Манометры ТМ 210Т: полное техническое описание, конструкция и применение
Манометр ТМ 210Т представляет собой электроконтактный манометр (сигнализирующий манометр) с трубчатой пружиной (трубкой Бурдона) общепромышленного исполнения. Основное функциональное назначение прибора — непрерывное измерение избыточного или вакуумметрического давления нейтральных по отношению к медным сплавам и сталям сред (газов, жидкостей, паров) с одновременной коммутацией электрических цепей при достижении заданных пороговых значений давления. Устройство относится к приборам «сигнализации и блокировки» и является ключевым элементом систем автоматического управления, защиты и аварийного оповещения в энергетике, на технологических линиях и в системах жизнеобеспечения.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструктивно манометр ТМ 210Т состоит из двух основных модулей: измерительного механизма и электроконтактной группы. Измерительный механизм — это классический деформационный манометр с одновитковой трубчатой пружиной. Под действием измеряемого давления трубчатая пружина деформируется, ее свободный конец через тягу и секторно-зубчатую передачу поворачивает стрелку, указывающую текущее значение давления на шкале.
Электроконтактная группа, смонтированная непосредственно на платине механизма под циферблатом, включает в себя два независимых контакта (минимальный и максимальный), положение которых задается оператором с помощью специальных ключей-установщиков, выведенных на лицевую панель. На стрелке прибора закреплен подвижный контакт (бегунок). При достижении стрелкой заданного порога давления подвижный и неподвижный контакты замыкаются (или размыкаются, в зависимости от схемы), что приводит к срабатыванию реле, пускателя или подаче сигнала прямо в систему управления. Контакты рассчитаны на коммутацию цепей управления, а не силовых нагрузок.
Технические характеристики и параметры
Основные технические параметры манометров ТМ 210Т регламентируются документацией завода-изготовителя и общими стандартами на приборы данного класса. Ниже приведены сводные данные.
Таблица 1. Основные технические характеристики манометров ТМ 210Т
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Класс точности | 1,5; 2,5 |
| Диаметр корпуса | 160 мм |
| Присоединение | Радиальное, нижнее (осевое возможно в модификациях) |
| Резьба присоединительного штуцера | М20х1,5 (стандартная метрическая), G½, ¼ NPT (в зависимости от исполнения) |
| Диапазоны измеряемых давлений | От -0,1…0 МПа (вакуум) до 0…160 МПа (избыточное). Стандартные ряды: 0-0,6; 0-1; 0-1,6; 0-2,5; 0-4; 0-6; 0-10; 0-16; 0-25; 0-40; 0-60; 0-100; 0-160 МПа. |
| Рабочая среда | Неагрессивные по отношению к медным сплавам и сталям газы, жидкости, пары (вода, воздух, природный газ, масла, аммиак, хладоны и т.п.) |
| Рабочая температура окружающей среды | От -40°C до +60°C |
| Температура измеряемой среды | До +100°C. При температуре среды выше +100°C необходимо использование сифонной трубки (гидрозатвора) для защиты механизма. |
| Электрические параметры контактов | Максимальное коммутируемое напряжение: до 380 В переменного тока (AC) или 220 В постоянного тока (DC). Максимальная коммутируемая мощность: до 10 ВА (AC) или 6 Вт (DC). |
| Степень защиты корпуса | IP54 (стандартно), возможно IP65. |
| Материал корпуса | Сталь, окрашенная эмалью. Кольцо — сталь или пластик. |
| Материал измерительного элемента | Трубка Бурдона: медный сплав (латунь, бронза) или нержавеющая сталь (для агрессивных сред или высоких давлений). |
| Положение установки | Любое, но изменение положения после калибровки может внести дополнительную погрешность. |
Модификации и варианты исполнения
Базовое обозначение ТМ 210Т может дополняться индексами, указывающими на специфику исполнения:
- ТМ 210Т-В — мановакуумметр (измеряет избыточное давление и вакуум).
- ТМ 210Т-Т — коррозионностойкое исполнение с измерительным элементом из нержавеющей стали.
- ТМ 210Т-МТ — морозостойкое исполнение для работы при температурах ниже -40°C.
- ТМ 210Т-Ex — взрывозащищенное исполнение. Встречается редко, для подобных задач чаще применяются бесконтактные датчики давления с искробезопасными цепями.
- Различные варианты шкал (в МПа, кгс/см², бар, psi).
- Различные варианты присоединительной резьбы (метрическая, трубная, NPT).
- Энергетика: Контроль давления масла в системах смазки турбин и подшипников генераторов; контроль давления пара на вспомогательных линиях; контроль давления воды в системах гидроаварийной защиты; контроль давления воздуха в пневматических системах КИПиА и приводах выключателей.
- Котельные установки и тепловые сети: Защита котлов от превышения давления пара или воды; контроль давления питательной воды, теплоносителя в магистралях.
- Холодильные и компрессорные станции: Контроль давления хладагента (аммиака, фреонов) на стороне нагнетания и всасывания; аварийная остановка компрессора при опасных давлениях.
- Водоснабжение и канализация: Управление насосными станциями (включение/выключение насосов при достижении заданных порогов в напорных баках или коллекторах).
- Общепромышленные технологические линии: Контроль давления в гидравлических системах прессов, станков; блокировка технологических процессов при выходе параметров за допустимые пределы.
- Преимущества ТМ 210Т: Наглядность (визуальное отображение давления и уставок на одной шкале); автономность (не требует внешнего питания для работы контактов); высокая ремонтопригодность и простота конструкции; устойчивость к электромагнитным помехам (ЭМП); низкая стоимость.
- Недостатки ТМ 210Т: Наличие подвижных частей, подверженных износу и механическим повреждениям; относительно низкая точность по сравнению с современными цифровыми датчиками; ограниченная дальность передачи сигнала (требуется прокладка силовых кабелей к каждому прибору); необходимость ручной настройки уставок на месте.
- Область выбора ТМ 210Т: Локальные системы защиты и сигнализации, где важна визуализация и автономность; объекты с высоким уровнем ЭМП; модернизация существующих систем, построенных на релейной логике; объекты с ограниченным бюджетом.
- RC-цепочки (демпферы), подключаемые параллельно контактам.
- Варисторы.
- Полупроводниковые модули защиты.
- Наиболее распространенный метод — подключение нагрузки через промежуточное реле, катушка которого имеет малый ток потребления, а силовые контакты этого реле уже рассчитаны на коммутацию основной нагрузки.
Области применения в энергетике и промышленности
Манометры ТМ 210Т находят широкое применение в системах, где критически важна автоматическая реакция на отклонение давления от заданного технологического регламента.
Схемы подключения и настройка
Электроконтактная группа ТМ 210Т, как правило, имеет два независимых контакта (COM – нормально замкнутый, COM – нормально разомкнутый для каждого из двух задающих механизмов). Типовая схема подключения предполагает коммутацию цепи питания катушки промежуточного реле или непосредственно входа дискретного сигнала программируемого логического контроллера (ПЛК).
Важно: Для защиты слаботочных контактов манометра от подгорания и разрушения дугой при коммутации индуктивных нагрузок (катушек реле) обязательно использование искрогасящих цепей (RC-цепей, варисторов) или подключение через дополнительные промежуточные реле с мощными контактами, рассчитанными на частые коммутации.
Настройка порогов срабатывания производится при отключенном питании электрических цепей. С помощью специального ключа (шестигранника), входящего в комплект, стрелки-указатели устанавливаются на требуемые значения шкалы. Контрольная стрелка при подаче давления должна, достигая этих меток, замыкать соответствующие контакты. Погрешность срабатывания контактов обычно не превышает ±2,5% от диапазона шкалы.
Поверка, обслуживание и основные неисправности
Манометры ТМ 210Т, как средства измерения, подлежат периодической поверке в установленные межповерочные интервалы (обычно 1-2 года в зависимости от условий эксплуатации). Поверка включает в себя проверку основной погрешности показаний на нескольких точках шкалы и проверку погрешности срабатывания контактов.
Обслуживание заключается в визуальном контроле целостности, отсутствия запотевания стекла, проверке нулевого показания при отсутствии давления, очистке от загрязнений.
Таблица 2. Типовые неисправности и их причины
| Неисправность | Возможная причина | Метод устранения |
|---|---|---|
| Стрелка не двигается от нуля при подаче давления | Засорение штуцера или трубки Бурдона; разрушение трубки Бурдона; заедание в передаточном механизме. | Продувка/промывка; замена прибора; ремонт в специализированной мастерской. |
| Запотевание или загрязнение стекла изнутри | Разгерметизация корпуса; конденсация паров среды внутри корпуса. | Замена прибора или уплотнительных элементов. |
| Не срабатывают или «залипают» электрические контакты | Подгорание контактов из-за коммутации больших токов без защиты; окисление контактных групп; механическое заедание. | Очистка контактов; замена контактной группы; установка дополнительных защитных элементов в цепь. |
| Стрелка не возвращается к нулю | Остаточная деформация трубки Бурдона (усталость); заедание в оси стрелки. | Корректировка (можно подтянуть тягу), но чаще требуется замена. |
| Вибрация стрелки | Пульсация измеряемой среды; износ зубьев передаточного механизма. | Установка демпфера (дроссельной иглы) перед прибором; замена прибора. |
Сравнение с современными аналогами
ТМ 210Т является классическим электромеханическим прибором. В современных системах автоматизации его функции часто выполняют датчики давления с унифицированным токовым выходом (4-20 мА) и дискретными релейными выходами, либо программируемые реле давления. Сравнительный анализ:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ТМ 210Т от обычного манометра?
Обычный манометр (например, ТМ-210) выполняет только одну функцию — визуальное отображение текущего значения давления. ТМ 210Т, помимо этого, имеет встроенную электроконтактную группу, которая позволяет замыкать или размыкать электрическую цепь при достижении стрелкой заранее установленных пороговых значений, что делает его прибором контроля и автоматики.
Можно ли использовать ТМ 210Т для агрессивных сред (кислот, щелочей)?
Стандартное исполнение ТМ 210Т не предназначено для работы с агрессивными средами. Для таких сред необходимо заказывать специальное исполнение с измерительным элементом (трубкой Бурдона) из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т или аналогичной, а также с корпусом повышенной стойкости. Более надежным решением часто является установка разделительной мембраны (мембранного разделителя) между средой и манометром.
Как правильно выбрать диапазон шкалы?
Рабочее (номинальное) давление измеряемой среды должно находиться в пределах 1/2 — 2/3 от верхнего предела измерения шкалы. Например, для контроля давления в системе 6 МПа оптимальным будет выбор манометра с диапазоном 0-10 МПа. Это обеспечивает наименьшую погрешность в рабочей точке и снижает усталостную нагрузку на трубку Бурдона, продлевая срок службы прибора.
Почему горят (подгорают) контакты манометра и как этого избежать?
Контакты ТМ 210Т рассчитаны на коммутацию малых токов в цепях управления. Их подгорание происходит при коммутации индуктивных нагрузок (катушек реле, пускателей) без защиты от дуги. Для защиты необходимо применять:
Что делать, если манометр «залип» на максимальном значении после сброса давления?
Если стрелка не возвращается к нулю, а остается в области высоких значений, это свидетельствует о необратимой пластической деформации (остаточной деформации) трубки Бурдона. Такой прибор не подлежит ремонту в условиях эксплуатации и должен быть заменен. Причиной может быть длительная работа в зоне, близкой к верхнему пределу шкалы, гидроудар или заводской дефект.
Какой межповерочный интервал (МПИ) у данных манометров?
Межповерочный интервал устанавливается организацией, эксплуатирующей приборы, на основе методики эксплуатации, но, как правило, для ответственных систем в энергетике он составляет 1 год. Для менее ответственных систем может быть увеличен до 2 лет. Точный интервал указан в паспорте прибора и в локальных нормативных документах предприятия.
Можно ли отремонтировать электроконтактную группу самостоятельно?
Теоретически возможно произвести очистку контактов от окислов или подгорания, аккуратно разобрав прибор. Однако любые самостоятельные вмешательства (подгибание контактов, замена деталей) приведут к нарушению калибровки и увеличению погрешности срабатывания. Рекомендуется замена контактного узла в сборе или всего прибора. Поверку после любого ремонта обязан проводить аккредитованный центр.
Заключение
Манометр электроконтактный ТМ 210Т остается востребованным, надежным и экономически эффективным решением для задач аварийной сигнализации и простейшей автоматизации в энергетике и промышленности. Его ключевые преимущества — автономность, наглядность и простота — обеспечивают стабильное применение, особенно в системах, где критически важна независимость от источников питания и сложной электроники. Правильный подбор по диапазону, среде и условиям эксплуатации, а также грамотное включение контактов в электрическую схему с элементами защиты гарантируют долгий и безотказный срок службы прибора в составе ответственных технологических систем.