4. Измерение давления

Давление характеризуется отношением силы, равномерно распределенной по площади и нормальной к величине этой площади.

Измерение давления необходимо для управления технологическими процессами и обеспечения безопасности производства. Кроме того, этот параметр используется при косвенных измерениях других технологических параметров: уровня, расхода, температуры, плотности и т.д. В системе СИ за единицу давления принят паскаль (Па) [8].

В большинстве случаев первичные преобразователи давления имеют неэлектрический выходной сигнал в виде силы или перемещения и объединены в один блок с измерительным прибором. Если результаты измерений необходимо передавать на расстояние, то применяют промежуточное преобразование этого неэлектрического сигнала в унифицированный электрический или пневматический. При этом первичный и промежуточный преобразователи объединяют в один измерительный преобразователь.

По принципу действия приборы для измерения давлений делятся на жидкостные, деформационные, грузопоршневые и электрические.

В зависимости от измеряемой величины различают следующие приборы: манометры – для измерения избыточного давления; вакуумметры – для измерения разрежения; мановакууметры – для измерения вакуумметрического и избыточного давлений; напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры – для измерения малых избыточных давлений и разрежений (до нескольких к Па); барометры – для измерения атмосферного давления; дифференциальные манометры – для измерения перепадов (разности) давлений.

По метрологическому назначению измерительные приборы делятся на образцовые и рабочие[7] .

4.1. Дифференциальные манометры

Дифференциальный манометр, прибор для измерения разности (перепада) давлений в двух произвольных точках, применяется также для измерений уровня жидкостей и расхода жидкости, пара или газа по методу перепада давлений.

По принципу действия различают:

• жидкостные (трубные, поплавковые, кольцевые и колокольные), в которых измеряемое давление или разрежение уравновешивается столбом жидкости;

• механические, в которых давление уравновешивается силами упругости различных чувствительных элементов — мембраны, пружины, сильфона. Упругая деформация чувствительного элемента — величина, пропорциональная измеряемому давлению [2, 5].

Датчик разности давлений Метран-100-Ех-ДД-1440

Интеллектуальный датчик давления предназначен для измерения и непрерывного преобразования разности давлений в унифицированный аналоговый токовый сигнал и/или цифровой сигнал в стандарте протокола НАРТ, или цифровой сигнал на базе интерфейса РS485 в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами (рис. 22).

Проектом предусматривается установка датчика для контроля разности давления между подающим и обратным трубопроводом. Датчик подсоединяется к процессу через вентильный блок.

Маркировка датчиков имеет следующую расшифровку:

- Метран-100 - серия датчиков;

- Ех - Вид взрывозащиты - "искробезопасная электрическая цепь";

- ДД - датчик разности давлений;

- 1440 - модель датчика.

Рис. 22. Датчик разности давлений Метран-100-Ех-ДД-1440

Технические характеристики:

- МПЗ - со встроенным индикаторным устройством;

- Пределы перенастройки, кПа: 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160;

- Предельно допускаемое рабочее избыточное давление - 25 МПа;

- Класс точности - 0,25;

- Степень защиты от пыли и воды - IP 65;

- Климатическое исполнение t10 (-40..+70 °С);

- Выходной сигнал- 4 ÷ 20 мА;

- Присоединение проводов - сальниковый гермоввод. Питание от искробезопасных блоков - 12 ÷ 24 В;

- Межповерочный интервал - 3 года.