Датчик перепада давления: виды, как работают, характеристики

Датчик перепада давления: виды, как работают, характеристики

Датчики давления предназначены для измерения уровня давления жидкости или газовых сред. Датчик измеряет давление среды и формирует рабочий выходной сигнал.

Датчик включает в себя устройство первичного преобразования, снабженное чувствительным элементом, и схему для вторичной обработки сигнала. Для подключения к рабочему оборудованию и защиты от вредных воздействий внешней среды датчики давления имеют различную конструкцию и дополнительные детали.

Выбрать и купить датчик давления вы можете в интернет-магазине …

Модификации датчиков давления

Датчик перепада давления: виды, как работают, характеристики

Область применения датчиков контроля давления в промышленности

Датчики давления стали одним из наиболее распространенных видов измерительного оборудования. Давление газовых сред, жидкостей и пара – один из важнейших параметров ведения технологических процессов.

Чаще всего датчики давления применяются для таких отраслей и процессов:

  • В атомной энергетике: контроль параметров и перепадов давления, статодинамических режимов пара и смеси воды и пара на реакторных установках;
  • В энергетической отрасли: измерение давления теплоносителя при производстве и транспортировании энергии и тепла в рамках ТЭС, котельных, ГРЭС, контроль давления для аварийной защиты;
  • В нефтегазовой отрасли: контроль давления высокотемпературных сред в стволах скважин, на выходе из скважин для добычи, в нагнетательных скважинах, измерение давления при сепарации нефти, контроль давления насосных агрегатов, крановых площадок, резервуарных парков, измерение давления при ведении коммерческого учета нефти, нефтепродуктов, газа;
  • В металлургии: измерение давления при производстве металлов, контроль производства под давлением или вакуумом;
  • В строительной отрасли: измерение давления при производстве стройматериалов, контроль строительства зданий и сооружений, аварийной просадки грунта;
  • В химической промышленности: измерение давления различных жидких и газовых продуктов при производстве;
  • В пищевой промышленности: экологическое измерение давления;
  • В сфере ЖКХ, водоснабжении и водоотведении: измерение давления теплоэнергоносителей для обеспечения поставок и взаиморасчетов;
  • Для судоходного и автотранспорта: измерение давления различных жидкостей и растворов, в том числе масла и гидравлических жидкостей, контроль уровня давления в цилиндрах двигателя, аварийная защита оборудования.

Кроме того, датчики давления применяются для работы с компрессорными и насосными установками, гидравлическим оборудованием, промышленными двигателями и другими видами машин и механизмов в рамках различных производственных процессов.

Виды датчиков давления и их назначение

Датчики для измерения давления представлены в нескольких модификациях, отличающихся техническими возможностями. В зависимости от модели датчики рассчитаны на работу с различными диапазонами давления и температуры рабочей среды. Стандартно для передачи выходных сигналов приборы имеют транзисторные или аналоговые выходы управления.

Отдельно выделяется группа устройств – датчики-реле давления, имеющие основной или дополнительный релейный выход управления. Реле давления отличаются универсальностью применения и более низкой стоимостью по сравнению с другими видами приборов.

Основным критерием выбора датчика является тип измеряемого давления, исходя из которого все приборы делятся на:

  • датчики абсолютного давления для контроля показаний относительно абсолютного нуля,
  • датчики дифференциального (относительного) давления для замеров показаний относительно заданного значения,
  • датчики избыточного давления для измерения избыточных показаний относительно атмосферного давления,
  • гидростатические датчики для замеров гидростатического давления среды контроля,
  • датчики разряжения (вакуума) для измерения соответствующего вида давления.

Датчики давления выпускаются в виде отдельных приборов или могут быть интегрированы в состав многофункциональных устройств. Выбор датчика давления зависит от характеристик измеряемого вещества, условий рабочей среды, измеряемого диапазона, а также уровня чувствительности сенсора и точности измерений.

Выбрать и купить датчик давления вы можете в интернет-магазине РусАвтоматизация …

Датчики давления, тепла (температуры) и их виды

Датчики – это первичный преобразователь, передающий информацию о величине, которую измеряет. Чаще всего контроллеры (датчики) отправляют электрический сигнал, однако в некоторых моделях используется пневматика.

Сенсоры позволяют контролировать работу сложного устройства, отслеживать физические свойства веществ. Для функционирования приборов чаще всего используется электроэнергия. Сферы использования датчиков очень широк: от контроля теплоносителя в радиаторе до оснащения приборной панели спорткара.

Датчики давления

Приборы в автоматическом режиме преобразуют информацию о давлении внутри системы и выдают специфический сигнал. Индикаторы давления – это большая группа устройств, которые имеют ограниченный диапазон показателей, работают в разного рода среде: газообразной или жидкой. В отличие от манометра, датчики не измеряют, а преобразуют информацию о давлении.

Датчик перепада давления: виды, как работают, характеристики

Сферы применения

Устройства используются для измерения пара, газа, воды, различных жидкостей, включая масло. Спектр использования приборов очень большой: от простых домашних радиаторов до сложных производственных линий и приборных панелей автотранспорта. Датчики давления имеют узкую направленность, поэтому при выборе стоит обращать внимание на информацию от производителя.

Как работает устройство?

Разнообразие датчиков очень большое. Приборы могут отличаться внутренним устройством, однако все они имеют три конструктивных элемента:

  • элемент, реагирующий на давление в системе;
  • вторичный преобразователь, подающий сигнал;
  • корпус прибора.

Пар или жидкость влияет на первичный контроллер (преобразователь), который изменяется и передает информацию на вторичный преобразователь. Последний трансформирует информацию, передавая ее в понятной пользователю форме.

Виды датчиков

В зависимости от принципа работы и конструкции специалист выделяются такие виды датчиков давления:

  • Механические приборы используют изменение тела – первичного преобразователя. Это могут быть пружины, мембраны, диафрагмы или сифоны, реагирующие на изменение давления. Упругий элемент деформируется и передает информацию. Самым распространенным типом являются пружинные контроллеры (датчики). Они могут быть не только демонстрирующими, но и самопишущими. Такие контроллеры (приборы) достаточно хрупкие и дорогие.
  • Электромеханические модели могут использоваться для измерения давления в жидкостях и газах. В основе лежит тот же механический первичный преобразователь, который показывает высокую эффективность при давлении до 1000 кг/см2. Кроме пружинных и мембранных датчиков, известны поршневые и жидкостные.
  • Электрические приборы используют изменение электрического сопротивления проводников. Они показывают высокую точность при давлении свыше 1000 кг/см2. Электродатчики делятся на подвиды: емкостные (реагируют на емкость пластин), Холла, пьезоэлектрический, индуктивный, тензодатчик, потенциометрический, с виброэлементом. Они отличаются высокой точностью и широкой сферой применения.
  • Оптические контроллеры (датчики) считаются наиболее точными, так как не зависят от температуры. Световой луч, проходящий через измеряемое вещество, меняется и фиксируется фотоэлементом. Одни приборы анализируют преломление луча, а другие – толщину слоя, который меняется из-за наличия внутри устройства мембраны. Существует два подвида датчиков: волоконно-оптические и оптоэлектронные.
  • Частотные измерители называют пьезорезонансными. Это один из видов электрических датчиков. Принцип работы заключается в измерении частоты колебаний резонатора. Резонатор делается из пьезоматериала и подключен с двух сторон к электродам. Сила подается от чувствительной к давлению мембраны.

У каждого вида есть свои преимущества и недостатки, поэтому при выборе необходимо учитывать сферу использования и характеристики измеряемого вещества.

Датчики температуры

Датчики температуры позволяют контролировать уровень тепла. Они быстро и точно реагируют на изменения температуры, предохраняют сложные устройства от повреждения из-за перегрева или переохлаждения. Некоторые модели измерителей могут служить даже источником энергии.

Датчик перепада давления: виды, как работают, характеристики

Сферы применения

Приборы имеют широкое назначение в сельском хозяйстве, машиностроении, пищевой и фармацевтической промышленности, металлургии, топливной индустрии и сфере энергетики. Работа любого сложного устройства контролируется датчиком температуры, начиная от электрочайника до автомобиля.

Как работает устройство?

Особенности датчиков температуры позволяют увеличивать или уменьшать внутреннее сопротивление в зависимости от показателей. Точность измерений зависит от окружающей температуры, особенности привода, а также конструкции устройства. Прибор предполагает два элемента: непосредственно датчик и его блок.

Виды датчиков

В зависимости от принципов работы и конструкции все контроллеры (датчики) делятся на три основные группы.

  • Механические или биметаллические датчики оснащены стальной пластиной, вокруг которой намотана медная проволока. При ее нагревании пластина деформируется, передвигая стрелку на соответствующее место в шкале. Для бесперебойной работы в устройство может быть включен стабилизатор напряжения. Такие приборы отличаются надежностью и доступной ценой. Они устанавливаются в большинстве современных автомобилей.
  • Терморезистивные датчики имеют в своей основе резистор, который делается из оскида никеля или кобальта. Он пропускает и измеряет сопротивление, которое меняется в зависимости от температуры. Устройства отличаются простой конструкцией и надежностью. Сенсор имеет высокую точность, а диапазон измерений составляет от -70 до +500 градусов! Прибор используется в машиностроении, тяжелой промышленности, устанавливается в производственное оборудование.
  • Термопары или термоэлектрические датчики – это прибор, который часто используют для измерения температуры жидкости или воздуха. Конструкция выглядит в форме длинной трубы, которую можно разместить в труднодоступных местах. На одном конце трубы находится гильза с металлической проволокой внутри. Приборы имеют индивидуальные особенности, но при помощи термопары можно замерить температуру в пределах -40 — +150 градусов.

Какой купить датчик давления и температуры?

Для того, чтобы приобрести хороший прибор, необходимо изучить особенности и технические характеристики разных моделей. На сайте ООО «ПРОМАИР» представлен каталог датчиков Autonics и других брендов. Продукция сопровождается подробным описанием, что позволяет ориентироваться в ассортименте.

При выборе измерителя температуры можно ориентироваться на:

  • фирму-изготовителя техники, для которой покупается прибор;
  • предполагаемый температурный диапазон;
  • погрешность, которая вас устроит;
  • то, будет ли возможность размещения датчика внутри прибора;
  • особые условия эксплуатации (влажность, пожароопасность);
  • время эксплуатации;
  • желаемые единицы измерений.

При покупке датчика давления необходимо учитывать:

  • тип измеряемого давления;
  • среда измерения: газ, пар, вода, масло, кислоты;
  • условия окружающей среды: температура, влажность и т.д.;
  • тип сигнала на выходе;
  • точность измерений.

Для того чтобы получить подробную консультацию и заказать продукцию, позвоните по телефону +375 (17) 513-99-91 или +375 (17) 513-99-92.

Читайте также:  Как почистить лямбда зонд своими руками в домашних условиях: промывка лямбда зонда

Принцип работы датчика давления воды

Датчик давления — это устройство, у которого физические параметры изменяются в зависимости от давления измеряемой среды, это могут быть газы, жидкости, пар. При изменении измеряемой среды, в которой находиться датчик давления, меняется и его выходные унифицированный пневматический, электрический сигналы или цифровой код.

Принципы использования датчика давления

Устройство состоит из первичного преобразователя давления, в составе которого чувствительный элемент и приемник давления, схемы вторичной обработки сигнала, различных по конструкции корпусных деталей и устройства вывода.

Основным отличием каждого датчика давления является точность регистрации давления (Диапазоны измерения от 0 … 6 бар до 0 … 60 бар), которая зависит от принципа преобразования давления в электрический сигнал: пьезорезистивный, тензометрический, емкостной, индуктивный, резонансный, ионизационный.

Методы преобразования давления в электрический сигнал

Чувствительные элементы датчиков базируются на принципе измерения деформации тензорезисторов, припаянных к титановой мембране, которая деформируется под действием давления.

Основаны на интегральных чувствительных элементах из монокристаллического кремния. Кремниевые преобразователи имеют высокую временную и температурную стабильности.

Для измерения давления чистых неагрессивных сред применяются, так называемые, Low cost — решения, основанные на использовании чувствительных элементов либо без защиты, либо с защитой силиконовым гелем.

Для измерения агрессивных сред и большинства промышленных применений используется преобразователь давления в герметичном металло-стеклянном корпусе, с разделительной диафрагмой из нержавеющей стали, передающей давление измеряемой среды посредством кремнийорганической жидкости.

Ёмкостные преобразователи используют метод изменения ёмкости конденсатора при изменении расстояния между обкладками. Известны керамические или кремниевые ёмкостные первичные преобразователи давления и преобразователи, выполненные с использованием упругой металлической мембраны.

При изменении давления мембрана с электродом деформируется и происходит изменение емкости. В элементе из керамики или кремния, пространство между обкладками обычно заполнено маслом или другой органической жидкостью. Недостаток — нелинейная зависимость емкости от приложенного давления.

Резонансный метод — это волновые процессы: акустические или электромагнитные. Это и объясняет высокую стабильность датчиков и высокие выходные характеристики прибора. К недостаткам можно отнести индивидуальную характеристику преобразования давления, значительное время отклика, невозможность проводить измерения в агрессивных средах без потери точности показаний прибора.

Основан на регистрации вихревых токов (токов Фуко). Чувствительный элемент состоит из двух катушек, изолированных между собой металлическим экраном. Преобразователь измеряет смещение мембраны при отсутствии механического контакта.

В катушках генерируется электрический сигнал переменного тока таким образом, что заряд и разряд катушек происходит через одинаковые промежутки времени. При отклонении мембраны создается ток в фиксированной основной катушке, что приводит к изменению индуктивности системы.

Смещение характеристик основной катушки дает возможность преобразовать давление в стандартизованный сигнал, по своим параметрам прямо пропорциональный приложенному давлению.

Ионизационный метод — регистрации потока ионизированных частиц. Аналогом являются ламповые диоды. Лампа оснащена двумя электродами: катодом и анодом, — а также нагревателем. В некоторых лампах последний отсутствует, что связано с использованием более совершенных материалов для электродов.

Преимуществом таких ламп является возможность регистрировать низкое давление — вплоть до глубокого вакуума с высокой точностью. Однако следует строго учитывать, что подобные приборы нельзя эксплуатировать, если давление в камере близко к атмосферному.

Поэтому подобные преобразователи необходимо сочетать с другими датчиками давления, например, емкостными. Зависимость сигнала от давления является логарифмической.

Регистрация сигналов датчиков давления

Сигналы с датчиков давления являются медленноменяющимися. Это значит, что их спектр лежит в области сверхнизких частот. Для того чтобы с высокой точностью оцифровать такой сигнал необходимо подавить высокочастотную часть спектра, полностью состоящую из помех. Это особенно актуально в промышленных условиях.

Специально для ввода медленноменяющихся сигналов используются интегрирующие АЦП.

Они проводят измерение не мгновенного значения сигнала (которое изменяется под действием помех), а интегрируют сигнальную функцию за заданный промежуток времени, который заведомо меньше постоянной времени процессов, происходящих в контролируемой среде, но заведомо больше периода самой низкочастотной помехи

Какие отличия датчика давления от манометра?

Манометр — прибор, предназначенный для измерения (а не преобразования) давления. В манометре от давления зависят показания прибора, которые могут быть считаны с его шкалы, дисплея или аналогичного устройства.

Нужен датчик давления?

  • Для подбора необходимого датчика давления для работы с частотным преобразователем или другим устройством обратитесь по телефону электротехнической компании ЭНЕРГОПУСК: (495) 775-24-55.
  • Остались вопросы?
    Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
  • 8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

Датчик перепада давления: виды, как работают, характеристики

Danfoss ASV-PV, DN15, артикул — 003Z5501.

Регулятор перепада давления представляет собой специальную арматуру, используемую в трубопроводных системах. С помощью данного устройства разница давлений жидкой среды автоматически поддерживается на уровне предварительно заданных значений. Регулирование перепадов осуществляется за счет клапана, проходное сечение которого меняется на основании параметров давления.

Как устроены регуляторы? Конструктивные особенности

Danfoss APT, DN32, артикул — 003Z5704.

  ветрозащитный колпак на дымоход

Существует два вида регуляторов, которые имеют принципиальные отличия:

  1. Для работы регулирующего устройства прямого действия не требуется дополнительный энергоисточник, поскольку управление колебаниями происходит на основе показателей водных масс. В данном случае клапан открывается в момент определенного несоответствия оптимальным параметрам давления. Этот процесс осуществляется с быстротой, соответствующей скорости происходящих в системе изменений параметров.
  2. Регуляторы непрямого действия могут работать исключительно при наличии отдельно подключенного энергоисточника. Функцию измерительных элементов в таких устройствах выполняют датчики в количестве двух штук, посредством которых поступает передача сигнала по направлению к контроллеру. В свою очередь, управляющее устройство формирует сигнал, посылаемый регулирующему клапану.

Danfoss ASV-PV, DN20, артикул — 003Z5501.

Несмотря на то, что изделия непрямого действия характеризуются, как высокоточные устройства, их достаточно редко используют. Это объясняется, прежде всего, завышенной стоимостью и конструктивной сложностью таких устройств.

Автоматический регулятор перепада давления прямого действия состоит из:

  • задатчика, в роли которого выступает пружина. Некоторые устройства оснащаются пневмомеханизмами или приспособлениями рычажного типа;
  • двух импульсных линий, расположенных непосредственно под корпусом самого клапана или вмонтированных в трубы;
  • измерителя в виде мембраны. В некоторых случаях используется сильфон или поршневой элемент.

Danfoss ASV-PV, DN15.

Клапаны регуляторов делятся на разгруженные и неразгруженные. Кроме того, они бывают как одно-, так и двухседельными. При этом любое из этих устройств может быть подключено к трубопроводу посредством резьбового или фланцевого соединения, а также методом приваривания патрубков.

Конструктивные особенности

Регуляторыдавления имеют сравнительно простую конструкцию и, как правило, не требуют посторонних источников энергии, длинных элек­тро- или пневмокоммуникаций.

Груз или пружина обеспечивают компенсирующие (силовое) воздействие на подвижную систему, заставляя плунжер перемещаться, а мембранный или поршневой привод ограничивает перемещение плунжера в зависимости от давления среды на контролируемом участке.

Наиболее часто регулятор давления состоит из седельного клапана, снабженного мембранным пружинным приводом, рычажно-грузовые привода, которые применялись ранее, в настоящий момент встречаются очень редко и как правило на старых моделях. Мембрана в данном случае играет роль не только привода, но и роль чувствительного элемента.

Производители регуляторов в зависимости от расчетов и поставленных задач применяют формованные мембраны различных диаметров.

Здесь необходимо учитывать, что мембрана большого диаметра образует элемент повышенной чувствительности, при котором малые изменения давления будут приводить к резким перемещениям плунжера с большой амплитудой колебаний, когда возникает опасность работы регулирующего органа с ударами плунжера о седло.

Малая плоская мембрана в свою очередь создает не только менее чувствительную систему, но благодаря повышенной жесткости несколько приближает астатический характер работы регулятора с резкими перемещениями плунжера к более спокойной работе пропорционального регулятора.

Благодаря этим свойствам рабочих мембран разного диаметра имеется возможность выполнить регуляторы с различными динамическим и максимальным диапазонами регулирования давления. При использовании мембраны большего диаметра мы получаем меньшее максимальное значение регулируемого давления и динамический диапазон, а при меньшем диаметре рабочей мембраны соответственно более высокие значения. Плюс к этому на данные величины существенное влияние оказывают и применяемые рабочие пружины.

В качестве примера приведем регуляторы давления серии RD122D чешской фирмы LDM.

В случае использования одного и того же пружинного элемента (например красный+желтый) у регулятора RD122D 2311 25/150-xx с мембраной 63 см2 диапазон настройки будет 30-210 кПа для ду 15-25 и 40-220 кПа у ду 32-50, а у RD122D 3311 25/150-xx с мембраной 26 см2 диапазон настройки составит 150-550 кПа для диаметров от 15 до 50 мм. Если заменить желтый пружинный элемент на более жесткий черный то диапазоны регулирования изменятся на следующие:

у регулятора с мембраной 63 см2 диапазон настройки станет 60-400 кПа для ду15-25 и 70-410 кПа у ду32-50, обозначение изменится на RD122D 2411 25/150-xx;

у регулятора с мембраной 26 см2 диапазон настройки составит 220-1000 кПа для всех диаметров, обозначение иззменится на RD122D 3411 25/150-xx.

В финале данного обзора приведем несколько моделей регуляторов давления прямого действия, производимых заводом LDM s.r.o., Чехия:

  • RD102 V и RD103 V – серия регуляторов давления «после себя» PN16
  • RD122D V – регуляторы давления «после себя» PN25
  • RD102 D и RD103 D – серия регуляторов перепада давления PN16
  • RD122D – регуляторы перепада давления PN25
Читайте также:  Датчик коленвала Рено Логан: расположение, проверка, замена

Принцип работы регулятора перепада давления

В настоящее время преимущественно применяются регуляторы мембранного типа. Внутри такого устройства располагается камера с установленной по центру мембраной, которая соединяется с затвором клапана.

За счет ее смещения в любую из сторон меняется положение затвора, в результате чего количество протекающих через регулятор водных масс сокращается или увеличивается. Воздействие на мембрану осуществляется посредством двух импульсных линий, по которым поступают сигналы, идущие из подающей трубы и «обратки».

Реагирующая на разные показатели давлений пружина сжимается, воздействуя, таким образом, на мембрану, занимающую определенное положение.

Danfoss ASV-PV, DN25.

Регулятор давления до себя

Регулятор давления до себя

— это арматура, которая находится в системе отопления или теплоснабжения и служит для автоматического выравнивания давления воды, контроля и поддержания правильных показателей рабочей среды. Прибор предназначен для поддержания уровня давления воды с помощью изменения клапанного сечения в регуляторе.

Принцип работы

Регулятор давления до себя работает по особому принципу, который заключается в том, что при увеличении давления до максимальных показателей прибор автоматически открывает отверстие для вывода лишней воды до тех пор, пока показатель значения давления не придет в норму.

Связано это с тем, что при сильном нагревании объем воды максимально увеличивается и создает сильное давление, которое грозит негативными последствиями для отопительной системы.

Регулятор давления воды «до себя» работает, применяя энергию рабочей среды и жесткостью пружинного блока, чтобы управлять конусом клапана.

Степень изменения положения конуса клапана аналогично его движению корректируется настройкой пружины и в связи с этим такой вид арматуры имеет название пропорциональный регулятор прямого действия.

Преимущества

Регулятор давления «до себя» устанавливают на разных объектах и системах теплоснабжения, таких как: котельные, насосные подстанции, ИТП, ЦТП, БТП и предназначен для подпора и перепуска воды. Стоимость прибора зависит от качества устройства, его модификации, производителя, функциональности.

Регулятор давления «до себя» имеет ряд достоинств, к которым можно отнести:

  • простота настройки и регулирования отопительной системы;
  • длительный срок эксплуатации;
  • большой ассортимент;
  • снижение риска гидроудара, поломки, аварии;
  • надежность и прочность
  • не требует дополнительного источника питания;
  • максимальная точность показателей давления

Минусы устройства

Регулятор давления «до себя» имеет некоторые отрицательные характеристики:

  • высокая стоимость;
  • высокие требования к элементам отопительной системы;
  • ограничение спектра давлений уровнем сжатия пружины.

Технические характеристики

Прибор – это закрытый клапан, который открывается при превышении некоторого установленного значения давления. К теплоснабжающей системе устройство крепится фланцевым или резьбовым методом. Диаметр регулятора может быть от 15 до 400 мм в зависимости от типа прибора. Перепады давления могут колебаться в широком диапазоне значений и зависят от жесткости пружины.

  Из чего делают паклю и для чего она нужна?

Данный тип арматуры оборудован двумя (или одной) пружинами настройки, которые имеют свойство работать одновременно или по раздельности. Главной их функцией является установить границы изменения параметров давления.

Прибор очень быстро реагирует на любые даже малейшие перепады. Удобные габариты позволяют проводить его монтаж в любом выбранном месте. Регулятор незаменим для любой системы теплоснабжения. Именно он защищает элементы отопления от постоянных поломок, а саму систему от аварий.

Особенности

Регулятор давления «до себя» также называют: перепускным клапаном, регулятором подпора. Если прибор не получилось купить его можно заменить специальным клапаном с электроприводом, который открывается и закрывается за счет импульса контролера.

Прибор регулирования обязательно перед монтажом проверяют на отсутствие дефектов и целостность корпуса. Специалисты рекомендуют предварительно установить фильтр, который защищает работу устройства от загрязнений.

Область применения

Современные регуляторы перепада давления наиболее часто используют в водяных системах теплоснабжения с гидравлическим режимом.

Наличие такого устройства позволяет добиться максимально стабильного давления в трубах, задействованных в работе тепловой сети.

В условиях правильной установки устройства отопительное оборудование будет надежно защищено от нулевого расхода, связанного с перезапуском системы.

Danfoss ASV-PV, DN15.

Автоматические регуляторы практически не нуждаются в техническом обслуживании. При относительно несложных манипуляциях, связанных с настройкой устройств, они способны поддерживать заданные параметры с достаточно высокой точностью.

Норма или признак серьёзных неполадок? Причины перепада давления в системе отопления

Большинство отопительных систем домохозяйств зависят от показателей напора и температурного режима теплоносителя.

Отопление работает путём прогона нагретой жидкости через трубы и радиаторы, доставляющие тепло по всему дому, благодаря перепаду давления в системе.

Однако, перепад может давать сбой, при котором требуется его корректировка в меньшую или большую стороны. Такая процедура необходима для восстановления эффективности работы и соблюдения безопасности при её эксплуатации.

Рекомендации по выбору и правила монтажа

Для того, чтобы свести к минимуму риск образования внутри редукторов кавитаций, приводящих к некорректной работе, вибрациям и шумам, рекомендуется подбирать приборы по их соотношению давлений на входе и выходе.

При этом такие факторы, как давление в системе, температура рабочей среды, расход и скорость потока, наличие воздуха, не должны оказывать существенного влияния на функционирование пружинного регулятора. Оптимальным считается отношение входного давления к выходному 2 к 1, к примеру напор среды до прибора 6 бар, а после него 3 бара. Данный показатель перепада не должен превышать величины 3 к 1.

Редукторный клапан обычно устанавливают в водопроводную магистраль после счетчика, при монтаже выполняют следующие операции:

  • Открывают все краны для выпуска воздуха и очистки системы. Для облегчения монтажа желательно, чтобы прибор устанавливался на участок трубопровода с отсечными вентилями с двух сторон.
  • Гидроредуктор размещают горизонтально или вертикально, запрещена его установка в перевернутом положении.
  • После монтажа проверяют герметичность соединений и производят настройку прибора ключом или шлицевой отверткой.

Рис. 10 Схемы установки редукторов

Дифманометр принцип работы

Потребность в точном замере давления возникает в разных областях. Наиболее требовательны к точности замеряемых показателей производственные предприятия, на которых обслуживаются сложные технологические процессы. Комплексно определять перепады давления в таких условиях позволяет дифференциальный манометр (дифманометр), который имеет разные технико-конструкционные и функциональные исполнения.

Принцип работы прибора

Главным отличием дифференциальных моделей манометра является фиксация сразу двух значений, разность между которыми и отражается в качестве целевого показателя. 

Устройство дифференциального манометра

Большинство моделей содержат в конструкции целый комплекс манометрических деталей, функциональных компонентов и трубок для коммуникации между средами. Обязательным является и наличие нескольких измерительных камер, которые отделяются друг от друга именно манометрическими приспособлениями.

В типовой схеме работы эти устройства и выполняют функции чувствительного элемента, фиксирующего разность давлений. Изменение состояния с колебанием той или иной характеристики в одной из сред дает сигнал и активируется механизм индикации.

Опять же, средства выражения данных у дифференциального манометра различаются, как и реакции на изменения в системе в принципе. Корпус прибора выполняется из защищенных материалов – высокопрочного пластика или металла с антикоррозийным покрытием.

Также корпус может иметь специальные элементы для установки, переноса или расположения в вязких и агрессивных средах. Особенно наличие таких дополнений важно для моделей прибора, которые используются в химической промышленности.

Основные классификации

В первую очередь стоит выделить конструкционные отличия между разными дифманометрами. Например, существуют стационарные и карманные устройства – соответственно, первые один раз устанавливаются в точке измерения и больше не меняют положения, а вторые используются непродолжительное время при обследовании той или иной технологической среды. По способу представления информации можно выделить три разновидности прибора:

  • Стрелочный дифманометр. Классическое исполнение измерительного аналогового устройства, которое показывает значение через движение стрелки по шкале. Такие модели физически надежны, однако уступают по точности более современным и развитым аппаратам.
  • Цифровой дифференциальный манометр. Устройство выводит данные по результатам замеров на дисплей. При наличии микропроцессора оператор может давать цифровым моделям команды по дальнейшим действиям в зависимости от зафиксированных показателей. То есть прибор выступает в качестве контроллера.
  • Модели с токовым выходом. Как правило, аппараты этой группы интегрируются в технологические цепочки и подают сигналы тока от 4 до 20 мА на исполнительное оборудование.

Мембранный дифманометры

В основе рабочей группы мембранного измерителя разности давлений находится чувствительная металлическая пластина или другой упругий, но в то же время восприимчивый к колебаниям элемент. К слову, в целях повышения чувствительности мембраны иногда делают гофрированными. Устройство также включает две герметичные камеры для измерения давления, которые соединяются между собой вентильным блоком с импульсными трубками. Разность давлений в дифференциальном манометре мембранного типа фиксируется штоком сердечника, который напрямую связан с чувствительным элементом. При пороговых колебаниях шток вызывает пропорциональные изменения выходного сигнала, что и обеспечивает эффект индикации.

Сильфонный дифманометр

Также этот вариант прибора называют показывающим. Конструкция сильфонных манометров основывается на двух частях – показывающей и сильфонной.

Что касается первой части, то ее, как правило, представляет круглый корпус средним диаметром 150-200 мм, внутри которого заключен стрелочный трибко-секторный механизм. Цена деления обычно составляет 1 мбар, что оптимально для измерения технологических показателей давления.

Дифференциальный манометр с сильфоном, в частности, используется в системах тепло-энергетики и газоснабжения, обслуживающих не агрессивные среды наподобие азота, аргона, воздуха и т. д.

Рабочая же часть устройства формируется средствами деформации упругой механики, состоящей из сильфонов, пружин и торсионной трубки.

Собственно, активная среда воздействует на демпферную систему, которая передает физические сигналы элементам показывающей системы.

Читайте также:  Реле давления для компрессора: принципы работы, подключение, регулировка, настройка, схема, как сделать своими руками

Причем точность сильфонных устройств довольно высокая, поскольку механика не воспринимает помехи от температурно-влажностных негативных факторов.

Ртутный дифманометр

Входит в обширную группу жидкостных манометров, имея при этом одно из самых технически сложных конструкционных исполнений. Принцип действия прибора основывается на определении гидростатических показателей давления по столбу жидкости – в данном случае ртути. Используя также систему взаимодействия сообщающихся сосудов, устройство определяет разность давлений путем фиксации и сравнения избыточных уровней в жидкостных столбах. К особенностям ртутных дифференциальных манометров можно отнести высокую плотность рабочей среды, что минимизирует негативное влияние капиллярных сил.

Кроме того, для защиты рабочего процесса от внешнего воздействия при статическом давлении до 5 МПа могут задействоваться и дополнительные элементы контроля начального положения обслуживаемого столба жидкости.

К тому же ртутные дифманометры отличаются чувствительностью к температурам, поэтому для устранения эффекта теплового влияния устройства иногда снабжаются средствами регулировки нулевого уровня чувствительной среды.

Дифференциальные манометры широко используют в технологических процессах для выполнения замеров, контроля, фиксации и настройки перепада напора, расхода рабочей жидкости и ее уровня.

Основные классификации

Большая часть диффманометров содержат в своем составе набор узлов и деталей. При их содействии поддерживаются коммуникационные связи между средами.

В состав устройства в обязательном порядке должны входить камеры, которые отделены друг от друга приспособлением, с помощью них проводят замеры.

То есть эти устройства играют роль чувствительного компонента,  который и фиксирует разницу давлений.

Изменение характеристик рабочей среды приводит к активации механизма индикации. Кроме этого, средства индикации у манометра этого класса могут различаться.

Для изготовления корпуса применяют полимеры или металл с антикоррозийным покрытием. Корпус оснащают специальными компонентами, которые применяют для транспортировки и закрепления устройств на рабочем месте.

Во-первых, надо разделить небольшие конструктивные отличия между разными манометрами. В практической деятельности  используют стационарные и переносные устройства. Первые фиксируют непосредственно на месте выполнения замера. Вторые применяют при обследовании того или иного технологического процесса.

По способу подачи данных можно выделить следующие модификации устройства.

Стрелочный

Это классическое представление аналоговых измерительных изделий. Полученное значение показывает стрелка, перемещающаяся по установленной шкале. Такие модели отличаются высокой надежностью, но по части показателей точности, аналоговые манометры значительно уступают цифровым.

Цифровой манометр

Это устройство выводит результаты замера на установленный монитор. На такие изделия может быть уставлен микрочип, которые используют для формирования команд, направляемых на исполнительный механизм. Манометры этого класса устанавливают непосредственно в технологические линии. Управление исполнительными механизмами осуществляются с помощью электрических сигнал от 4 до 20 мА.

Мембранный дифманометр

В основании дифференциального манометра этого типа лежит пластина, выполненная из металла или из другого упругого материала. Иногда, для повышения эффективности мембран их делают гофрированными.

В состав дифференциального мембранного устройства входят две емкости, предназначенные для замера параметров рабочей жидкости. Емкости связаны между собой блоком, оснащенные импульсными трубками.

Разница давлений может закрепляться при помощи штока. Он связан с органом измерения. При предельных колебаниях шток вызывает изменения сигнала на выходе из прибора.

Это и гарантирует отображение получаемых параметров.

Сильфонный дифманометр

Дифференциальный манометр этого класса часто называют показывающим. Конструктивно оно состоит из показывающей и сильфонной частей. Отображающая часть представляет собой корпус круглой формы.

Внутри него устанавливают индикаторный механизм стрелочного типа. Цена деления такого устройства составлять 1 мбар. Сильфонные манометры нашли свое применение в системах отопления, водоснабжения.

Кроме этого их устанавливают в комплексах газоснабжения, по которым транспортируют нейтральные газы.

В рабочей части дифференциального манометра установлены элементы упругой механики, они состоят из сильфонов, пружин и пр. то есть, активная среда оказывает воздействие на демпфирующую систему, та в свою очередь передает сигналы на систему индикации. Устройства этого класса отличаются высокой точностью замера, так как механика не восприимчива к воздействию температуры и влаги

Ртутный дифманометр

Он отличается сложностью конструкции. Работа этого изделия основана на определении гидростатических характеристик по ртутному столбику. Применяя взаимодействующие сосуды, прибор фиксирует разницу давлений методом оценки и сравнивания избыточных уровней в столбах жидкостей.

Особенность устройств этого типа заключается в плотности рабочей жидкости. Это сводит к минимуму воздействие капиллярных сил.

Ртутные дифференциальные приборы отличает высокая чувствительность к температурам. Поэтому для ликвидации температурного воздействия на них устанавливают приборы настройки.

Модели дифманометров

  • Группа жидкостных дифференциальных манометров, в которую входят поплавковые, колокольные, трубные и кольцевые модификации. В них измерительный процесс происходит на основе показателей жидкостного столба.
  • Цифровые дифманометры. Дают возможность измерять не только характеристики перепадов давления, но и скорость потоков сжатого воздушного, показатели влажности и температуры. 
  • Категория механических устройств. Это сильфонные и мембранные версии, обеспечивающие измерение посредством отслеживания характеристик чувствительного к давлению элемента.

Двухтрубные модели

Данные приборы используются для измерения показателей давления и определения разностей между ними. Это устройства с видимым уровнем, который обычно представлен в U-образной форме.

По конструкции такой дифференциальный манометр представляет собой установку из двух вертикальных сообщающихся трубок, которые фиксируются на деревянной или металлической основе. Обязательным компонентом устройства является и пластинка со шкалой.

В ходе подготовки к измерению трубы заполняют рабочей средой.

Далее в одну из труб начинается подача измеряемого давления. Одновременно с этим вторая труба взаимодействует с атмосферой. В процессе измерения дельты обе трубки испытывают измеряемое давление. Двухтрубный дифференциальный манометр с жидкостным заполнением используется для измерения показателей разрежения, давления неагрессивных газов и воздушных сред.

Однотрубные модели

Однотрубные дифманометры обычно используются, если необходимо получить результат высокой точности. В таких устройствах применяется и широкий сосуд, на который действует давление с наибольшим коэффициентом.

Единственная же трубка фиксируется к пластинке со шкалой, демонстрирующей данные разности, и сообщается с атмосферной средой. В процессе измерения перепадов давления с ней взаимодействует наименьшее из давлений.

Рабочая среда заливается в манометр дифференциального давления до того момента, пока не будет достигнут нулевой уровень.

Под воздействием давления определенная доля жидкости перетекает в трубку из сосуда.

Так как объем рабочей среды, которая переместилась в измерительную трубку, соответствует объему, вышедшему из сосуда, однотрубный дифманометр предусматривает измерение высоты лишь одного жидкостного столба. Иными словами, сокращается погрешность измерения. Тем не менее, и приборы этого типа не избавлены от недостатков.

Отклонения от оптимальных значений могут быть обусловлены температурным расширением в измерительных компонентах прибора, плотностью рабочей среды и другими погрешностями, которые, впрочем, характерны для всех разновидностей дифманометров. Например, дифференциальный манометр цифровой даже с учетом поправок на показатели плотности и температурные коэффициенты также имеет определенный порог погрешности.

Мембранные дифманометры

Главный подтип механических дифференциальных манометров, который также разделяется на устройства с металлическими и неметаллическими измерительными элементами. В приборах с плоской мембраной из металла расчеты происходят на основе фиксации характеристик прогибов в измерительном компоненте.

Распространен и дифференциальный манометр, в котором мембрана выступает разделительной перегородкой для камер. В момент деформации противодействующая сила формируется цилиндрической спиральной пружиной, разгружающей измерительный элемент. Так происходит сопоставление двух разных величин давления.

Также некоторые модификации мембранных устройств снабжаются защитой от одностороннего воздействия – эта особенность конструкции позволяет их применять в измерении показателей избыточного давления.

Несмотря на активное внедрение электроники в метрологическую отрасль в целом, мембранные средства измерения остаются востребованными и даже незаменимыми в некоторых областях.

Например, высокотехнологичный дифференциальный манометр ДМЦ-01м цифрового типа, несмотря на эргономичность и высокую точность, имеет ряд ограничений по использованию в условиях, где возможна эксплуатация мембранных устройств.

Сильфонные версии

В таких моделях измерительных элементом выступает гофрированный короб из металла, дополненный спиральной пружиной. Плоскость прибора разделяется сильфоном на две части. Наибольшее воздействие давления приходится на камеру вне сильфона, а наименьшее – во внутреннюю полость.

В результате воздействия давлений с разными силами чувствительный элемент деформируется в соответствии с величиной, пропорциональной искомому показателю. Это классические манометры дифференциальные, показывающие результаты измерений стрелкой на циферблате.

Но есть и другие представители этого семейства.

Другие механические версии

Менее распространены кольцевые, поплавковые и колокольные устройства измерения разности давлений. Хотя среди них встречаются относительно точные бесшкальные и самопишущие модели, а также приборы с контактными электрическими устройствами.

Передача данных в них обеспечивается дистанционно опять же, посредством электрической связи или за счет пневматики.

Для определения расходных показателей на основе переменных разностей также выпускают механические приборы с суммирующими и интегрирующими дополнениями.

Цифровые дифманометры

Устройства этого типа кроме основных функций измерения разницы в давлении способны определять динамические показатели рабочих сред. Такие приборы обозначаются маркировкой ДМЦ-01м.

Дифференциальный манометр цифровой, в частности, используется в системах контроля вентиляции производственных объектов, позволяет рассчитывать показатели потребления газа, учитывая температурные корректировки, а также вести учет средних расходов по измеренным позициям.

Устройство снабжено микропроцессором, который автоматически ведет учет измерений и накопления информации по газоходу. Все получаемые сведения о результатах работы отображаются на дисплее.

Источники:

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *