Манометры с присоединением G¼: осевое радиальное исполнение. Конструкция, применение, выбор

Манометры с резьбовым присоединением G¼ (1/4 дюйма) и осевым (радиальным, нижним) расположением штуцера представляют собой широко распространенный тип контрольно-измерительных приборов для визуального определения избыточного и вакуумметрического давления в различных инженерных системах. Осевое исполнение подразумевает, что присоединительный штуцер расположен по оси симметрии прибора, в его нижней части, что определяет специфику монтажа и применения. Данная статья детально рассматривает конструктивные особенности, технические параметры, сферы применения и критерии выбора этих приборов.

Конструктивные особенности и принцип действия

Основу конструкции манометра с трубкой Бурдона составляет измерительная система, герметичный корпус, шкала и присоединительный штуцер. В осевом исполнении штуцер интегрирован в нижнюю часть корпуса (донышко). При подаче измеряемой среды через штуцер давление воздействует на внутреннюю полость чувствительного элемента – трубки Бурдона, которая, стремясь распрямиться, вызывает движение передаточного механизма. Этот механизм преобразует линейное перемещение конца трубки во вращательное движение стрелки, указывающей на соответствующее значение давления на градуированной шкале.

• Корпус: Изготавливается из стали, нержавеющей стали, алюминиевых сплавов или пластика (для агрессивных сред или облегченных конструкций). Классы защиты IP40, IP50, IP54 (пылезащищенные) или IP65, IP67 (водо- и пыленепроницаемые для сложных условий).
• Измерительная система (трубка Бурдона): Материал – латунь, медные сплавы, нержавеющая сталь (например, AISI 316, 316L), фосфористая бронза. Выбор материала критичен для совместимости с измеряемой средой.
• Механизм (трансмиссия): Состоит из поводка, зубчатого сектора и шестерни. Качество обработки деталей определяет точность и долговечность прибора.
• Шкала: Выполняется на металлическом или пластиковом диске. Градуировка – в барах (bar), МПа (MPa), psi, кгс/см², кПа. Диаметр корпуса определяет удобство считывания: распространенные типоразмеры – 40, 50, 63, 100 мм.
• Присоединительный штуцер: Резьба G¼ (BSPP – British Standard Pipe Parallel) – цилиндрическая трубная резьба по ГОСТ 6357. Ключевой размер – наружный диаметр резьбы ≈ 13.157 мм, шаг – 19 ниток на дюйм. Для герметизации соединения используется уплотнительное кольцо или конусная прокладка по торцу штуцера, затягиваемая накидной гайкой. Важно не путать с конической резьбой BSPT (R¼).
• Ободок (крепление стекла): Может быть поворотным (для задней установки прибора) или глухим. Материал – сталь, хромированная сталь, нержавеющая сталь, пластик.

Основные технические характеристики и параметры выбора

Выбор манометра с присоединением G¼ осевым требует анализа ряда взаимосвязанных параметров.

Параметр	Типовые значения / Опции	Комментарий
Диаметр корпуса	40, 50, 63, 100 мм	40-50 мм – компактные щиты, 63-100 мм – лучшая читаемость, повышенная точность.
Класс точности	0.6; 1.0; 1.6; 2.5	Допустимая погрешность в % от диапазона измерения. Класс 1.0 – стандарт для большинства задач.
Диапазон измерения	От -1…0 бар до 0…1000 бар и выше	Рабочее давление должно находиться в пределах 1/3 – 2/3 шкалы для оптимальной точности и долговечности.
Резьба присоединения	G¼ BSPP (параллельная)	Обязательно уточнение стандарта резьбы. Возможны варианты с внешней (наружной) резьбой на штуцере или внутренней в переходной гайке.
Расположение штуцера	Осевое (радиальное, нижнее)	Определяет ориентацию прибора при монтаже. Позволяет устанавливать манометр непосредственно на гидрораспределитель, насос, магистраль.
Материал корпуса	Сталь, нержавеющая сталь, алюминий, пластик	Нержавеющая сталь AISI 304/316 – для коррозионных, пищевых, химических сред.
Материал измерительной системы	Медный сплав, нержавеющая сталь	Нержавеющая сталь обязательна для агрессивных сред (аммиак, кислород, морская вода, некоторые газы).
Класс защиты IP	IP40, IP54, IP65, IP67	IP54 – защита от брызг, IP65/67 – полная защита от струй воды и пыли для наружного использования.
Дополнительные опции	Заполнение жидкостью (глицерин, силикон), сигнализация, электрические контакты	Жидкостное заполнение (глицериновые манометры) гасит вибрацию и колебания стрелки, защищает механизм.

Сферы применения в энергетике и промышленности

Манометры G¼ осевые находят применение везде, где требуется компактный и надежный контроль давления в точке измерения.

• Гидравлические системы: Станции, прессы, испытательные стенды. Контроль давления на выходе насосов, в напорных магистралях. Используются манометры с диапазонами до 400-600 бар, часто с глицериновым заполнением.
• Пневматические системы: Компрессорное оборудование, пневмоцилиндры, линии сжатого воздуха. Диапазоны обычно 0-10, 0-16 бар.
• Котельное и теплоэнергетическое оборудование: Контроль давления пара, теплоносителя в узлах и вспомогательных линиях. Требуются приборы с устойчивостью к температуре среды и вибрации.
• Холодильное и климатическое оборудование: Контроль давления хладагента. Критична стойкость измерительной системы к конкретному типу фреона.
• Машиностроение и станкостроение: Встраивание в панели управления станков с ЧПУ, технологических линий.
• Химическая и пищевая промышленность: Применяются исключительно манометры в корпусе и с измерительной системой из нержавеющей стали, часто с диафрагменным разделителем сред для работы с вязкими или агрессивными средами.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Правильный монтаж – залог долговечной и точной работы прибора. Для манометров с осевым штуцером G¼ необходимо использовать штатную накидную гайку и уплотнение (кольцо или прокладку). Затяжку производить динамометрическим ключом с моментом, рекомендованным производителем, чтобы избежать срыва резьбы или деформации корпуса. При установке на вибрирующую поверхность рекомендуется использовать демпфирующие прокладки или гибкие импульсные трубки (петли). Запрещается прикладывать усилие к корпусу при закручивании – только к шестиграннику штуцера или накидной гайке.

В процессе эксплуатации необходимо соблюдать рабочий диапазон, не допуская длительных нагрузок выше 75% от максимального значения шкалы и скачков давления (гидроударов). Для сред с пульсацией следует применять демпферы или манометры с жидкостным заполнением. Поверка приборов должна проводиться в установленные межповерочные интервалы (обычно 1-2 года) в аккредитованных центрах или с помощью эталонных манометров.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается резьба G¼ от R¼?

G¼ (BSPP) – цилиндрическая параллечная резьба. Герметизация достигается за счет уплотнительного кольца или прокладки. R¼ (BSPT) – коническая трубная резьба, герметизирующаяся за счет контакта резьбовых поверхностей при затяжке (часто с использованием герметика). Эти резьбы не являются взаимозаменяемыми без переходников.

Можно ли использовать манометр с медной измерительной системой для кислорода?

Категорически нет. Для измерения давления кислорода, маслосодержащих и других горючих газов применяются специальные манометры, прошедшие обезжиривание, с маркировкой на циферблате (например, синяя полоса или надпись «Oxygen»). Использование стандартных приборов может привести к взрыву.

Что дает заполнение корпуса глицерином или силиконом?

Заполнение выполняет несколько функций: гасит колебания стрелки при вибрации и пульсации давления, смазывает механизм, уменьшает износ, предотвращает запотевание стекла при перепадах температур и выводит воздух из полости корпуса. Глицерин применяется в общем диапазоне температур, силикон – для более широкого температурного диапазона.

Как правильно выбрать диапазон измерения манометра?

Рабочее, номинальное давление в системе должно находиться в пределах 25% до 75% от максимального значения шкалы манометра. Например, для системы с рабочим давлением 50 бар оптимальным будет манометр с диапазоном 0-100 бар. Это обеспечивает наилучшую точность в рабочей точке и снижает усталостную нагрузку на трубку Бурдона.

Что делать, если стрелка манометра не возвращается к нулю?

Отсутствие «сброса» стрелки к нулевому значению после сброса давления указывает на неисправность: деформацию или остаточную деформацию (усталость) трубки Бурдона, заедание в передаточном механизме. Такой прибор подлежит замене и отправке в ремонтную мастерскую для возможной переквалификации.

Какой класс точности необходим для гидравлического испытания трубопроводов?

Для точных измерений, включая испытания, рекомендуется класс точности 0.6 или 1.0. Для визуального контроля в рабочих процессах обычно достаточно класса 1.6. Требования также могут быть регламентированы соответствующими нормативными документами (СНиП, РД).

Заключение

Манометры с присоединением G¼ осевого исполнения являются универсальным и надежным инструментом для контроля давления в многочисленных отраслях промышленности и энергетики. Их правильный выбор, учитывающий диапазон измерений, класс точности, материалы исполнения, совместимость со средой и условия эксплуатации, напрямую влияет на безопасность, эффективность и бесперебойность работы технологических систем. Понимание конструктивных особенностей и технических нюансов, изложенных в данной статье, позволяет специалистам принимать обоснованные решения при подборе и эксплуатации данных приборов.