Манометры ТМ 521р: технические характеристики, устройство и применение
Манометр ТМ 521р представляет собой электроконтактный манометр (сигнализирующий манометр) с двумя независимыми группами контактов, предназначенный для измерения избыточного и вакуумметрического давления некристаллизующихся, неагрессивных к медным сплавам жидкостей, газов и пара, а также для коммутации электрических цепей в системах автоматического контроля, регулирования и сигнализации. Аппарат является модификацией базовой модели ТМ 510р, отличаясь наличием двух стрелок-указателей (задающих) и двух контактных групп, что позволяет независимо контролировать два уставных значения давления.
Принцип действия и конструктивные особенности
Принцип действия манометра ТМ 521р основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации трубчатой пружины (трубки Бурдона) или мембранного измерительного блока. Угловое перемещение конца чувствительного элемента через передаточный механизм преобразуется во вращение показывающей стрелки по круговой шкале. Конструктивно прибор состоит из следующих основных узлов:
- Корпус: Изготавливается из стали или алюминиевого сплава, обеспечивает защиту внутренних механизмов. Имеет степень защиты IP54 (пылевлагозащищенное исполнение).
- Измерительный блок: Трубка Бурдона (для средних и высоких давлений) или мембранная коробка (для низких давлений и вакуума). Материал – латунь или нержавеющая сталь.
- Передаточный механизм: Состоит из поводка, зубчатого сектора и трибки, обеспечивающих точную передачу перемещения на ось стрелки.
- Шкала: Круговая, с нанесенными градуировками в соответствии с верхним пределом измерения (ВПИ). Имеет две независимые задающие стрелки (красного или синего цвета), устанавливаемые ключом на требуемые уставки.
- Электроконтактная группа: Две независимые группы, каждая из которых содержит миниатюрный микропереключатель (например, типа МП-4000). Контакты переключаются при достижении основной стрелкой положения задающей. Коммутируемые цепи гальванически развязаны от измерительной части.
- Клеммная колодка: Расположена в задней части корпуса или под защитной крышкой, предназначена для подключения внешних электрических цепей управления и сигнализации.
- Сигнализация верхнего предела: Задающая стрелка устанавливается на максимально допустимое давление. Контакты замыкаются (или размыкаются) при его превышении.
- Сигнализация нижнего предела: Задающая стрелка устанавливается на минимально допустимое давление. Контакты срабатывают при падении давления ниже уставки.
- Сигнализация диапазона (двухпозиционный контроль): Используются обе задающие стрелки. Одна настраивается на минимум, вторая на максимум, что позволяет контролировать допустимый рабочий диапазон давления.
- Энергетика: Контроль давления масла в системах смазки турбин и подшипников генераторов, давление в системах гидродинамической регулировки, давление пара низких параметров, давление воды в системах охлаждения и подпитки котлов.
- Водоснабжение и водоотведение: Управление насосными станциями (сигнализация «сухого хода» по низкому давлению и отключение при превышении), контроль давления в напорных баках и магистралях.
- Пневмоавтоматика: Контроль давления сжатого воздуха в ресиверах станций, сигнализация о падении давления ниже рабочего уровня.
- Химическая и нефтегазовая промышленность: Контроль давления инертных газов, технологических сред в неагрессивных средах, управление системами продувки и отсечки.
- Системы вентиляции и кондиционирования: Контроль разрежения или избыточного давления в воздуховодах, управление вентиляторами.
Основные технические характеристики
Технические параметры манометров ТМ 521р регламентируются документацией завода-изготовителя и ГОСТ 2405-88. Ключевые характеристики представлены в таблицах ниже.
Таблица 1. Диапазоны измеряемых давлений
| Тип чувствительного элемента | Диапазон измерений | Единицы измерения |
|---|---|---|
| Мембранный блок | от -0,1 до 0; от 0 до 0,06; 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6 | МПа |
| Трубка Бурдона | от 0 до 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160 | МПа |
| Трубка Бурдона (вакуумметры) | от -0,1 до 0 | МПа |
| Трубка Бурдона (мановакуумметры) | от -0,1 до 0,06; 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6; 2,4 | МПа |
Таблица 2. Электрические параметры контактных групп
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Максимальное коммутируемое напряжение | ~380 В, =220 В |
| Максимальный коммутируемый ток | 1,0 А (для активной нагрузки) |
| Мощность коммутации | До 100 ВА (переменный ток), до 30 Вт (постоянный ток) |
| Количество и тип контактов | 2 независимые группы, нормально разомкнутые (НО) или нормально замкнутые (НЗ), переключающиеся |
| Класс точности контактной группы | От 1,0 до 2,5 (зависит от ВПИ) |
Таблица 3. Общие эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Класс точности измерения | 1,0; 1,5; 2,5 (в зависимости от модификации и ВПИ) |
| Диаметр корпуса | 100, 150, 160 мм (наиболее распространен 150 мм) |
| Присоединение | Радиальное, аксиальное (торцевое). Резьба: M20x1.5, G½, G⅜, NPT½ |
| Рабочая температура окружающей среды | От -40°C до +60°C (для исполнения УХЛ) или от -10°C до +60°C |
| Температура измеряемой среды | До +100°C. При температуре свыше +100°C необходимо использование сифонной трубки (гайки) или радиатора. |
| Степень защиты | IP54 (по ГОСТ 14254) |
| Межповерочный интервал | Обычно 2 года (регламентируется эксплуатационной документацией) |
Схемы подключения и работа контактной системы
Электрическая часть манометра ТМ 521р имеет две независимые группы контактов, каждая из которых управляется своей задающей стрелкой. При достижении или превышении давлением значения, на которое установлена задающая стрелка (либо при снижении ниже этого значения для вакуумметрического давления), основная стрелка механически воздействует на рычаг микропереключателя, изменяя состояние его контактов. Типовая схема подключения предполагает использование контактов манометра в цепи катушки промежуточного реле, магнитного пускателя или непосредственно в цепях световой/звуковой сигнализации при условии соблюдения электрических нагрузок. Возможны следующие режимы работы:
Области применения в энергетике и промышленности
Манометры ТМ 521р находят широкое применение в системах, где требуется не только визуальный контроль, но и автоматическое реагирование на изменение давления. Основные сферы применения:
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж манометра должен производиться с использованием соответствующего инструмента. Запрещается прилагать усилие к корпусу при затяжке – ключ должен воздействовать только на присоединительный штуцер. При работе с пульсирующими или вибрирующими средами необходимо применять демпферы (игольчатые клапаны) или мембранные разделители. Для сред с высокой температурой (+100°C и выше) обязательна установка сифонной трубки для конденсации пара и защиты механизма от перегрева.
Эксплуатация включает в себя периодический визуальный контроль, проверку нулевых показаний при сбросе давления, очистку от загрязнений. Поверка прибора должна проводиться аккредитованными организациями в установленные межповерочные интервалы с использованием эталонных грузопоршневых манометров или калибраторов давления. Регулировка контактных групп (при необходимости) выполняется специалистами сервисных служб.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем ключевое отличие ТМ 521р от ТМ 510р?
Модель ТМ 521р оснащена двумя независимыми задающими стрелками и двумя контактными группами, что позволяет контролировать два независимых предела срабатывания (например, минимум и максимум). ТМ 510р имеет только одну задающую стрелку и одну контактную группу для контроля одного предела.
Можно ли использовать ТМ 521р для агрессивных сред, например, аммиака или кислорода?
Нет, в стандартном исполнении (с латунной или стальной измерительной частью) – нельзя. Для агрессивных сред (кислород, аммиак, сероводород и др.) и сред, склонных к полимеризации или кристаллизации, необходимо заказывать специальные исполнения: с корпусом из нержавеющей стали, измерительным блоком из нержавеющей стали (например, 12Х18Н10Т) и с запретом на попадание масел в механизм. Для кислорода требуется обезжиренное исполнение.
Как правильно настроить (выставить) задающие стрелки?
Настройка производится с помощью специального ключа, входящего в комплект поставки. Ключ надевается на ось задающей стрелки, после чего ее можно плавно вращать, устанавливая на нужное деление шкалы. Усилие при этом должно быть минимальным. После установки рекомендуется проверить срабатывание контактов, плавно повышая давление и контролируя момент замыкания/размыкания цепи тестером.
Что означает класс точности 1.5 и как он влияет на точность срабатывания контактов?
Класс точности 1.5 означает, что допустимая основная приведенная погрешность измерения составляет ±1.5% от верхнего предела измерения. Например, для манометра 0-10 МПа максимальная погрешность показаний составит ±0.15 МПа. Класс точности контактной группы, как правило, на ступень ниже (например, 2.5). Это означает, что реальное давление срабатывания контактов может отличаться от установленного на задающей стрелке в пределах этой погрешности.
Контакты манометра «дребезжат» при приближении к уставке. Как устранить проблему?
Дребезг (частое замыкание-размыкание) свидетельствует либо о высокой чувствительности микропереключателя при медленном изменении давления, либо о наличии вибрации. Для устранения можно предпринять следующее: 1) Проверить надежность крепления прибора и трубопровода на вибрацию. 2) Убедиться, что изменение давления в системе не слишком медленное. 3) В некоторых моделях предусмотрена возможность небольшой регулировки гистерезиса контактной группы. 4) В цепь управления можно включить реле времени для фильтрации кратковременных срабатываний.
Какой межповерочный интервал у данных манометров и можно ли их поверить на месте?
Стандартный межповерочный интервал (МПИ) составляет 2 года, если иное не указано в паспорте. Поверка на месте эксплуатации возможна, но требует наличия передвижного поверочного комплекта (калибратора давления с классом точности не ниже 0.4) и специалиста, имеющего право на проведение поверки. В противном случае прибор должен быть снят и отправлен в аккредитованную лабораторию.
Заключение
Манометр электроконтактный ТМ 521р является надежным и проверенным временем прибором для систем автоматизации, сочетающим функции визуального контроля, сигнализации и простейшего регулирования по давлению. Его двухконтактная конструкция предоставляет гибкость в настройке логики работы систем защиты и управления. Корректный выбор ВПИ, класса точности, материала измерительного блока и соблюдение правил монтажа и эксплуатации обеспечивают длительный и безотказный срок службы прибора в составе ответственных систем энергетического и промышленного оборудования.