1.4. Выбор и обозначение манометрических приборов
Для практического использования выбор измерительного средства необходимо начинать с определения:
· оценки особенностей измеряемой среды и условий эксплуатации прибора;
· диапазона измерения;
· класса точности;
· габаритных размеров;
· присоединительных размеров.
Стандартный диапазон измерения показывающего манометрического прибора принимается из табл. 1.6. Для нестандартных диапазонов измерения, как и для приборов, у которых шкала начинается с определенного значения, требуется обсуждение этого вопроса с изготовителем.
Для уменьшения погрешности измерения, как это следует из (1.6), измеряемый диапазон устройства рекомендуется принимать минимальным для предполагаемого максимального значения рабочего параметра с учетом рекомендуемой работы 3/4 шкалы.
Класс точности манометра выбирается из табл. 1.8 и рекомендуется: 2,5 и 1,5 – для промышленных процессов; 1,0 и 0,6 – для контроля работоспособности промышленных приборов или в условиях повышенных требований к точности результатов измерений.
Присоединительные размеры даны в табл. 1.11 (более подробно см. Параграф 2.2.2).
каждому габаритному ряду манометрических приборов соответствуют свои размеры циферблата, корпуса, присоединительного штуцера. Однако следует учитывать: чем больше диаметр корпуса показывающего манометра, тем выше его стоимость. Так, стоимости манометров с диаметром корпуса 63 и 100 мм могут различаться в 3-5 раз.
Варианты исполнения приборов для различных сред не описаны выше, поэтому необходимо остановиться на них более подробно (детальный анализ каждого вида показывающего манометрического прибора дан в следующей главе).
По особенностям измеряемой рабочей среды манометрические приборы можно подразделить на следующие:
· общетехнические;
· коррозионностойкие (кислотостойкие);
виброустойчивые;
· специальные;
· кислородные;
· газовые.
В общетехнических приборах, предназначенных для эксплуатации в нормальных условиях промышленных предприятий, держатели и чувствительные элементы изготовлены из медных сплавов.
В коррозионно-стойких манометрических устройствах подводящий штуцер-держатель и чувствительный элемент выполнены из нержавеющей стали. Традиционно для подводящих и присоединительных штуцеров, передаточных механизмов, корпусов отечественными производителями используется сталь Х18Н9(10)Т. В Германии широкое применение для этих целей получила сталь 1.4571 следующего химического состава: С менее 0,08 %; Si менее 1 %; Mn менее 2 %; Cr – 16,5-18,5 %; Mo – 2,0-2,5 %; Ni – 10,5-13,5 %; Ti менее 0,8 %. В ряде других зарубежных стран эта сталь имеет обозначение 316. Чувствительные элементы таких приборов также выполняются из нержавеющей стали, но во многих случаях другого химического состава.
Виброустойчивые манометры предназначены для эксплуатации в условиях повышенных внешних вибраций и пульсаций измеряемой среды.
К специальным отнесены приборы, применяемые в неагрессивных средах, которые взаимодействуют с медными сплавами. Таковыми являются манометрические устройства, предназначенные для измерения давления аммиачных сред. Их чувствительный элемент изготовляется из упругой нержавеющей (хорошими упругими свойствами обладают стали 36НХТЮ и 42НХТЮ) или углеродистых сталей. Штуцер изготовляется из обычной стали.
Специальными называются также приборы, работающие с вязкими средами, а также кристаллизующимися веществами и веществами, содержащими твердые частицы. В них присоединительный штуцер выполняется большого проходного сечения (30-90 мм), а измерительная полость заполнена несжимающейся жидкостью и отделена от рабочего измерительного пространства диафрагмой, воспринимающей измеряемое давление.
Для вязких, кристаллизующихся или агрессивных веществ, сред с твердыми вкраплениями рекомендуется применение в комплекте с манометрическими приборами мембранных разделителей (см. п.8.1).
Кислородные манометры по конструкции идентичны промышленным (изготовляются из таких же комплектующих), а в ряде случаев промышленные приборы переводятся в разряд кислородных путем гарантированного устранения технических масел как на внутренних, так и внешних поверхностях.
Конструкции газовых приборов предусматривают безопасность при разрыве чувствительного элемента. Кроме того, они должны испытываться и настраиваться на средах, исключающих масла, или в последующем подпадать под мероприятия, обеспечивающие устранение излишков масел.
Если в месте эксплуатации манометрического прибора наблюдаются толчки, повышенные вибрации, экстремальные температуры, измерительная среда отличается вязкостью, способностью к кристаллизации, химической агрессивностью или в ней наблюдаются твердые вкрапления для квалифицированного выбора измерительного прибора рекомендуется проконсультироваться с производителем.
Одним из определяющих параметров при выборе показывающего манометрического прибора является размер его корпуса. Существующие размеры корпусов приведены ниже, чем и необходимо руководствоваться при выборе измерителя.
Условные обозначения показывающих манометрических приборов в различных странах имеют разные основы. Большинство немецких производителей предлагают обозначать манометрические приборы при их заказе или оформлении технической документации комбинированным набором цифр, что не всегда удобно при практическом применении и не защищает от возможных неточностей при оформлении заказа.
При анализе обозначений выпускавшихся и выпускаемых отечественных манометрических приборов очевидно отсутствие единой системы маркировки. В 50-х годах были известны обозначения показывающих общетехнических манометров такие, как ОБМ, МОШ и др. Позднее появились обозначения МТ, МТП, МП1-4. ГОСТ 2405–88 предлагает следующие обозначения: манометры – ДМ, тягомеры – ДТ, тягонапоромеры – ДГ и т. д. В нем не дано объяснений вводимых понятий. Такая классификация не может быть признана удачной. Так, первая буква Д, по-видимому, обозначает датчик и соответственно ДТ – тягомер, ДА – манометр абсолютного давления, ДН – напоромер. В то время как традиционно термином ДТ обозначались датчики температуры.
Для упрощения маркировки, удобства пользования авторомразработана система обозначений/15/ с указанием первой буквой параметра измерения: М – манометрия – манометрические приборы.
Предложено не разделять манометрические приборы на манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры, микроманометры и т. д., а в обозначении прибора указывать диапазон измерения, что предопределяет вид выбираемого измерителя.
Следующей (второй) буквой обозначается функциональный символ представляемой информации: П – показывающий, Эк – электроконтактный, Эп – электропреобразовательный.
После пробела указывается размер корпуса прибора, который выбирается из ряда стандартных величин.
Основными диаметрами корпусов манометрических приборов как в СНГ, так и в других странах являются следующие: 40, 50, 63, 100, 160 и 250 мм. Европейские нормы также допускают изготовление показывающих манометров в корпусах диаметром 80 и 150 мм.
Для манометров прямоугольного исполнения корпуса приняты следующие размеры, мм: 48´48, 36´72, 72´72, 80´80, 40´80, 48´96, 96´96, 36´144, 72´144, 40´160, 80´160, 96´192, 200´100.
После размера корпуса указывается материал, из которого он изготовлен: Ст – сталь обычная (в большинстве случаев не приводится), Сн – сталь нержавеющая, пп – полипропилен, пс – полистирол, ABS – акрилонитрилбутадиенстирольные сополимеры.
Далее приводится обозначение, поясняющее расположение штуцера: Р – радиальное, Т – торцовое, Тэ – торцовое эксцентрическое (смещенное).
Дополнительная информация о расположении фланца на корпусе прибора при необходимости указывается в виде: Фп – фланец передний, Фз – фланец задний.
Диапазон измерительной шкалы устройства принимается из стандартного ряда для этого типа приборов и дается в круглых скобках.
Единица измерения приводится в обозначении в обязательном порядке.
После указания диапазона и единицы измерения через разделительную черточку приводится класс точности.
На следующей позиции после черточки отмечаются при необходимости особенности изготовления прибора. Так, для газов, где требуются специальные материалы, исполнение или технологии, обязательно указание на шкале прибора информативных параметров, приведенных в табл. 1.9. При изготовлении механизма и всех комплектующих частей, например из нержавеющей стали, как это предусмотрено для ряда технологий химических производств, фиксируется условное обозначение Сн.
Затем может указываться присоединительная резьба, если она отличается от стандартной.
В качестве примера можно привести обозначение манометра показывающего (МП) с диаметром корпуса 160 мм (160), радиальным расположением штуцера (Р), диапазоном измерения давления от –0,1 до +2,4 МПа (–0,1 +2,4), классом точности 1,5 (1,5), предназначенного для работы с кислородом:
МП 160 Р(–0,1 … +2,4)Мпа-1,5-О2.
Европейским стандартом EN 837-1 и EN 837-3/7,9/ принята система обозначения манометрических приборов, которая может быть проиллюстрирована на следующем примере:
Манометр EN 837-31 D 100 G1/2-HP-0/2,5bar-1,6-S1.
После наименования прибора указывается норма, по которой он изготавливается. Затем через черту приводится форма изготовления корпуса (с фланцами, с хомутом и т.д.) - EN 837 и положение присоединительного штуцера (радиальный, осевой и т.д.) - 31.
В обозначении указывается форма измерительного элемента:
B – трубчатая пружина (Rohrfeder);
D – мембрана (Plattenfeder);
C – мембранная коробка (Kapselfeder).
Номинальный размер корпуса приводится в обозначении условным параметром, как – 100.
Размер присоединительного штуцера приводится следующим – G1/2.
Для высокого давления указывается (при необходимости) специальная форма штуцера высокого давления – HP.
Диапазон измерений приводится с указанием единиц измерения, но без знаков (положительного или отрицательного) - 0/2,5bar. Диапазон положительных, положительных и отрицательных или отрицательных давлений приводится в конечных значениях шкалы через черту. Так, например 1/0,6 или 0,6/0 означает соответственно от –1 до +0,6 или от –0,6 до 0 измеряемых единиц.
Класс точности указывается через черточку – 1,6.
Стандарт обязывает при необходимости приводить степень защищенности:
S1 – приборы с аварийным сбросным клапаном;
S2 – приборы, не оснащенные дополнительной разделительной перегородкой;
S3 – приборы, оснащенные дополнительной разделительной перегородкой.