4 Манометрические приборы

Приборы, использующие в качестве чувствительного преобразователя, преобразователь давления относится к манометрическим приборам или датчикам давления.

Все манометры можно разделить на манометры абсолютного давления (а) и манометры относительного давления (б) (дифманометры).

Рис. Схемы манометров абсолютного и относительного давления.

Дифманометры измеряют DР = Р₂ - Р₁ .

С помощью манометрических приборов измеряется давление водной среды или воздуха, жидкостей или газов. Изгиб мембраны или анероидной коробки может преобразовываться непосредственно в отклонение стрелки относительно шкалы с помощью механического рычажного механизма или в электрический сигнал с помощью рычажного механизма и потенциометра, с помощью пьезокерамических элементов, тензодатчиков, индуктивных преобразователей, струнных полупроводниковых преобразователей.

Рассмотрим чувствительные преобразователи манометрических приборов, т.е. мембраны и анероидные коробки.

Мембраной называется тонкая круговая пластинка, закрепленная по наружному контуру. Мембраны имеют гофры 1 и жесткий центр 2.

Рис. Схема прогиба мембраны

В общем случае характеристика мембраны l₀ = f(p) нелинейная. Наибольшее влияние на характеристику оказывает толщина материала и глубина гофра. С увеличением толщины материала увеличивается жесткость мембраны и возрастает нелинейность характеристики. При увеличении глубины гофра увеличивается начальная жесткость мембраны, т.е. жесткость при малых прогибах, и выпрямляется ее характеристика. Изменение формы и числа гофров при постоянной их глубине влияет на характеристику мембраны значительно меньше.

Гофры бывают следующих форм:

Синусоидальная форма. Трапецеидальная форма.

Плоско-дуговая форма.

Пильчатая форма. Переменная по глубине.

Переменная по глубине используется для получения l₀ = f(p) по заданному закону.

Мембрана может иметь краевой гофр, т.е. крайний гофр, который отличается своими размерами и формой от остальных гофров. Введение краевого гофра увеличивает общий прогиб мембраны примерно в 3 – 3,5 раза и резко меняет ее характеристику.