Мановакуумметры, работающие в диапазоне от -0,1 до 0,9 МПа (что соответствует -1 до 9 бар, или приблизительно -760 до 9000 мм рт. ст.), представляют собой комбинированные приборы для измерения как избыточного давления, так и разрежения (вакуума). Диапазон -0,1-0 МПа охватывает область вакуума, а 0-0,9 МПа – область избыточного давления. Нулевая отметка шкалы является условной точкой отсчета, соответствующей атмосферному давлению. Эти приборы критически важны в системах, где необходимо контролировать процессы, связанные с созданием вакуума и последующим нагнетанием давления, например, в вакуумных выключателях, системах конденсатоотвода, вакуумных насосах и технологических линиях.
Основой большинства мановакуумметров данного диапазона является трубчатая пружина (трубка Бурдона) или мембранная измерительная коробка. Принцип действия основан на деформации чувствительного элемента под воздействием разницы между измеряемым давлением и атмосферным.
Корпус прибора, как правило, изготавливается из стали, нержавеющей стали или ударопрочного пластика. Шкала имеет двустороннюю градуировку: влево от нуля – зона вакуума (часто в отрицательных барах, МПа или мм рт. ст.), вправо – зона избыточного давления. Соединение с технологическим процессом осуществляется через штуцер с резьбой, чаще всего М20х1,5, G½ или ¼ NPT.
Мановакуумметры -0,1-0,9 МПа классифицируются по нескольким ключевым параметрам.
| Критерий | Типы | Описание и применение |
|---|---|---|
| Класс точности | 0,6; 1,0; 1,5 | Наибольшая точность (0,6) требуется для лабораторных и поверочных работ. В промышленных условиях обычно применяют классы 1,0-1,5. |
| 2,5; 4,0 | Используются для технических измерений, где важна общая тенденция, а не абсолютное значение. | |
| Диаметр корпуса | 40, 50 мм | Малогабаритные приборы для установки в ограниченном пространстве (щиты, панели). |
| 63, 100 мм | Наиболее распространенный типоразмер для стационарного монтажа на трубопроводах и оборудовании. | |
| 150, 160 мм | Приборы для дистанционного считывания показаний, часто с повышенным классом точности. | |
| Материал чувствительного элемента | Латунь, бронза | Для измерений неагрессивных сред: воздуха, инертных газов, воды, масел. |
| Нержавеющая сталь (AISI 316, 304) | Для агрессивных сред, пищевой, химической промышленности, а также для повышенных требований к коррозионной стойкости. | |
| Дополнительное оснащение | Заполнение жидкостью (глицерин, силикон) | Заполнение корпуса демпфирующей жидкостью гасит вибрации стрелки, защищает механизм от вибрации и коррозии, облегчает считывание показаний в условиях пульсаций. |
| Контактные группы (электрические сигналы) | Мановакуумметрическое реле (электроконтактный мановакуумметр). Имеет одну или две уставки для коммутации цепей при достижении заданных значений давления или вакуума. |
Приборы данного типа находят широкое применение в системах, где вакуум и давление являются частью технологического цикла.
Правильный выбор прибора обеспечивает долговечность и точность измерений.
Монтаж должен осуществляться с использованием соответствующего инструмента. Штуцер прибора монтируется непосредственно на технологический патрубок, часто через трехходовой кран или игольчатый вентиль, что позволяет проводить отключение, продувку импульсной линии и замену прибора без остановки процесса. Импульсная линия (если она есть) должна быть по возможности короткой. При измерении давления пара или горячих сред необходимо использовать петлевые отводы (гидрозатворы) или сифонные трубки для охлаждения чувствительного элемента. Запрещается эксплуатация прибора при выходе стрелки за пределы шкалы, особенно в зону вакуума при отсутствии разрежения, так как это может привести к необратимой деформации трубки Бурдона. При появлении запотевания стекла, некорректного возврата стрелки к нулю или механических повреждений прибор подлежит немедленной замене и поверке.
Обычный манометр измеряет только избыточное давление (шкала от 0 и выше). Вакуумметр измеряет только разрежение (шкала от 0 и вниз, в отрицательных значениях). Мановакуумметр объединяет обе функции в одном приборе, имея шкалу, градуированную как в отрицательную (вакуум), так и в положительную (давление) области от нулевой отметки, соответствующей атмосферному давлению.
Класс точности 1,5 означает, что допустимая приведенная погрешность прибора не превышает ±1,5% от его диапазона измерений. Для прибора с диапазоном 1,0 МПа (-0,1 до +0,9) это составляет ±0,015 МПа (или ±0,15 бар) на всей шкале. Погрешность будет одинаковой как в зоне вакуума, так и в зоне избыточного давления.
Это явление называется остаточной деформацией чувствительного элемента. Основные причины: длительная работа в режиме, близком к пределу шкалы; гидроудар или резкие перепады давления; усталость металла; механическое повреждение. Такой прибор требует внеочередной поверки или замены, так как его показания некорректны.
Да, но с критически важным условием: прибор должен быть обезжирен и маркирован как «Кислородный» (часто наносят голубую метку или надпись «OXY»). Попадание масла или жира в систему с чистым кислородом под давлением может привести к взрыву. Стандартные промышленные мановакуумметры для этой цели не подходят.
Межповерочный интервал (МПИ) устанавливается для каждого типа приборов и условий эксплуатации. Для мановакуумметров на оборудовании, связанном с безопасностью (котлы, турбины, вакуумные выключатели), МПИ обычно составляет 2 года, если иное не указано в паспорте прибора или в корпоративных стандартах предприятия. Приборы для технического контроля (не влияющие на безопасность и учет) могут поверяться реже, по результатам метрологического аудита.
Трубка Бурдона – стандартное решение для чистых, невязких, некристаллизующихся сред. Мембранный разделитель (мембранный корпус) необходим для измерения давления вязких, загрязненных, абразивных или химически агрессивных сред. Мембрана изолирует измерительный механизм от среды, передавая давление через разделительную жидкость. Для мановакуумметров в диапазоне -0,1-0,9 МПа оба типа применяются, выбор определяется исключительно свойствами измеряемой среды.
Мановакуумметры диапазона -0,1-0,9 МПа являются надежным и необходимым инструментом для контроля комбинированных процессов в энергетике и промышленности. Их правильный выбор, учитывающий диапазон, среду, условия эксплуатации и необходимость сигнализации, обеспечивает безопасность, экономичность и стабильность технологических циклов. Соблюдение правил монтажа, эксплуатации и своевременной метрологической поверки гарантирует длительный срок службы и точность показаний этих приборов. Понимание принципов их работы и конструктивных особенностей позволяет персоналу грамотно интерпретировать данные и оперативно реагировать на отклонения от нормативных режимов работы оборудования.