DIY nízkotlaký manometr. U-Gauge: Podrobně v prostém jazyce

Ahoj! Mnoho lidí ví z první ruky o takovém měřicím zařízení, jako je manometr. Ale pro mnohé je obtížné si představit zařízení a princip jeho fungování.

Tlakoměr je určen k měření tlaku kapaliny nebo plynu. Navíc manometr pro měření tlaku plynu a kapaliny se od sebe konstrukčně neliší. Pokud se vám tedy někde povaluje tlakoměr na měření tlaku kapaliny, pak jej můžete bez obav použít k měření tlaku plynu a naopak.

Chcete-li lépe porozumět tomu, jak tlakoměr funguje, podívejte se na obrázek níže.

Tlakoměr se skládá z těla s měřící stupnicí, měděné ploché trubky 1 svinuté do tvaru kruhu, šroubení 2, převodového mechanismu 3 z trubky na šipku 4. Pomocí armatury se tlakoměr zabalené v nádobě, kde se má měřit tlak média (plynu nebo kapaliny).

Jak funguje manometr

Když jsou plyn a kapalina pod tlakem přiváděny přes armaturu 2, válcovaná trubka 1 bude mít tendenci se narovnávat, zatímco pohyb trubky bude přenášen přes převodový mechanismus na šipku 4. Ta zase bude indikovat tlak hodnotu, kterou lze odečíst pomocí stupnice. Když tlak klesne, trubice se opět stočí a šipka bude indikovat pokles tlaku.

Elektrokontaktní zařízení na měření tlaku

Jak funguje elektrokontaktní tlakoměr, myslím, že jste uhodli sami. Od běžného tlakoměru se nijak neliší, pouze s tou výjimkou, že má zabudované kontakty. Bývají dva a jejich polohu na stupnici tlakoměru lze měnit.

A pokud nemáte elektrokontaktní manometr, ale opravdu jej potřebujete? co potom dělat? Pak si musíte vyrobit domácí elektrokontaktní manometr.

Řeknu vám, jak si vyrobit domácí elektrokontaktní manometr. K tomu budete potřebovat jednoduchý manometr, dva malé proužky cínu plechovka, oboustranná páska a dva tenké dráty.

Pomocí ostrého šídla vypáčte a odstraňte velký pojistný kroužek. Poté vyjměte sklo a poté gumovou podložku. Vyvrtejte dva otvory do těla měřidla, aby mohly projít dva dráty.

Z plechu odřízněte dva proužky a ohněte je do tvaru písmene L. K základně připájejte tenký izolovaný drát. Z oboustranné pásky odstřihněte dva proužky stejně velké jako proužky a nalepte je na proužky. Následně výsledné kontakty přilepte na stupnici tlakoměru v rámci stanovených tlakových limitů.


Protáhněte dráty otvory a vytáhněte je.

Vyměňte pryžové těsnění a poté sklo. Vše zajistěte pojistným kroužkem. Vše, podomácku vyrobený elektrokontaktní tlakoměr je připraven. Tu jsem například použila v domácí výrobě automatický systém zásobování vodou soukromého domu.

Schéma zapojení elektrokontaktního tlakoměru

Aby bylo možné s tímto manometrem působit na jakýkoli pohon, je zapotřebí speciální obvod. Příklad tohoto obvodu můžete vidět na obrázku níže.

Při minimálním tlaku média (plynu nebo kapaliny) v elektrokontaktním tlakoměru sepnou kontakty 1 a 2. V tomto případě bude fungovat elektromagnetické relé K1. Ten zase svými kontakty K1.1 napájí vinutí magnetického spouštěče K3. S kontakty K3.1 přepne kontakty K1.1, při rozepnutí kontaktů na tlakoměru 1 a 2 relé K1 uvolní své kontakty K1.1. Ale zároveň bude vinutí K3 startéru nadále protékat proudem. Magnetický spouštěč svými kontakty K3.2 napájí motor M čerpadla nebo kompresoru.

Při dalším zvýšení tlaku v tlakoměru se sepnou kontakty 1 a 3. V tomto případě sepne elektromagnetické relé K2 a svými kontakty otevře napájecí obvod cívky K3 magnetického spouštěče. Kontakty K3.2 se poté rozpojí a napájení motoru M zmizí. Při dalším poklesu tlaku a sepnutí kontaktů tlakoměru 1 a 2 se cyklus opakuje.

U-měřidlo- zařízení pro měření tlaku, které se skládá z průhledné trubice, vyrobené ve tvaru latinského písmene "U". Strany takového manometru mají stejnou délku.

V závislosti na tom, jaký druh tlaku se měří, mohou být trubky U-měřidla otevřeny, pak bude kapalina vystavena atmosférickému tlaku. Trubky lze také uzavřít a připojit ke zdroji tlaku. Pokud jsou oba konce trubice otevřené, hladiny kapalin v obou sloupcích jsou stejné, protože je na nich stejný tlak.

Princip činnosti U-měřidla

Při působení tlaku na sloupec "B" manometru se výška kapaliny ve sloupci "A" zvyšuje a výška sloupce "B" se snižuje.

Vzhledem k tomu, že sloupek "A" je vystaven atmosférickému tlaku, manometr skutečně ukazuje rozdíl mezi aplikovaným tlakem a atmosférickým tlakem. Při práci s manometrem je při měření tlaku nutné vzít v úvahu úrovně posunu v obou sloupcích.

Stupnice tlakoměru umožňuje určit výšku sloupců kapaliny v trubicích. Většina vah tlakoměrů má korekční zařízení pro nastavení polohy váhy. Před měřením pomocí tlakoměru byste se měli ujistit, že hladiny kapalin ve sloupcích jsou stejné. Poté se poloha stupnice upraví tak, aby se obě úrovně shodovaly s úrovní nulové značky na stupnici. Tato operace se nazývá "nulování" nebo nastavení tlakoměru na nulu. Provádí se za účelem zajištění přesnosti provedených měření za předpokladu měřící zařízení funguje správně a kapalina v něm použitá má dostatečnou čistotu.

Odolaly nárazu živlů na VE Sayano-Shushenskaya. Pracují na ponorkách a v dolech. Tropická vlhkost a arktický chlad jim nebere. Jsou to skutečné tomské manometry.

Bývalá továrna na manometry v Tomsku a nyní společnost Manotom dokázala svými přístroji zajistit téměř polovinu světa. 70 let zkušeností v kombinaci s modernizovanou materiální základnou a týmem udrženým v podniku nám umožňuje prakticky dělat zázraky.

Závod ročně vyrobí 500 tisíc zařízení. Spolu se všemi úpravami zahrnuje nomenklatura výroby 10 tisíc položek. To vše dodává téměř 10 tisícům spotřebitelů z různých oborů – od stavby lodí až po jaderné elektrárny.

Jaká je dnes výroba manometrů?

Prvním krokem je vývoj

Vše začíná tím, že firma obdrží zakázku. Jako první do podniku vstupují zaměstnanci konstrukčního oddělení. Určují, jaké zařízení by mělo být. V případě potřeby se objednává další konstrukční vybavení, které se vyrábí zde, v nástrojárně. Jakmile konstruktéři vytvoří obraz budoucího zařízení, zapojí se výrobní oddělení. Není tak vzácné vyvíjet nové modifikace zařízení – spotřebitelé neustále požadují něco nového.

Paralelní výroba: od bydlení po pružinu

Od konstruktérů jde vývoj k hlavnímu výrobnímu cyklu, kde pracuje 700 lidí a vozový park čítá 527 kusů. Technologie, které se zde používají, byly mimochodem vyvinuty ve zdech továrny.

Jakmile vývoj vstoupí do hlavního výrobního cyklu, do hry vstupují výrobci pouzder. Každý typ tlakoměru a snímače tlaku potřebuje své vlastní pouzdro. Pokud bude zařízení provozováno v nepříliš náročných podmínkách, pak může být pouzdro vyrobeno z plastu nebo hliníku. Pokud je tlakoměr vyroben pro armádu, nebo bude používán v „drsném“ prostředí, pak bude pouzdro ocelové. V různé příležitosti, tělo zařízení vstupuje do dílen mechanického nebo galvanického zpracování. Je zde také studená lisovna.

Paralelně s tím další dílny montují „vnitřnosti“ zařízení.

Dalším krokem je lakování těla. Ani zde nechybělo know-how. „Zavedli jsme dosud nejpokročilejší technologii práškového lakování,“ říká náměstek výkonný ředitel produkce Andrey Metalnikov. - Pointa je, že konvenční lakování sprejem je příliš drahé. Příliš mnoho se jednoduše rozpustí ve vzduchu, aniž by se dostalo na produkt. Při práškovém lakování je barva 100% využita, protože to, co se nedostalo na výrobek, se opět vrací do bubnu a neztrácí se. Navíc je povlak pevnější a odolnější.“

Samostatným místem v seznamu divizí závodu je sekce pružných pružin. Zde vzniká srdce každého tlakoměru. Kvalita pružné pružiny závisí na spolehlivosti a přesnosti tlakoměru, jeho Specifikace. Pro "Manotomi" vyvinuli uralští metalurgové speciální slitinu, ze které jsou vyrobeny pružiny.

Oblast pájení je dalším krokem. Podle potřeby se provádí měkké nebo tvrdé pájení zařízení, v případě potřeby svařování včetně argonového oblouku.

Samostatným směrem je prodejna plastových výrobků. Díky modernímu termoplastickému zařízení zde lze vyrábět díly z polypropylenu, polystyrenu a jakýchkoli jiných plastů.

Manotom přirozeně nemůže učinit výrobní cyklus zcela autonomní. Závod například dostává skleněné díly a válcovaný kov od důvěryhodných dodavatelů. Ale v rámci možností se závod snaží vyrábět vše potřebné ve vlastních dílnách. Mimochodem, používají se zde pouze ruské materiály, nepoužívají se žádné dovážené díly.

Ty z manometrů, které potřebují zesílit skříň, jsou téměř připraveny, jsou odeslány do galvanovny. Jeho přítomnost je rysem závodu v Tomsku, protože jen málo podniků si může dovolit provozovat galvanovnu. Jedná se o velmi nákladnou výrobu – jak z hlediska potřebného vybavení, tak i ve své podstatě. Galvanické pokovování je totiž celá řada chemikálií a kyselin, které je třeba po technologických procesech zlikvidovat. A tady takovou dílnu nejen udržují, ale neustále se zlepšují technologický postup v něm.

Nejdůležitějším prvkem výroby manometru je dílna, ve které vzniká převodový mechanismus. Převodový mechanismus je ústředním prvkem tlakoměru, neméně důležitým než pružina. Čím přesněji a jemněji funguje převodový mechanismus, tím přesnější jsou údaje zařízení. Ve výrobě převodových mechanismů proto pracují ti nejzkušenější pracovníci, a technologické vybavení dílna splňuje nejpřísnější moderní požadavky.

„Nejnovější vybavení jsme nainstalovali v polovině roku 2010. To přineslo několik hmatatelných výhod. Za prvé se zvýšila přesnost zpracování částí převodového mechanismu. Bylo možné odstranit drsnost, zlepšit přesnost odečtů našich výrobků. Za druhé, díky tomu jsme byli schopni zvednout záruční doba provoz našich tlakoměrů od jednoho a půl roku najednou až po tři až dvakrát, “vysvětlil Andrey Metalnikov. Ostatní dodavatelé pro ruský trh tlakoměrů stále poskytují záruku jeden a půl roku.

Poslední fází výroby je montážní linka. Existují čtyři hlavní dopravníky. Každý slouží svému vlastnímu směru: technická zařízení, teploměry, speciální zařízení a elektrických zařízení. Zde se přístroje smontují a projdou finální kontrolou kvality.

Před předáním výrobků každá dílna bezchybně zkontroluje, zda jsou v souladu s požadavky. Oddělení technické kontroly závodu razí výrobky a tím je proces tvorby tlakoměru ukončen.

V minulé roky"Manotom" rozvíjí směr servisní údržby svých produktů. Zákazníci z blízkých regionů tak mohou poslat rozbitý výrobek do továrny, kde se o něj postarají specialisté. Ve vzdálenějších oblastech a mimo Rusko uzavírá závod smlouvy na údržbu svých tlakoměrů s dodavateli.

Další novou činností je výroba tzv. „chytrých“ elektronických tlakoměrů. Nejenže vydávají data, ale také se podílejí na procesu řízení výrobních zařízení a nahrazují lidskou obsluhu. Zatím jejich podíl není tak velký – pouze 15–20 %. Objem výroby takových tlakoměrů ale neustále roste.

„Naše zařízení dnes plují nejen na všech civilních, ale také na všech vojenských lodích, létají v raketách, slouží dělostřelectvu. Dodávky směřují do zemí SNS, Evropy, Asie a Afriky,“ říká Andrey Metalnikov.

Tradičně krátké video o tom, jak se vyrábějí tlakoměry:

Měřiče tlaku- přístroje pro měření tlaku kapalin nebo plynů - existují různé designy. Jednoduché měření tlaku vzduchu například v komoře automobilu nebo jízdního kola lze provést ručně. V závislosti na síle pružiny a síle pouzdra dokážou měřit i tlak oleje. Je vhodný pro školní pokusy v hodinách fyziky. Navíc to zvládnete s dětmi.

Budete potřebovat

  • - Jednorázová injekční stříkačka
  • - Kovová pružina, jejíž průměr se rovná průměru balónku injekční stříkačky
  • - Jehla
  • - Alkoholový nebo plynový hořák
  • - lepidlo "Moment"
  • - Kleště
  • - Řezačky drátu

Návod

Vezměte jednorázovou injekční stříkačku a vytáhněte z ní píst až na doraz. Pístnici odřízněte tak, aby zbyl asi 1 cm dlouhý kousek, zbylý kousek pístnice zahřejte plynový hořák a roztavte do něj jeden konec vinuté pružiny.

Vložte píst zpět do balónku injekční stříkačky tak, aby malý kousek pružiny zůstal na vnější straně a většina z nich byla uvnitř balónku.

Zahřejte jehlu a propíchněte s ní balónek injekční stříkačky ze strany naproti hrotu, blízko okraje. Pomocí kleští připevníme konec pružiny k jehle. Odkousněte zbytek jara. Mám pružinový manometr.

Pokud na stranu hrotu stříkačky nasadíte místo jehly gumovou hadičku a připojíte ji k nádobce nebo potrubí, ve kterém se měří tlak, píst ve válci se bude pohybovat vzhledem k stupnici na těle stříkačky, indikující tlak v testovaném potrubí nebo nádobě.

Doporučuje se nejprve zkalibrovat váhu na známý zdroj tlaku. Připojte váhu k jednotkám tlaku podle referenčního zdroje. Chcete-li to provést, zvedněte sluchátko průhledný materiál a naplňte ji vodou do určité výšky. Na druhé straně připojte gumovou hadičku k manometru. Označte stupnici podle výšky vodního sloupce podle Torricelliho zákona. V místě pohybu pístu udělejte značku výsledného tlaku. Po změně množství vody v trubici udělejte následující značky.

Schémata ne programy ne manometr ano

Když jsem si trochu zakouřil tato témata: Digitální manometr

Uvědomil jsem si, že mnozí z motoristů nejsou programátoři ani radioamatéři a ne každému se podaří sestavit tento digitální tlakoměr. Nabízím jednodušší digitální manometr, který si zopakuje snad každý automobilový nadšenec.

Protože všechna výše uvedená zařízení jsou založena na měření napětí. Rozhodl jsem se spřátelit s 24 V voltmetrem, který mám, implementovaným na mikrokontroléru MEGA48PA, a tlakovým senzorem MM370 0-10kg / cm2 s odporem 195 ohmů. Vzhledem k tomu, že máme horní limit snímače 10kg / cm2, přivedl jsem na voltmetr napětí 10V a změřil napětí na vstupu MEGA48PA 28 nohy, bylo to 0,5V, proto bude limit měření 0-10kg / cm2 odpovídat vstup ADC (28 větví) 0-0, 5V.

Vzhledem k tomu, že odpor snímače klesá s rostoucím tlakem ze 195 ohmů na 0 ohmů, je nutné to trochu předělat, aby se s rostoucím tlakem odpor zvyšoval z 0 ohmů na 195 ohmů.

Úprava snímače MM370 pro digitální tlakoměr.

Před změnou snímače lze obvod nakreslit následovně (odpor klesá s rostoucím tlakem)

musíme to předělat, aby obvod vypadal takto (zvyšování odporu s rostoucím tlakem)

K tomu je nutné flérovat snímač, použil jsem boční frézy.

Předtím je nutné nanést značky na kryt a tělo snímače (pak se to bude hodit při montáži). Po demontáži vidíme, co je uvnitř, a to samotný měřicí prvek a pohyblivý kontakt. Pomocí šroubováku odšroubujte a vyjměte měřicí prvek,

musí se otočit o 180 stupňů, předtím trochu oříznout kontakt (aby se nedostal do pouzdra, mám to)

Byla provedena zkušební měření a byl sestaven graf závislosti odporu MM370 na údajích na tlakoměru.

a vykresleno (téměř lineárně)

Můj MM370 (BU) měl také poškozený drát,

spojením pohyblivého kontaktu s tělem jsem ho nahradil kabeláží z telefonního headsetu.

Sestavíme a pečlivě zarolujeme (bez použití kladiva), můžete to trochu opravit svařováním (poloautomat)

ZLEPŠENÍ VOLTMETRU

K tomu je nutné vyměnit dělič o 28 voltů (v mém případě) ve vstupních obvodech voltmetru

Protože potřebujeme napěťový limit od 0 do 0,5V, použijeme zdroj referenčního napětí 5V, který je umístěn v samotném voltmetru (napájení pro mikrokontrolér MEGA48PA 4 piny) Pro jednoduché výpočty potřebujeme dělič 10, protože odpor tlakového čidla MM370 je 195 Ohm, pak odpor pro dělič potřebujete 1,95 kOhm, je lepší dát dva z toho jeden je variabilní, já dávám dva na 1 Kom

Nyní máme na voltmetru tři vodiče plus + mínus - měření výkonu a tlaku.

Tlakoměr připojíme ke kompresoru, zkalibrujeme proměnným rezistorem (pro přesnější odečty je třeba provést kalibraci při tlaku, který předpokládáme použít)