1.8. Обгрунтувати можливості застосування мембранних датчиків тиску.

Вимірювання тиску необхідно для управління технологічними процесами і забезпечення безпеки виробництва. Крім того, цей параметр використовується при непрямих вимірюваннях інших технологічних параметрів: рівня, витрат, температури, щільності і т. д. В системі СІ за одиницю тиску прийнятий паскаль ( Па). У більшості випадків первинні перетворювачі тиску мають неелектричних вихідний сигнал у вигляді сили або переміщення і об'єднані в один блок з вимірювальним приладом. Якщо результати вимірів необхідно передавати на відстань, то застосовують проміжне перетворення цього неелектричного сигналу в уніфікований електричний або пневматичний. При цьому первинний і проміжний перетворювачі об'єднують в один вимірювальний перетворювач. Для вимірювання тиску використовують манометри, вакуумметри, мановакуумметри, напороміри, тягоміри, тягонапороміри, датчики тиску, дифманометри. У більшості приладів вимірюється тиск перетвориться в деформацію пружних елементів, тому вони називаються деформаційними. Деформаційні прилади широко застосовують для вимірювання тиску при веденні технологічних процесів завдяки простоті пристрою, зручності та безпеки в роботі. Всі деформаційні прилади мають в схемі небудь пружний елемент, який деформується під дією вимірюваного тиску: трубчасту пружину, мембрану або сильфон. Найбільше застосування отримали прилади з трубчастою пружиною. Їх випускають у вигляді показують манометрів і вакуумметрів c максимальним межею вимірювань. В таких приладах із зміною вимірюваного тиску р трубчаста пружина / змінює свою кривизну. Її вільний кінець через тягу повертає зубчастий сектор і знаходиться з ним в зачепленні шестерню. Разом з шестернею повертається закріплена на ній стрілка, що переміщається уздовж шкали. Для дистанційної передачі показань випускають манометри з проміжними перетворювачами з струмовим і пневматичним виходом (МП-Е, МП-П), а також з диференційно-трансформаторними перетворювачами (МЕД). Промисловість випускає також мембранні дифманометри з проміжними перетворювачами, що мають уніфіковані струмові або пневматичні сигнали. Для перетворення деформації мембрани в уніфікований струмовий сигнал застосовують також тензорезисторні проміжні перетворювачі, в яких опір резистора змінюється при його розтягуванні або стисканні. В таких приладах тензорезистор укріплений на жорсткій вимірювальної мембрані. Деформація мембрани, пропорційна прикладеному тиску, призводить до деформації тензорезистора і зміни його опору. Це опір перетвориться вимірювальної схемою, що включає неврівноважений міст, у вихідний сигнал постійного струму. Так як деформація жорсткої мембрани мала, то застосовують напівпровідникові кремнієві тензорезистори, що володіють високою чутливістю. В дифманометра чутливим елементом служить блок з двох непружних мембран, з'єднаних між собою штоком. Зсув цього штока під дією перепаду тисків призводить до вигину важеля і деформації вимірювальної мембрани. Мембрани виконані з корозійно-стійкого матеріалу, що дозволяє використовувати дифманометр для вимірювань в сільноагрессівних середовищах. Для вимірювання тиску агресивних середовищ застосовують датчики, забезпечені захисною мембраною, виготовленої, як і в дифманометра, з корозійно-стійкого матеріалу. Вимірюється тиск передається до вимірювальної мембрані через силіконове масло, яким заповнена внутрішня порожнину датчика. Промислові тензорезисторні перетворювачі призначені для перетворення тиску, розрідження і різниці тисків у пропорційне значення вихідного сигналу - постійного струму. Особливості експлуатації приладів для вимірювання тиску При експлуатації приладів, що вимірюють тиск, часто потрібен захист їх від агресивного і теплового впливу середовища. Якщо середу хімічно активна по відношенню до матеріалу приладу, то його захист роблять за допомогою розділових судин або мембранних роздільників. Розділовий посудину заповнюється рідиною, інертною по відношенню до матеріалу приладу, з'єднувальних трубок і самого судини. Крім того, розділова рідина не повинна хімічно взаємодіяти з вимірюваним середовищем або змішуватися з нею. Як розділових рідин застосовують водні розчини гліцерину, етиленгліколь, технічні масла та ін В мембранному роздільнику вимірювана середу відділяється від приладу мембраною з малою жорсткістю з нержавіючої сталі або фторопласта. Для передачі тиску від мембрани до приладу порожнину між ними заповнюють рідиною. Для запобігання приладу від дії високої температури середовища застосовують сифонні трубки. Деформаційні прилади вимагають періодичної повірки. В експлуатаційних умовах у них перевіряють нульову і робочу точки шкали. Для цього застосовують триходові крани. При перевірці нульової точки прилад з'єднують з атмосферою. Стрілка приладу повинна повернутися до нульової позначки. Повірку приладу в робочій точці шкали здійснюють по контрольному манометру, укрепляемое на бічному фланці. При користуванні краном необхідно строго дотримувати плавність включення і виключення приладу.