Чем отличается манометр от барометра

Различия между барометрами и манометрами 2020

Манометры

Манометр – это устройство, которое измеряет давление, обычно атмосферное давление. Манометры использовались на протяжении веков и выпускаются в различных исполнениях: от старых стеклянных труб, содержащих ртуть или воду, до новых цифровых устройств.

Барометры

Как и манометр, барометр также измеряет атмосферное давление. Фактически, барометр представляет собой манометр с закрытым концом. Однако барометры более ограничены по конструкции и функциям, чем манометры. Все барометры – манометры, но не все манометры – барометры.

Различия между манометрами и барометрами

1. Форма и дизайн

Барометры

В качестве подразделения манометров барометры входят в одну базовую конструкцию: трубку с закрытым контуром. В частности, традиционным барометром является стеклянная трубка с одним открытым концом и вакуум на другом конце. На открытом конце атмосферные газы оказывают давление на жидкость внутри трубки. Эта жидкость, обычно ртуть, будет соответствовать высоте давления, приложенного внешними газами, поскольку вакуум на закрытом конце трубы не приведет к изменению высоты ртути.

Барометры с закрытым контуром могут быть U-образными или хорошо сформированными. В хорошо сформированном барометре труба с ртутью стоит вверх дном или перевернута в большой яме ртути, так что закрытый конец с вакуумом является самой высокой точкой, а открытый конец подвешен в жидкости. Наружные газы затем надавливайте на лунку ртути, которая расширяется в закрытую трубку.

Барометры также могут быть цифровыми или анороидными сегодня, что делает их переносимыми – традиционные стеклянные барометры должны быть прикреплены к столу или слева. Анероидные барометры, подобные тем, которые можно найти в автомобилях, могут иметь цифровой или часовой интерфейс. Эти барометры имеют ряд ячеек, заполненных воздухом, который поднимается в зависимости от атмосферного давления. Это тянет рычаги, прикрепленные к ячейкам, меняя циферблат на интерфейсе барометра.

Манометры

Манометры могут быть открытыми, закрытыми или цифровыми. Манометр с открытым контуром заполнен жидкостью, такой как вода или ртуть, и труба U-образная. Оба вершины U-образной трубки могут быть открыты, так что атмосферные газы оказывают давление на каждую сторону. Манометры с открытым контуром не обязательно должны иметь одинаковые размеры их трубок и даже иметь колодец на одном конце.

В дополнение к простому U-образному манометру с открытым контуром у многих манометров есть лампа или другое крепление на одном конце, заполненное газом высокого давления. Этот газ оказывает давление на его конец трубки, а атмосферные газы – на другом конце. Таким образом, манометры могут измерять различные виды газового давления.

Другой более точный тип манометра – манометр с наклонной трубкой. Это манометр с открытым концом, который обычно наклонена на вертикальный подъем на 1 дюйм, а на нижнем конце скважины. Наклон позволяет более точно измерять низкие давления.

В манометре с закрытым концом один конец манометра прикрепляется к газопроводу высокого давления, а другой имеет вакуум газа вместо открытого воздуха. Барометры также заполняют эту функцию, но измеряют только атмосферные газы.

1. Внутренняя жидкость

Барометры

Барометры обычно заполняются ртутью. Требуется тяжелая жидкость, или барометр должен быть очень высоким, чтобы показать относительно большие изменения атмосферного давления. В цифровом или анороидном барометре нет жидкости – вместо этого есть воздух.

Манометры

Как и барометры, стеклянные манометры обычно заполняются ртутью или другой тяжелой жидкостью. Однако манометры с открытым контуром также могут быть заполнены более легкими жидкостями, которые могут показывать меньшие изменения давления. Эти жидкости включают воду, масло, бромиды и бензолы. Использование воды или масла может решить проблемы с ртутью, такие как отравление и токсичность.

1. Расчет давления

Барометры

Чтение ртутного барометра относительно просто. Поскольку открытый конец является единственной стороной, влияющей на высоту ртути, пользователю просто нужно прочитать отмеченную высоту на закрытом вакуумном конце. Это должно дать атмосферное давление в миллиметрах или дюймах, которое может быть преобразовано в торр. (Например, типичное атмосферное давление на высоте уровня моря на ртутном барометре должно составлять 760 мм рт. Ст. Или миллиметры ртути).

Манометры

Атмосферное давление в манометре с открытым контуром считывается исходя из разницы в высоте между жидкостью в каждом плече трубки. На манометре с открытым контуром с атмосферным газом с обеих сторон разность высот рассчитывается либо в миллиметрах, либо в дюймах, что может быть преобразовано в гектопаскали.

Когда манометр открыт на одном конце, а также прикреплен к газопроводу высокого давления, следует учитывать, какая рука имеет больше жидкости. Если сторона, открытая для воздуха, имеет больше жидкости, то газ высокого давления оказывает большее усилие, а высота должна быть добавлена ​​к атмосферному давлению. Если для плеч верно обратное, тогда высота должна быть вычтена из атмосферного давления. Это даст давление, оказываемое газом высокого давления.

Если манометр закрыт на одном конце (создавая вакуум), а также прикрепляется к газому высокого давления, то, как барометр, давление представляет собой просто высоту закрытого рычага.

Барометры

Барометр с закрытым вакуумом особенно хорош для измерения атмосферного давления. Это сделало ртутный барометр традиционным инструментом прогнозирования погоды и метеорологии, полями, которые зависят от изменений атмосферного давления для прогнозирования погодных условий.

Манометры

Другие типы манометров, кроме барометров, могут использоваться для измерения давления как ниже, так и выше атмосферного. Присоединяя лампу или другое устройство газа высокого давления к манометру, можно вычислить давление этого газа. Однако в некоторых случаях для измерения базового атмосферного давления все еще может потребоваться барометр.

Барометры. Манометры

Барометры — приборы, служащие для измерения атмосферного давления. Ртутный барометр (рис. 1) состоит из заполненной ртутью U-образной стеклянной трубки, один конец которой запаян, а на другом находится открытый резервуар с ртутью. Барометр имеет шкалу с миллиметровыми делениями, по которой непосредственно измеряют атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба. Оно численно равно высоте столба ртути между ее уровнями в закрытом и открытом коленах барометра.

Преимущество таких барометров -большая точность показаний. Недостатки — они громоздки, хрупки, пары ртути вредны для здоровья людей.

Металлический барометр — анероид (рис. 2) состоит из цилиндрической камеры K, из которой откачан воздух. Камера герметично закрыта тонкой гофрированной крышкой-мембраной М.

Чтобы атмосферное давление не сплющило мембрану, она соединена посредством тяги Т с пружиной П, закрепленной на корпусе прибора. К пружине прикреплена стрелка С, конец которой перемещается по шкале Ш. При изменении атмосферного давления мембрана прогибается внутрь или наружу и перемещает стрелку по шкале.

Преимущества анероидов в том, что они удобны в работе, прочны, малогабаритны. Основной недостаток — они менее точны, чем ртутные барометры.

Для измерения давления, большего или меньшего атмосферного, используют манометры. Манометры бывают жидкостные и металлические.

Жидкостный манометр делают в виде U-образной трубки с жидкостью (обычно водой или ртутью), одно колено которой присоединяется к сосуду, давление в котором нужно измерить (рис. 3, а). Уровень жидкости в этом колене понизится (если давление в сосуде больше атмосферного) или повысится (если оно меньше атмосферного) по сравнению с уровнем жидкости во втором колене. Измеряемое давление будет p = p_a ± pgh, где p_a — атмосферное давление, pgh — гидростатическое давление избыточного столба жидкости в колене манометра.

Для измерения таким манометром давления внутри жидкости к одному из его колен присоединяют с помощью резиновой трубки плоскую коробочку, одна сторона которой затянута резиновой пленкой (рис. 3, б).

Простейший металлический манометр устроен следующим образом (рис. 3, в). Тонкая упругая пластинка М — мембрана — герметически закрывает коробку К, из которой частично откачан воздух. К мембране присоединен указатель Р, вращающийся около оси О. При погружении прибора в жидкость мембрана прогибается под действием сил давления, и ее прогиб передается указателю, передвигающемуся по шкале.

Манометр. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Манометр – это компактное механическое устройство для измерения давления. В зависимости от модификации оно может работать с воздухом, газом, паром или жидкостью. Существует много разновидностей манометров, по принципу снятия показаний давления в измеряемой среде, каждый из которых имеет свое применение.

Сфера использования

Манометры являются одним из самых распространенных приборов, которые можно встретить в различных системах:

• Котлах отопления.
• Газопроводах.
• Водопроводах.
• Компрессорах.
• Автоклавах.
• Баллонах.
• Баллонных пневматических винтовках и т.д.

Внешне манометр напоминает невысокий цилиндр различного диаметра, чаще всего 50 мм, который состоит из металлического корпуса со стеклянной крышкой. Сквозь стеклянную часть просматривается шкала с отметками в единицах измерения давления (Бар или Па). Сбоку в корпус входит трубка с внешней резьбой для ввинчивания в отверстие системы, в которой необходимо провести измерение давления.

При нагнетании давление в измеряемой среде газ или жидкость сквозь трубку прижимает внутренний механизм манометра, что приводит к отклонению угла стрелки, которая указывает на шкалу. Чем выше создаваемое давление, тем больше отклоняется стрелка. Цифра на шкале, на которой остановится указатель, и будет соответствовать давлению в измеряемой системе.

Давление, которое может измерить манометр

Манометры являются универсальными механизмами, которые могут применяться для измерения различных значений:

• Избытка давления.
• Вакуумного давления.
• Разницы давлений.
• Атмосферного давления.

Применение этих приборов позволяет контролировать различные технологические процессы и предотвращать аварийные ситуации. Манометры предназначенные для эксплуатации в особых условиях могут иметь дополнительные модификации корпуса. Это может быть взрывозащищенность, устойчивость к коррозии или повышенной вибрации.

Разновидности манометров

Манометры используется во многих системах, где присутствует давление, которое должно находиться на четко заданном уровне. Применение прибора позволяет вести за ним контроль, поскольку недостаточное или избыточное воздействие может навредить различным технологическим процессам. Кроме этого, превышение нормы давления является причиной разрыва емкостей и труб. В связи с этим создано несколько разновидностей манометров рассчитанных под определенные условия работы.

Они бывают:

• Образцовые.
• Общетехнические.
• Электроконтактные.
• Специальные.
• Самопишущие.
• Судовые.
• Железнодорожные.

Образцовый манометр предназначен для поверки другого подобного измерительного оборудования. Такие устройства определяют уровень избыточного давления в различных средах. Подобные приборы оснащены особо точным механизмом, дающим минимальную погрешность. Класс точности у них составляет от 0,05 до 0,2.

Общетехнические применяются в общих средах, которые не замерзают в лед. Такие приборы имеют класс точности от 1,0 до 2,5. Они устойчивы к вибрации, поэтому могут устанавливаться на транспорте и системах отопления.

Электроконтактные предназначены специально для контроля и предупреждения о достижении верхней отметки опасной нагрузки, способной разрушить систему. Такие приборы используются с различными средами, такими как жидкости, газы и пары. Данное оборудование имеет встроенный механизм управления электроцепями. При появлении избыточного давления манометр подает сигнал или механическим способом отключает снабжающее оборудование, нагнетающее давление. Также электроконтактные манометры могут включать специальный клапан, который сбрасывает давление до безопасного уровня. Такие приборы предотвращают аварии и взрывы на котельных.

Специальные манометры предназначены для работы с определенным газом. Такие приборы обычно имеют цветные корпуса, а не классические черные. Цвет соответствует газу, с которым может работать данный прибор. Также на шкале применяется специальная маркировка. К примеру, манометры для измерения давления аммиака, которые обычно устанавливается в промышленных холодильных установках, окрашены в желтый цвет. Подобное оборудование имеет класс точности от 1,0 до 2,5.

Самопишущие применяются в сферах, где требуется не только вести визуальный контроль за давлением системы, но и фиксировать показатели. Они пишут диаграмму, по которой можно просматривать динамику давления в любой промежуток времени. Подобные устройства можно встретить в лабораториях, а также на тепловых электростанциях, консервных заводах и прочих пищевых предприятиях.

Судовые включают широкий модельный ряд манометров, которые имеют защищенный корпус от атмосферного воздействия. Они могут работать с жидкостью, газом или паром. Имена их можно встретить на уличных газовых распределителях.

Железнодорожные манометры предназначены для контроля за избыточным давлением в механизмах, которые обслуживают рельсовый электротранспорт. В частности, их применяют на гидравлических системах, передвигающих рельсы при разведении стрелы. Подобные устройства имеют повышенную стойкость к вибрации. Они не только устойчиво переносят встряску, но при этом указатель на шкале не реагирует на механическое воздействие на корпус, точно отображая уровень давления в системе.

Разновидности манометров по механизму снятия показаний давления в среде

Манометры различаются и по внутреннему механизму, приводящему снятие показаний давления в системе, к которой подключаются. В зависимости от устройства они бывают:

• Жидкостные.
• Пружинные.
• Мембранные.
• Электроконтактные.
• Дифференциальные.

Жидкостный манометр предназначен для измерения давление столба жидкости. Такие приборы работают по физическому принципу сообщающихся сосудов. Большинство устройств имеют видимый уровень рабочей жидкости, из которой они снимают показания. Эти приборы одни из редко используемых. В связи с контактом с жидкостью их внутренняя часть пачкается, поэтому постепенно прозрачность теряется, и визуально определить показания становится сложно. Жидкостные манометры были придуманы одними из самых первых, но еще встречаются.

Пружинные манометры самые часто встречаемые. Они имеют простую конструкцию, которая пригодна для ремонта. Пределы их измерения обычно составляют от 0,1 до 4000 Бар. Непосредственно сам чувствительный элемент такого механизма представляет собой трубку овального сечения, которая под действием давления ужимается. Давящая на трубку сила передается по специальному механизму на стрелку, которая проворачивается под определенным углом, указывая на шкалу с разметкой.

Мембранный манометр работает по физическому принципу пневматической компенсации. Внутри прибора имеется специальная мембрана, уровень прогиба которой зависит от воздействия создаваемого давлением. Обычно применяется две спаянных между собой мембран, образовывающих коробку. По мере изменения объема коробки чувствительный механизм отклоняет стрелку.

Электроконтактные манометры можно встретить в системах, которые автоматически контролируют давление и проводят его регулировку или сигнализируют о достижении критического уровня. В приборе имеется две стрелки, которые можно двигать. Одна устанавливается на минимальное давление, а вторая на максимальное. Внутри прибора вмонтированы контакты электрической цепи. Когда давление достигает одного из критических уровней, проводится замыкание электроцепи. В результате создается сигнал на пульт управлении или срабатывает автоматический механизм для экстренного сброса.

Дифференциальные манометры являются одними из самых сложных механизмов. Они работают по принципу измерения деформации внутри специальных блоков. Данные элементы манометра восприимчивы к давлению. По мере деформации блока специальный механизм передает изменения на стрелку, указывающую на шкалу. Движение указателя происходит до тех пор, пока перепады в системе не прекратятся и не остановятся на определенном уровне.

Класс точности и диапазон измерения

Любой манометр имеет технический паспорт, на котором указывается его класс точности. Показатель имеет цифровое выражение. Чем ниже цифра, тем прибор точнее. Для большинства приборов нормой является класс точности от 1,0 до 2,5. Они применяются в тех случаях, когда небольшое отклонение не имеет особого значения. Самую большую погрешность обычно дают приборы, которые используют автомобилисты для измерения давления воздуха в шинах. Их класс нередко опускается до отметки 4,0. Лучший класс точности имеют образцовые манометры, самые совершенные из них работают с погрешностью 0,05.

Каждый манометр рассчитан для работы в определенном диапазоне давления. Слишком мощные массивные модели не смогут зафиксировать минимальные колебания. Очень чувствительные устройства при избыточном воздействии выходят из строя или разрушаются, приводя к разгерметизации системы. В связи с этим при выборе манометра следует обращать внимание на этот показатель. Обычно на рынке можно найти модели, которые способны фиксировать перепады давления в пределах от 0,06 до 1000 мПА. Также существуют специальные модификации, так называемые тягомеры, которые предназначены для измерения разрежения давления до уровня -40 кПа.

Чем отличается манометр от барометра

Барометр против Манометра

Барометр и манометр используются для измерения давления. Это простые инструменты, основанные на том же принципе. Однако случаи, когда они используются, различны. Сегодня существует множество сложного оборудования для замены старых барометров и манометров, и они более удобны, быстры и надежны.

Что такое барометр?

Барометр – это прибор, который измеряет давление воздуха. Этот инструмент более полезен в прогнозировании погоды на основе атмосферных изменений. Давление можно легко использовать для прогнозирования погоды, поскольку погодные условия распространяются в регионах с высоким и низким давлением. Существует два типа барометров: ртутный барометр и анероидный барометр. Ртутный барометр широко используется, и он более надежен. Барометр-анероид – это новая версия цифрового барометра. Первый барометр, который был построен с использованием ртути, был изобретен Евангелистой Торричелли в 1643 году. Ртутный барометр состоит из высокой (около 3 футов) трубки, которая заполнена ртутью. Эта трубка перевернута в ртутном контейнере (который известен как резервуар), так что герметичный конец трубки имеет вакуум. Высота ртутного столба внутри стеклянной трубки будет меняться в зависимости от атмосферного давления. Из-за этого изменения давление, оказываемое ртутным столбом, будет равно давлению, создаваемому атмосферой на поверхности ртутного резервуара. Например, если атмосферное давление выше, чем давление, оказываемое ртутным столбом, уровень ртути внутри трубки будет повышаться. Если атмосферное давление ниже, чем вес ртутного столба, уровень упадет. Современные барометры используют электрическое оборудование для измерения изменений давления воздуха, чем ртутные барометры. Они используют электрические заряды и предсказывают более точные изменения погоды. Барометр-анероид был изобретен Люсьеном Видье в 19 веке. Он использует ячейку, которая расширяется или сжимается в зависимости от давления воздуха. В барометрах снижение давления указывает на дождь и ветреную погоду. Повышение давления указывает на сухую, холодную погоду. Медленное и устойчивое повышение давления предполагает длительный период хорошей погоды.

Что такое манометр?

Манометр – это устройство, которое можно использовать для измерения давления. Это оборудование, состоящее из U-образной трубки с тонкими рукавами. Трубка открыта для воздуха с обеих сторон и заполнена жидкостью. Обычно он заполнен ртутью из-за его высокой плотности. Разность высот жидкости в двух плечах измеряется, и из нее можно рассчитать перепад давления.

Давление (P) = ρ г ч

Где ρ = плотность; g = ускорение силы тяжести (9,81 м / с2); h = высота жидкости