1.14 Магнитоупругие манометры

О снову такого манометра составляет магнитоупругий датчик, рис. 1.17. Ряд магнитных материалов изменяет свою магнитную проницаемость под действием механической нагрузки, т.е. или . Если из такого материала изготовить датчик давления в виде сердечника трансформатора и на него намотать обмотку, то под действием механической нагрузки датчик начнет изменять свою магнитную проницаемость, рис. 1.17.. При этом индуктивность катушки под действием силы начнет изменяться. Если такую катушку включить в высокочастотную цепь переменного тока, то произойдет изменение реактивного сопротивления катушки, а, следовательно, и тока цепи.

Шкала миллиамперметра переменного тока может быть проградуирована в единицах измерения давления. На рис. 1.18. показана зависимость относительной магнитной проницаемости среды от давления. Из графика видно, что эта зависимость нелинейна. Для точного измерения давления следует применить мост переменного тока.

Основная приведенная погрешность магнитоупругих датчиков составляет (3-5)% . Причинами погрешностей магнитоупругих датчиков являются магнитный гистерезис, приводящий к изменению показаний одного и того же давления при росте и падении давления, влияние температуры окружающей среды, нестабильность свойств магнитных материалов.

1.15 Грузопоршневые манометры

Принцип действия грузопоршневых манометров (рис.1.19) основан на создании давления калиброванными грузами. При закручивании игольчатого вентиля, расположенного в правой части прибора, перемещается поршень, увеличивая давление в системе сообщающихся сосудов. На основании закона Паскаля давление передается во все стороны одинаково. Груз с поршнем поднимается вверх, при этом показатели давления образцового манометра и поверяемого манометра должны совпадать. Грузопоршневые манометры применяют для измерения высоких давлений до 1000 МПа и используют в качестве образцовых и контрольных приборов с классами точности 0,02; 0,05; 0,2. Применение данного типа манометров ограничено для технических целей.

1.16 Вакуумметры

Измерителями разрежения называют приборы, предназначенные для измерения крайне малых избыточных давлений. Обычно такие приборы называют вакуумметрами, измеряющими давление менее 10 Па.

Все выпускаемые вакуумметры состоят из измерительной установки и преобразователя - преобразующего разрежение в электрический сигнал. Требования к точности измерения разрежения не очень высоки, поэтому основная часть приборов является индикаторами. Довольно часто вакуумметры используют в позиционном режиме для включения или выключения электрических установок, создающих разрежение.

Большинство вакуумметров имеют электрический выходной сигнал, который используется для записи разряжения в самопишущих электронных потенциометрах.

В зависимости от принципа действия вакуумметры делятся на:

1) тепловые;

2) ионизационные;

3) электроразрядные.

1.17 ТЕПЛОВЫЕ ВАКУУММЕТРЫ

Т епловые вакуумметры оснащены манометрическими преобразователями, действие которых основано на зависимости теплопроводности разреженныхгазов от давления. Устройство такого вакуумметра изображено на рис. 1.20.

Внутри стеклянного баллона имеется нагреватель, питающийся током от 10 до 100 мА. Температура нагревателя 75...400 °С и зависит от теплопроводности нагреваемого газа. При пониженном давлении спираль не может отдать тепло окружающему газу, при этом она разогревается сильнее. Сопротивление нити накала становится выше. Поверхностная температура нити накала измеряется поверхностной термопарой, и шкала милливольтметра термопары градуируется в единицах разрежения.

В данном вакуумметре температуру можно измерять двумя способами. Первый - измерять температуру нити накала. Второй способ - измерять сопротивление спирали по показаниям миллиамперметра и вольтметра.

Промышленность выпускает вакуумметры, предназначенные для лабораторных исследований. Ряд вакуумметров применяют в автоматизированных системах управления. В последних измерение давления производят, поддерживая постоянной температуру нити накала автоматическим стабилизатором тока. При этом напряжение источника питания должно изменяться. О величине давления судят по показаниям вольтметра источника питания, шкала которого проградуирована в единицах разряжения.