Как работает электроконтактный манометр

Как работает электроконтактный манометр

В этой статье мы хотели рассказать об очередном узле обеспечивающем контроль давления в системе водопровода (водопровод — как частный случай) и управление активными составляющими в нем, например насосом. Электроконтактный манометр является прекрасной альтернативой для реле давления, о котором мы писали в одной из наших статей «Реле давления воды (установка, характеристики, конструкция, настройка)». Такой манометр в полной мере может заменить реле давления, например, обеспечить включение или отключение насоса. В следующем абзаце мы попытаемся привести все «за» и «против», чтобы понять, насколько оправдано применение реле давления или электроконтактного манометра.

Плюсы и минусы электроконтактного манометра относительно реле давления

К достоинствам электроконтактного манометра можно отнести сборку в едином корпусе для коммутационных контактов и для контрольного манометра, что не потребует дополнительных фитингов (тройников) для сборки. Хотя, если быть честным, то стоит сказать о том, что некоторые реле давления уже выпускаются с встроенными манометрами, но не все. Основным плюсом электроконтактного манометра является его простота настройки, а также более точная визуализация настроенных пределов срабатывания по давлению. То есть, в таком манометре можно установить нижний и верхний предел срабатывания при помощи контактных стрелок, без использования специализированных ключей, при этом, мы после настройки будем иметь визуально – наглядные настройки манометра, чего нет у реле. К минусам электроконтактного манометра можно отнести небольшие токи коммутации, так они в среднем 0,3-0,5 А, поэтому мощные управляемые устройства должны подключаться через дополнительные мощные реле, которые потребуют для своей работы дополнительные источники питания. Именно поэтому электроконтактный манометр называют еще и сигнализирующим, то есть он фактически сигнализирует об изменениях, а исполняющим устройством будет силовое реле. Еще одним минусом электроконтактного манометра можно назвать его стоимость, так электроконтактные манометры, представленые на рынке, продаются по цене от 60 долларов, для реле давления «нижний порог цены» начинается с 20 долларов. Сфера применения электроконтактного (сигнализирующего) манометра Электроконтактные манометры широко применяются в различных областях, они используются в разных сферах теплоснабжения, машиностроения, вентиляции, водоснабжения. К примеру, их очень часто используют для включения насосных установок (насосных станций), которые обеспечивают подачу воды.

Общие сведения об электроконтактном (сигнализирующем) манометре

Электроконтактный манометр – это прибор, который применяется для замеров избыточного давления различных рабочих сред (жидкости и газы), при этом главным критерием к рабочей среде является исключение ее кристаллизации. Электроконтактные манометры обеспечивают срабатывание группы контактов для нижнего или верхнего построечного предела, в случае перехода давления среды через метки (стрелки пределов), установленных на манометре. В итоге, в зависимости от типа манометра контакты размыкаются или замыкаются. В результате данные коммутационные режимы можно использовать для управления. В зависимости от типа манометры могут быть использованы следующие контактные группы, перечисленные в абзаце далее.

Подключение электроконтактного (сигнализирующего) манометра

В зависимости от назначения используются различные модификации манометров ЭКМ, имеющие различные типы электрических схем:
— тип 1 – одноконтактный на замыкание;
— тип 2 – одноконтактный на размыкание;
— тип 3 – двухконтактный на размыкание-размыкание;
— тип 4 – двухконтактный на замыкание-замыкание;
— тип 5 — двухконтактный на замыкание-размыкание;
— тип 6 — двухконтактный на размыкание-замыкание.

(Для наглядности далее приведено обозначение возможных коммутирующих групп на электрической схеме, для манометров типа с 3 по 6)

Так, из принятых стандартов для сигнальных устройств, следует сказать о цветовой маркировке коммутационных проводов электроконтактных манометров.
При изготовлении, а соответственно и при подключении коммутационных проводов манометров приняты следующие цвета:

— минимум – синий;
— красный – максимум;
— желтый – общий.

Принцип работы электроконтактного (сигнализирующего) манометра

Принцип работы электроконтактных манометров заключается в том, что при достижении определенного (установленного) давления, стрелка, которая является подвижным контактом, замыкает (или размыкает) электрическую цепь, происходит срабатывание встроенной контактной группы. В зависимости от типа исполнения допускается как замыкание, так и размыкание электрических цепей. Такие широкие возможности электроконтактных манометров позволяют их использовать в различных отраслях производства. Маркировка электроконтактный (сигнализирующих) манометров Все электроконтактные манометры имеют маркировку, в которой указываются все технические параметры устройств.

Электроконтактный манометр ЭКМ100АВм-1,0МПа-Исп.4-1.ЕxdIIВТ4, можно расшифровать как: ЭКМ –манометр электроконтактный;100 – условный диаметр корпуса; А – материал корпуса (алюминий); Вм – имеются микровыключатели;1,0 – диапазон измерений (от 0 до 1,0 МПа);Исп.4 – исполнение 4;1 – взрывобезопасное исполнение; Ех – взрывозащищенное оборудование; d – оболочка взрывозащищенная; IIВ – подгруппа приборов;Т4 – температурный класс.

Источник: xn-----7kcglddctzgerobebivoffrddel5x.xn--p1ai

Принцип работы электроконтактных манометров (ЭКМ)

Для контроля давления в системах трубопроводов, а также для управления активными компонентами таких систем (насосами, клапанами и т. д.) применяются электроконтактные манометры (ЭКМ). Они чаще всего выступают в качестве альтернативы для реле давления: при необходимости ЭКМ включает либо отключает насос.

Читать еще:  Как измеряется диаметр металлической трубы

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.

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.

Источник: www.manomarket.ru

Устройство и принцип работы электроконтактного манометра

При эксплуатации теплотехнического оборудования важнейшую роль играет обеспечение безопасности не только самого оборудования, но и персонала, который его обслуживает. Для этого необходимо, чтобы рабочие параметры агрегатов не выходили за допустимые пределы, установленные заводом-изготовителем. Если же такое произошло, то необходимо, чтобы автоматика безопасности немедленно останавливала оборудование и не давала ему включаться до устранения неисправности.

В состав автоматики безопасности входит большое число приборов, каждый из которых отвечает за контроль своего параметра. Например, для контроля давления теплоносителя в котлах, системах отопления используются реле давления или электроконтактные манометры (ЭКМ).

Устройство электроконтактных манометров позволяет не только измерять избыточное давление жидкостей, паров и газов, но также и осуществлять управление внешними электрическими цепями путем включения и выключения контрольно-коммутационных контактов в схемах сигнализации, автоматики и блокировки технологических процессов.

Электроконтактные манометры изготавливаются с замыкающими и размыкающими контактами (зависит от типа исполнения) сигнального устройства, имеющими установку на срабатывание при верхнем и нижнем заданных значениях давления. Благодаря различным исполнениям ЭКМ в теплотехнике можно использовать не только для защитных целей, таких как контроль давления теплоносителя в котельных или ЦТП, но также и для управления активными компонентами данных систем – насосами, клапанами и так далее.

Устройство электроконтактного манометра

Принцип работы электроконтактного манометра

Алгоритм измерения давления ЭКМ идентичен пружинному манометру и основан на уравновешивании измеряемого давления силами упругой деформации трубчатой пружины. Устройство электроконтактного манометра в чем-то также похоже на пружинные манометры, но имеет свои нюансы в связи с появлением коммутационных контактов.

Измеряемое давление подается во внутреннюю полость манометрической пружины (1) (трубки Бурдона), один конец которой жестко закреплен в держателе (2) с помощью пайки, а другой свободен. При подаче давления внутрь трубки перемещение ее свободного конца через тягу (3) передается на сектор (4) и трибку (5) с насаженной на ее ось стрелкой (6). Стрелка перемещается вдоль шкалы (7) и показывает измеряемое давление. Вместе с показывающей стрелкой перемещается и поводок (8), несущий на себе контакт (9). Поводок (8), в свою очередь, перемещается между двумя подвижными поводками, несущими на себе контакты. Подвижные поводки ограничены сигнальными стрелками (10) и (11). Когда измеряемое давление достигает значения, заданного сигнальными стрелками, поводок (8) с контактом замыкается со стрелкой и тем самым происходит размыкание или замыкание электрической цепи, к которой подключены контакты ЭКМ. В результате данные коммутационные режимы можно использовать для управления оборудованием или процессами.

Читать еще:  Как самому сделать сетку рабицу

Источник: teplovichek.com

Назначение, устройство и принцип действия электроконтактного манометра (ЭКМ)

Электроконтактные манометрыпредназначены для измерения давления и передачи информации его предельных значений в схемы защиты, сигнализации или управления. Отличаются от технических манометров наличием специальных электрических контактов и глубиной корпуса.

Схема манометра типа ЭКМ представлена на рис. 104.

В показывающий манометр дополнительно введены две стрелки 2, 3, к которым упругими токоподводами поджаты электрические контакты 4.

Рис. 104. Электроконтактный манометр: 1 — показывающая стрелка; 2, 3 — стрелки; 4 — электрические контакты; 5 — поводок; б — электрический контакт

Стрелки 2, 3 с помощью торцевого ключа и поводка 5 устанавливаются против предельных значений сигнализируемого давления. Показывающая стрелка 1 также снабжена электрическим контактом 6. Если давление находится в пределах рабочего диапазона, то электрические цепи сигнализации разомкнуты. При достижении показывающей стрелкой любого из контактов замыкается электрическая цепь, вызывая срабатывание сигнализации. Электрические контакты остаются замкнутыми при нахождении показывающей стрелки за пределами рабочего диапазона давления, поскольку стрелки 2, 3 ограничивают смещение контактов внутрь рабочего диапазона, а вне его контакты увлекаются показывающей стрелкой 1.

Работа электрических манометров (преобразователи давления типа «Сапфир»)

Манометры постоянно преобразуют измеряемый параметр (избыточного, абсолютного давления, разности давлений) в унифицированный токовый сигнал для дистанционной передачи (0 — 5 мА, 0 — 20 мА и др.). Преобразователи разности давлений могут использоваться для преобразования значений уровня жидкости или расхода в унифицированный сигнал.

Преобразователи давления типа «Сапфир» имеют тензопреобразователь, размещенный внутри основания в замкнутой полости, которая заполнена кремний-органической жидкостью. Преобразователь отделен от измеряемой среды металлическими гофрированными мембранами, которые приварены по наружному контуру к основанию и соединены между собой центральным штоком, связанным с концом рычага тензопреобразователя с помощью тяги. Воздействие измеряемого давления вызывает прогиб мембран, изгиб мембраны тензопреобразователя и изменение сопротивления тензорезисторов. Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из монокристаллического сапфира (разновидность корунда — Al2O3) с кремниевыми пленочными тензорезисторами (структура КНС — кремний на сапфире). Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока в электронное устройство по проводам через гермоввод.

Устройство и работа преобразователей давления типа Метран-55. Датчики изготовляются для работы во взрывобезопасных и взрывоопасных условиях и предназначены для работы с вторичной регистрирующей и показывающей аппаратурой, регуляторами и другими устройствами автоматики, машинами централизованного контроля и системами управления, воспринимающими стандартные сигналы постоянного тока 0-5 или 4-20 мА.

Рис. 82. Датчик Метран-55: 1 — корпус; 2 — мембранный тензопреобразователь (ТП); 2 — электронный преобразователь.

Датчик (рис. 82) состоит из корпуса 1, мембранного тензопреобразователя (ТП) 2 и электронного преобразователя 3.

Измеряемое давление подводится в рабочую полость и воздействует непосредственно на измерительную мембрану тензопреобразователя 2, вызывая ее прогиб.

Измерительная мембрана тензопреобразователя состоит из металлической мембраны, на внешней поверхности, которой жестко закреплен чувствительный элемент < монокристаллическая сапфировая пластина с кремниевыми пленочными тензорезисторами (структура КНС)>. Тензорезисторы соединены в мостовую схему. Деформация измерительной мембраны вызывает изменение сопротивления тензорезистора и разбаланс мостовой схемы.

Электрический сигнал, образующийся при разбалансе мостовой схемы, подается в электронный преобразователь 3. Электронный преобразователь преобразует электрический сигнал от тензопреобразователя в стандартный токовый выходной сигнал.

Рис. 83. Электронный преобразователь Метран-55.

Электронный преобразователь датчика состоит из фильтра радиопомех и платы микропроцессора, которая содержит следующие функциональные узлы (рис. 83):

• — стабилизатор напряжения (СН);

• — источник опорного напряжения (ИОН);

• — аналого — цифровой преобразователь (АЦП);

• — энергонезависимое постоянное запоминающие устройство (ЭПЗУ);

• — преобразователь напряжения в ток (ПНТ);

• — кнопочные переключатели 1 и 2 (КП). Источник опорного напряжения формирует напряжение для аналого — цифрового преобразователя и стабилизатора напряжения. Стабилизатор напряжения предназначен для создания питающего напряжения для всех узлов схемы. Информация из АЦП, обрабатывается микропроцессором, вычисляется истинное значение давления и преобразуется в напряжение. При математической обработке используется калибровочная информация, хранящаяся в ЭПЗУ.

• Преобразователь напряжения в ток формирует выходной унифицированный токовый сигнал.

• Кнопочные переключатели предназначены для плавной настройки выходного сигнала.

Принцип работы преобразователя давления измерительного РС-28

Преобразователь состоит из измерительной головки, в которой измеряемое давление преобразуется в электрический сигнал постоянного напряжения и электронного устройства, преобразующего это напряжение в выходной унифицированный сигнал постоянного тока. Измерительным элементом является кремниевая мембрана с диффундированными (смешивание, просачивание, проникание) в неё пьезорезисторами, которые соединены между собой по схеме измерительного моста. Кремниевая мембрана отделена от среды измерения разделительной защитной мембраной. Пространство между ними заполнено специальной жидкостью.

Читать еще:  Как размягчить резину в домашних условиях

Под воздействием давления (разрежения) контролируемой среды изменяется сопротивление плеч моста, мост разбалансируется, и на его измерительной диагонали появляется напряжение пропорциональное приложенному к мембране давлению.

Электронный модуль обеспечивает непрерывное преобразование напряжения измерительной диагонали моста в унифицированный выходной сигнал постоянного тока от 4 до 20 мА и от 0 до 10 В.

Электронный модуль не выходит из строя при коротком замыкании или обрыве выходной цепи преобразователя, а также при подаче напряжения питания обратной полярности.

Залитый силиконовым компаундом электронный модуль помещен в корпусе из стали со степенью защиты IP 65, IP 68.

Дата добавления: 2018-06-27 ; просмотров: 1434 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

Источник: studopedia.net

Манометр электроконтактный: описание, виды, принцип работы

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 ЭКМ считается механическим и служит для измерения излишнего напора воды, масел, эмульсий, паров и разных газов объемом до нескольких десятков, а также сотен атмосфер. Выделяют 3 класса давления:

Атмосферное

Это напор массы воздуха земной среды на сферу земли и всего, что на ней расположено. Такое давление присутствует постоянно и повсюду, однако человек не чувствует его. Давление атмосферы все время изменяется.

Избыточное

Оно является давлением условий (газа, воды, пара и так далее) во внутренней части трубопровода. Если водопроводный напор больше атмосферного, то тогда трубопровод будет содержать давление. А если напор в водопроводе меньше воздушного, значит атмосфера внутри его разряжена, о чем и будет свидетельствовать манометр (электроконтактный).

Абсолютное

Это количество атмосферного и избыточного давления в трубопроводе. Устройства, спроектированные на определение абсолютного давления, когда напор в водопроводе равен воздушному, приблизительно показывают 100 кПа. Если во внутренней части трубопровода атмосфера разряженная, то показания манометров стремятся к 0.

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

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.

Источник: www.syl.ru

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector