Мановакуумметры ТМВ

Мановакуумметры ТМВ: устройство, принцип действия, классификация и применение

Мановакуумметры ТМВ представляют собой комбинированные приборы, предназначенные для измерения избыточного давления и разрежения (вакуума) неагрессивных по отношению к медным сплавам газов. Аббревиатура расшифровывается как «Трубчатый МаноВаккуумметр». Данные приборы относятся к механическим (деформационным) средствам измерения, где чувствительным элементом служит трубчатая пружина Бурдона. Их основная сфера применения – системы теплоэнергетики, водоснабжения, вентиляции, а также технологические процессы в промышленности, где необходим одновременный контроль как давления, так и вакуума в одной точке.

Устройство и принцип действия

Основу конструкции мановакуумметра ТМВ составляет полая, упругая трубка (трубка Бурдона), сечение которой отличается от круглого (обычно овальное или плоскоовальное). Один конец трубки запаян и свободен, а второй – закреплен и соединен со штуцером для подключения к измеряемой среде. При подаче избыточного давления внутрь трубки, она стремится распрямиться из-за разности площадей внутренней и внешней поверхности. При создании разрежения (вакуума) внутри трубки, внешнее атмосферное давление вызывает ее дополнительное закручивание. Перемещение запаянного конца через передаточно-множительный механизм (тяга, зубчатый сектор, трибка) преобразуется в угловое движение стрелки по шкале прибора.

Шкала мановакуумметра ТМВ является комбинированной. Нулевая отметка находится посередине. Вправо от нуля градуирована шкала для измерения избыточного давления (обычно в МПа, бар, кгс/см²), влево – шкала для измерения разрежения (в кПа, мм рт. ст., мм вод. ст.). Таким образом, один прибор заменяет два отдельных – манометр и вакуумметр.

Классификация и основные технические характеристики

Мановакуумметры ТМВ классифицируются по нескольким ключевым параметрам.

1. По классу точности

Класс точности определяет допустимую погрешность измерения, выраженную в процентах от диапазона измерения. Для ТМВ наиболее распространены:

• Класс 1,0 – стандартная точность для большинства промышленных применений.
• Класс 1,5 – применяется в менее ответственных системах.
• Класс 2,5 – для визуального индикативного контроля, где не требуется высокая точность.

2. По диапазонам измерения

Диапазоны измерения стандартизированы. Вакуумметрическая часть обычно измеряет до -100 кПа (полный вакуум, «-1 бар»). Манометрическая часть имеет различные верхние пределы. Типовые диапазоны (вакуум/давление):

• ТМВ-100: -100…0 кПа / 0…0,6 МПа
• ТМВ-160: -100…0 кПа / 0…1,0 МПа
• ТМВ-250: -100…0 кПа / 0…1,6 МПа
• ТМВ-400: -100…0 кПа / 0…2,5 МПа
• ТМВ-630: -100…0 кПа / 0…4,0 МПа
• ТМВ-1000: -100…0 кПа / 0…6,0 МПа

Число в обозначении часто соответствует верхнему пределу измерения давления в условных единицах (ТМВ-100 – до 10 бар/кгс/см²).

3. По диаметру корпуса (условному обозначению)

Наиболее распространены приборы со следующими диаметрами корпуса:

• ТМВ-50 – диаметр 50 мм (малогабаритные).
• ТМВ-63 – диаметр 63 мм.
• ТМВ-100 – диаметр 100 мм (наиболее распространенный).
• ТМВ-150 – диаметр 150 мм (для дистанционного считывания).
• ТМВ-160 – диаметр 160 мм.

4. По материалу корпуса и исполнению

• Корпус: стальной, покрытый черной эмалью, или из нержавеющей стали (для агрессивных сред).
• Корпусная деталь (обод): стальной или пластиковый (поликарбонат).
• Штуцер: стальной, латунный или из нержавеющей стали. Резьба – метрическая (М20х1,5) или трубная (G½, G¼).
• Исполнение: обычное, виброустойчивое (В), повышенной виброустойчивости (ПВ) – с заполнением корпуса демпфирующей жидкостью (глицерин, силикон) для работы на оборудовании с сильной пульсацией и вибрацией.

Конструктивные особенности и дополнительные опции

Помимо базовой конструкции, мановакуумметры ТМВ могут оснащаться дополнительными устройствами:

• Электрические контакты (сигнализация): Модели ТМВ-ЭК или ТМВ-С. В корпус встраивается одна или две группы контактов (микровыключателей), которые срабатывают при достижении стрелкой заданных уставок по давлению или вакууму. Используются для автоматизации процессов (включение/отключение насосов, подача сигнала тревоги).
• Механическая нулевая отметка (механический корректор): Позволяет подстраивать положение стрелки на нуле в условиях изменения атмосферного давления или после длительной работы.
• Задний фланец или кронштейн: Для крепления прибора на щит, панель или стойку.
• Защитная мембрана (разделитель сред): Применяется для измерения давления агрессивных, вязких или кристаллизующихся сред. Мембрана изолирует внутреннюю полость прибора от измеряемой среды.

Таблица: Сводные технические характеристики мановакуумметров ТМВ

Параметр	Типовые значения / Варианты
Тип измеряемого давления	Избыточное и вакуумметрическое (разрежение)
Принцип действия	Механический, деформационный (трубка Бурдона)
Класс точности	1,0; 1,5; 2,5
Диапазон измерения вакуума	От 0 до -100 кПа (0…-1 бар)
Диапазон измерения давления	От 0,6 до 60 бар (0,06…6,0 МПа) в зависимости от модели
Диаметр корпуса, мм	50, 63, 100, 150, 160
Рабочее положение	Любое, но рекомендуется радиальное (штуцер внизу). Осевое – по специальному заказу.
Резьба штуцера	М20х1,5; G½»; G¼»
Рабочая температура среды	От -40 до +70 °C (для заполненных жидкостью – до +60 °C)
Температура окружающей среды	От -40 до +60 °C
Степень защиты	IP40 (обычно), IP54, IP65 – по запросу
Средний срок службы	Не менее 10 лет (при соблюдении условий эксплуатации)
Межповерочный интервал	Обычно 1-2 года, в зависимости от сферы применения и нормативных документов

Области применения в энергетике и промышленности

Мановакуумметры ТМВ находят широкое применение в следующих системах:

• Теплоэнергетика и ЖКХ: Контроль давления и разрежения в системах подпитки котлов, деаэраторах, конденсатных баках, тепловых пунктах. Измерение разрежения в топках котлов, газоходах.
• Насосные станции: Контроль работы насосов на всасывании (вакуум) и нагнетании (давление). Предотвращение кавитации.
• Вентиляция и кондиционирование: Мониторинг давления/разрежения в воздуховодах, фильтрах, камерах.
• Химическая и нефтегазовая промышленность: Контроль технологических процессов, где требуется работа в режимах как выше, так и ниже атмосферного давления (фильтрация, вакуум-дистилляция).
• Машиностроение: Испытательные стенды, системы гидравлики и пневматики.

Монтаж, эксплуатация и поверка

Правильный монтаж и эксплуатация критически важны для долговечности и точности прибора.

• Монтаж: Установка производится с помощью ключа за шестигранник штуцера. Запрещается прикладывать усилие к корпусу. Рекомендуется использовать уплотнительный материал (ленту ФУМ, нить) на резьбе штуцера. Для сред с пульсацией необходимо устанавливать демпферы (игольчатые вентили, сильфоны) или выбирать виброустойчивое исполнение.
• Эксплуатация: Запрещается эксплуатировать прибор при давлении выше ¾ верхнего предела шкалы и при резких скачках давления. Стрелка должна возвращаться к нулевой отметке после сброса давления. Для приборов с заполнением жидкостью важно избегать попадания прямых солнечных лучей.
• Поверка: Мановакуумметры ТМВ подлежат периодической поверке органами Государственной метрологической службы или аккредитованными центрами. Поверка осуществляется методом сравнения с образцовым прибором на специальном стенде, проверяются основные и дополнительные погрешности в нескольких точках шкалы как по вакуумметрической, так и по манометрической части.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Универсальность (два прибора в одном).
• Простота конструкции, надежность, ремонтопригодность.
• Не требуют внешнего питания.
• Широкий диапазон моделей по давлению и исполнению.
• Относительно низкая стоимость.

Недостатки:

• Механический износ передаточного механизма.
• Чувствительность к вибрациям и пульсациям (решается заполнением корпуса жидкостью).
• Ограниченная стойкость к гидроударам.
• Необходимость периодической поверки.
• Измерение только относительно атмосферного давления.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие мановакуумметра ТМВ от манометра и вакуумметра по отдельности?

Мановакуумметр ТМВ объединяет функции двух приборов в одном корпусе, имея общую шкалу с нулем посередине. Это экономит место на щите или трубопроводе, упрощает монтаж и считывание показаний в системах, где рабочая точка может находиться как в области давления, так и в области разрежения.

Как правильно выбрать диапазон измерения ТМВ для конкретной системы?

Рабочее давление (или разрежение) в системе должно находиться в пределах 1/3 – 2/3 шкалы прибора. Это обеспечивает наибольшую точность в рабочей точке и предохраняет механизм от перегрузок в верхней части диапазона. Например, для системы с рабочим давлением 4 бар и возможным разрежением на всасывании до -0,8 бар следует выбрать ТМВ с верхним пределом по давлению 10 бар (1,0 МПа) и стандартным вакуумметрическим диапазоном до -1 бар.

Что означает исполнение «ТМВ-100В» или «ТМВ-100ПВ»?

Буква «В» означает «виброустойчивое», а «ПВ» – «повышенной виброустойчивости». В таких приборах корпус заполнен демпфирующей жидкостью (чаще всего глицерином или силиконом). Жидкость гасит колебания стрелки, вызванные вибрацией оборудования или пульсацией среды, что позволяет точно считывать показания и значительно увеличивает срок службы механизма. «ПВ» обычно подразумевает более вязкую жидкость и оптимизированную конструкцию для экстремальных вибраций.

Можно ли использовать ТМВ для измерения давления кислорода, аммиака или других агрессивных газов?

Стандартные мановакуумметры ТМВ предназначены для неагрессивных газов (воздух, вода, пар, инертные газы). Для кислорода необходимо применять приборы в кислородном исполнении (обезжиренные, с маркировкой «Кислород»), так как попадание масла в систему может вызвать взрыв. Для аммиака и других агрессивных сред используются мановакуумметры из нержавеющей стали (маркировка «НЖ») или с применением защитных мембранных разделителей.

Почему стрелка прибора не возвращается точно к нулю после снятия давления?

Это может быть вызвано несколькими причинами: остаточная деформация (усталость) трубки Бурдона после длительной работы под нагрузкой или гидроудара; заедание в передаточном механизме из-за загрязнения или износа; повреждение стрелки. Если отклонение превышает половину допустимой основной погрешности для данного класса точности, прибор необходимо сдать на поверку или ремонт. Некоторые модели имеют механический корректор для ручной установки нуля.

Какой межповерочный интервал (МПИ) установлен для мановакуумметров ТМВ?

Межповерочный интервал устанавливается организацией, эксплуатирующей приборы, на основе рекомендаций производителя, условий эксплуатации и требований отраслевых нормативных документов (РД). Обычно для ТМВ, используемых в энергетике и на опасных производственных объектах, МПИ составляет 1-2 года. Для менее ответственных систем он может быть увеличен до 4 лет. Точный интервал указывается в свидетельстве о поверке.

Что делать, если прибор запотел изнутри или в него попала вода?

Запотевание или попадание воды внутрь корпуса стандартного (незаполненного) прибора свидетельствует о разгерметизации. Такой прибор подлежит замене или ремонту в специализированной мастерской, так как влага вызывает коррозию механизма и нарушает точность. Приборы, заполненные глицерином, лишены этой проблемы.

В чем разница между резьбой М20х1,5 и G½»?

Это разные стандарты резьбы. М20х1,5 – метрическая цилиндрическая резьба с диаметром 20 мм и шагом 1,5 мм. G½» (или BSP½») – трубная цилиндрическая резьба (дюймовая) с условным проходом ½ дюйма. Они не являются взаимозаменяемыми. При выборе прибора необходимо точно знать тип резьбы на посадочном месте (штуцере, импульсной трубке, коллекторе). Для перехода могут использоваться адаптеры.