Манометры давления воды и других жидкостей

Что из себя представляет и для чего нужен манометр для измерения давления воды?

Если надо проконтролировать давление воды в трубе, на помощь приходит манометр. Сложно найти гидравлическую систему, в которой бы он не использовался.

Устройство с пружинящей трубкой изобрел в 1845 году швейцарский инженер, и с тех пор оно не сильно изменилось. В этой статье рассмотрим, что такое манометр для измерения давления воды, каких видов он бывает, как и где устанавливается и т.д.

Что это за устройство?

Манометр – это прибор для измерения избыточного, то есть искусственно созданного, давления воды, пара или иной рабочей среды.

Говоря простыми словами, он показывает, насколько водяное давление в трубе больше атмосферного.

В быту, сфере ЖКХ и на промышленных предприятиях наиболее распространены приборы с пружиной в виде трубки овального сечения (носит имя Бурдона – человека, запатентовавшего ее). Они просты по конструкции и недорого стоят.

Внешне водяной манометр – округлый предмет в металлическом или пластиковом корпусе. Циферблат со шкалой закрыт оргстеклом из метакрилата или поликарбоната.

Зачем устанавливается?

Измерительные приборы устанавливают, чтобы следить за состоянием системы. Давление в трубопроводах не должно превышать некоторого порогового значения. В то же время оно должно быть достаточным для работы различных устройств.

Места установки:

• насосные станции;
• котельные;
• железнодорожный транспорт, автомобили, воздушные и водные суда;
• напорные трубопроводы;
• водонагревательные приборы;
• системы фильтрации.

Манометры покупают для личного пользования, чтобы, например, периодически контролировать давление воды, поступающей в смеситель.

На постоянной основе их устанавливают на насосных станциях рядом с гидроаккумуляторами и реле давления, чтобы автоматически включать и выключать насос. Часто манометры входят в состав блоков автоматики.

Принцип действия

В деформационном (пружинном) манометре вода попадает в изогнутую трубку, сделанную из медного сплава. Давление воды приводит к деформации трубки, соединенной с механизмом, который заставляет поворачиваться стрелку.

Манометры с одновитковой пружиной рассчитаны на давление до 100 атм. Для измерения более высокого давления применяют пружины с несколькими витками, закрученными в спираль или винт.

Какие виды существуют?

Список основных видов манометров для воды:

1. Самые распространенные – общетехнические пружинные манометры для воды, с диапазоном измерения от 0 до 10 или от 0 до 6 атмосфер. Диаметр корпуса может быть от 40 до 160 мм, чаще всего – 100.
2. Котловые – с диаметром корпуса 250 мм. Они нужны, чтобы на расстоянии снимать показания прибора.
3. Виброустойчивые манометры – заполнены внутри вязкой жидкостью, в частности раствором глицерина или силиконовым маслом. Измеряют давление в условиях сильных вибраций. Применяются на насосных станциях, автомобилях, компрессорах, поездах.
4. Коррозионностойкие манометры – для работы с химически агрессивными средами.
5. Высокоточные нужны для поверки и опрессовки.
6. Цифровые электронные – механическая сила преобразуется в электрический сигнал. Показания снимают с табло, можно программировать, некоторые приборы можно подключать к компьютеру.
7. Электроконтактные (сигнализирующие) – приборы, в которых устанавливается верхний и нижний пределы давления. В случае их преодоления электронный прибор срабатывает и передает сигнал на управляющее устройство.
8. Термоманометры – это приборы, измеряющие давление и температуру в системе отопления или водоснабжения. На лицевой стороне две шкалы, по которым снимают показания.

Чем отличается от датчика?

Манометр – это прибор, который дает возможность определять в любой момент времени давление. Он может снабжаться датчиком, термометром и другими дополнительными элементами.

Датчик – часть системы оповещения. Он срабатывает только при каком-то определенном значении давления. Показания датчика преобразуются в сигнал, позволяющий отрегулировать работу системы в автоматическом или ручном режиме.

Критерии выбора

Прежде чем покупать прибор, надо точно уяснить, для чего он нужен и в каком месте его будут устанавливать.

Важные критерии выбора:

1. Диапазон измерений. Правило: рабочее давление в трубопроводе должно быть не более 2/3 максимума шкалы измерений, но не менее 1/3. Если в трубе давление 5 атм, то надо покупать манометр со шкалой 0…10 атм.
2. Класс точности изменяется от 0,15 до 3. Чем меньше – тем точнее. Для системы подачи холодной или горячей воды вполне достаточно точности 1,5 %.
3. Расположение штуцера бывает радиальное или торцевое, когда он снизу; и осевое или фронтальное, когда он сзади.
4. Рабочий интервал температур.
5. Температурные условия эксплуатации.
6. Рабочая среда (вода, пар, масло и так далее);
7. Диаметр. Он должен быть таким, чтобы прибор помещался в выбранном месте, а циферблат хорошо просматривался.

Трубная резьба обозначается литерой G. G1/2» означает наружный диаметр 20,9 мм, внутренний – 18,6, шаг – 1,8 мм или 14 ниток на дюйм.

В техническом паспорте нового прибора обязательно должна стаять отметка о заводской поверке. Давность поверки менее года подтверждает, что прибор дает правильные показания.

Где и по какой цене продаются?

Цена на манометр зависит от его конструкции. Самый простой аналоговый прибор стоит порядка 120 р. Если он снабжен термометром, то цена увеличивается в два раза. Цифровые устройства в десятки раз дороже.

Известные торговые марки в России:

Это далеко не полный список. Зарубежные аналоги, кроме цены, ничем принципиально не отличаются. Исключение могут составлять лишь узкоспециализированные приборы.

Купить манометры можно в интернет-магазине, непосредственно у производителя или компании, которая занимается продажей контроль-измерительных приборов. Ими торгуют магазины по продаже оборудования для отопления и водоснабжения.

Подключение к системе водоснабжения

Чтобы измерить давление в водопроводной системе, к ней надо подсоединить манометр.

Возможные места подключения к водопроводу в квартире:

• шланг душа;
• подводка к бачку унитаза;
• шланг к стиральной или посудомоечной машине;
• подводка к смесителю на кухне или в ванной;
• магистральный фильтр.

Перед тем как разгерметизировать систему (открыть краны), надо перекрыть воду. Если манометр устанавливается для постоянной работы, то его необходимо защитить от гидроударов, пульсаций среды, перепадов температур.

Для этого перед ним устанавливают:

• демпферные блоки – клапаны, трехходовые краны, игольчатые вентили, позволяющие перекрывать воду и сбрасывать избыточное давление;
• сифонная трубка применяется, если температура рабочей среды больше 80℃;
• мембранные разделители предохраняют от попадания в манометр абразивных веществ, агрессивных сред.

Устанавливая манометр, надо следить, чтобы циферблат был расположен вертикально, а показания хорошо читались. Запрещено прикладывать усилия к корпусу, закручивая его.

Условия эксплуатации и считывание показателей

На циферблате водяного манометр указывается давление. Оно может измеряться в барах, Паскалях или атмосферах.

Пользоваться манометром можно только в тех условиях, которые оговорены в техническом паспорте. Давление на прибор должно подаваться плавно.

Эксплуатация запрещена, если:

• при подаче давления стрелка не движется;
• разбито или треснуло приборное стекло;
• стрелка прыгает и не возвращается в нулевое положение после сброса давления.

Чтобы быть уверенным в правильных показаниях манометра, надо проводить поверку. Новые приборы поверяет изготовитель. Далее контролируется время между поверками.

Допустимый срок указан в паспорте и составляет 1 или 2 года. Поверку проводят в Центре стандартизации и метрологии или в организации, у которой есть лицензия.

Возможные поломки и пути их решения

Причиной поломки приборов становится некачественный материал изготовления или нарушение правил эксплуатации, например, превышение рабочего давления или использование при температуре, на которую он не рассчитан.

Но не всегда это рентабельно. Зачастую дешевле установить новый манометр.

Поломки, которые можно устранить:

• микротрещины в трубке запаивают;
• гнутые и сломанные стрелки меняют;
• неисправная пружина, обеспечивающая вращение стрелки, также подлежит замене.

Если износились зубцы передаточного механизма или погнулась пружинная трубка, то такой манометр не подлежит ремонту.

Заключение

Прежде чем устанавливать манометр, надо убедиться в его исправности. При соблюдении правил эксплуатации он прослужит 1-2 года, не нуждаясь в поверке.

Самые дешевые манометры – деформационные, механические. Более дорогие – цифровые, оснащенные датчиками температуры, позволяющие дистанционно управлять насосами, компрессорами и другими устройствами.

Манометры для измерения давления воды – устройство, виды и отличия от манометров для воздуха

Манометр – это прибор, позволяющий измерить давление в водной системе или среде. С помощью этого простого устройства можно получить точные показатели давления в любой точке трубопровода или насосного агрегата. Ниже изучим конструкцию, принцип работы и отличия между разными видами манометров.

Устройство манометра для измерения давления воды

Манометр для измерения давления воды в водопроводе обладает очень простой конструкцией. Прибор состоит из корпуса и шкалы, на которой указывается измеряемая величина. Внутри корпуса может быть расположена трубчатая пружина или двухпластинчатая мембрана. Также внутри устройства находится держатель, трибко-секторный механизм и упругий чувствительный элемент.

Принцип действия прибора основывается на уравновешивании показателей давления посредством силы деформации мембраны или пружины. В результате этого процесса упругий чувствительный элемент смещается, что приводит в действие показывающую стрелку устройства.

Классификация манометров по принципу работы

В наши дни работающие в условиях давления устройства используются практически во всех сферах жизнедеятельности человека. Следовательно, вместе с ними применяются и манометры, дающие точную информацию о показателях давления. При этом измерительные приборы могут отличаться между собой по конструкции и принципу действия. Имеющиеся на рынке устройства делятся на такие виды:

Современные манометры также делятся между собой на механические и электронные устройства. Механический манометр для насоса или системы водоснабжения имеет простую конструкцию, однако не может достаточно точно измерить давление. В конструкцию электронного прибора входит контактный узел, который более точно измеряет давление рабочей среды.

По способу использования манометры делятся между собой на такие виды:

• Стационарные – такие приборы монтируются и применяются только на определенном агрегате без возможности демонтажа измерительного устройства. Зачастую на используемом агрегате также применяется регулятор давления для воды с манометром;
• Переносные – эти измерительные приборы могут демонтироваться и использоваться для работы с разными агрегатами и в различных системах. Переносной прибор обладает меньшими габаритами.

Каждый из перечисленных видов приборов нашел свое активное применение. Многие из современных моделей используются в системе отопления частного дома или в квартире, другие – применяются для обслуживания крупных промышленных предприятий.

Чем отличается манометр для воды от манометра для воздуха?

Не знакомые с измерительными приборами люди часто не могут отличить манометр давления воды в системе водоснабжения от прибора, который используется для измерения давления воздуха и газа. Внешне оба эти устройства практически не отличаются друг от друга. Тем не менее, различие между ними все-таки есть.

Разница между манометром для воды и воздуха заключается в конструкции и принципе их действия. В приборах для воды роль чувствительного элемента играет мембрана и сосуд с жидкостью. В воздушных манометрах чувствительным элементом служит трубчатая пружина, которая при работе заполняется газом или воздухом.

Как проверить давление воды без манометра?

Узнать показатели давления воды в трубопроводе можно без помощи манометра. Все, что для этого требуется – это использовать самодельное приспособление из прозрачного 2-метрового шланга, которое очень просто изготовить своими руками.

В основном, шланг применяется с целью получения замеров давления воды на выходе из крана. Чтобы узнать нужные показатели, один конец шланга вставляется в кран, а второй закупоривается пробкой. После этого в шланг нужно впустить немного воды.

Прежде, чем начать «эксперимент», потребуется выполнить 2 условия:

• Установить шланг в вертикальное положение;
• Переместить нижний конец шланга так, как указано в схеме.

Далее определить приблизительное давление воды можно по указанной формуле: P=Pатм*H0/H1, где:

• P – давление в системе, измеряемое в атмосферах;
• Pатм – давление, которое присутствует внутри шланга до момента открытия крана;
• H0 – высота воздушного столба внутри шланга до момента открытия крана;
• H1 – высота воздушного столба после заполнения шланга водой.

Нужно отметить, что собранное приспособление по принципу действия полностью повторяет обыкновенный жидкостный манометр.

Проверка давления исходя из расхода воды

Второй способ определения давления заключается в выполнении расчетов с использованием данных о количестве воды, вытекающей из крана. Помимо этих данных, также потребуется:

• Узнать конфигурацию трубопровода и определить, из какого материала он изготовлен;
• Рассчитать диаметр трубы;
• Определить интенсивность вытекания жидкости;
• Определить степень открытия крана.

Чтобы рассчитать давление, понадобится мерная 3-литровая емкость и секундомер. Емкость нужно подложить под кран и засечь время, за которое она полностью наполнится водой.

Определить приблизительное давление можно уже после выполненной операции, однако полученные результаты будут очень неточными. Ведь в любом случае банка будет полностью заполнена менее, чем за 10 секунд, из-за чего полученная величина давления будет значительно меньше, чем по регламенту. Тем не менее, отталкиваться всегда нужно от того, что 3-литровая емкость будет полностью заполняться водой за 7 и менее секунд. В таком случае давление внутри трубопровода будет наиболее приближенным к регламентированному.

Манометры для воды радиальные и осевые

Манометрами называют обширную группу механических устройств, предназначенных для измерения давления разнообразных сред. Важность этих устройств сложно переоценить потому, что контроль давления является важной процедурой для многих промышленных отраслей.

Характеристики:

Манометры различаются техническими характеристиками, классом точности и сферой применения. Каждый прибор, в обязательном порядке, сертифицируется изготовителем. Манометры изготавливаются следующих классов точности: 0,2; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 (чем выше — тем выше точность прибора).

По техническим характеристикам манометры бывают следующих видов:

1. Технические. Манометры этого типа дают возможность измерять как избыточное, так и вакуумметрическое давление нейтральных жидкостей и газов, которые не подвержены кристаллизации;
2. Электроконтактные. Измеряют давление нейтральных и некристаллизующихся сред и кислорода. Манометры этого типа можно использовать не только как контрольный прибор, но и как исполнительный прибор, способный заблокировать процесс (реле давления);
3. Самопишущие. Измеряют вакуумметрическое и избыточное давление. Сугубо контрольный прибор. Фиксирует на специальном носителе не только показатели давления, но и режим и график своей работы.
4. Эталонный. Предназначен для проверки манометров;
5. Манометр давления воды. Используется для измерения давления воды в системах отопления и водоснабжения. Существуют два типа манометров для воды – радиальные и тыльные (осевые).

По принципу действия манометры разделяются на три типа:

1. Жидкостные — манометры, давление среды в которых , компенсируется столбом жидкости;
2. Поршневые — в роли компенсатора выступают воздействием на свободно перемещающийся поршень;
3. Деформационные — измеряется степень деформации контрольного элемента (сильфон, мембрана, пружина).

По способу подключения манометры бывают двух видов:

• Аксиальные (осевые) RA, резьбовое соединение находится на задней панели прибора;
• Радиальные RV, резьба находится внизу корпуса.

Манометры для измерения давления воды (аксиального и радиального вида) устанавливаются в системах водоснабжения и отопления с помощью резьбовых соединений. Резьба наружная ¼”

Купить манометр для воды можно у нас на выгодных условиях.

При выборе манометра для воды следует обратить на следующие параметры

1. Класс точности;
2. Сфера применения;
3. Максимальное давление;
4. Способ подключение (вид и размер резьбы);
5. Диаметр корпуса

Один и тот же прибор может быть использован в различных средах. Если в его конструкцию входят элементы неустойчивые к воздействию некоторых сред, то на шкале прибора будут нанесены символы, которые информируют об особенностях использования этого прибора. Более детальная информация о рекомендуемых сферах применения содержится в еготехническом паспорте.

Приборы для измерения давления

Для решения многих практических задач необходимо измерять давление. Для этого используют различные приборы.

Если к трубке с ртутью, использовавшейся в опыте Торричелли, прикрепить шкалу, то получится простейший прибор – ртутный барометр . Это жидкостный барометр, в котором атмосферное давление измеряется по высоте столба ртути в запаянной сверху трубке, опущенной открытым концом в сосуд с ртутью. Ртутные барометры – наиболее точные приборы, ими оборудованы метеорологические станции, по ним проверяется работа других видов барометров.

Так же для измерения атмосферного давления используется металлический барометр, называемый анероидом (в переводе с греческого – «безжидкостный»). Он не содержит ртуть.

Главная часть барометра-анероида – лёгкая, полая внутри металлическая коробочка . крышка коробочки сделана с волнистой (гофрированной) поверхностью для повышения её гибкости. Воздух из коробочки откачан. Её стенки растягивает пружина .

При изменении атмосферного давления крышка прогибается и натягивает или сжимает пружину. При этом поворачивается стрелка-указатель . Под стрелкой укреплена шкала, деления которой нанесены по показаниям ртутного барометра.

Барометры-анероиды менее надёжны, чем ртутные. Однако они гораздо более удобные в обращении, поэтому получили очень широкое распространение в тех случаях, когда не требуется очень большой точности.

Для измерения давления жидкости или газов используются приборы – манометры (от греч. «манос» – редкий, неплотный, «метрео» – измеряю). Манометры бывают жидкостные и металлические .

Жидкостный манометр может измерять давления много меньшие, чем атмосферное. Он состоит из двухколенной стеклянной трубки, в которую налита какая-либо жидкость. Работа манометра основана на сравнении давления в закрытом колене с внешним давлением в открытом колене.

По разности высот жидкости в коленах судят об измеряемом давлении.

В обычном состоянии, жидкость устанавливается в обоих коленах на одном уровне, так как на её поверхность действует только атмосферное давление.

Для работы манометра, его соединяют резиновой трубкой с плоской коробкой, одна сторона которой затянута резиновой плёнкой.

Если слегка надавить пальцем на плёнку или поместить коробку в колбу с водой, то уровень жидкости в колене манометра, соединенном с коробкой, понизится, а в другом колене повысится.

Почему это происходит?

Вода давит на плёнку и тем самым увеличивает давление воздуха в коробке.

По закону Паскаля это увеличение давления передаётся и жидкости в соответствующем колене, и её уровень понижается, в другом колене уровень повышается.

Движение жидкости будет происходить до тех пор, пока избыточное давление сжатого воздуха не уравновесится давлением, которое производит избыточный столб жидкости в другом колене манометра.

По разности высот столбов жидкости в манометре можно судить о том, насколько давление на плёнку отличается от атмосферного.

С помощью металлического манометра измеряют давление сжатого воздуха и других газов. Его основной частью является полая металлическая трубка, изогнутая в виде кольца, один конец которой запаян, а другой соединён с сосудом, в котором нужно измерить давление.

При увеличении давления трубка разгибается и приводит в движение стрелку манометра. При уменьшении давления трубка благодаря своей упругости возвращается в прежнее положение, а стрелка – к нулевому делению шкалы.

Манометры, которые мы рассматривали, используются врачами при измерении давления крови.

Кровяное давление – давление, которое кровь оказывает на стенки кровеносных сосудов, или, по-другому говоря, превышение давления жидкости в кровяной системе над атмосферным.

Вот как это делается. На руку пациенту надевается полая резиновая манжета, и с помощью насоса врач накачивает в неё воздух. Когда давление сжатого воздуха в манжете становится равным давлению крови, манжета пережимает артерию и, пульс у пациента пропадает. Врач повышает давление ещё на 10-15 делений, потом открывает кран. Давление начинает медленно снижаться. Одновременно врач слушает стетоскопом пульс в артерии. Когда артериальное давление выравнивается с давлением в манжете, пульс появляется. Врач записывает это значение, которое соответствует максимальному кровяному давлению. При более низком давлении пульс перестаёт прослушиваться, что соответствует минимальному значению кровяного давления. Для здорового человека типичные значения кровяного давления 120 и 80 мм рт. ст.

Узнать ещё больше интересного а также проверить свои знания вы сможете перейдя в проект Физика .