Манометры ТМ 1
Манометры ТМ-1: полное техническое описание, классификация и применение в энергетике
Манометры ТМ-1 представляют собой показывающие приборы с трубчатой пружиной (деформационного типа), предназначенные для измерения избыточного и вакуумметрического давления неагрессивных по отношению к медным сплавам сред в стационарных условиях. Данные приборы относятся к классу общепромышленных манометров и нашли широкое применение в системах тепло-, водо- и газоснабжения, вентиляции, на технологических линиях, а также в составе энергетического оборудования низкого и среднего давления. Конструкция ТМ-1 является классической и проверенной десятилетиями эксплуатации, что обуславливает ее надежность и ремонтопригодность.
Конструктивные особенности и принцип действия
Основным чувствительным элементом манометра ТМ-1 является трубчатая пружина (пружина Бурдона), выполненная из латуни марки ЛС59-1 или медного сплава. Принцип действия основан на деформации полой, упругой, согнутой по окружности трубки эллиптического или овального сечения под воздействием измеряемого давления. Один конец трубки запаян и свободен, второй – закреплен в штуцере держателя. При подаче давления внутрь трубки, она стремится распрямиться, так как площадь внутренней поверхности со стороны большего радиуса кривизны больше, чем со стороны меньшего. Величина упругой деформации запаянного конца пропорциональна приложенному давлению.
Перемещение запаянного конца через передаточный механизм (тягу, зубчатый сектор и трибку) преобразуется в угловое движение указательной стрелки по циферблату. Механизм смонтирован на металлической платформе. Корпус прибора, как правило, стальной, с защитным лаковым покрытием, или из нержавеющей стали в специальных исполнениях. Соединение с измеряемой средой осуществляется посредством латунного штуцера с наружной резьбой. Циферблат закрыт стеклом или прозрачной полимерной линзой, закрепленной ободком.
Классификация и основные технические характеристики
Манометры ТМ-1 классифицируются по нескольким ключевым параметрам: типу измеряемого давления, классу точности, диапазону измерений, диаметру корпуса и исполнению.
1. Классификация по типу измеряемого давления:
- Манометр ТМ-1 – для измерения избыточного давления (обозначение «М»).
- Вакуумметр ТМ-1 – для измерения разрежения (вакуума) (обозначение «В»).
- Мановакуумметр ТМ-1 – для измерения избыточного давления и разрежения (обозначение «МВ»). Шкала имеет как положительную, так и отрицательную области.
- Корпус: сталь Ст3, покрытие – эмаль или гальваническое покрытие (цинкование).
- Измерительный механизм: латунь, медь, сталь.
- Трубчатая пружина: латунь ЛС59-1.
- Штуцер: латунь.
- Стекло: силикатное или органическое.
- Коррозионностойкие (нержавеющие): Корпус и механизм из стали 12Х18Н10Т (AISI 321). Пружина из стали 36Х18Н25С2 или аналогичной. Обозначение часто включает индекс «-С» или «-Нж».
- Виброустойчивые (ТМ-1-В): Оснащаются жидкостным заполнением корпуса (глицерин, силиконовая жидкость) для демпфирования колебаний стрелки и защиты механизма от износа. Заполнение также предотвращает запотевание стекла и защищает от агрессивной атмосферы.
- Газовые (для горючих газов): Имеют отличительную окраску (черный штуцер, красная надпись на циферблате) и дополнительные меры безопасности.
- Не допускать превышения максимального рабочего давления, которое не должно превышать 2/3 верхнего предела шкалы при постоянной нагрузке и 1/3 – при переменной.
- Избегать длительных нагрузок, близких к верхнему пределу измерения.
- Исключать резкие гидравлические удары и пульсации давления. В системах с пульсацией необходимо применять демпферы или мембранные разделители.
- Проверять нулевую отметку на отключенном приборе.
- Теплоэнергетика: Контроль давления в системах подпитки котлов низкого и среднего давления, в трубопроводах сетевой воды, в системах химводоподготовки, в ресиверах компрессорных станций.
- Водоснабжение и водоотведение: Контроль на насосных станциях, в напорных резервуарах, фильтрационных установках.
- Системы вентиляции и кондиционирования (ОВиК): Измерение давления воздуха и хладагентов.
- Промышленные технологические линии: Контроль параметров в гидравлических и пневматических системах станков, прессов, испытательных стендов.
- Газовая сфера: Установка на баллонах со сжатым воздухом, азотом, аргоном (в соответствующем исполнении).
- Черный корпус – для негорючих сред (воздух, вода, инертные газы).
- Синий корпус – для кислорода (обезжиренный).
- Желтый корпус – для аммиака.
- Темно-зеленый корпус – для водорода.
- Серый корпус – для горючих газов (пропан, метан). Штуцер при этом окрашен в красный цвет.
2. Классификация по классу точности:
Класс точности определяет допустимую основную приведенную погрешность в процентах от верхнего предела измерения. Для ТМ-1 стандартными являются классы точности: 1,0; 1,5; 2,5. Класс 1,0 является наиболее точным.
3. Диапазоны измерений и диаметры корпусов:
ТМ-1 выпускаются в стандартных корпусах двух основных диаметров: 50 мм и 63 мм (реже 100 мм). Диапазоны давлений строго регламентированы и выбираются из стандартных рядов.
| Тип прибора | Диапазон измерений (МПа) | Типовые верхние пределы (МПа) |
|---|---|---|
| Манометр (М) | от 0 до 0,06 | 0,06; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0; 10; 16; 25; 40; 60 |
| от 0 до 0,1 | ||
| от 0 до 0,16 | ||
| … и т.д. | ||
| от 0 до 60 | ||
| Вакуумметр (В) | от -0,1 до 0 МПа | -0,1…0 |
| Мановакуумметр (МВ) | от -0,1 до +X МПа | -0,1…0,06; -0,1…0,15; -0,1…0,3; -0,1…0,5; -0,1…0,9; -0,1…1,5; -0,1…2,4 |
| Диаметр корпуса, мм | Доступные классы точности | Типовое рабочее положение |
|---|---|---|
| 50 | 2,5; 1,5 | Радиальное (штуцер внизу) |
| 63 | 1,5; 1,0 | Радиальное или осевое (торцевое, штуцер сзади) |
| 100 | 1,0; 0,6 (спец. исполнения) | Любое |
Материалы исполнения и условия эксплуатации
Стандартное исполнение ТМ-1 предполагает использование следующих материалов:
Существуют специальные исполнения:
Условия эксплуатации: Рабочая температура окружающей среды: от -40°C до +60°C (для стандартных) или от -10°C до +60°C (для заполненных глицерином). Температура измеряемой среды: до +150°C. При подключении к среде с высокой температурой обязательно использование трехходового крана или петли (сифонной трубки) для охлаждения. Рабочее положение – как правило, вертикальное, но многие модели допускают отклонение от него. Степень защиты корпуса обычно IP40 (от брызг), у заполненных – выше.
Монтаж, эксплуатация и поверка
Монтаж манометра ТМ-1 осуществляется на резьбовой штуцер (М10х1, М12х1.5, М20х1.5 – наиболее распространенные) с использованием ключа. Запрещается прилагать усилие к корпусу – только к шестиграннику штуцера. Для уплотнения резьбы используется фум-лента, лен или уплотнительная шайба. Прибор должен устанавливаться в зоне видимости оператора, с нормальным углом обзора шкалы.
Эксплуатация требует соблюдения следующих правил:
Манометры ТМ-1 подлежат периодической поверке. Межповерочный интервал (МПИ) составляет 1-2 года в зависимости от условий эксплуатации и регламента предприятия. Поверка осуществляется по методике ГОСТ 8.217-2003 с использованием образцовых средств измерения (преобразователей давления, калибраторов, жидкостных или грузопоршневых манометров). Основные операции: проверка герметичности, определение основной погрешности, вариации показаний, кинетической погрешности (у стрелочных приборов).
Области применения в энергетике и смежных отраслях
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: В чем ключевое отличие манометра ТМ-1 от, например, ТМ-2, ТМ-5 или ТМ-6?
Ответ: Основные отличия заключаются в конструктивном исполнении корпуса и механизма. ТМ-2 имеет безрамную конструкцию (платформенный механизм), что делает его легче и проще в ремонте. ТМ-5 и ТМ-6 – это манометры электроконтактные (сигнализирующие), которые, помимо индикации, имеют встроенные электрические контакты (одна или две уставки) для коммутации цепей управления, сигнализации или блокировки. ТМ-1 – чисто показывающий, безэлектрический прибор.
Вопрос 2: Можно ли использовать стандартный ТМ-1 для измерения давления пара?
Ответ: Да, но с обязательным условием применения сифонной трубки (петли) или трехходового крана. Это необходимо для конденсации пара перед манометром и защиты чувствительного элемента от воздействия высоких температур, которые могут привести к дрейфу показаний и ускоренной усталости металла пружины.
Вопрос 3: Что означает цветовая маркировка корпуса или штуцера манометра?
Ответ: Цветовая маркировка регламентируется стандартами и указывает на назначение прибора:
Вопрос 4: Как правильно выбрать верхний предел измерения шкалы?
Ответ: Согласно правилам эксплуатации, рабочее давление в системе должно находиться в пределах от 1/3 до 2/3 шкалы прибора. Например, для стабильного рабочего давления в 0,8 МПа оптимальным будет манометр с верхним пределом 1,6 МПа (0,8 / 0,5 = 1,6). Использование прибора со шкалой, где рабочее давление находится в последней трети (близко к максимуму), недопустимо, так как ведет к ускоренному износу. Использование прибора со слишком завышенной шкалой (рабочее давление в первой четверти) приводит к значительной потере точности.
Вопрос 5: Что делать, если стрелка манометра не возвращается к нулю после сброса давления?
Ответ: Смещение «нуля» является признаком неисправности. Возможные причины: остаточная деформация (усталость) трубчатой пружины из-за перегрузки или гидроудара; повреждение или износ передаточного механизма; загрязнение механизма. Такой прибор подлежит демонтажу и отправке в ремонтную мастерскую для регулировки или замены пружины. Самостоятельная регулировка запрещена, так как требует специального оборудования и квалификации.
Вопрос 6: В чем преимущество глицеринонаполненного исполнения ТМ-1-В?
Ответ: Заполнение корпуса глицерином (или силиконовой жидкостью) решает три основные задачи: 1) Демпфирование колебаний стрелки – жидкость гасит вибрации, что позволяет получать стабильные показания на пульсирующих средах и продлевает срок службы механизма. 2) Защита от внешних воздействий – механизм изолирован от агрессивной атмосферы (пары, газы). 3) Предотвращение запотевания стекла и облегчение считывания показаний в условиях перепадов температур.
Заключение
Манометры ТМ-1 остаются востребованным инструментом для оперативного контроля давления в различных отраслях промышленности и энергетики благодаря своей простоте, надежности, ремонтопригодности и низкой стоимости. Правильный выбор типа, диапазона, класса точности и исполнения прибора в соответствии с конкретными условиями эксплуатации (температура, среда, вибрация) является залогом его долговечной и точной работы. Соблюдение правил монтажа, эксплуатации и своевременной поверки обеспечивает безопасность технологических процессов и достоверность контролируемых параметров. Несмотря на появление цифровых средств измерения, аналоговые манометры ТМ-1 продолжают выполнять свои функции в качестве основных или резервных приборов на множестве объектов.