Меню

Абсолютное и избыточное давление вакуум приборы для измерения давления

Давление. Виды и способы его измерения

Давление — единица силы, действующая перпендикулярно на единицу площади.

Абсолютным называют давление, создаваемое на тело отдельно взятым газом без учета других атмосферных газов. Измеряют его Па (паскалях). Абсолютное давление представляет собой сумму атмосферного и избыточного давлений.

Барометрическим (атмосферным) называют давление гравитации на все находящиеся в атмосфере предметы. Нормальное атмосферное давление создается 760 мм столбом ртути при температуре 0°С.

Избыточным давлением называют положительную разность между измеряемым и атмосферным давлением.

Вакуумом называют отрицательную разность между измеряемым и атмосферным давлением.

С какой целью меряют давление? С целью непрерывного контроля и своевременного регулирования всех технологических параметров. Для каждого технологического процесса разрабатывается режимная карта. К чему может привести ее несоблюдение? Например, известны случаи, когда при бесконтрольном повышении давления многотонный барабан энергетического котла улетал, словно футбольный мяч, на несколько десятков метров, разрушая все на своем пути. Снижение давления не несет разрушений, но приводит к:

  • браку продукции;
  • перерасходу топлива.

Преобразователи давления

Выходной неэлектрический сигнал большинства первичных преобразователей давления (дифманометр стрелочный) имеет вид перемещения или силы и объединен в одном корпусе с прибором измерения. Для передачи результатов измерений на расстояние используют промежуточный преобразователь для получения стандартизированного электрического или пневматического сигнала. Так происходит слияние первичного и промежуточного преобразователей в единый измерительный преобразователь.

  • Преобразователями абсолютного давления измеряют давление какой-либо среды относительно вакуума.
  • Преобразователями избыточного давления измеряют давление какой-либо среды относительно атмосферного давления.
  • Преобразователями вакууметрического давления измеряют уровень вакуума относительно атмосферного давления.
  • Преобразователями гидростатического давления измеряют гидростатический уровень жидкостей.
  • Преобразователи дифференциального давления измеряют перепад давлений.
  • Преобразователи избыточного давления-разряжения являются универсальными приборами, потому что измеряют одновременно и избыточное давление, и вакуум.

Источник

Часто задаваемые вопросы о давлении и важности абсолютного давления

Ответы на вопросы об основах измерения давления, в том числе, почему измерение манометрического давления является прекрасным для большинства применений, но в некоторых случаях требуется измерение абсолютного давления.

Что такое давление?

Давление обычно определяется как сила, которая действует равномерно по определенной области. Например, когда вы нажимаете кнопку на дверном звонке, давление вашего пальца прикладывает физическую силу, которая приводит в действие электрический выключатель в дверном звонке, который затем посылает сигнал на динамик. В промышленных применениях сила, которая воздействует на область, обычно представляет собой газ или жидкость, но она также может быть твердой.

Почему мы измеряем давление?

Мониторинг давления является неотъемлемой частью современного общества. По всему миру бесчисленные датчики давления постоянно обеспечивают показания давления на нефтеперерабатывающих заводах, производственных объектах, домах и транспортных средствах. Это делается для обеспечения того, чтобы давление находилось в допустимых пределах и, если нет, чтобы предупредить операторов об исправлении ситуации.

Читайте также:  Низкое давление при беременности как влияет на плод при

Что такое абсолютное давление, и как это соотносится с избыточным давлением?

Чтобы понять абсолютное давление, нужно сначала определить несколько терминов:

  • Атмосферное давление. Все вокруг нас — воздух и вода — имеет вес и создает давление. На уровне моря среднее давление составляет 1 атм, или 1,01325 бар; давление изменяется в зависимости от погодных условий. По мере увеличения высоты воздух становится тоньше, равно атмосферное давление.
  • Манометрическое давление. Ноль в манометрическом давлении представляет собой атмосферное давление, что означает, что показание избыточного давления включает только дополнительное давление внутри системы.
  • Абсолютное давление. Ноль в абсолютном давлении является идеальным вакуумом, что означает, что абсолютное считывание давления включает в себя как атмосферное давление, так и манометрическое давление.

Важным отличием последних двух типов давления является нулевая ссылка. Ноль инструментов, измеряющих избыточное давление, представляет собой атмосферный воздух, который изменяется в зависимости от высоты и погодных условий. Ноль в приборах, измеряющих абсолютное давление, — это полное отсутствие давления или вакуум; поэтому этот ноль не меняется.

Каковы преимущества измерения абсолютного давления и избыточного давления?

Поскольку все объекты и процессы на заводе-изготовителе имеют одинаковую высоту и атмосферное давление, измерение избыточного давления является достаточно точным для большинства ситуаций. Тем не менее, измерения абсолютного давления требуются в специализированных ситуациях, например, когда вам требуется измерение давления, независимо от колебаний атмосферного давления, а также на промышленных предприятиях, где используются вакуумные насосы и машины вакуумной упаковки.

Абсолютные манометры и датчики присутствуют в многочисленных применениях, включая высотомеры для авиации, мониторы для давления жидкого пара, процессы перегонки, HVAC и производство полупроводников. Давление опасных арсиновых и фосфиновых газов, используемых в процессе производства полупроводников, должно тщательно контролироваться во время хранения и транспортировки. Поскольку атмосферные условия колеблются, важно следить за тем, чтобы опасные газы использовали контрольную точку, которая не изменяется.

Как работают абсолютные манометры?

Абсолютные манометры включают внутреннюю вакуумную камеру, которая используется в качестве эталона для проведения измерений давления. Манометрические датчики абсолютного давления на основе диафрагмы имеют прочную, но гибкую панель, которая разделяет камеру и вакуумную камеру. Локальное атмосферное давление заставляет диафрагму деформироваться в вакуумную камеру. Величина деформации преобразуется в значение давления. Это значение затем указывается на табло индикатора.

Узнайте больше о давлении и различных приложениях для измерения давления, обратившись к нашим консультантам по телефону +7 (831) 218-05-61.

Читайте также:  Какое давление ночью у здорового человека

Источник

Давление: измеряемые типы, погрешность. Справочная информация.

Это устройство, преобразующее давление среды — то есть силу, с которой эта среда давит на мембрану датчика — в электрический выходной сигнал, который по соединительным проводам поступает на управляющий прибор ( ПЛК , регулятор типа ТРМ и т.п.). Обычно выходной сигнал таких преобразователей аналоговый непрерывный. Чаще всего это 4. 20 миллиАмпер (“токовая петля”) или 0. 10 Вольт (“3-х проводный”). Также рынок потихоньку начинают завоевывать преобразователи с цифровыми интерфейсами — например, с RS-485. Небольшой анонс: скоро у ОВЕН появится датчик давления ПД100И с таким интерфейсом “на борту”.

Типы измеряемых давлений

  • Избыточное давление ДИ – это дополнительно созданное относительно атмосферного давление («наддув», «напор») в измеряемом процессе. Это самый распространенный вид давления — оно присутствует и в батареях отопления, и в кофемашинах, и в паровых котлах на ТЭЦ. И везде его требуется измерять 🙂
  • Давление вакуумметрическое ДВ – это созданное относительно атмосферного давления разрежение («тяга») в измеряемом процессе. Например, в дымоходах котельных и коробах вентиляционных систем торговых центров.
  • Давление избыточно-вакуумметрическое ДИВ – это когда давление в процессе может быть то ниже атмосферного, то выше (т.н. “тягонапорометрия”). Такое давление измеряется, например, непосредственно в котлах котельных.
  • Дифференциальное давление ДД — разница между давлением в любых двух точках измеряемого процесса. Этот тип измерений не зависит и не привязан к атмосферному давлению. Часто в промышленности с помощью такого давления измеряют расход жидкости или ее уровень в ёмкостях с избыточным давлением.
  • Абсолютное давление ДА — созданное относительно абсолютного (космического) вакуума давление («наддув») в измеряемом процессе. Абсолютное давление измеряется в “особых” случаях, когда требуется исключить влияние атмосферы на измерения — узлы учёта газа на границах государств, стенды испытания двигателей самолётов и т.п.

Конечно, у всех датчиков давления есть погрешность. То есть они измеряют давление с ошибкой, указанной производителем. Будьте внимательны: серьезные производители всегда указывают суммарную погрешность измерения своих датчиков. Если такой информации в паспорте изделия или на его бирке не найти, возможно, это подделка или датчик низкого качества с непредсказуемыми показаниями. Не дайте себя обмануть!

Рассмотрим виды погрешностей и факторы, влияющие на погрешность.

От измерительного преобразователя ( датчика ) давления в идеале необходимо получить линейную функцию преобразования давления в ток (наклонная пунктирная линия на рисунке).

Но сенсоры давления даже лучших производителей имеют весьма далёкий от идеала выходной сигнал (сплошные линии на рисунке). Существуют три основные составляющие погрешности:

Читайте также:  Давление сжатого воздуха в тормозном цилиндре

1. Нелинейность – максимальное по модулю отклонение сигнала реального сенсора от идеальной линейной.

2. Повторяемость (воспроизводимость, вариация) – разный выходной сигнал сенсора при повторяющемся одинаковом входном воздействии. Повторяемость максимальна в точке ВПИ (верхнего предела измерения).

3. Гистерезис — разный выходной сигнал при прямом и обратном направлении изменения входного воздействия (давления среды на мембрану датчика).

Обычно повторяемость и гистерезис трудно компенсировать — это свойства качества сенсора, а нелинейность практически полностью убирается нормированием-калибровкой.

Теперь сложим эти три источника – три составные части погрешности – получится суммарная абсолютная погрешность . Но такая величина неудобна в использовании, поскольку для сравнения погрешностей разных датчиков придётся сравнивать различающиеся в сотни раз диапазоны и пересчитывать физические величины давлений МПа –кгс/см2 – атм – psi — м.в.с — …, в которых эта погрешность будет выражаться.

Поэтому принято эту суммарную абсолютную погрешность делить на величину верхнего предела измерения (ВПИ, диапазона) и умножать на 100% — получается суммарная относительная погрешность . Которой производители и «меряются», у кого преобразователи давления лучше: чем точнее преобразование (меньше погрешность преобразования), тем датчик считается лучше и продается дороже. Объединение ОВЕН прямо указывает суммарную основную погрешность в кодировке датчиков.

В данный момент на рынке в основном присутствуют датчики с основной погрешностью от 1,0% до 0,1% ВПИ.

Основная погрешность всеми производителями гарантируется только при так называемых нормальных условиях работы преобразователя давления: температура +23 (+/-5) °C, влажность 60%, атмосферное давление 760 мм.рт.ст, отсутствие вибраций и электромагнитных полей кроме гравитационного.

При любых изменениях условий всегда возникают дополнительные погрешности (самая заметная из которых — температурная), увеличивающие погрешность показаний преобразователя давления иногда в несколько раз. Отсутствие в заявляемых характеристиках дополнительных погрешностей должно настораживать покупателя.

ПО «ОВЕН» гарантирует, что дополнительная температурная погрешность у преобразователей давления ПД100 и ПД150 не превышает 0,2% на 10 °C , а у ПД200 не более 0,1% на 10 °C . Это обеспечивается дополнительным циклом калибровки преобразователей при +80 °C при их производстве, в процессе которого обеспечивается микропроцессорная термокомпенсация дополнительных погрешностей.

Чем преобразование в датчике «независимее» от внешних причин (температуры, времени работы, электромагнитных помех и т.п.) – тем датчик стабильнее и дороже. Сейчас на рынке присутствуют датчики с межповерочным интервалом и/или гарантией от 1 до 5 лет, что означает: в течение этого времени датчик останется в заявленных в документах границах погрешности.

Источник

Adblock
detector