Дифманометры

В общем случае дифманометр представляет собой устройство, воспринимающее перепад давления, создаваемый приемником. Классическим примером такого устройства является U-образная стеклянная трубка 1, заполненная жидкостью 3 (рис. 9, а). Величина измеряемого перепада h определяет вид (плотность) жидкости и длину «рогов» трубки. По шкале 2 отсчитывают показания, которые по специальной таблице переводят в единицы расхода. Однако, такая конструкция создавала большие ограничения и неудобство. Поэтому, взяв за основу этот принцип, стали создавать промышленные приборы с жидкостным заполнением.

Так появились поплавковые дифманометры (рис. 9,6), чувствительным элементом которых, как и у U-образной трубки, является жидкость, заполняющая прибор. Благодаря тому, что один из «рогов» U-образной трубки был расширен 4, в него поместили поплавок 5, который и воспринимает изменения перепада и через измерительную систему передает показания на шкалу 2. При этом общая высота труб прибора осталась в прямой зависимости от величины измеряемого перепада давления и доходила до полутора метров. Простота и надежность приборов этого типа обусловили их широкое применение и долгую производственную жизнь. По сей день их можно встретить на большинстве предприятий, сооруженных до середины восьмидесятых годов. Приборы сняли с производства также из-за их опасности для людей (ртутное заполнение). Описанные причины, а также необходимость в ряде случаев измерения «малых» перепадов давления обусловили создание приборов (рис. 9, в), чувствительным элементом которых стал колокол 6, с уравнительной пружиной 7, плавающей в уплотнительной жидкости. Эти приборы — колокольные дифманометры — имеют высоту до 600 мм и способны измерять перепады давления от 12,5 мм вод. ст. (125 Па). Наличие устройства 8, преобразующего перемещение поплавка в электрический выходной сигнал, позволило выполнить дистанционную передачу показаний.

Все жидкостные дифманометры из-за физических свойств жидкостей — инерционны, что не соответствует требованиям современных систем автоматизации. «Несовременность» жидкостных дифманометров определялась также их габаритами, массой и диапазоном измеряемых величин, о чем сказано выше.

Другим конструктивным направлением в создании дифманометров явились деформационные приборы, способные измерять перепады давлений в широких пределах без увеличения габаритов. К тому же они малоинерционны. Первыми из этой группы приборов появились мембранные дифманометры (рис. 9, г), чувствительным элементом которых является эластичная мембрана 9, разделяющая корпус на две камеры: плюсовую 10 и минусовую 11. Большее (плюсовое) давление от приемника подводится к камере 10, а меньшее (минусовое) — к камере 11. Изменение величины перепада давления меняет положение мембраны. Изгибание последней воспринимается измерительным устройством 8, обеспечивающим дистанционную передачу значений расхода. Для обеспечения определенного диапазона измеряемых величин мембрану пришлось делать довольно больших размеров. Но даже при этих условиях измерять значительные периоды не удавалось. Поэтому наряду с мембранными, появились сильфонные дифманометры (рис. 9,д), в которых, по сути, мембрану «свернули» в гармониковые сильфоны 12 и 13, являющиеся чувствительным элементом прибора. Благодаря тому, что оба сильфона связаны между собой упругой связью — торсионной трубкой 14 с пружиной 15, прибор получился достаточно компактным и его габариты сократились по сравнению с мембранными. Сильфонные дифманометры охватывают весьма широкий диапазон измеряемых перепадов давлений.