Приборы для измерение давления

Прибор для измерения артериального давления

Приборы для измерение давления

Скачки артериального давления – проблема, с которой можно столкнуться совершенно неожиданно и в любом возрасте.

Чтобы выявить подлинную причину и исправить ее потребуется постоянный мониторинг состояния сердечно-сосудистой системы (ССС).

Именно поэтому прибор для измерения артериального давления должен быть в каждом доме. Какие виды устройств существуют и как правильно подойти к их выбору?

Как правильно выбрать прибор для измерения давления?

Наиболее остро этот вопрос стоит перед людьми, которые находятся на стадии лечения. Прибор для измерения давления человека называется тонометром. Он может быть двух видов:

  1. Электронный (полуавтомат или автомат).
  2. Механический.

Требования по поводу того или иного тонометра могут основываться на следующих характеристиках:

  • фирма производитель;
  • точность и тип измерения;
  • фиксатор и нагнетатель воздуха (груша);
  • дополнительные возможности;
  • сервисное обслуживание.

Классический вариант устройства, которым активно пользуются во всех медицинских учреждениях – тонометр механического плана. Он точный, исключает влияния на результат измерения сторонних факторов (например, аритмии).

Единственная сложность – требует навыков в использовании. Прибор состоит из груши, фонендоскопа, манжетки и непосредственно устройства для измерения давления (манометра).

Обратите внимание! Для самостоятельного измерения лучше всего подойдут механические прототипы с совмещенной грушей и манометром, и вмонтированным в прибор фонендоскопом.

Весомый плюс такого аппарата в том, что он не требует ни подзарядки, ни работы от сети. При хороших навыках измерения дает максимально точный результат.

Электронные приборы (автоматические) – результат технологического прогресса. Они исключительно удобны для самостоятельного измерения. Такие аппараты для измерения артериального давления также просты в конструктивном плане, могут фиксироваться не только на плече (полуавтоматические), но и на предплечье.

Обратите внимание! Золотая середина в выборе тонометров для дома – автоматическое устройство с креплением манжетки на плече. Это объясняется отличным соотношением цены, точности и удобства измерения.

Чем можно измерить давление?

Если вы доселе незнакомы с тонометрами, то вам будет полезна следующая информация относительно его конструктивных составляющих:

  1. Электронный дисплей или манометр. С его помощью считывается результат измерения. В первом случае данные выводятся на монитор, во втором – определяются благодаря цифровой панели.
  2. Нагнетатель воздуха. В классическом – называется «груша», которая позволяет сдавливать манжетку. Автоматические прототипы работают со специально встроенным нагнетателем.
  3. Стетоскоп – своеобразный чувствительный датчик, который позволяет прослушивать исходящие и входящие звуки в области сердца. Им комплектованы механические тонометры, автоматические аналоги имеют встроенный стетоскоп.
  4. Манжетка – рукав с воздушной камерой. Может крепиться на запястье, руке или ноге.
  5. Резиновая трубка – по ней циркулирует воздух.

Разновидности приборов и рекомендации к выбору

Модельный ряд приборов, как и конструктивные особенности — различные. Когда с выбором решено, то стоит обратить внимание на такие нюансы, как размер манжетки. Если она будет слишком свободной, то прибор будет показывать заниженный результат и, напротив, – завышенный, если манжетка будет слишком сжимать руку. Производитель всегда указывает размер.

В современных автоматических приборах размеры рукава универсальны. Их можно подогнать под объем конечности максимально точно.

Классификация тонометров

Наиболее широко устройства классифицируют по трем характеристикам:

  • нагнетание воздуха – автомат, полуавтомат, механика;
  • место фиксации манжетки – плечо, запястье, в редких случаях – палец, нога;
  • по способу считывания результата – цифровой, ртутный и механический.

Что нужно учесть перед выбором тонометра?

Чтобы покупка оправдала себя необходимо учитывать:

  1. Количество измерений. Если необходимо измерять АД каждый день, а то и несколько раз в день, то лучше всего отдать предпочтение устройствам автоматического или полуавтоматического типа. Чрезмерная эксплуатация требует просторы.
  2. Характер заболевания. Если важно не только фиксировать давление, но и знать количество сердечных сокращений, то лучше выбрать прибор, который автоматически считывает максимальноt количество информации о состоянии ССС, в том числе и пульс.
  3. Возраст пациента. Молодые люди отдают предпочтение максимально комфортным моделям – запястным тонометрам или даже специальным фитнесс-браслетам, которые считывают всю необходимую информацию в автоматическом режиме. Для более четкого и скрупулезного отслеживания колебаний АД, что важно людям пожилым – подойдет устройство полуавтоматического типа с креплением манжета на плече.
  4. BHS-сертификация. Это международная система протоколов, которая подтверждает, что продукция соответствует необходимому уровню качества и имеет минимально допустимую степень погрешности.

Источник: https://gipertenziya.com/izmerenie/pribor-dlya-izmereniya-arterialnogo-davleniya.html

Какие измерители давления существуют?

Приборы для измерение давления

Результаты измерения кровяного давления у человека врачи считают важными показателями здоровья пациента. Измерить АД можно специальным устройством — тонометром.

Аппараты рекомендованы для домашнего пользования людям пожилого возраста, спортсменам, пациентам с сердечно-сосудистыми патологиями, ВСД, гипертоникам. Первые измерения давления проводились при помощи ртутного тонометра.

Среди медицинских приспособлений, не претерпевших изменений, — измеритель давления человека, механический аппарат Короткова. Но наряду с этим аппаратом существуют полуавтоматические, автоматические аналоги.

Виды измерительных приборов

При обследовании прибором для измерения давления крови изучают показатель плечевой, запястной артерии. Измерения записываются двумя цифрами, базовыми считаются показатели 120/80.

Допустимыми отклонениями принято называть показатель +/- 10 ед. рт. ст. Первый (верхний показатель) — уровень систолического давления (в период максимального сокращения сердечной мышцы).

Нижний (диастолический) определяется при минимальном уровне сокращения.

Для проведения замеров используется 3 вида тонометров:

  1. Механические устройства позволяют точно определять уровень давления пациента, но требуют навыка пользования, хорошего слуха и зрения. В ценовом отношении лояльны.
  2. Полуавтоматические просты в обращении, используют немного энергии. Могут иметь функцию измерения пульса. Дороже механических.
  3. Автоматические имеют несколько функций, запоминают показатели нескольких измерений, возможен режим «гостевой», измеряют пульс, аритмию. Стоимость аппаратов зависит от набора функций. Эти медицинские приборы выпускаются двух видов: плечевые и запястные.

Механические

Механические приборы для измерения давления (сфигмоманометры) признаны самыми точными, устройства рекомендованы ВОЗ для медицинских учреждений.

Устройство аппаратов требует определенных навыков проведения замеров. Максимально правильными являются показатели, полученные при измерении давления другим человеком.

Устройство аппарата традиционно: накачиваемая манжета, встроенный манометр, груша, винт спуска воздуха, стетоскоп.

О методике измерения

Во время изучения показателей прибором для измерения давления у человека манжета закрепляется на плече, стетоскоп прикладывается к артерии на локтевом сгибе. Затем воздух закачивается грушей, а дальше постепенно стравливается при помощи специального клапана. Появления пульса — верхний показатель АД, а исчезновение — нижний.

Во время измерения не нужно разговаривать, конечность должна удобно лежать на столе. Пациент неподвижно сидит на стуле. Манжета закрепляется на 2 см выше локтя.

Достоинства и недостатки

Среди достоинств механических аппаратов для измерения давления:

  • точность показаний;
  • незначительная стоимость (недорогой);
  • возможность проведения замеров при любых условиях (не требуются батарейки и другие источники питания).

Смотрите также  Лечение гипертонии прополисом

Среди недостатков — необходимо иметь навыки проведения измерения и хороший слух.

Популярные модели

Наиболее покупаемыми в 2017 году в аптечной сети были такие механические тонометры:

  1. LD-71A. Прибор состоит из металлического манометра, встроенного в нейлоновую прочную манжету с пневмокамерой без швов, игольчатого воздушного клапана, металлического стетоскопа. Детали упакованы в нейлоновую сумочку. Это самый точный тонометр, погрешность прибора составляет менее 4 мм рт. ст. Стоимость от 500 руб.
  2. CS MEDICA/CS HEALTHCARE CS-105. Ручной тонометр со встроенным стетоскопом, предназначен для длительного, частого пользования, прибор можно брать в дорогу. Состоит из металлического манометра и груши с металлическим винтом, на манжете есть скоба, позволяющая ровно закреплять ее на руке самостоятельно. Груша оснащена специальным фильтром, не пропускающим пыль. Стоимость — от 530 руб.

Полуавтоматы

Полуавтоматические измерители артериального давления состоят из манжеты, груши, электронного чипа. При замере давления чуткий электронный датчик осциллографическим путем определяет тоны сердца, передает показатели на экран монитора. Устройство приводится в действие одной кнопкой.

Как измерить давление?

Для замеров давления с помощью груши закачивается воздух в манжету, а затем медленно, как и в механическом тонометре, стравливается. Электроника посчитает колебания и выдаст результат на дисплей.

Прибор прост в управлении, цифры на экране большие, не нужен хороший слух для прослушивания тонов.

Электроника питается от встроенной батарейки, расход ее заряда экономный, так как не используется электрический насос.

Автоматы

Автоматические аппараты для измерения кровяного давления отличаются широким ассортиментом. Устройства работают от батареек, сети. Среди таких приборов присутствуют наплечные и напульсные.

Электроника может вести журнал измерений, записывать показания для нескольких пациентов (для каждого индивидуально), во многих встроена функция «гостя», которая позволяет измерять давления отдельно (например, соседке) и не заносить данные в журнал показаний.

Есть модели, измеряющие пульс и сигнализирующие об аритмии, выдающие предупреждения о том, что явление наблюдается слишком часто.

Смотрите также  Брусника: повышает или понижает давление?

Плюсы и минусы

Среди положительных сторон электронных тонометров называют:

  • простоту использования;
  • обширный набор функций;
  • наличие больших цифр на дисплее.

К недостаткам относят высокую цену, необходимость частой замены батареек, наличие значительных погрешностей при неправильно закрепленной манжете, высокой чувствительности, нерегулярности пульса, некоторые модели для пожилых людей сложны в эксплуатации, при слишком большом или маленьком обхвате плеча возможны значительные погрешности измерения.

Ассортимент

Среди популярных моделей присутствуют следующие:

  1. ОMRON M3 ЕXPERT. Умный прибор для домашнего пользования с дисплеем и манжетой на плечо, работает от батареек, есть сетевой адаптер. Оценивает регулярность пульса. При нарушении сердечного ритма на дисплее появляется специальный значок. О неправильной фиксации манжеты сообщает другой значок. В памяти прибора сохраняются предыдущие цифры, доступные для просмотра. Отключается после измерения. Однако прибор сложен в понимании, в нем трудно разобраться пожилым людям. Стоимость — от 2600 руб.
  2. ВP А 90. Прибор для дороги, дома. Компактный, обладает функциями запоминания измерения давления и пульса, сообщает об уровне заряда батареек, сам выключается после окончания операции. Имеет всего одну кнопку. Стоимость от 1250 руб.
  3. BP А100 LIGHT многофункциональный тонометр для измерения кровяного давления, пульса. Запоминает 30 измерений, определяет аритмию, есть специальная функция, позволяющая вставить фотографию на дисплей. Есть звуковой сигнал при накачивании манжеты, что дает возможность пользоваться прибором людям со слабым зрением. Имеет одну кнопку, но требует определенных навыков управления трехстрочным экраном. Большая манжета позволяет использовать для людей с избыточным весом. Стоимость от 1600руб.
  4. UB-201. Простой в использовании запястный тонометр. Легкий, экономичный (одного комплекта батареек хватает на 400 измерений). Имеет трехстрочный экран, управляется одной кнопкой. Прибор рекомендовано использовать людям до 40 лет, только при этом условии он покажет точные результаты. Стоимость — от 1350 руб.

Смотрите также  Способы измерения давления без тонометра

Обзор фирм производителей

На рынок медицинского оборудования аппараты измерения артериального давления поставляют 5 фирм, среди них лидерами продаж являются 3:

  1. OMRON (Япония). Продукция фирмы — электронные тонометры, приборы успешно продаются в 50 странах. Популярность фирма получила благодаря неизменно высокому качеству выпускаемой электроники. Однако их приборы в среднем на 20-35% дороже аналогов, что связывают с высокой репутацией компании и хорошим маркетингом.
  2. Microlife (Швейцария). Специализируется на изготовлении медицинских приборов для дома, их измерители давления человека очень точны, рассчитаны на длительное пользование и имеют умеренную стоимость.
  3. A&D (Япония). Компания получила первый в мире патент на тонометр с измерением давления осциллометрическим методом. Среди выпускаемой продукции есть профессиональные электронные тонометры, модели для домашнего пользования.

Как выбирать тонометр?

Важно знать, как правильно выбрать измеритель, какие параметры следует учесть, какую цель преследует покупка.

Перед тем, как выбрать тонометр в аптеке, замеряют плечевую окружность ровно посередине между плечевым суставом и ямкой локтя. От этого зависит выбор манжеты: слишком узкая или свободная манжета исказить результаты измерения. Промышленность выпускает несколько видов изделий:

  • детские, маленькие манжеты (S) рассчитаны, обхват18-22 мм;
  • стандартные манжеты (M), подходят для большинства, это самый широкий диапазон моделей, их обхват 22-32 мм;
  • большие (L) рассчитаны на полных людей, спортсменов, представлены в диапазоне 32-45 мм;
  • для пациентов, страдающих ожирением, созданы очень большие (XL) манжеты, их обхват — 45-52 мм.

Размер манжеты указан на внутренней стороне. При покупке прибора, которым будут пользоваться несколько больных, лучше брать универсальную — 22-45 мм.

Уточняют, кому покупается прибор: спортсмену, пожилому человеку, пациенту, страдающему хроническими заболеваниями. Важно учитывать:

  • возраст пациента;
  • наличие хорошего зрения, слуха, моторики пальцев;
  • набор функций: давление, пульс, аритмия, фиксация результатов;
  • навыки больного, возможность сторонней помощи при измерении;
  • цену аппарата.

Для людей до 40 лет рекомендуется покупать напульсные приборы на руку. Пожилым пациентам, меряющим давление самостоятельно, подойдут полуавтоматические тонометры с широким набором функций.

Приборы просты в управлении, имеют большой дисплей. Выбор сложных электронных приборов показан при сложных заболеваниях, аритмии.

Важно, чтобы больной смог самостоятельно правильно измерить давление, разобраться в управлении.

При несоблюдении правил будет возникать вопрос: почему тонометр показывает разное давление, независимо от приобретенной модели. Поэтому важно строго соблюдать инструкцию по измерению давления.

Источник: https://serdce24.ru/davlenie/izmeritel.html

3. Классификация приборов для измерения давления и разрежения

Приборы для измерение давления

Работа1

Приборыдля измерения давления

1.Классификация приборов для измерениядавления по типу чувствительногоэлемента

Повиду упругого чувствительного элементапружинные приборыделятся на следующие группы [1]:

1)приборы с трубчатой пружиной, илисобственно пружинные (рис.1а,б);

2)мембранные приборы, у которых упругимэлементом служитмембрана (рис. 1в),анероидная или мембранная коробка (рис.1г,д),блок анероидных или мембранных коробок(рис. 1е,ж);

3)пружинно-мембранные с гибкой мембраной(рис. 1з);

4)приборы с упругой гармониковой мембраной(сильфоном) (рис.1к);

5)пружинно-сильфонные (рис. 1и).

Рис.1. Типы пружинных устройств

2.Определение понятия «давление», точноеизмерение давления и соотношение междуними

Давлениеявляется одним из важнейших параметровхимико-технологических процессов. Отвеличины давления часто зависитправильность протекания процессахимического производства.

Под давлениемв общем случае понимают предел отношениянормальной составляющей силы к площади,на которую действует сила.

При равномерномраспределении сил давление равночастному от деления нормальнойсоставляющей силы давления на площадь,на которую эта сила действует. Величинаединицы давления зависит от выбраннойсистемы единиц (табл. 1).

Различаютабсолютное и избыточное давление.Абсолютное давление Pа— параметр состояния вещества (жидкостей,газов и паров). Избыточное давление рипредставляет собой разность междуабсолютным давлением Pаи барометрическим давлением Рб(т. е. давлением окружающей среды):

Ри= Ра— Рб.

Если абсолютноедавление ниже барометрического, то

РВ= Рб —Ра,

гдеPв— разрежение [1].

Единицыизмерения давления: Па (Н/м2);кгс/см2;мм вод. ст.;

ммрт.ст.

Таблица1

Соотношениемежду единицами давления:

Единицы давлениякгс/м2илимм вод. ст.кгс/см2 илиатм. (техни­ческая ат­мосфера)атм. (физичеc-кая атмо­сфера)мм рт. ст.Н/м2
1 кгс/м2или1 мм вод. ст.110-40,0968·10-373,556·10-39,80665
1 кгс/см2 или1 атм. (техни­ческая атмо­сфера)10410,9678735,5698066,5

Окончаниетабл. 1

1 атм. (физи­ческая атмо­сфера)103321,03321760,00101 325
1 мм рт. ст.13,61,36·10-31, 316·10-31133,322
1 Н/м20,10210,2·10-610,13·10-67,50·10-31

Приборыдля измерения давления подразделяютсяна:

а) манометры – дляизмерения абсолютного и избыточногодавления;

б) вакуумметры –для измерения разряжения (вакуума);

в) мановакуумметры– для измерения избыточного давленияи вакуума;

г) напоромеры –для измерения малых избыточных давлений(верхний предел измерения не более 0,04МПа);

д)тягомеры – для измерения малых разряжений(верхний предел измерения до 0,004 МПа);

е)тягонапорометры – для измеренияразряжений и малых избыточных давлений;

ж) дифференциальныеманометры – для измерения разностидавлений;

з)барометры – для измерения барометрическогодавления атмосферного воздуха [1].

4. Понятие «поверка»рабочего измерительного прибора

Поверкарабочего измерительного прибора -операция сравнения его показаний споказаниями образцового измерительногоприбора при прямом и обратном ходе. Цельповерки – определение погрешностейрабочего прибора или поправок к егопоказаниям. При этом показания образцовогоприбора принимаются за действительныезначения измеряемой величины [2].

5.Возможные источники систематическихпогрешностей приборов с упругимчувствительным элементом

Возможныеисточники систематических погрешностеймогут быть следующими:

Переход за предельноепо шкале давление при измерении, хотябы один раз за всё время измерений.

Предельное давление, при котором ещесохраняется линейная зависимость междуперемещениями конца трубки (чувствительногоэлемента) и давлением, называетсяпределом пропорциональности трубки.

При переходе давления за пределпропорциональности трубка приобретаетостаточную деформацию и становитсянепригодной для измерения.

Механическаяхарактеристика трубки, т.е. значениепредела пропорциональности и величинаперемещения свободного конца, зависитот ряда факторов, из которых наиболееважными являются отношение осей сечениятрубки, толщина ее стенок, модульупругости материала и радиус дуги изгибатрубки.

Трение трубки овнутренние части прибора в результатеих поломки.

Периодическоеизменение температуры при измерениях.Материал трубки по-разному сжимаетсяи разгибается в зависимости от температуры[1].

6. Классификация погрешностей измерения

Любоеизмерение не может быть выполненоабсолютно точно, его результат всегдасодержит некоторую ошибку. В задачуизмерений входит не только измерениеконтролируемой величины, но и оценкадопущенной при измерении погрешности.Причины возникновения погрешностейизмерений можно подразделить на группы:инструментальные, методические исубъективные.

Инструментальныепогрешности — этосоставляющая погрешностей измерения,зависящая от погрешностей применяемыхсредств измерения. Инструментальныепогрешности являются следствиемнедостатков конструкции измерительныхприборов, несоблюдения технологии ихизготовления, несовершенства применяемыхматериалов, трения в механизмах,несовершенства упругих чувствительныхэлементов и т.п.

Эти погрешности могутбыть частично устранены регулировкойприбора. К инструментальным погрешностямотносятся и погрешности, вызванныеизменением внешних условий. Например,в зависимости от температуры изменяетсяжесткость пружин, мембран и другихдеталей, от размеров деталей передаточногомеханизма прибора, электрическогосопротивления проводников – магнитныесвойства материалов и т. п.

Внекоторых случаях температурныепогрешности можно определить расчетнымпутем, а в показания прибора могутвноситься соответствующие поправки.

Инструментальные погрешностиизмерительного прибора складываютсяиз погрешностей преобразователей(звеньев), составляющих прибор.

Инструментальные погрешности в процессеэксплуатации прибора могут изменяться(например, погрешности трения могутвозрастать от засорения механизмаприбора пылью, из-за коррозии деталей,нарушения нормальной смазки и т. п.).

Чтобыбыть уверенным, что инструментальнаяпогрешность находится в допустимыхпределах, приборы подвергают поверке.

Методическиепогрешности являютсяследствием неточности метода измеренияили недостаточного знания всехобстоятельств, сопровождающих измерение.

Субъективныепогрешности зависятот индивидуальных особенностей лица,производящего измерение (недостаточноточное отсчитывание показаний и т. п.).

Статическиепогрешности измеренияв зависимости от причин появленияпринято подразделять на систематические,грубые (промахи) и случайные.

Систематическиминазываютсяпогрешности, величина которых одинаковаво всех измерениях, проводящихся одними тем же методом с использованием однихи тех же измерительных приборов.Ксистематическим погрешностям относятсяинструментальные; погрешности, вызванныенеправильной установкой прибора(например, установкой не по отвесу илиуровню); методические.

Передкаждым измерением необходимо выявитьвозможные источники систематическихпогрешностей и принять меры к ихисключению или определению; в большинствеслучаев учет систематических погрешностейзатруднителен.

Сложность задачиисключения систематических погрешностейзаключается в том, что нельзя предложитьобщий способ решения этой задачи.

Дляопределения систематических погрешностейнеобходимо их изучить, что делается спомощью специально поставленныхэкспериментов.

Наиболееответственные измерения выполняютразличными методами, чтобы получитьнесколько результатов, независимыхдруг от друга по источникам погрешностей,и затем сопоставить их.Еслидаже все систематические погрешностиучтены, т. е. вычислены и введены всепоправки, то и в этом случае результатыизмерений все же не свободны от случайныхпогрешностей.

Грубыми(промахами) называютсяпогрешности, которые явно искажаютрезультат измерения. Эти погрешностиполучаются, например, из-за неправильнойзаписи результатов измерения, невернойсхемы включения прибора и т. п.Измерения,содержащие грубые погрешности, исключаютсяиз ряда измерений по соответствующемукритерию.

Случайныминазываютсяпогрешности, не подчиняющиеся какой-либоизвестной закономерности. Они возникаютв результате влияния на процесс измеренияслучайных факторов (вибрация прибора,влияние посторонних электромагнитныхполей, физиологические изменения органовчувств наблюдателя и т.п.).

Случайныепогрешности всегда присутствуют вэксперименте; они в равной степени могутбыть как положительными, так иотрицательными. Случайные погрешностине могут быть исключены опытным илирасчетным путем. Для учета влиянияслучайных погрешностей на результатизмерения одну и ту же величину измеряютмногократно.

К ряду значений применяютзаконы теории вероятностей и методыстатистики, на основании которыхучитывают влияние случайных погрешностейна результат измерения [1].

Источник: https://studfile.net/preview/1079120/

Классификация приборов для измерения давления

Приборы для измерение давления

Давлением называется равномерно распределенная сила, действующая перпендикулярно на единицу площади. Оно может быть атмосферным (давление околоземной атмосферы), избыточным (превышающим атмосферное) и абсолютным (сумма атмосферного и избыточного). Абсолютное давление ниже атмосферного называется разреженным, а глубокое разряжение – вакуумным.

Единицей давления в международной системе единиц (СИ) является Паскаль (Па). Один Паскаль есть давление, создаваемое силой один Ньютон на площади один квадратный метр. Поскольку эта единица очень мала, применяют также единицы кратные ей: килопаскаль (кПа) = Па; мегапаскаль (МПа) = Па и др.

Ввиду сложности задачи перехода от применявшихся ранее единиц давления к единице Паскаль, временно допущены к применению единицы: килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см ) = 980665 Па; килограмм-сила на квадратный метр (кгс/м ) или миллиметр водяного столба (мм вод.

ст) = 9,80665 Па; миллиметр ртутного столба (мм рт.ст) = 133,332 Па.

Приборы контроля давления классифицируются в зависимости от метода измерения, используемого в них, а также по характеру измеряемой величины.

По методу измерения, определяющему принцип действия, эти приборы подразделяются на следующие группы:

– жидкостные, в которых измерение давления происходит путем уравновешивания его столбом жидкости, высота которого определяет величину давления;

– пружинные (деформационные), в которых значение давления измеряется путем определения меры деформации упругих элементов;

– грузопоршневые, основанные на уравновешивании сил создаваемых с одной стороны измеряемым давлением, а с другой стороны калиброванными грузами действующих на поршень помещенный в цилиндр.

– электрические, в которых измерение давления осуществляется путем преобразования его значения в электрическую величину, и путем замера электрических свойств материала, зависящих от величины давления.

По виду измеряемого давления приборы подразделяют на следуюшие:

– манометры, предназначенные для измерения избыточного давления;

– вакуумметры, служащие для измерения разрежения (вакуума);

– мановакууметры, измеряющие избыточное давление и вакуум;

– напоромеры, используемые для измерения малых избыточных давлений;

– тягомеры, применяемые для измерения малых разрежений;

– тягонапоромеры, предназначенные для измерения малых давлений и разрежений;

– дифференциальные манометры (дифманометры), с помощью которых измеряют разность давлений;

– барометры, используемые для измерения барометрического давления.

Наиболее часто используются пружинные или деформационные манометры. Основные виды чувствительных элементов этих приборов представлены на рис. 1.

Рис. 1. Виды чувствительных элементов деформационных манометров

а) – с одновитковой трубчатой пружиной (трубкой Бурдона)

б) – с многовитковой трубчатой пружиной

в) – с упругими мембранами

г) – сильфонные.

Приборы c трубчатыми пружинами

Принцип действия этих приборов основан на свойстве изогнутой трубки (трубчатой пружины) некруглого сечения изменять свою кривизну при изменении давления внутри трубки.

В зависимости от формы пружины, различают пружины одновитковые (рис. 1а) и многовитковые (рис. 1б). Достоинством многовитковых трубчатых пружин является большее чем у одновитковых перемещение свободного конца при одинаковом изменении входного давления. Недостатком – существенные габариты приборов с такими пружинами.

Манометры с одновитковой трубчатой пружиной – один из наиболее распространенных видов пружинных приборов. Чувствительным элементом таких приборов является согнутая по дуге круга, запаянная с одного конца, трубка 1 (рис.

2) эллиптического или овального сечения. Открытым концом трубка через держатель 2 и ниппель 3 присоединяется к источнику измеряемого давления.

Свободный (запаянный) конец трубки 4 через передаточный механизм соединен с осью стрелки перемещающейся по шкале прибора.

Трубки манометров, рассчитанных на давление до 50 кг/см изготавливаются из меди, а трубки манометров, рассчитанных на большее давление из стали.

Свойство изогнутой трубки некруглого сечения изменять величину изгиба при изменении давления в ее полости является следствием изменения формы сечения. Под действием давления внутри трубки эллиптическое или плоскоовальное сечение, деформируясь, приближается к круглому сечению (малая ось эллипса или овала увеличивается, а большая уменьшается).

Перемещение свободного конца трубки при ее деформации в определенных пределах пропорционально измеряемому давлению. При давлениях, выходящих из указанного предела, в трубке возникают остаточные деформации, которые делают ее непригодной для измерения. Поэтому максимальное рабочее давление манометра должно быть ниже предела пропорциональности с некоторым запасом прочности.

Рис. 2. Пружинный манометр

Перемещение свободного конца трубки под действием давления весьма невелико, поэтому для увеличения точности и наглядности показаний прибора вводят передаточный механизм, увеличивающий масштаб перемещения конца трубки. Он состоит (рис.

2) из зубчатого сектора 6, шестерни 7, сцепляющейся с сектором, и спиральной пружины (волоска) 8. На оси шестерни 7 закреплена указывающая стрелка манометра 9. Пружина 8 прикреплена одним концом к оси шестерни, а другим – к неподвижной точке платы механизма.

Назначение пружины – исключить люфт стрелки, выбирая зазоры в зубчатом сцеплении и шарнирных соединениях механизма.

Мембранные манометры

Чувствительным элементом мембранных манометров может быть жесткая (упругая) или вялая мембрана.

Упругие мембраны представляют собой медные или латунные диски с гофрами. Гофры увеличивают жесткость мембраны и ее способность к деформации. Из таких мембран изготавливают мембранные коробки (см. рис. 1в), а из коробок – блоки.

Вялые мембраны изготавливают из резины на тканевой основе в виде одногофровых дисков. Используются они для измерения небольших избыточных давлений и разряжений.

Мембранные манометры и могут быть с местными показаниями, с электрической или пневматической передачей показаний на вторичные приборы.

Для примера рассмотрим дифманометр мембранный типа ДМ, который представляет собой бесшкальный датчик мембранного типа (рис. 3) с дифференциально – трансформаторной системой передачи значения измеряемой величины на вторичный прибор типа КСД.

Рис. 3 Устройство мембранного дифманометра типа ДМ

Чувствительным элементом дифманометра является мембранный блок, состоящий из двух мембранных коробок 1 и 3, заполненных кремнийорганической жидкостью, находящихся в двух отдельных камерах, разделенных перегородкой 2.

К центру верхней мембраны прикреплен железный сердечник 4 дифференциально-трансформаторного преобразователя 5.

В нижнюю камеру подается большее (плюсовое) измеряемое давление, в верхнюю – меньшее (минусовое) давление. Сила измеряемого перепада давления уравновешивается за счет других сил, возникающих при деформации мембранных коробок 1 и 3.

При увеличении перепада давления мембранная коробка 3 сжимается, жидкость из нее перетекает в коробку 1, которая расширяется и перемещает сердечник 4 дифференциально-трансформаторного преобразователя.

При уменьшении перепада давления сжимается мембранная коробка 1 и жидкость из нее вытесняется в коробку 3. Сердечник 4 при этом перемещается вниз. Таким образом, положение сердечника, т.е.

выходное напряжение дифференциально-трансформаторной схемы однозначно зависит от значения перепада давления.

Для работы в системах контроля, регулирования и управления технологическими процессами путем непрерывного преобразования давления среды в стандартный токовый выходной сигнал с передачей его на вторичные приборы или исполнительные механизмы используются датчики-преобразователи типа “Сапфир”.

Преобразователи давления этого типа служат: для измерения абсолютного давления («Сапфир-22ДА»), измерения избыточного давления («Сапфир-22ДИ»), измерения вакуума («Сапфир-22ДВ»), измерения давления – разряжения («Сапфир-22ДИВ»), гидростатического давления («Сапфир-22ДГ»).

Устройство преобразователя «САПФИР-22ДГ» показано на рис. 4. Они используются для измерения гидростатических давлений (уровня) нейтральных и агрессивных сред при температурах от -50 до 120 °С. Верхний предел измерения – 4 МПа.

Рис. 4 Устройство преобразователя «САПФИР -22ДГ»

Тензопреобразователь 4 мембранно-рычажного типа размещен внутри основания 8 в замкнутой полости 10, заполненной кремнийорганической жидкостью, и отделен от измеряемой среды металлическими гофрированными мембранами 7. Чувствительными элементами тензопреобразователя являются пленочные тензорезисторы 11 из кремния размещенные на пластине 10 из сапфира.

Мембраны 7 приварены по наружному контуру к основанию 8 и соединены между собой центральным штоком 6, который связан с концом рычага тензопреобразователя 4 с помощью тяги 5. Фланцы 9 уплотнены прокладками 3. Плюсовой фланец с открытой мембраной служит для монтажа преобразователя непосредственно на технологической емкости.

Воздействие измеряемого давления вызывает прогиб мембран 7, изгиб мембраны тензопреобразователя 4 и изменение сопротивления тензорезисторов.

Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока по проводам через гермоввод 2 в электронное устройство 1, преобразующее изменение сопротивлений тензорезисторов в изменение токового выходного сигнала в одном из диапазонов (0-5) мA, (0-20) мA, (4-20) мА.

Измерительный блок выдерживает без разрушения воздействие односторонней перегрузки рабочим избыточным давлением. Это обеспечивается тем, что при такой перегрузке одна из мембран 7 ложится на профилированную поверхность основания 8.

Похожее устройство имеют и указанные выше модификации преобразователей «Сапфир-22».

Измерительные преобразователи гидростатических и абсолютных давлений «Сапфир-22К-ДГ» и «Сапфир-22К-ДА» имеют выходной токовый сигнал (0-5) мА или (0-20) мА или (4-20) мА, а также электрический кодовый сигнал на базе интерфейса RS-485.

Чувствительным элементом сильфонных манометров и дифманометров являются сильфоны – гармониковые мембраны (металлические гофрированные трубки). Измеряемое давление вызывает упругую деформацию сильфона. Мерой давления может быть либо перемещение свободного торца сильфона, либо сила, возникающая при деформации.

Принципиальная схема сильфонного дифманометра типа ДС приведена на рис.5. Чувствительным элементом такого прибора являются один или два сильфона. Сильфоны 1 и 2 одним концом закреплены на неподвижном основании, а другим соединены через подвижный шток 3.

Внутренние полости сильфонов заполнены жидкостью (водоглицериновой смесью, кремнийорганической жидкостью) и соединены друг с другом. При изменении перепада давления один из сильфонов сжимается, перегоняя жидкость в другой сильфон и перемещая шток сильфонного блока.

Перемещение штока преобразуется в перемещение пера, стрелки, лекала интегратора или сигнал дистанционной передачи, пропорциональный измеряемому перепаду давления.

Номинальный перепад давления определяет блок винтовых цилиндрических пружин 4.

При перепадах давления выше номинального стаканы 5 перекрывают канал 6, прекращая переток жидкости и предупреждая таким образом сильфоны от разрушения.

Рис. 5 Принципиальная схема сильфонного дифманометра

Для получения достоверной информации о величине какого-либо параметра необходимо точно знать погрешность измерительного устройства.

Определение основной погрешности прибора в различных точках шкалы через определенные промежутки времени производят путем его поверки, т.е. сравнивают показания поверяемого прибора с показаниями более точного, образцового прибора.

Как правило, поверка приборов осуществляется сначала при возрастающем значении измеряемой величины (прямой ход), а затем при убывающем значении (обратный ход).

Манометры поверяют следующими тремя способами: поверка нулевой точки, рабочей точки и полная поверка. При этом две первые поверки производятся непосредственно на рабочем месте с помощью трехходового крана (рис. 6).

Рабочая точка поверяется путем присоединения контрольного манометра к рабочему манометру и сравнение их показаний.

Полная поверка манометров осуществляется в лаборатории на поверочном прессе или поршневом манометре, после снятия манометра с рабочего места.

Принцип действия грузопоршневой установки для поверки манометров основан на уравновешивании сил, создаваемых с одной стороны измеряемым давлением, а с другой – грузами, действующими на поршень, помещенный в цилиндр.

Рис. 6. Схемы поверки нулевой и рабочей точек манометра с помощью трехходового крана.

Положения трехходового крана: 1 – рабочее; 2 – поверка нулевой точки; 3 – поверка рабочей точки; 4 – продувка импульсной линии.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/13_24998_klassifikatsiya-priborov-dlya-izmereniya-davleniya.html

WikiZdorovieInfo.Ru
Добавить комментарий