Мановакуумметры, имеющие шкалу измерения от -0,1 до 1,5 МПа (или других единиц, например, кгс/см²), представляют собой комбинированные приборы, предназначенные для измерения как избыточного давления, так и разрежения (вакуума). Диапазон -0,1 МПа соответствует полному вакууму (условному «нулю» абсолютного давления), а 1,5 МПа – избыточному давлению. Эти приборы являются критически важным средством контроля в системах, где рабочие циклы включают в себя чередование создания вакуума и избыточного давления, например, в вакуумных установках, системах термообработки, химической промышленности, на испытательных стендах и в энергетике, в частности, при обслуживании турбин и конденсационных установок.
Основой большинства мановакуумметров с указанным диапазоном является трубчатая пружина (трубка Бурдона) – упругая чувствительная элемент, изогнутая по дуге окружности. Один конец трубки запаян и механически связан с передаточным механизмом, а второй – открыт и закреплен в держателе для подвода измеряемой среды. При подаче избыточного давления трубка стремится распрямиться, а при создании разрежения (вакуума) – согнуться сильнее. Это движение через передаточный механизм (трибко-секторный или рычажный) преобразуется в угловое перемещение стрелки по шкале.
Конструктивно мановакуумметр для диапазона -0,1…1,5 МПа отличается от стандартного манометра наличием двусторонней шкалы. Нулевая отметка находится, как правило, посередине. Левая часть шкалы (от 0 до -0,1 МПа) градуирована для измерения вакуума, правая часть (от 0 до 1,5 МПа) – для измерения избыточного давления. Корпус прибора, изготовленный из стали или нержавеющей стали, должен обеспечивать защиту от внешних воздействий и безопасность (наличие защитного стекла, а в некоторых исполнениях – задней взрывозащищенной крышки с щелевым отверстием).
Мановакуумметры классифицируются по нескольким ключевым параметрам:
| Параметр | Значение / Вариант исполнения | Примечание |
|---|---|---|
| Диапазон измерения | -0,1…0; -0,1…0,6; -0,1…1,0; -0,1…1,5; -0,1…2,4 МПа | Наиболее распространен -0,1…1,5 МПа |
| Единицы измерения | МПа, кгс/см², бар, psi | 1 МПа ≈ 10 кгс/см² ≈ 10 бар |
| Класс точности | 1,0; 1,5; 2,5 | Для технологического контроля обычно 1,5 |
| Диаметр корпуса, мм | 63, 100, 150 | 100 мм – наиболее универсальный |
| Присоединительная резьба | M10x1, G¼, G½, ½» NPT | Выбор зависит от посадочного места |
| Расположение штуцера | Радиальное, осевое | Радиальное – самое распространенное |
| Материал механизма | Латунь, сталь, нержавеющая сталь | Нержавеющая сталь для агрессивных сред |
| Рабочая температура среды, °C | -40…+60, +100, +150 (с термосифоном) | Температура окружающей среды обычно -40…+70°C |
| Степень защиты | IP40, IP53, IP54 | IP53 – защита от брызг и пыли |
В энергетической отрасли мановакуумметры -0,1-1,5 находят применение в следующих ключевых системах:
Правильный монтаж – залог долговечной и точной работы прибора. Мановакуумметр должен устанавливаться на штатное посадочное место (штуцер, трехходовой кран, импульсную трубку) с использованием соответствующего уплотнения (паронитовая, фторопластовая прокладка, уплотнительная лента). При измерении давления пульсирующей, высокотемпературной (свыше +60°C) или агрессивной среды необходимо применять дополнительные устройства: демпферы пульсаций, сифонные термокомпенсаторы, разделители мембранные (сосуды).
Эксплуатация требует соблюдения следующих правил:
Метрологическое обслуживание включает в себя периодическую поверку, которая проводится аккредитованными метрологическими организациями. Межповерочный интервал (МПИ) для большинства промышленных мановакуумметров составляет 1-2 года. Поверка осуществляется методом сравнения с образцовым прибором более высокого класса точности (0,4 или 0,25) с помощью калибратора давления или пресса грузопоршневого. Проверяются показания в равномерно распределенных точках шкалы, как в области вакуума, так и в области избыточного давления.
Вакуумметр измеряет только разрежение (вакуум) от 0 до -0,1 МПа. Манометр измеряет только избыточное давление от 0 и выше. Мановакуумметр – комбинированный прибор, измеряющий оба вида давления, что отражено на его двусторонней шкале.
Класс точности 1,5 означает, что допустимая основная приведенная погрешность прибора не превышает ±1,5% от диапазона измерения. Для прибора с диапазоном -0,1…1,5 МПа общий диапазон составляет 1,6 МПа. Таким образом, максимально допустимая погрешность в любой точке шкалы составит ±(1,6 МПа
Выбор зависит от измеряемой среды. Для неагрессивных сред (воздух, вода, пар до +60°C) подходят приборы со стальным или латунным механизмом. Для агрессивных сред (морская вода, кислотные пары, агрессивные газы), а также для пищевой промышленности обязательны приборы из нержавеющей стали (марки 12Х18Н10Т, 316L).
Неполный возврат к нулю (остаточное отклонение) может быть вызвано:
Трехходовой кран (или вентиль) крайне рекомендуется, а в многих случаях обязателен. Он позволяет: безопасно отключить прибор от линии давления для замены или поверки; продуть импульсную линию; подключить контрольный (образцовый) манометр без остановки процесса; устанавливать стрелку на «ноль» при работающей системе (в положении «закрыто-открыто-сброс»).
Межповерочный интервал устанавливается для каждого типа приборов в паспорте и обычно составляет 1 или 2 года. Однако внутренними регламентами предприятия (особенно на критически важных точках измерения, таких как вакуум в конденсаторе турбины) может быть установлен более частый контроль – например, ежегодная поверка с ежеквартальной сверкой с эталонным переносным прибором.
Мановакуумметры диапазона -0,1-1,5 МПа являются надежным и необходимым инструментом для контроля комбинированных процессов в энергетике и промышленности. Их правильный выбор, основанный на анализе рабочих сред, давлений и температур, грамотный монтаж с использованием защитной арматуры, а также своевременное метрологическое обслуживание гарантируют точность измерений, безопасность эксплуатации и, как следствие, экономическую эффективность технологических циклов. Понимание принципов работы и особенностей эксплуатации данных приборов позволяет специалистам энергетической отрасли принимать обоснованные решения по поддержанию и оптимизации работы оборудования.