Манометры общепромышленного типа

Измерение давления и разрежения
Давлением называется величина, выражающая отношение силы к единице площади.
В международной системе единиц СИ за единицу давления принята сила в один ньютон, действующая на поверхность в 1 м2 , т.е. 1 Па (паскаль).

Для технических измерений в виде исключения на приборах применяют следующие внесистемные единицы давления.
Техническая атмосфера или килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см2).
Физическая атмосфера (кгс/см2).
Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст).
Миллиметр водяного столба (мм вод. ст).

Переписать таблицу № 2 «Соотношения между единицами измерения давления» стр. 52 учебника Овчаренко В. М. в тетрадь

Виды давления

Это давление окружающего воздуха (переменная величина).
С удалением от поверхности земли атмосферное давление снижается до глубокого вакуума.
Барометрическое или атмосферное давление

Это разность между абсолютным давлением и барометрическим.
Избыточное давление
Это полное давление, под которым находится вещество (равное сумме барометрического и избыточного).
Абсолютное давление

Разрежением называют разность между барометрическим и абсолютным давлением.
Вакуум — глубокое разрежение (менее 66650 Па).

Приборы для измерения давления классифицируются по следующим признакам

По роду измеряемой величины:
барометры — для измерения атмосферного давления;
манометры, микроманометры, напоромеры — для измерения избыточного давления;
мановакуумметры — для измерения избыточного давления и вакуума;
вакуумметры, тягомеры — для измерения разрежения и вакуума;
дифференциальные манометры — для измерения разности давлений.

По принципу действия:
жидкостные,
пружинные,
поршневые,
радиоактивные,
пьезоэлектрические,
тензометрические.
На горно-буровых работах чаще применяют пружинные и электрические манометры.

Пружинные манометры
Для измерения избыточного давления, разрежения и вакуума.
Они просты по устройству, дешевы и в обычных условиях работы надежны в эксплуатации.
Чувствительными элементами этих приборов могут быть: серповидная трубчатая пружина (трубка Бурдона), многовитковая трубчатая пружина (геликс) и мембраны.

Под действием измеряемого давления чувствительный элемент деформируется и посредством передаточно-множительного механизма деформация преобразуется в круговое движение стрелки вдоль шкалы. При этом перемещение стрелки будет пропорционально деформации чувствительного элемента, а следовательно, и измеряемому давлению.
Общий принцип действия пружинных манометров

Манометр с серповидной трубчатой пружиной
Чувствительный элемент — трубчатая пружина —
изготавливается из фосфористой (иногда бериллиевой) бронзы или
латуни, а для давлений свыше 19,60 МПа — из стали.

Трубчатая пружина 1 одним концом впаяна в держатель 2, заканчивающийся ниппелем 3 с резьбой, а второй конец закрыт пробкой, запаян и шарнирно связан с передаточно-множительным механизмом.
В состав этого механизма входят поводок 4, сектор 5 и трибка 6, на ось которой одета стрелка 7. Для устранения «мертвых» ходов (люфтов) служит спиральная пружина.

Основано на том, что полая трубчатая пружина, имею­щая форму овала, под действи­ем внутреннего давления стремится принять цилиндрическую форму и одновременно из серпо­видной стать прямолинейной.
Раскручиваясь, пружина посред­ством передаточно-множительного механизма воздействует на стрелку.
Действие прибора

Класс точности рабочих манометров — 1,5; 2,5; 4.
Манометры для измерения давления газов по конструкции не отличаются от манометров для измерения давления жидкостей, но имеют некоторые особенности.
Один и тот же манометр нельзя использовать для измерения давления горючих и негорючих газов.
С этой целью циферблаты манометров окрашиваются в разные цвета, и на них делается надпись — название газа.

Их тщательно обез­жиривают, так как соединение масла с кислородом приводит к взрыву. На циферблате этих манометров делается надпись:
«Кислород, маслоопасно».
Манометры для измерения давления кислорода

Ваккумметры
Имеют конструкцию, аналогичную маномет­ру с трубчатой пружиной. Могут быть:
сильфонные
мембранные
Конец пружины при измерении вакуума не раскручивается, а наоборот, закручивается.

Мановаккумметры
Измеряются давления больше и меньше атмосферного.
Правая часть делений шкалы такого при­бора служит для измерения давления, а левая — для разрежения.
Электроконтактные манометры,
Манометры с многовитковой
трубчатой пружиной,
Мембранные манометры.
(изучить самостоятельно, конспект стр. 54-57
учебника Овчаренко В. М.)

Электрические манометры
Созданы на основе изме­нения электрических параметров некоторых материалов под воздействием давления или путем преобразования механического воз­действия измеряемой величины в электрический параметр при помощи специального преобразователя.

Под воздействием давления могут изменяться:
активное сопротивление,
магнитная проницаемость,
индуктивность,
емкость,
электродвижущая сила (э. д. с.).

На одном из указанных принципов и может быть создан электрический манометр.

Основан на изменении магнитной проницаемости при изменении давления, т. е.
Электри­ческий манометр — МИД (Магнитоупругий измеритель давления)

Магнитоупругий измеритель давления
Прибор предназначен для визуального наблюдения за давлени­ем промывочной жидкости при разведочном колонковом бурении.

больших пульсациях жидкости,
гидравлических перегрузках,
вибрациях, (где обычные пружинные манометры оказываются малонадежными).
Целесообразно его применять в тяжелых условиях работы:

Надежность дости­гается благодаря применению магнитоупругого преобразователя, стойкого к гидравлическим перегрузкам в сочетании с особенно­стями электрической схемы вторичного прибора.

преобразователь,
измеритель­ный пульт,
соединительный кабель,
силовой кабель.
В состав прибора МИД входят:

Преобразователь давления ДДП

МИД ввинчивается в тройник 16 нагнетательной магистрали и закрепляется гайкой 14.
Между гайкой и тройником помещается уплотнительное кольцо 15.
Магнитоупругий преобразователь состоит из чувствительного 3 и компенсационного 6 элементов, запрессованных в корпус 5. Магнитопроводы 10 и 13, внутри которых размещены катушки 7 и 12, соединены между собой по дифференциально-трансформаторной схеме и подключены к штепсельному разъему 11. К торцам чувствительного и компенсационного элементов гайками 2 и 9, при­жаты сйльфоны 1 и 8. Положение гаек фиксировано штифтами 4.

Самостоятельно составить конспект
по принципиальной электрической схеме
Измерителя МИД-1и заполнить таблицу 3
Техническая характеристика
измерителей МИД-1, МИД-1А
стр. 58-59
учебника Овчаренко В. М.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ МАНОМЕТРЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В БУРЕНИИ

Глубинные манометры
Применяют при бурении разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ для замера и регистра­ции пластовых и забойных давлений.

Знание величин этих давлений позволяет решать следующие задачи:
определить зависимость дебита от депрессии на забое;
исследовать явления взаимного влияния скважин и тем са­мым определить гидропроводимость пласта;
составить карты изобар, по которым возможно прогнозиро­вание изменения давления в различных точках пласта;
решить вопрос о глубине отбора пробы нефти и др.