Какие преобразователи используют в электрических манометрах

§ 3. Электрические манометры

Электрические манометры можно разделить на две группы. К первой группе относятся манометры, основанные на свойстве неко­торых материалов изменять свои электрические , параметры , под воздействием давления, ко второй группе — манометры, основанные на преобразовании механического воздействия измеряемой величины в электрический параметр при помощи соответствующих преобразо­вателей.

По принципу действия различают электрические манометры, ко­торые под действием давления изменяют: 1) сопротивление R=f₁(p); 2) магнитную проницаемость μ=f₂(р); 3) индуктивность L=f₃(p); 4) емкость C=f₄(p); б) электродвижущую силу (эдс) E =f₅ (p).

К манометрам сопротивления (их называют также резистивными) относят приборы для измерения давления, в которых исполь­зуют реостатные и тензочувствительные (тензорезисторы) измери­тельные преобразователи.

Реостатный преобразователь представляет собой реостат, движок которого перемещается в функции измеряемого давления. Таким образом, естественной входной величиной реостатных преобразова­телей является перемещение движка, а выходной — активное сопро­тивление, распределенное линейно или по некоторому закону по пути движения движка.

Принцип действия тензорезисторов заключается в изменении активного сопротивления проводников при их механической дефор­мации под влиянием измеряемого давления. Это явление называется тензоэффектом. Применяют два метода реализации тензоэффекта при создании манометра сопротивления.

Первый метод заключается в использовании тензоэффекта про­водника, находящегося в состоянии объемного сжатия, когда есте­ственной входной величиной является давление окружающего газа или жидкости, а выходной—изменение активного сопротивления проводника. На этом принципе строят манометры для измерения высоких и сверхвысоких давлений.

Изменение сопротивления манганина в зависимости от давления выражается формулой ΔR=kRp, где R—сопротивление манганина;

k— коэффициент изменения сопротивления манганина от давле­ния р.

Коэффициент k для манганина колеблется в пределах 2,08*10 -6 — 2,34*10 -6 Па -1 .

Преобразователь представляет собой катушку провода, помещен­ную в область измеряемого давления.

Второй метод заключается в использовании тензоэффекта растя­гиваемого тензочувствительного проводника.

Манометры с переменной маг­нитной проницаемостью. Принцип действия преобразователей с переменной маг­нитной проницаемостью основан на измене­нии магнитной проницаемости электромагнит­ного дросселя при его сжатии или растя­жении.

ндуктивные манометры представляют со­бой мембранный манометр с индукционным преобразователем. Прибор (рис. 5.7) состоит из мембранного чувствительного элемента 2 с закрепленным на нем железным сердечни­ком 5 и индуктивной катушки, надетой на железный сердечник. Измеряемое давление, поступающее по труб­ке/в полость 2, вызывает прогиб мембраны 3, вследствие чего сердечник 5 приближается к сердечнику 4 индуктивной катушки.

Вследствие изменения зазора изменяется магнитное сопротивле­ние магнитной цепи, а следовательно, и индуктивность катушки, одетой на сердечник и включенной в цепь переменного тока. Изме­нение индуктивного сопротивления катушки ведет к соответствую­щему изменению полного сопротивления Z. Таким образом, суще­ствует функциональная зависимость между измеряемым давлением р и электрическим сопротивлением Z преобразователя:

Емкостные манометры представляют собой мембранный мано­метр с емкостным преобразователем. Преобразователь состоит из двух пластин: чувствительного элемента—мембраны и специаль­ного электрода. Эти две пластины являются обкладками конденса­тора, подключенными к измерительной схеме. Известно, что емкость конденсатора зависит от площади обкладок, диэлектрической про­ницаемости разделяющей их среды и расстояния между обкладками:

где S — площадь обкладок, ε— диэлектрическая постоянная воздуш­ной среды; l—расстояние между обкладками.

Под действием давления мембрана прогибается и приближается к электроду. Площадь обкладок в процессе измерения не меняется. Неизменна в процессе измерения также и диэлектрическая постоян­ная ε. В процессе измерения давлений вследствие прогиба мембраны

изменяется только расстояние l между обкладками пропорциональ­но измеряемому давлению. Следовательно, можно написать: C=k/l, где k=Sε.

Иными словами, емкость конденсатора обратно пропорциональ­на измеряемому давлению.

Емкостные датчики при промышленной частоте имеют малую мощность и большое сопротивление, доходящее до десятка мегом. Применяют их в цепях повышенной и высокой частоты.

Пьезоэлектрический манометр представляет собой электрический манометр, в котором давление определяется по значению электри­ческого заряда пьезоэлемента. Принцип действия этих приборов основан на использовании пьезоэффекта, заключающегося в свой­стве некоторых кристаллов (кварца, турмалина, сегнетовой соли) под действием давления создавать на гранях разность потенциалов. При этом возникающая эдс пропорциональна измеряемому дав­лению.

Заряды, возникающие на кварцевой пластинке, не могут сохра­няться длительное время в результате утечек в элементах измери­тельной схемы. Причиной утечек является объемная и поверхностная проводимость кристалла, проводимость изоляции соединительного провода и поверхностная проводимость между сеткой и катодом уси­лительной лампы. Даже при самой тщательной изоляции заряды практически исчезают за десятые доли секунды. Поэтому пьезоэлек­трический метод применяют для измерения быстроменяющихся давлений.

Назначение, устройство и принцип действия электроконтактного манометра (ЭКМ)

Принцип действия электроконтактного прибора очень прост. Стрелка манометра является подвижным контактом, неподвижные контакты установлены так, чтобы стрелка касалась их при достижении в системе (Рвкл) или (Роткл). При этом, исходя из исполнения конкретной модели, происходит размыкание либо замыкание соответствующей электрической цепи, управляющей мотором компрессора или электромагнитным клапаном. На каждый электроконтактный манометр нанесена маркировка, описывающая его разновидность и характеристики.

Принцип действия

Основной принцип действия электрического манометра основывается на уравновешивании давления под действующей силой. При этом один его конец должен быть запаян в основной держатель, а второй связан с последовательным механизмом. Он преобразует прямое перемещение элемента и закольцовывает его по основной стрелке.

Во время использования манометра под действием давления меняются определённые характеристики материала. При этом на третьей мембране возникает сила, которая определяется её площадью. Эта сила совмещает обе пластины из кварца, в результате чего появляется заряд с такой же силой. Далее этот заряд превращается в обычный сигнал, после чего поступает по линиям связи к устройствам измерения.

В некоторых системах манометры заменяют реле. Когда оно срабатывает, происходит замыкание контактов, подключается основная обмотка к блоку питания. Затем перекрываются контакты питания, передавая энергию на насосный движок. В результате этого запускается работа насоса. Во время снижения уровня вещества в сосуде давление падает и весь процесс начинается заново.

Использование, преимущества и недостатки электроконтактных манометров

Устройства весьма популярны в различных отраслях промышленности и инфраструктурных систем:

• Технологические установки.
• Машиностроительные станки.
• Генерация и распределение тепла.
• Водопроводные сети.
• Компрессорная техника.
• Промышленные холодильники.

Электроконтактные приборы обладают рядом важных преимуществ по сравнению со своим функциональным конкурентом- реле давления. К ним относятся:

• Не требуется отдельного соединения для подключения манометра.
• Простота настройки пределов срабатывания, не нужны специальные инструменты.
• Четкая визуализация настроек.

Есть у устройства и недостатки:

• Малый предельный ток, который электроконтактный прибор может коммутировать. Это ограничивает мощность нагрузки. Для больших нагрузок манометр будет только сигнализирующим элементом, его приходится использовать для управления более мощными коммутационными приборами.
• Высокая цена. Стоит примерно втрое дороже реле. (Зато не надо тратиться на отдельный манометр).

В научно-исследовательских работах применяется электрический манометр.

Он предназначен для измерения давления на участке цепи. Устройство имеет такие преимущества, как компактный размер по сравнению с другими, простота в использовании, возможность управления на расстоянии и обеспечение точности проводимых измерений.

Все устройства делятся по типу:

Также приборы разделяются по принципу работы:

Принцип действия каждого вида основан на механическом сопротивлении под действием силы. Манометры, которые определяют давление, связаны с его изменением. Они помогают его определять, контролировать и регулировать. Сферой применения является химическая промышленность, теплоэнергетика, пищевая отрасль и нефтепромышленность.

Устройство электроконтактного манометра

Конструктивно устройство представляет собой доработанный стрелочный манометр. Отличия заключаются в следующем:

• Ось стрелки индикатора изолирована от корпуса, деталей электроконтактного прибора и шкалы.
• На циферблате добавлены две стрелки, задающие (Рвкл) и (Роткл)Их можно перемещать по шкале.
• Эти стрелки находятся на одной оси с главной индикаторной стрелкой, места их крепления изолированы друг от друга,
• Индикаторная стрелка вращается независимо от задающих.
• К подшипникам крепления стрелок подведены токоведущие ламели, электрически присоединенные к соответствующей стрелке. С другой стороны ламели выведены в контактную группу.
• Провода могут монтироваться к клеммам внутри корпуса, а могут выводиться наружу пучком со смонтированным разъемом на конце.

Иногда стрелку, задающую (Рвкл), делают синего цвета, а стрелку для (Роткл)- красного. Но у большинства моделей обе стрелки синие, и их различают по положению на шкале: (Рвкл) всегда левее. Подключение оборудования к электроконтактному манометру проводится в зависимости от варианта его исполнения.

Для различных потребителей и коммутационных схем выпускается несколько разновидностей (исполнений) устройства:

1. Одноконтактное нормально разомкнутое.
2. Одноконтактное нормально замкнутое.
3. Двухконтактное, оба нормально замкнутых.
4. Двухконтактное, оба нормально разомкнутых.
5. Двухконтактное, один нормально замкнутый, другой- нормально разомкнутый.
6. Двухконтактное, один нормально разомкнутый, другой- нормально замкнутый.

С помощью подбора нужного варианта исполнения можно обойтись без дополнительных инвертирующих реле, усложняющих и удорожающих электрическую схему оборудования и повышающих вероятность его отказа.

Электрические манометры. Принцип действия.

Манометры (от греч. manos — редкий, неплотный и metreo — измеряю), служат для измерения давления жидкостей.газов и паров. Различают манометры для определения абсолютного давления, отсчитываемого от нуля (полного вакуума); избыточного давления, то есть превышения давления над атмосферным; разности двух давлений, отличающихся от атмосферного (дифференциальные манометры, или дифманометры). Приборы для измерения давления, соответствующего атмосферному, называют барометрами, давления ниже атмосферного — вакуумметрами. избыточного давления и давления ниже атмосферного-ман.вакуумметрами. Шкалы манометра 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 манометры могут быть жидкостными, грузопоршневыми, деформационными (смотри рисунок), тепловыми и другими, по способу представления информации о величине измеряемого давления — показывающими, регистрирующими и сигнализирующими. Кроме манометров с непосредственным отсчетом показаний применяют так называемые бесшкальные датчики (измерительные преобразователи) давления с унифицированными (стандартизованными) пневматическими или электрическими выходными сигналами. Такие датчики широко используют в системах автоматического контроля, регулирования и управления химико-технологическими процессами, в частности при автоматизации пожаро- и взрывоопасных производств. Датчики давления должны надежно работать при наличии интенсивной вибрации, нестационарных температурных и электромагнитных 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 гидростатического давления, а также в приборах для измерения расхода жидкости, пара или газа по перепаду давлений на сужающих поток устройствах (диафрагмах, соплах Вентури и других).

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, р
атм
—
соотв. измеряемое и атмосферное давления; Н — высота столба манометрической жидкости;
х,
a
x
— меры измеряемого давления.

Жидкостные манометры В таких приборах измеряемое давление (разрежение) либо разность давлений уравновешивается давлением столба манометрической жидкости, заполняющей прибор. Диапазон измерения — 10 — 105Па. Жидкостные манометры применяют в основном при определении давления в лаб. условиях и при поверке других манометры Погрешность измерения U-образных и чашечных манометры (0,5-1,0%) определяется погрешностью самого прибора, ошибкой отсчета показаний и несоответствием действительного и расчетного значений плотности манометрической жидкости. Двухчашечные (компенсационные) микроманометры с верхними пределами измерения до 2,5-103 Па имеют погрешность 0,02-0,05%. При малых пределах измерения (до 104 Па) манометры 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. Манометрической 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 верхнего предела измерения. Колокольные дифманометры (манометрическая жидкость — 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 верхней части установлен на призматическую опору, которая расположена в центре тяжести сосуда.

Под действием разности давлений по обе стороны перегородки манометрическая 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. Основные достоинства кольцевых манометры: высокая чувствительность, независимость угла поворота от плотности манометрической жидкости, независимость показаний от температуры окружающего воздуха. Верхние 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, которые манометры б. снабжены счетчиками расхода, регуляторами, сигнализаторами, а также устройствами для получения унифицированных пневматических или электрических сигналов дистанционной передачи.

Грузопоршневые манометрыВ этих приборах измеряемое давление, действующее через манометрическую жидкость на поршень манометры, уравновешивается весом поршня и набора калиброванных грузов. Наиболее распространены манометры с неуплотненным поршнем, между которым и цилиндром имеется небольшой зазор. Пространство под поршнем заполнено специальным маслом, которое под давлением поступает в зазор и обеспечивает смазку трущихся поверхностей. 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 манометры 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 манометры специальных конструкций. Грузопоршневые манометры используют, как правило, для поверки манометров других типов и при лабораторных измерениях.

Деформационные манометры Измеряемое давление или разность давлений определяется по деформации упругих чувствительных элементов: трубчатых манометрических пружин — одно- и двухвитковых, S-образных, винтовых, геликоидальных, спиральных; плоских и гофрированных мембран; мембранных коробок; сильфонов; цилиндрических трубок и стаканов. Пределы измерения от 10 до 2,5 • 109 Па. Простота преобразования давления в упругую деформацию чувствительного элемента и большое разнообразие удобных в эксплуатации конструкций обусловили широкое применение деформационных манометры в химической промышленности наиболее распространены так называемые пружинные манометры с одновитковым трубчатым чувствительным элементом. Под действием давлениядеформируется сечение пружины и происходит перемещение ее свободного конца, преобразуемое передаточным механизмом в перемещение стрелки, которая показывает давление по шкале. Диапазон измерения обычно от 0,1 до 2500 MПа, погрешность 0,16-4,0%.

В химии и химической технологии для защиты пружинных манометры от контакта с агрессивными и высокотемпературными средами часто используют т. наз. мембранные разделители давления с закрытой камерой. Внутренняя полость манометрической пружины заполняется минеральным или силиконовым маслом, через которое передается измеряемое давление рабочей среды, непосредственно соприкасающейся с разделительной мембраной. Последнюю изготовляют из нержавеющих сталей и сплавов, в том чсле с высоким содержанием Ni и Мо, а также из титановых сплавов и Та. При измерении давления вязких, полимеризующихся и кристаллизующихся сред применяют так называемые бескамерные манометры с открытым чувствительным или разделительным элементом — сильфоном либо мембраной.

Для измерения небольших давлений (разрежений) и разности давлений применяют манометры с чувствительными элементами в виде сильфонов, гофрированных мембран и мембранных коробок. В зависимости от диаметра, толщины и свойств материала, формы и глубины гофрировки чувствительных элементов можно измерять давление от 100 до 107Па и более. Погрешность 0,5-2,5%.

В химической промышленности распространены датчики, основанные обычно на принципе электрической (реже — пневматической) компенсации. Диапазон измерения от 100 Па до 1000 MПа, погрешность 0,5-1,5%. Наиболее перспективны приборы, действие которых основано на так называемом тензорезистивном эффекте — изменении электрического сопротивления твердого проводника (чувствительного элемента) в результате его деформации, пропорциональной измеряемому давлению. Эти датчики отличаются простотой конструкции, небольшими габаритами и массой, повышенной виброустойчивостью, высокими динамическими 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 чувствительными элементами на основе монокристаллических подложек из искусственного сапфира с кремниевыми тензорезисторами. Диапазон измерения от 60 до 108 Па, погрешность обычно не превышает 0,1, 0,25 или 0,5%. В комплекс входят также преобразователи гидростатического давления, предназначенные для получения информации о плотности или уровне жидкостей. которые находятся в открытых либо закрытых резервуарах под давлением. Фланцевое крепление датчика к резервуару с рабочей жидкостью и бескамерная конструкция мембранного измерительного узла позволяют контролировать гидростатическое давление агрессивных, вязких и кристаллизующихся сред при 200-300°С.

В манганиновых датчиках под действием давления изменяется электрическое сопротивление тонкой манганиновой проволоки. Эти датчики обычно используют для измерения давления свыше 100 MПа. Принцип устройства индуктивных датчиков состоит в изменении индуктивности системы при перемещении чувствительного элемента. Индуктивность системы зависит от магнитного сопротивления зазора в магнитопроводе или от реактивного магнитного сопротивления, которое изменяется с введением в зазор электропроводной пластины либо короткозамкнутого витка.

Действие емкостных датчиков основано на преобразовании перемещения чувствительного элемента в изменение емкости конденсатора, зависящее от зазора между обкладками, их площади, материала диэлектрика или диэлектрической проницаемости. Этим датчикам свойственны значительные температурные погрешности. В трансформаторных датчиках входное перемещение чувствительного элемента и соединенного с ним плунжера изменяет коэффициентом индуктивной связи между системами обмоток, одна из которых питается переменным током. Эффективное значение эдс, наводимой в другой обмотке, является выходной величиной датчика. Погрешность обычно 1,5-2,5%.

Принцип действия электронных и ионных датчиков основан на изменении характеристик соответствующих электронных и ионных ламп при взаимном перемещении их электродов, один из которых связан с чувствительным элементом датчика. Действие магнитоупругих датчиков обусловлено свойством ферромагнитных материалов изменять магнитную проницаемость под действием давления. Чувствительный элемент — обмотка с замкнутым магнитопроводом, деформирующимся под влиянием входного перемещения или усилия, пропорционального измеряемому давлению. В пьезоэлектрических 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.

Радиационные датчики обычно состоят из чувствительного 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 изменениидавления чувствительный элемент вызывает пропорциональное перемещение экрана, управляющего интенсивностью потока. Наиболее распространены приборы, использующие видимый свет (оптические датчики) либо проникающее γ—

или β-излучение. Источники излучения видимого света — лампы накаливания, ртутные точечные лампы высокого давления, лампы тлеющего разряда и др.; жестких излучений — рентгеновские трубки, искусственные радиоактивные вещества. Приемники: видимого излучения — вакуумные и газонаполненные элементы с внеш. фотоэффектом, фотосопротивления, вентильные фотоэлементы с фотоумножителями; жестких излучений — ионизационные камеры, счетчики Гейгера-Мюллера, пропорциональные, сцинтилляционные и кристаллические счетчики.

Тепловые манометры Используют для измерения небольших абсолютных давлений (1-103 Па). Действие основано на линейной зависимости теплопроводности газов от степени их разрежения в указанных пределах. Манометры представляет собой стеклянный баллон, внутренняя полость которого соединена с аппаратом, где измеряется давление. Внутри баллона находится тонкая вольфрамовая нить, нагреваемая электрическим током. При изменениидавления изменяется теплоотвод от нити. Если поддерживать постоянным ток накала нити, то при изменениидавления изменится ее температура. Изменяя силу тока так, чтобы эта температура оставалась постоянной, можно за меру измеряемого давления принять величину тока или напряжения, подаваемого на нить.

Схема подключения электроконтактного манометра

Наиболее популярные среди потребителей схемы устройства — двухконтактные.

В широко используемых приборах отечественного производства серии ДМ версию определяют по цветам задающих стрелок:

• Версия 3 (Рвкл)- синяя и (Роткл)- красная.
• Версия 4 (Рвкл)-красная и (Роткл)-синяя.
• Версия 5- обе стрелки синие.
• Версия 6- обе стрелки красные.

У прибора четыре пронумерованных вывода:

1. Общий.
2. (Рвкл).
3. (Роткл).
4. Земля.

Выводы промаркированы на разъеме, расположенном на кожухе прибора, в ответной части разъема маркировки нет.

Устройство ЭКМ

ЭКМ является устройством, имеющий форму цилиндра и очень похожим на обычный манометр. Но в отличие от него в состав ЭКМ входят две стрелки, задающие значения уставок: Рмакс и Рмин (их перемещение осуществляется по шкале циферблата в ручную). Подвижная стрелка, показывающая реальное значение измеряемого давления коммутирует контактные группы, которые замыкаются или размыкаются при достижении ей выставленного значения. Все стрелки располагаются на одной оси, но места, в которых они закреплены, изолированы и не соприкасаются друг с другом.

Ось индикаторной стрелки изолирована от деталей прибора, его корпуса и шкалы. Она совершает вращения независимо от других.

К подшипникам, с помощью которых крепятся стрелки, подведены специальные токоведущие пластины (ламели), соединенные с соответствующей стрелкой, а с другой стороны эти пластины выведены в контактную группу.

Помимо вышеперечисленных составляющих, ЭКМ как и любой манометр имеет также чувствительный элемент. Почти во всех моделях, этим элементом является трубка Бурдона, которая перемещается вместе со стрелкой, жестко закрепленной на нём, также в роли данного элемента для датчиков, измеряющих давление среды более 6 МПа, используется многовитковая пружина.

Для примера рассмотрим подключение электропривода задвижки ГЗ-А

Данный электропривод многооборотный, питается трехфазным переменным током. ГЗ-А содержит цепи управления дистанционной сигнализацией, которые для наглядности не будем рассматривать в примере.

Управлять работой схемы будет электроконтактный манометр типа ДМ. В качестве коммутационных элементов применим магнитные пускатели ПАЕ третьей величины с четырьмя контактами, работающими на замыкание и с двумя – на размыкание, из размыкающих контактов задействуем только один (Рис. 2).

Допустим, в начальный момент задвижка находится в закрытом положении. При снижении давления жидкости или газа манометр замыкает провод фазы С через контакт min, и нормально замкнутый контакт КПЗ3 на якорь пускателя ПО, а по цепи от нейтрального провода – через конечный выключатель положения «открыто» КВО и муфтовой выключатель МВО. Магнитный пускатель ПО обходит цепь манометра ДМ замыкая контакт КПО2. Для исключения срабатывания цепи запуска закрытия задвижки, ПО блокирует пускатель ПЗ, разрывая цепь питания размыкающими контактами КПО3. При полном открытии задвижки размыкается контакт КВО и схема обесточивается.

При достижении максимального давления замыкается вывод max манометра ДМ. На пускатель закрытия ПЗ через контакты манометра и нормально замкнутый контакт КПО3 подключается к фазе С с одной стороны, а с другой – через контакты закрытия концевика КВ3 и муфтового выключателя МВЗ – к нулевому проводу. ПЗ замыкает цепь питания своего якоря контактами КПЗ2, обеспечивая полный цикл закрытия задвижки. Контакты П3 включают электропривод на реверс, обратным, по сравнению с контактами ПО, подключением фазовых проводов А и С. При полном закрытии задвижки схема ПЗ обесточивается концевым выключателем КВЗ.

Муфтовые выключатели предназначены для защиты двигателя при высоком крутящем моменте вала. Повторное замыкание контактов МВО и МВЗ происходит при обратном вращении двигателя.

Электроконтактный манометр типа ДМ способен коммутировать до 0,5 А, что обеспечивает прямое подключение пускателей ПАЕ, якоря которых потребляют при включении максимум 0,25 А при напряжении 127 В. Коммутируемая контактной группой пускателя максимальная нагрузка составляет 17кВт, а для включения электропривода достаточно мощности в 0,18кВт. На практике рекомендуется включать цепи управления магнитным пускателем через промежуточные реле (Рис. 3) для предотвращения обгорания контактов манометра.

При использовании промежуточных реле количество задействованных контактов магнитных пускателе (ПО и ПЗ) сокращается до трех. Каждое промежуточное управляют двумя контактами, работающими на замыкание (для обхода цепи питания электроконтактного манометра и включения якоря контактора) и одним на размыкание (для предотвращения срабатывания цепи обратного хода двигателя). В остальном схема аналогична приведенной на Рис. 3.

Самодельный электроконтактный манометр своими руками

Манометр (электроконтактный) — это датчик электрической сигнализации наибольшего и наименьшего давления, который предназначается для его измерения. Осуществляет такую работу встроенное устройство сигнализации, состоящее из двух простых стрелок, устанавливаемых на максимальную и минимальную величину определяемого давления, а также контакта по измерительному указателю.

Описание прибора

Такая установка выглядит, как обыкновенный прибор, в котором замеряемым значением является давление. Помимо этого индикатора, электроконтактный манометр имеет еще два контрольных с электрическими контактами. Проверочные указатели устанавливаются в назначенные положения на максимум и минимум при помощи двух головок, отображенных снаружи сквозь стекло и расположенных над линией вращения определяющей стрелки, которая в результате установленных ею лимитов замыкает соединение электрической цепи, передающей сигнал.

Электроконтактный манометр: схема подключения, типы, принцип работы — Токарь

Для соблюдения необходимых условий безопасности, важно, чтобы рабочие параметры технологический установок не превышали аварийных значений.

Если возникают такие ситуации, то автоматическая система управления должна немедленно остановить работу оборудования и не давать ему запускаться до устранения неполадок или до достижения требуемых значений технологических параметров регулируемой среды.

Сегодня на рынке существует огромное количество приборов для управления технологическими процессами. Так, например, одним из датчиков для измерения и контроля давления является электроконтактный манометр.

Что это за датчик и когда используется

• Электроконтактный манометр — это датчик, который применяется для измерения избыточного и вакуумметрического давлений в разных средах (жидкость, газ, пар), используется в качестве сигнализирующего устройства прямого действия и позволяет управлять производственными процессами, при этом особым условием к среде является исключение ее кристаллизации.
• ЭКМ применяется для выдачи сигналов управления исполнительным механизмам, которые поддерживают значения давления в трубопроводе, а также компрессорных установках, гидросистемах, пневмооборудованиях или бытовых автоклавах на определённом значении.
• Электроконтактный манометр пользуется популярностью во многих отраслях промышленности и инфраструктурных системах:

• Энергетика;
• Металлургия;
• Нефтегазовая и нефтехимическая промышленность;
• Системы водоснабжения;
• Машиностроительные установки;
• Генерация тепла и его распределение.

Также ЭКМ востребованы в системах автоматики безопасности ТЭЦ, ЦТП и котельных.

Разновидности моделей датчиков

Производством электроконтактных манометров занимается немало производителей, некоторые предлагают достаточно широкую линейку моделей, приведенный ниже перечень разделен согласно различным заводам-изготовителям:

• ТМ (ТВ, ТМВ), 10-ой серии;
• PGS23.100, PGS23.160;
• ЭКМ100Вм, ЭКМ160Вм;
• ТМ-510Р.05, ТМ-510Р.06, ДМ2005Сг и ее аналог ТМ-610.05 РОСМА.

Все перечисленные модели делятся на манометры с микровыключателями и с магнитомеханическими контактами.

Также производители выпускают приборы во взрывозащищенном исполнении и виброустойчивые или жидконаполненные (внутри заполнены диэлектрическим маслом, чаще всего глицерином) чтобы показания стрелки манометра “не скакали” при повышенной пульсации измеряемой среды. Глицерин внутри ЭКМ не даст стрелке быстро перемещаться.

Что такое степень пылевлагозащиты ip67?

Устройство ЭКМ

ЭКМ является устройством, имеющий форму цилиндра и очень похожим на обычный манометр. Но в отличие от него в состав ЭКМ входят две стрелки, задающие значения уставок: Рмакс и Рмин (их перемещение осуществляется по шкале циферблата в ручную). Подвижная стрелка, показывающая реальное значение измеряемого давления коммутирует контактные группы, которые замыкаются или размыкаются при достижении ей выставленного значения. Все стрелки располагаются на одной оси, но места, в которых они закреплены, изолированы и не соприкасаются друг с другом.

Ось индикаторной стрелки изолирована от деталей прибора, его корпуса и шкалы. Она совершает вращения независимо от других.

Важно знать

1. Довольно нередко корпуса устройств, предназначенных для измерения напора газов, красят в разные оттенки. Так, оборудование с синим окрасом оболочки служит для определения давления кислорода. Желтым тоном корпуса обладает электроконтактный манометр на аммиак, белым – на ацетилен, серым – на хлор, а темно-зеленым — на водород. Приборы на пропан, а также остальные горючие газы, отличаются красным цветом. Корпус черного оттенка имеют установки, служащие для функционирования с негорючими газами.
2. Кислородное оборудование в любом случае должно быть обезжирено, так как порой даже маленькое засорение присоединительной втулки и устройства при контакте с насыщенным кислородом может довести до воспламенения и еще хуже — взрыва. Установки на ацетилен не предполагают присутствия в механизме измерения сплавов меди, потому что при соединении с этим элементом есть опасность возникновения взрывоопасной смеси.
3. Один и тот же манометр (электроконтактный) можно применять для определения давления разных условий (газа, жидкости, пара), если основы его устройства стойкие к данным средам. Если прибор отличается ограниченным использованием, то на его шкале существуют дополнительные знаки, сообщающие о свойствах эксплуатации такой установки.
4. Нанесенная на стекло устройства красная отметка отвечает предельному давлению измеряемых условий либо рабочему напору емкости в зависимости от области применения манометра.

Принцип работы электроконтактных манометров

Алгоритм работы достаточно прост.

1. В качестве подвижного контакта в системе используется стрелка манометра.
2. Когда будет достигнут определенный уровень давления (значение можно установить в зависимости от стоящей перед устройством задачи), стрелка смещается.
3. При этом возможно как замыкание, так и размыкание цепи, что вызывает, соответственно, включение или отключение активного компонента системы.

Манометры, применяемые при монтаже трубопроводных систем, могут иметь самую разную компоновку. Выделяют такие группы:

• Одноконтактные – срабатывающие на замыкание (исполнение I по ГОСТ 2405-88) либо на размыкание (исполнение II). Приборы данного исполнения используются крайне редко.
• Двухконтактные – настроенные на пары значений (III, IV, V и VI типы).

В соответствии с ГОСТ 2405-88 в манометрах ЭКМ, сигнализирующее устройство имеет четыре варианта исполнения:

• III – два размыкающих контакта.
• IV – два замыкающих контакта.
• V – один контакт размыкающий (минимальное значение, синяя маркировка), один контакт замыкающий (максимальное значение, красная маркировка).
• VI –конфигурация, обратная предыдущей (замыкание на минимуме, размыкание на максимуме).

V тип исполнения считается стандартным, поскольку именно такой принцип функционирования манометров используется в большинстве схем.

Рассмотрим пример на основе работы насоса — до первой уставки насос будет накачивать давление в систему, между уставками оба контакта будут разомкнуты и система будет работать в обычном режиме, при достижении второй уставки замкнутый контакт подаст сигнал на откачку давления.

Принцип работы

Установка функционирует таким образом: напор среды сквозь присоединительную втулку идет во внутреннюю часть согнутой медной трубы овального сечения. Под воздействием этого давления шланг пытается выровняться. Передвижение трубы происходит на подпружиненный стержень с индикатором через баланс и тяжесть. Стрелка вращается следом за перемещением шланга, выставляя поступающее давление.

Измерительная система содержится внутри корпуса со шкалой. Оболочки оборудования, предназначенного для определения напора воды, нередко производят герметичными и еще дополнительно наполняют глицерином для подавления гидроударов, а также понижения тремора (дрожания) указателя. Чтобы уменьшить влияние таких ударов на приборы, к ним подключаются демпфирующие трубки Перкинса. Для предохранения устройства от бросков давления можно аналогично применять кнопочный клапан. В таком случае манометр (электроконтактный) показывает рабочее значение напора лишь при нажатии кнопки на вентиле.

4.1. Общие понятия и принцип действия

Сигнализирующие, часто называемые электроконтактными, манометрические приборы предназначены для измерения технического давления различных сред и дискретного управления электрическими цепями вспомогательных и регулирующих устройств.

Некоторые термины, используемые в этой главе специфичны для раздела сигнализирующих (электроконтактных) манометров, и их формулировки, согласно ГОСТ 2405-88 /4/, представлены ниже.

Сигнализирующее устройство прямого действия

– устройство, замыкание и размыкание контактов электрической цепи которого осуществляется без преобразования энергии.

Сигнализирующее устройство непрямого действия

– устройство, замыкание и размыкание контактов электрической цепи которого осуществляется за счет преобразования энергии из одной в другую.

Указатель сигнализирующего устройства

– элемент сигнализирующего устройства, положение которого относительно меток шкалы определяет отклонение контролируемого параметра от нормы.

Срабатывание сигнализирующего устройства

– действие, заключающееся в замыкании и размыкании электрической цепи.

– задаваемое значение контролируемого параметра, при котором происходит срабатывание сигнализирующего устройства.

Диапазон уставок

– зона контролируемого параметра, в пределах которого можно провести уставку.

Замыкающий (размыкающий) контакт

– коммутируемый контакт, замыкающий (размыкающий) электрическую цепь при достижении параметра уставки.

Принципиальные электрические схемы электроконтактных манометров приведены на рис. 4.1.

Типовая схема функционирования электроконтактного манометра может быть проиллюстрирована рис. 4.1,а

. При росте давления и достижении им определенного значения указательная стрелка
1
с электрическим контактом входит в зону
4
и замыкает с помощью базового контакта
2
электрическую цепь прибора. Замыкание цепи в свою очередь приводит к вводу в работу объекта воздействия 6.

В схеме размыкания (рис. 4.1,б

) при отсутствии давления электрические контакты указательной стрелки
1
и базового контакта
2
замкнуты. Под напряжением
U
в находится электрическая цепь прибора и объект воздействия. При повышении давления и прохождении стрелкой зоны замкнутых контактов происходит разрыв электрической цепи прибора и соответственно прерывается электрический сигнал, направляемый на объект воздействия.

Наиболее часто в производственных условиях применяются манометры с двухконтактными электрическими схемами: одна используется для звуковой или световой индикации, а вторая – для организации функционирования систем различных типов управления. Так, схема размыкание–замыкание (рис. 4.1,д

) позволяет по одному каналу при достижении определенного давления разомкнуть одну электрическую цепь и получить сигнал воздействия на объект
7
, а по второму – с помощью базового контакта
3
замкнуть находящуюся в разомкнутом состоянии вторую электрическую цепь.

Схема замыкание–размыкание (рис. 4.1,е

) позволяет при увеличении давления одну цепь замкнуть, а вторую – разомкнуть.

Двухконтактные схемы на замыкание–замыкание (рис. 4.1,г

) и размыкание–размыкание (рис. 4.1,
в
) обеспечивают при повышении давления и достижении одних и тех же или различных его значений замыкание обеих электрических цепей или соответственно их размыкание.

Электроконтактная часть манометра может быть как неотъемлемой, совмещенной непосредственно с механизмом измерителя, так и присоединяемой в виде электроконтактной группы, устанавливаемой на передней части прибора. Отечественные производители традиционно используют конструкции, в которых тяги электроконтактной группы монтировались на оси трибки. В импортных устройствах, как правило, устанавливается электроконтактная группа, соединенная с чувствительным элементом через указательную стрелку манометра. Некоторые отечественные и зарубежные производители освоили электроконтактный манометр с микровыключателями, которые устанавливаются на передаточном механизме измерителя.

Электроконтактные манометры производятся с механическими контактами, контактами с магнитным поджатием, индуктивной парой, микровыключателями.

Электроконтактная группа с механическими контактами конструктивно наиболее проста. На диэлектрическом основании фиксируется базовый контакт, представляющий собой дополнительную стрелку с закрепленным на нем электрическим контактом и соединенным с электрической цепью. Другой разъем электрической цепи связан с контактом, который передвигается указательной стрелкой. Таким образом, при росте давления указательная стрелка смещает подвижный контакт до момента его соединения со вторым контактом, закрепленным на дополнительной стрелке. Механические контакты, изготовленные в виде лепестков или стоек, производятся из сплавов серебро–никель (Ar80Ni20), серебро–палладий (Ag70Pd30), золото–серебро (Au80Ag20), платина–иридий (Pt75Ir25) и др.

Приборы с механическими контактами рассчитаны на напряжение до 250 В и выдерживают максимальную разрывную мощность до 10 Вт постоянного или до 20 В×А переменного тока. Малые разрывные мощности контактов обеспечивают достаточно высокую точность срабатывания (до 0,5 % полного значения шкалы).

Более прочное электрическое соединение обеспечивают контакты с магнитным поджатием. Их отличие от механических состоит в закреплении на обратной стороне контактов (клеем или винтами) малых магнитов, что усиливает прочность механического соединения. Максимальная разрывная мощность контактов с магнитным поджатием составляет до 30 Вт постоянного или до 50 В×А переменного тока и напряжением до 380 В. Из-за наличия магнитов в системе контактов класс точности не превышает 2,5.

Схемы с индуктивными контактами электросигнализирующих манометров основаны на взаимодействии индуктивного блока 2

с плунжером
1
(рис. 4.2). Приборы изготавливают по двум схемам: с внешним плунжером (рис. 4.2,
а
) и плунжером, расположенным внутри блока (рис. 4.2,
б
). Электроконтактные устройства на основе индуктивных блоков с внешними плунжерами обеспечивают функционирование электрической цепи при постоянном напряжении 5-25 В и максимальном токе до 3 мА.

Внутреннее расположение плунжера обеспечивает действие цепи при постоянном токе до 1 мА. Класс точности таких систем не превышает 0,5. Индуктивный блок крепится на дополнительной подвижной опоре — базовом контакте, а роль плунжера выполняет как основная, так и дополнительная стрелки.

В отечественной промышленности электроконтактные манометры с индуктивными блоками используются мало, хотя за рубежом с их помощью контролируются взрывоопасные среды, устанавливаются в агрессивных условиях окружающей среды.

Манометры с пневматическими контактами аналогичны предыдущим, но вместо индуктивных блоков устанавливаются пневматические датчики, которые под воздействием плунжера при достижении заданного давления закрывают или открывают пневматическую линию.

Наиболее интересны, однако недостаточно распространены электроконтактные манометры с микровыключателями, размыкающими или замыкающими электрическую цепь под воздействием кулачка, установленного на трибке передаточного механизма манометра. В другой конструкции манометра предусматривается наличие двух независимых передаточных механизмов, один из которых традиционно связан со стрелкой, а другой посредством дополнительной стрелки и системы тяг соединен с микровыключателем. Входы обоих механизмов функционально соединены с чувствительным элементом. Технические характеристики этих приборов определяются свойствами микровыключателей, контакты которых изготавливаются из чистого серебра (99,9 %), а электрическое напряжение составляет до 380 В и рабочий ток до 5 А, т. е. такие приборы могут включаться непосредственно в цепь сигнализации и управления.

Традиционно электроконтактные манометры изготовляются на базе показывающих приборов с трубчатой пружиной Бурдона или многовитковым чувствительным элементом.

Устройство, принцип работы

Устройство манометра: Манометры изготавливаются на базе невзрывозащищенных приборов: — ДМ (ДА, ДВ)… — манометров со скользящими контактами (изготовитель ОАО “Манотомь”, г. Томск) — рис. 1; — ЭКМ … — манометров на микропереключателях (изготовитель ООО НПО “ЮМАС”), г. Москва — рис. 2. Взрывозащищенность манометров достигается их доработкой и применением совместно с сигнализатором МС-3-…, который выполняет функции барьера искробезопасности. Доработка манометров не касается их измерительной части и заключается в шунтировании контактов диодами, проведении дополнительных проверок и маркировании. Принцип работы: Установка порогов давления осуществляется перемещением “сигнальных” стрелок манометра. В нормальном состоянии электрические контакты манометра замкнуты накоротко. При достижении порогового давления контакты размыкаются и ток протекает в одном направлении — через диод, шунтирующий контакты. Сигнализатор МС-3-… реагирует загоранием соответствующего светодиода, подачей звукового сигнала и переключением выходного реле (см. разделы “Сигнализаторы МС-3-2Р”, “Сигнализатор МС-3”). Защита от ложных срабатываний обеспечивается контроллером сигнализатора МС-3-…, который осуществляет логическое преобразование импульсных сигналов манометра, возникающих от дребезга контактов при вибрации или при неустойчивом контакте.

Использование, преимущества и недостатки электроконтактных манометров

Бытовое применение электроконтактных манометров ограничено системами водоснабжения: изделия обеспечивают стабилизацию давления в индивидуальных контурах. Иногда такие приспособления применяются и в компрессорах, оснащенных ресиверами со сжатым воздухом. При падении давления ниже установленного уровня ЭКМ подает команду на включение насоса на подкачку. К плюсам манометров, оснащенных электроконтактным механизмом, специалисты относят следующие качества:

• Удобную компоновку, объединяющую электроконтактный манометр и коммутационный блок в едином корпусе.
• Возможность настройки чувствительности по давлению.
• Наглядную визуализацию настроек.

Среди недостатков обычно упоминают низкие токи коммутации (из-за этого возникает необходимость подключать мощные насосы и клапаны через дополнительные реле). Впрочем, несмотря на эти минусы, простота и точность работы манометров обуславливает стабильную востребованность таких изделий.

Схема работы манометра ЭКМ вместе с пускателем и реле

Для соблюдения необходимых условий безопасности, важно, чтобы рабочие параметры технологический установок не превышали аварийных значений. Если возникают такие ситуации, то автоматическая система управления должна немедленно остановить работу оборудования и не давать ему запускаться до устранения неполадок или до достижения требуемых значений технологических параметров регулируемой среды.

Сегодня на рынке существует огромное количество приборов для управления технологическими процессами. Так, например, одним из датчиков для измерения и контроля давления является электроконтактный манометр.

Что это за датчик и когда используется

Электроконтактный манометр — это датчик, который применяется для измерения избыточного и вакуумметрического давлений в разных средах (жидкость, газ, пар), используется в качестве сигнализирующего устройства прямого действия и позволяет управлять производственными процессами, при этом особым условием к среде является исключение ее кристаллизации.

ЭКМ применяется для выдачи сигналов управления исполнительным механизмам, которые поддерживают значения давления в трубопроводе, а также компрессорных установках, гидросистемах, пневмооборудованиях или бытовых автоклавах на определённом значении.

Электроконтактный манометр пользуется популярностью во многих отраслях промышленности и инфраструктурных системах:

• Энергетика;
• Металлургия;
• Нефтегазовая и нефтехимическая промышленность;
• Системы водоснабжения;
• Машиностроительные установки;
• Генерация тепла и его распределение.

Также ЭКМ востребованы в системах автоматики безопасности ТЭЦ, ЦТП и котельных.

Разновидности моделей датчиков

Производством электроконтактных манометров занимается немало производителей, некоторые предлагают достаточно широкую линейку моделей, приведенный ниже перечень разделен согласно различным заводам-изготовителям:

• ТМ (ТВ, ТМВ), 10-ой серии;
• PGS23.100, PGS23.160;
• ЭКМ100Вм, ЭКМ160Вм;
• ТМ-510Р.05, ТМ-510Р.06, ДМ2005Сг и ее аналог ТМ-610.05 РОСМА.

Все перечисленные модели делятся на манометры с микровыключателями и с магнитомеханическими контактами. Также производители выпускают приборы во взрывозащищенном исполнении и виброустойчивые или жидконаполненные (внутри заполнены диэлектрическим маслом, чаще всего глицерином) чтобы показания стрелки манометра “не скакали” при повышенной пульсации измеряемой среды. Глицерин внутри ЭКМ не даст стрелке быстро перемещаться.

Принцип работы электроконтактных манометров

Принцип работы ЭКМ заключается в замыкании или размыкании подвижным контактом некого уставочного значения. Подвижным контактом электроконтактного манометра является показывающая давление стрелка, которая поворачивается при изменении давления в измеряемой среде. Уставочное (регулируемое) значение выставляется вручную с помощью двух стрелок (минимальное и максимальное значение). Эти стрелки манометра после установки значений неподвижны.

Электроконтактный манометр: схема подключения, типы, принцип работы — Токарь

Для соблюдения необходимых условий безопасности, важно, чтобы рабочие параметры технологический установок не превышали аварийных значений.

Если возникают такие ситуации, то автоматическая система управления должна немедленно остановить работу оборудования и не давать ему запускаться до устранения неполадок или до достижения требуемых значений технологических параметров регулируемой среды.

Сегодня на рынке существует огромное количество приборов для управления технологическими процессами. Так, например, одним из датчиков для измерения и контроля давления является электроконтактный манометр.

Что это за датчик и когда используется

• Электроконтактный манометр — это датчик, который применяется для измерения избыточного и вакуумметрического давлений в разных средах (жидкость, газ, пар), используется в качестве сигнализирующего устройства прямого действия и позволяет управлять производственными процессами, при этом особым условием к среде является исключение ее кристаллизации.
• ЭКМ применяется для выдачи сигналов управления исполнительным механизмам, которые поддерживают значения давления в трубопроводе, а также компрессорных установках, гидросистемах, пневмооборудованиях или бытовых автоклавах на определённом значении.
• Электроконтактный манометр пользуется популярностью во многих отраслях промышленности и инфраструктурных системах:

• Энергетика;
• Металлургия;
• Нефтегазовая и нефтехимическая промышленность;
• Системы водоснабжения;
• Машиностроительные установки;
• Генерация тепла и его распределение.

Также ЭКМ востребованы в системах автоматики безопасности ТЭЦ, ЦТП и котельных.

Разновидности моделей датчиков

Производством электроконтактных манометров занимается немало производителей, некоторые предлагают достаточно широкую линейку моделей, приведенный ниже перечень разделен согласно различным заводам-изготовителям:

• ТМ (ТВ, ТМВ), 10-ой серии;
• PGS23.100, PGS23.160;
• ЭКМ100Вм, ЭКМ160Вм;
• ТМ-510Р.05, ТМ-510Р.06, ДМ2005Сг и ее аналог ТМ-610.05 РОСМА.

Все перечисленные модели делятся на манометры с микровыключателями и с магнитомеханическими контактами.

Также производители выпускают приборы во взрывозащищенном исполнении и виброустойчивые или жидконаполненные (внутри заполнены диэлектрическим маслом, чаще всего глицерином) чтобы показания стрелки манометра “не скакали” при повышенной пульсации измеряемой среды. Глицерин внутри ЭКМ не даст стрелке быстро перемещаться.

Что такое степень пылевлагозащиты ip67?

Устройство ЭКМ

ЭКМ является устройством, имеющий форму цилиндра и очень похожим на обычный манометр. Но в отличие от него в состав ЭКМ входят две стрелки, задающие значения уставок: Рмакс и Рмин (их перемещение осуществляется по шкале циферблата в ручную). Подвижная стрелка, показывающая реальное значение измеряемого давления коммутирует контактные группы, которые замыкаются или размыкаются при достижении ей выставленного значения. Все стрелки располагаются на одной оси, но места, в которых они закреплены, изолированы и не соприкасаются друг с другом.

Ось индикаторной стрелки изолирована от деталей прибора, его корпуса и шкалы. Она совершает вращения независимо от других.

Устройство ЭКМ

ЭКМ является устройством, имеющий форму цилиндра и очень похожим на обычный манометр. Но в отличие от него в состав ЭКМ входят две стрелки, задающие значения уставок: Рмакс и Рмин (их перемещение осуществляется по шкале циферблата в ручную). Подвижная стрелка, показывающая реальное значение измеряемого давления коммутирует контактные группы, которые замыкаются или размыкаются при достижении ей выставленного значения. Все стрелки располагаются на одной оси, но места, в которых они закреплены, изолированы и не соприкасаются друг с другом.

Ось индикаторной стрелки изолирована от деталей прибора, его корпуса и шкалы. Она совершает вращения независимо от других.

К подшипникам, с помощью которых крепятся стрелки, подведены специальные токоведущие пластины (ламели), соединенные с соответствующей стрелкой, а с другой стороны эти пластины выведены в контактную группу.

Помимо вышеперечисленных составляющих, ЭКМ как и любой манометр имеет также чувствительный элемент. Почти во всех моделях, этим элементом является трубка Бурдона, которая перемещается вместе со стрелкой, жестко закрепленной на нём, также в роли данного элемента для датчиков, измеряющих давление среды более 6 МПа, используется многовитковая пружина.

Устройство электроконтактного манометра

Конструктивно устройство представляет собой доработанный стрелочный манометр. Отличия заключаются в следующем:

• Ось стрелки индикатора изолирована от корпуса, деталей электроконтактного прибора и шкалы.
• На циферблате добавлены две стрелки, задающие (Рвкл) и (Роткл)Их можно перемещать по шкале.
• Эти стрелки находятся на одной оси с главной индикаторной стрелкой, места их крепления изолированы друг от друга,
• Индикаторная стрелка вращается независимо от задающих.
• К подшипникам крепления стрелок подведены токоведущие ламели, электрически присоединенные к соответствующей стрелке. С другой стороны ламели выведены в контактную группу.
• Провода могут монтироваться к клеммам внутри корпуса, а могут выводиться наружу пучком со смонтированным разъемом на конце.

Иногда стрелку, задающую (Рвкл), делают синего цвета, а стрелку для (Роткл)- красного. Но у большинства моделей обе стрелки синие, и их различают по положению на шкале: (Рвкл) всегда левее. Подключение оборудования к электроконтактному манометру проводится в зависимости от варианта его исполнения.

Схемы подключения электроконтактных манометров

На рисунке приведены типовые возможные схемы подключения ЭКМ.

• 1 – основная показывающая стрелка;
• 2 и 3 – уставки предельных значений;
• 4 и 5 – области замкнутых и разомкнутых контактов;
• 6 и 7 – внешние цепи, в которых находится электроконтактный манометр.

Электроконтактные манометры ДМ, ЭКМ с сигнализатором МС-3-2Р

1. Справочник ТПА
2. ГОСТ 12532-88 Клапаны предохранительные прямого действия.
3. Электроконтактные манометры ДМ, ЭКМ с сигнализатором МС-3-2Р Электроконтактные манометры ДМ, ЭКМ с сигнализатором МС-3-2Р

Электроконтактные манометры ДМ, ЭКМ с сигнализатором МС-3-2Р Электроконтактные манометры ДМ, ЭКМ с сигнализатором МС-3-2Р Назначение, область применения Электроконтактные манометры (ДМ, ЭКМ), мановакууметры (ДА), вакууметры (ДВ) (далее именуемые “манометры”) в комплекте с сигнализатором МС-3-2Р предназначены для измерения избыточного и вакуумметрического давления некристаллизующихся жидкостей, пара и газа, неагрессивных к материалам деталей, контактирующих с измеряемой средой, и дискретного управления электрическими цепями вспомогательных и регулирующих устройств (при превышении номинального, то есть порогового, значения происходит замыкание или размыкание электрической цепи). Комплект манометра с сигнализатором осуществляет: визуальный контроль давления по стрелочной шкале манометра; дистанционный контроль превышения задаваемых порогов давления (нижнего и верхнего) по индикаторам сигнализатора МС-3-2Р; подачу светозвуковой сигнализации при превышении задаваемых порогов давления через пьезозвонок сигнализатора МС-3-2Р или выносную сирену ВС-3-12В; управление исполнительными механизмами с помощью переключающих контактов сигнализатора МС-3-2Р; непрерывный контроль целостности электрической цепи, соединяющей манометр с сигнализатором. Комплект манометра с сигнализатором может применяться для: контроля герметичности двухстенных резервуаров хранения топлива (рис. 1) и двустенной арматуры АЗС, АГЗС; контроля давления в технологических системах нефтяной, химической, пищевой и других отраслях промышленности. Устройство, принцип работы Устройство манометра: Манометры изготавливаются на базе невзрывозащищенных приборов: — ДМ (ДА, ДВ)… — манометров со скользящими контактами (изготовитель ОАО “Манотомь”, г. Томск) — рис. 3А; — ЭКМ … — манометров на микропереключателях (изготовитель ООО НПО “ЮМАС”), г. Москва — рис. 3Б. Взрывозащищенность манометров достигается их доработкой и применением совместно с сигнализатором МС-3-2Р, который выполняет функции барьера искробезопасности. Доработка манометров не касается их измерительной части, и заключается в шунтировании контактов диодами, проведении дополнительных проверок и маркировании. Устройство сигнализатора: Сигнализатор, МС-3-2Р (рис. 3В) выполнен в корпусе из ударопрочного полистирола со съемной лицевой панелью. Сигнализатор имеет встроенный пьезозвонок. Вариант сигнализатора МС-3-2Р-ГС имеет выход для подключения светозвуковой сирены ВС-3-12В. Сигнализатор МС-3-2Р-DIN-DC24 (рис. 3Г) выполнен в плоском корпусе для монтажа на DIN-рейку. Сигнализатор МС-3-2Р-ГС-ВЗ (рис. 3Д) выполнен в стальном корпусе, имеет взрывозащищенное исполнение (1ExdIIBT3, IP66, -50…+60oC). Принцип работы: Установка порогов давления осуществляется перемещением “сигнальных” стрелок манометра. В нормальном состоянии электрические контакты манометра замкнуты накоротко. При достижении порогового давления контакты размыкаются и ток протекает в одном направлении — через диод, шунтирующий контакты. Сигнализатор реагирует загоранием соответствующего светодиода, подачей звукового сигнала и переключением выходного реле как показано на рис. 2. Защита от ложных срабатываний обеспечивается контроллером сигнализатора, котором осуществляет логическое преобразование импульсных сигналов манометра, возникающих от дребезга контактов при вибрации или при неустойчивом контакте (программа контроллера модернизирована в мае 2010 г.).
Рис. 1. Применение манометра для контроля герметичности двухстенных резервуаров. Рис. 2. Показаны четыре состояния манометра и соответствующие им состояния сигнализатора (реле, сигнализация, индикация).

Рис. 3.
Технические параметры манометров (табл. 1)

Технические параметры сигнализаторов (табл.2)
Варианты исполнения Варианты исполнения манометров — по табл. 1. Для контроля герметичности двухстенных резервуаров хранения светлых нефтпродуктов используется мановакууметр ДА2010/ ДА2005-Ex с диапазоном измерения (-1…0,6) (кгс/см2), позволяющий регистрировать понижение избыточного давления с 0,2 кгс/см2 до нуля. Для контроля резервуаров хранения СУГ используется манометр ДМ2010 (ДМ2005) или ЭКМ-100 (ЭКМ-160) с диапазоном измерения от нуля до верхнего предела давления в межстенном пространстве в нормальном и аварийном режимах. В данном случае возможно как понижение давления — при разгерметизации наружной стенки резервуара, так и его повышение — при разгерметизации внутренней стенки резервуара.