоответствием действительного и расчетного значений плотности манометрич. жидкости. Двухчашечные (компенсационные) микроманометры с верх. пределами измерения до 2,5-103 Па имеют погрешность 0,02-0,05%. При малых пределах измерения (до 104 Па) М. заполняют легкими жидкостями (водой, спиртом, толуолом, силиконовым маслом), при увеличении пределов измерения до 105 Па - ртутью. В поплавковых, колокольных и кольцевых дифманометрах мера измеряемого давления (перепада) - не высота столба жидкости, а определяемое им положение подвижного элемента прибора. Манометрич. жидкостью в поплавковых дифманометрах обычно служит ртуть или силиконовое масло. Пределы измерения серийных приборов (от 4-103 Па до 0,16 MПа) обеспечиваются изменением высоты и диаметра одного из сосудов дифманометра. Погрешность не более 2,5% от верх. предела измерения. Колокольные дифманометры (манометрич. жидкость - обычно вода или масло) используют для измерения малых давлений и перепадов давлений от 25 до 400 Па. Погрешность 1,5 и 2,5% от диапазона измерения. В кольцевых дифманометрах (кольцевых весах) замкнутый сосуд с непроницаемой перегородкой в верх. части установлен на призматич. опору, к-рая расположена в центре тяжести сосуда.
http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/2/1/3/8213.jpeg
Под действием разности давлений по обе стороны перегородки манометрич. жидкость перемещается внутри кольца в сторону полости с меньшим давлением. Кольцо поворачивается в обратном направлении, пока момент силы, действующей на перегородку, не станет равным моменту силы тяжести противодействующего груза. Мера измеряемой разности давлений - угол поворота кольца. Осн. достоинства кольцевых М.: высокая чувствительность, независимость угла поворота от плотности манометрич. жидкости, независимость показаний от т-ры окружающего воздуха. Верх. пределы измерения от 400 до 2,5 • 104 Па, погрешность 1,0 и 1,5% от предела шкалы. Поплавковые, колокольные и кольцевые дифманометры - показывающие или записывающие приборы, к-рые м. б. снабжены счетчиками расхода, регуляторами, сигнализаторами, а также устройствами для получения унифицированных пневматич. или электрич. сигналов дистанц. передачи.
Грузопоршневые М. В этих приборах измеряемое давление, действующее через манометрич. жидкость на поршень М., уравновешивается весом поршня и набора калиброванных грузов. наиб. распространены М. с неуплотненным поршнем, между к-рым и цилиндром имеется небольшой зазор. Пространство под поршнем заполнено спец. маслом, к-рое под давлением поступает в зазор и обеспечивает смазку трущихся пов-стей. При измерении давления для уменьшения трения между цилиндром и поршнем последний приводится во вращение электродвигателем или вручную. Изменяя вес грузов и площадь сечения поршня, можно изменять пределы измерения М. в широком диапазоне (от 2500 Па до 2500 MПа). Приборы отличаются высокой точностью и стабильностью показаний; погрешность от 0,02 до 0,2% от верхнего предела измерения. Для определения небольших избыточных давлений, разрежения, абсолютного и атмосферного давлений применяют М. спец. конструкций. Грузопоршневые М. используют, как правило, для поверки М. др. типов и при лаб. измерениях.
Деформационные М. Измеряемое давление или разность давлений определяется по деформации упругих чувствит. элементов: трубчатых манометрич. пружин - одно- и двухвитковых, S-образных, винтовых, геликоидальных, спиральных; плоских и гофрированных мембран; мембранных коробок; сильфонов; цилиндрич. трубок и стаканов. Пределы измерения от 10 до 2,5 • 109 Па. Простота преобразования давления в упругую деформацию чувствит. элемента и большое разнообразие удобных в эксплуатации конструкций обусловили широкое применение деформационных М. в хим. пром-сти. наиб. распространены т. наз. пружинные М. с одновитковым трубчатым чувствит. элементом. Под действием давления деформируется сечение пружины и происходит перемещение ее своб. конца, преобразуемое передаточным механизмом в перемещение стрелки, к-рая показывает давление по шкале. Диапазон измерения обычно от 0,1 до 2500 MПа, погрешность 0,16-4,0%. В химии и хим. технологии для защиты пружинных М. от контакта с агрессивными и высокотемпературными средами часто используют т. наз. мембранные разделители давления с закрытой камерой. Внутр. полость манометрич. пружины заполняется минер. или силиконовым маслом, через к-рое передается измеряемое давление рабочей среды, непосредственно соприкасающейся с разделительной мембраной. Последнюю изготовляют из нержавеющих сталей и сплавов, в т.ч. с высоким содержанием Ni и Мо, а также из титановых сплавов и Та. При измерении давления вязких, полимеризующихся и кристаллизующихся сред применяют т. наз. бескамерные М. с открытым чувствит. или разделит. элементом - сильфоном либо мембраной. Для измерения небольших давлений (разрежений) и разности давлений применяют М. с чувствит. элементами в виде сильфонов, гофрированных мембран и мембранных коробок. В зависимости от диаметра, толщины и св-в материала, формы и глубины гофрировки чувствит. элементов можно измерять давление от 100 до 107 Па и более. Погрешность 0,5-2,5%. В хим. пром-сти распространены датчики, основанные обычно на принципе электрич. (реже - пневматич.) компенсации. Диапазон измерения от 100 Па до 1000 MПа, погрешность 0,5-1,5%. наиб. перспективны приборы, действие к-рых основано на т. наз. тензорезистивном эффекте - изменении электрич. сопротивления твердого проводника (чувствит. элемента) в результате его деформации, пропорциональной измеряемому давлению. Эти датчики отличаются простотой конструкции, небольшими габаритами и массой, повыш. виброустойчивостью, высокими динамич. характеристиками и небольшой погрешностью (0,25-0,50%). В СССР разработан комплекс тензорезисторных преобразователей давления (избыточного и абсолютного, а также разрежения) и разности давлений с упругими чувствит. элементами на основе монокристаллич. подложек из искусств. сапфира с кремниевыми тснзорезисторами. Диапазон измерения от 60 до 108 Па, погрешность обычно не превышает 0,1, 0,25 или 0,5%. В комплекс входят также преобразователи гидростатич. давления, предназначенные для получения информации о плотности или уровне жидкостей, к-рые находятся в открытых либо закрытых резервуарах под давлением. Фланцевое крепление датчика к резервуару с рабочей жидкостью и бсскамерная конструкция мембранного измерит. узла позволяют контролировать гидростатич. давление агрессивных, вязких и кристаллизующихся сред при 200-300°С. В манганиновых датчиках под действием давления изменяется электрич. сопротивление тонкой манганиновой проволоки. Эти датчики обычно используют для измерения давления св. 100 MПа. Принцип устройства индуктивных датчиков состоит в изменении индуктивности системы при перемещений чувствит. элемента. Индуктивность системы зависит от магн. сопротивления зазора в магнитопроводе или от реактивного магн. сопротивления, к-рое изменяется с введением в зазор электропроводной пластины либо короткозамкнутого витка. Действие емкостных датчиков основано на преобразовании перемещения чувствит. элемента в изменение емкости конденсатора, зависящее от зазора между обкладками, их площади, материала диэлектрика или диэлектрич. проницаемости. Этим датчикам свойственны значит. температурные погрешности. В трансформаторных датчиках входное перемещение чувствит. элемента и соединенного с ним плунжера изменяет коэф. индуктивной связи между системами обмоток, одна из к-рых питается переменным током. Эффективное значение эдс, наводимой в др. обмотке, является выходной величиной датчика. Погрешность обычно 1,5-2,5%. Принцип действия электронных и ионных датчиков основан на изменении характеристик соотв. электронных и ионных ламп при взаимном перемещении их электродов, один из к-рых связан с чувствит. элементом датчика. Действие магнитоупругих датчиков обусловлено св-вом ферромагн. материалов изменять магн. проницаемость под действием давления. Чувствит. элемент - обмотка с замкнутым магнитопроводом, деформирующимся под влиянием входного перемещения или усилия, пропорционального измеряемому давлению. В пьезоэлектрич. датчиках используется эффект появления зарядов на гранях кристалла (обычно кварца) при его сжатии. Величина заряда пропорциональна уд. давлению и площади грани, перпендикулярной к "электрической" оси. Радиац. датчики обычно состоят из чувствит. элемента, воспринимающего измеряемое давление, источника и приемника лучистой энергии и расположенного между ними экрана. Действие датчиков основано на зависимости от давления интенсивности потока, поступающего от источника излучения к приемнику. При изменении давления чувствит. элемент вызывает пропорциональное перемещение экрана, управляющего интенсивностью потока. наиб. распространены приборы, использующие видимый свет (оптич. датчики) либо проникающее g- или b-излучение. Источники: излучения видимого света - лампы накаливания, ртутные точечные лампы высокого давления, лампы тлеющего разряда и др.; жестких излучений - рентгеновские трубки, искусств. радиоактивные в-ва. Приемники: видимого излучения - вакуумные и газонаполненные элементы с внеш. фотоэффектом, фотосопротивления, вентильные фотоэлементы с фотоумножителями; жестких излучений - ионизац. камеры, счетчики Гейгера-Мюллера, пропорциональные, сцинтилляц. и кристаллич. счетчики.
Тепловые М. Используют для измерения небольших абс. давлений (1-103 Па). Действие основано на линейной зависимости теплопроводности газов от степени их разрежения в указанных пределах. М. представляет собой стеклянный баллон, внутр. полость к-рого соединена с аппаратом, где измеряется давление. Внутри баллона находится тонкая вольфрамовая нить, нагреваемая электрич. током. При изменении давления изменяется тсплоотвод от нити. Если поддерживать постоянным ток накала нити, то при изменении давления изменится ее т-ра. Изменяя силу тока так, чтобы эта т-ра оставалась постоянной, можно за меру измеряемого давления принять величину тока или напряжения, подаваемого на нить. Лит.: Граменицкий В. Н., Грузопоршневые измерительные приборы, М., 1973; Преображенский В. П., Теплотехнические измерения и приборы, 3 изд., М., 1978; Гонек Н. Ф., Манометры, Л., 1979; Осипович Л. А., Датчики физических величин, М., 1979; Измерения в промышленности. Справочник, под ред. П. Профоса, пер. с нем., М., 1980; Полупроводниковые тензорезисторные измерительные преобразователи теплоэнергетических параметров, под ред. А. Я. Юровского, М., 1983 А. Я. Юровский.


-метилацетофенон -метоксиацетофенон 2-меркаптобензотиазол 2-меркаптоэтиламин 2-метил-5-винилпиридин N-метилпирролидон Магнезоны Магнетохимия Магниевые удобрения Магний Магнийорганические соединения Магнитная восприимчивость Магнитная постоянная Магнитно-спиновые эффекты Магнитные материалы Магнитный момент Магния галогениды Магния гидроксид Магния карбонат Магния нитрат Магния оксид Магния перхлорат Магния сплавы Магния сульфат Мазут Майзенхаймера перегруппировка Мак-лафферти перегруппировка Мак-фадьена-стивенса реакция Макарова фазы Маковое масло Макро- и микрокомпоненты Макрокинетика Макролиды Макромолекула Макромономеры Макропористые ионообменные смолы Макрорадикалы Максимальная работа реакции Малапрада реакция Малахитовый зеленый Малеиновая и фумаровая кислоты Малеиновый ангидрид Малоновая кислота Малоновый эфир Малононитрил Мальтены Мальтоза Мальтол Манганаты Манганин Маннаны Маннит Манниха реакция Манноза Маноилоксиды Манометры Маноол Марганец Марганецорганические соединения Марганца карбонат Марганца карбонилы Марганца нитрат Марганца оксиды Марганца сульфат Марганцевые удобрения Маскирование Маслонаполненные каучуки Маслостойкость Масляная кислота Масляные краски Масляные лаки Масляный альдегид Масс-спектрометрия Массовое число Массообмен Мастики Мастикс Масштабный переход Маточные средства Матрица плотности Матричные рибонуклеиновые кислоты Матричный синтез Машинные масла Меди ацетаты Меди гидроксиды Меди карбонаты Меди нитрат Меди оксиды Меди сплавы Меди сульфат Меди сульфиды Меди хлориды Медицинские масла Медноаммиачные волокна Медные удобрения Медь Медьорганические соединения Меервейна реакция Межгалогенные соединения Межкристаллитная коррозия Межмолекулярные взаимодействия Межфазная поликонденсация Межфазные скачки потенциала Межфазный катализ Мезаконовая кислота Мезидин Мезитила окись Мезитилен Мезо Мезоионные соединения Мезоксалевая кислота Мезомерия Мезомерный эффект Мезонная химия Мейера - шустера перегруппировка Мейера реакция Меламин Меланины Мелем Мельхиор Мембранный катализ Мембранный потенциал Мембраны биологические Мембраны жидкие Мембраны ионообменные Мембраны разделительные Менделевий Ментадиены Ментаны Ментены Ментол Ментон Меншуткина реакция Мепробamat Меркаптаны Меркаптохинолины Меркуриметрия Мерсеризация Мета Метаболизм Метакриламид Метакриловая кислота Метакрилонитрил Металепсия Металлиды Металлизация полимеров Металлилхлорид Металлирование Металлическая связь Металлические волокна Металлические кристаллы Металлические радиусы Металлические соединения Металлов окисление Металлокомплексный катализ Металлопласты Металлополимеры Металлопротеиды Металлотермия Металлоцены Металлургия Металлы Металлы органические Метальдегид Метан Метанол Метансульфокислота Метансульфохлорид Метатезис Метафосфаты органические Метил-b-нафтилкетоh Метилакрилат Метилаль Метиламины Метилацетат Метилацетилен Метилбензолсульфонат Метилвинилкетон Метилдихлорфосфат Метилдихлорфосфин Метилдихлорфосфит Метилдихлорфосфонат Метилдофа Метиленовый голубой Метиленхлорид Метилиафталины Метилизобутилкетон Метилизотиоцианат Метилизоцианат Метилметакрилат Метилнонилацетальдегид Метиловый спирт Метилсерная кислота Метилстиролы Метилтетрафторфосфоран Метилтимоловый синий Метилфторид Метилхлорид Метилхлорсиланы Метилцеллюлоза Метилэтилбензолы Метилэтилкетон Метиновые красители Метионин Метионинметилсульфонийхлорид Механизм реакции Механические процессы Механические свойства Механохимия Меченые атомы Меченые соединения Мешалки Микотоксины Микробиологический синтез Микроволновая спектроскопия Микрография Микрокапсулирование Микрокристаллоскопия Микроудобрения Микрофильтрация Микрохимический анализ Микроэлементы Микроэмульсии Миллона реакция Минерал Минерализация Минеральные воды Минеральные удобрения Минорные нуклеозиды Миоглобин Миозин Мирцен Мирценаль Митомицины Михаэлиса-беккера реакция Михаэля реакция Михлера кетон Мицеллирный катализ Мицеллообразование Мицеллы Мицеллярные системы Мицунобу реакция Многокомпонентные системы Многофотонные процессы Мовеин Модакриловые волокна Моделирование Модификация белков Модифицирование древесины Модифицирование полимеров Молекула Молекулярная биология Молекулярная динамика Молекулярная масса Молекулярная масса полимера Молекулярная механика Молекулярность реакции Молекулярные интегралы Молекулярные комплексы Молекулярные кристаллы Молекулярные модели Молекулярные соединения Молекулярные спектры Молекулярный анализ Молибдаты Молибден Молибдена карбонилы Молибдена оксиды Молибдена сплавы Молибдена фториды Молибдена хлориды Молибденовые удобрения Моллюскоциды Молочная кислота Моляльность Молярность Монель-металл Моноаминоксидазы Моноглим Монокристаллов выращивание Монокристаллы Мономеры Мономолекулярные реакции Мономолекулярный слой Мононить Моносахариды Монофенолмонооксигеназы Монохлорукссусная кислота Моноэтаноламин Морин Морозостойкость Морская коррозия Морфин Морфинановые алкалоиды Морфолин Морфотропия Моторные масла Моторные топлива Мочевая кислота Мочевина Мочевины цикл Мощность дозы Моющее действие Мукайямы реакция Мукополисахариды Мультиплетность Мумия Муравьиная кислота Муравьиный альдегид Мурексид Мускусы Мутагены Мутаротация Мутации Мыла Мылонафт Мышьяк Мышьяка гидрид Мышьяка хлориды Мышьякорганические соединения Мюон Мюоний Мягчители Мёссбауэровская спектроскопия