Манометр с трубкой Бурдона - это прибор, который большинство людей представляет, слыша слово «манометр»: круглая шкала, стрелка и резьбовое присоединение снизу. Он измеряет механическим ходом, а не электроникой, не требует питания и читается в точке отбора. Этот ряд закрывает шкалу 60 mm класса 2,5 и шкалу 100 mm класса 1,6 на латунных присоединениях в железном корпусе, от разрежения до 40 MPa на меньшей шкале и по более широкому перечню диапазонов на большей.
Два размера - это не один и тот же прибор в разных масштабах. Они несут разные классы точности и разные присоединительные резьбы, поэтому, какой из них подойдёт задаче, решает показание, которому нужно доверять, и порт, который уже есть, - именно в таком порядке.
Как работает манометр с трубкой Бурдона
Чувствительный элемент - это изогнутая трубка овального сечения, запаянная с одного конца и подсоединённая к давлению с другого. Давление внутри трубки стремится распрямить изгиб, и свободный конец смещается. Ход мал, поэтому тяга и секторный механизм превращают его в поворот стрелки по шкале.
Отсюда следуют два обстоятельства. Первое: прибор целиком механичен, поэтому держит показание без питания и переживает условия, которые вывели бы из строя электронику, но зато и не может быть ни зарегистрирован, ни передан без отдельного передатчика. Второе: класс точности - это утверждение о всей сборке, а не об одной только трубке: вклад в него вносят тяга, зубчатый механизм и то, как посажена стрелка, - именно поэтому шкалу большего размера можно построить в более тонком классе, чем шкалу меньшего размера, на том же принципе.
Шкала размечена в MPa. Перечни диапазонов идут ступенями примерно той прогрессии 1, 1,6, 2,5, которую шкалы манометров используют во всём мире, а это значит, что рабочее давление обычно удаётся разместить в верхней части стандартной шкалы, не переходя на специальный диапазон.
Как выбрать манометр
Диапазон закрепляют по обычному рабочему давлению, а не по максимуму. Класс точности относится к полной шкале, поэтому манометр, показывающий малую долю своей шкалы, даёт в абсолютных числах большую погрешность, чем тот же манометр, показывающий вблизи верхней части шкалы. Выбор диапазона, который ставит рабочее давление в верхнюю половину шкалы, - единственное решение, сильнее всего повышающее то, что стоит в показании, а шаг ступеней в стандартном перечне делает это возможным без специального диапазона.
Затем решают между давлением, разрежением и мановакуумной шкалой - это задаётся тем, что делает процесс, а не величиной. Линия, которая всегда стоит выше атмосферного, берёт шкалу на избыточное давление; та, что читает только ниже атмосферного, берёт вакуумную форму; та, что переходит через ноль в обычной работе, берёт мановакуумную шкалу, и обычный манометр на избыточное давление её не заменит.
Далее вместе устанавливают размер шкалы и присоединение, потому что они двигаются как пара: 60 mm идёт с M14×1,5, а 100 mm - с M20×1,5. Если нужно подойти под существующий порт, резьба решает размер, а если показанию нужно доверять в пределах заявленной доли полной шкалы, решает класс - и обычно эти два ответа совпадают. G1/2 и ZG1/2 доступны по заказу там, где порт этого требует.
Наконец решают корпус. Стандартный корпус - железный с окрашиванием распылением, а исполнения с корпусом из нержавеющей стали названы как Y-60BF и Y-100BF для установок, где проблемой являются окрестности прибора, а не его среда. Материал не даёт этим исполнениям ни собственного класса, ни резьбы, ни перечня диапазонов, поэтому требование нержавеющего корпуса нужно подтвердить при запросе, а не принимать по стандартным данным.
Недопустимые среды
Эти манометры не применимы на кислороде и на других окислительных и горючих газах. Механизм и трубка Бурдона несут смазочный жир и не обезжирены, и приложенный материал прямо указывает, что манометры нельзя применять на кислороде, жидком кислороде, водороде, ацетилене, пропане и высокочистых газах такого рода. Он ссылается на GB/T 1226-2017, по которому кислородная система должна использовать манометр, для кислорода предназначенный, и отмечает, что жир при встрече с кислородом под давлением способен воспламениться.
Задача на кислороде поэтому требует манометра с соответствующей маркировкой. Та же осторожность в другую сторону относится к любой среде, разрушающей латунь, поскольку присоединение латунное, а других смачиваемых деталей материал не перечисляет. Для таких задач обычным ответом служит мембранный разделитель среды или химический уплотнитель перед манометром: совместимая мембрана встаёт между средой и прибором, а манометр остаётся измерять чистую заполняющую жидкость.
Ограничения измерений и то, что влияет на выбор
Средами для этого ряда названы сухой сжатый воздух, водопроводная вода и обычные нейтральные некоррозионные среды при температуре окружающей среды от -40 до 70 °C. За пределами этого ничего не документировано, поэтому температура процесса, вибрация и уплотнение корпуса - это вопросы, которые нужно задать, а не величины, которые нужно принять.
Механический манометр - и неверный прибор там, где значение должно передаваться. Если давление должно дойти до щита управления, самописца или ПЛК, сигнал формирует передатчик, а манометр рядом с ним становится местной проверкой, а не измерением. Если требованием является контакт, меняющий состояние, а не показание, эту работу делает реле давления - и без шкалы.
Предупреждение о резьбе из материала стоит повторить в момент монтажа: цилиндрические резьбы, например G, герметизируются прокладкой или лентой по плоской поверхности, конические, например R и NPT, - по самому профилю резьбы, и два семейства несут одни и те же номинальные размеры, не будучи взаимозаменяемыми. Если поставить одну туда, где ждали другую, соединение либо пропускает, либо повреждает порт, а размеры настолько близки, что эта ошибка делается на глаз.
Заказ
Перечень диапазонов, размер шкалы и резьба вместе определяют манометр, и материал дополнительно перечисляет изготовление на заказ шкалы, диапазона и материала корпуса. Коммерческое предложение требует рабочего давления, перехода показания через ноль, резьбы порта, которая уже есть, размера шкалы, если класс имеет значение, и того, требует ли место установки нержавеющий корпус.
Все значения ниже взяты из исходной документации. Если параметр в имеющихся материалах не приведён, он помечен как «Требуются данные», а не оценён.