Классификация приборов для измерения давления. Деформационные манометры.

Виды и конструкция прибора

В зависимости от того, для каких целей приборы используются, они подразделяются на различные типы. Самыми распространёнными являются манометры пружинные. Они имеют свои преимущества:

• Измерение величины в широком диапазоне.
• Хорошие технические характеристики.
• Надёжность.
• Простота устройства.

В пружинном манометре чувствительным элементом является полая внутри изогнутая трубка. Она может иметь сечение в виде овала или эллипсоида. Эта трубка деформируется под воздействием давления. Она запаяна с одной стороны, а с другой находится штуцер, при помощи которого измеряют величину в среде. Конец трубки, который запаян, соединяется с передаточным механизмом.

Конструкция прибора такова:

• Корпус.
• Стрелки прибора.
• Шестерёнки.
• Ось.
• Поводок.
• Зубчатый сектор.

Между зубьями сектора и шестерёнки устанавливается специальная пружина, которая необходима для того, чтобы исключить мёртвый ход.

Измерительная шкала представлена в Барах или Паскалях. Стрелка показывает избыточное давление той среды, в которой проводится замер.

Принцип действия очень прост. Давление от измеряемой среды поступает внутрь трубки. Под его воздействием трубка пытается выровняться, так как площадь внешней и внутренней поверхностей имеет разную величину.

Свободный конец трубки совершает движение, при этом стрелка поворачивается на определённый угол благодаря передаточному механизму. Измеряемая величина и деформация трубки находятся в прямолинейной зависимости. Именно поэтому значение, которое показывает стрелка, и является давлением определённой среды.

Виды приборов для измерения давления человека

Аппарат, измеряющий кровяное давление, называется сфигмоманометр (тонометр). Современные устройства классифицируют по способу измерения артериальных показателей и месту наложения манжеты, купить их можно в аптеке или специализированных магазинах медтехники, выбрать оптимальную модель поможет консультант.

Классификация тонометров:

• ртутные – артериальные показатели определяют при помощи уровня ртутного столба;
• механические – результаты измерения отражаются на циферблате со стрелкой;
• автоматические и полуавтоматические – значения отображаются в цифровом значении на экране.

Этот прибор для мерки давления – самое старое и наиболее точное устройство, которое используют для определения артериальных показателей. Основу конструкции составляет ртутный манометр с делениями, груша и манжета.

С помощью груши нужно закачать воздух в манжету, при этом необходимо прослушивать тоны сердца стетоскопом или фонендоскопа. Артериальные показатели определяют, согласно поднятию уровня ртутного столба.

Ртутные модели считаются профессиональными, неподготовленному человеку сложно правильно произвести измерение давления. Стоимость подобных устройств начинается от 10 тыс. руб.

Наиболее популярный вид устройств для определения значений артериального давления, имеет оптимальное соотношение точности, качества и цены.

В конструкцию прибора входят манжеты, трубки из резины, к которой присоединяется груша, фонендоскопа, круглого манометра с цифровой градацией. Стоимость механического тонометра – 700–1700 руб., цена варьируется от производителя.

Как мерить давление механическим тонометром:

1. Для определения показателей кровяного давления примите удобное сидячее положение – спина должна иметь опору, ноги скрещивать нельзя.
2. Замеры обычно проводят на рабочей руке, при наличии серьёзных проблем с сердцем и сосудами измерять давление следует на обеих руках.
3. Рука должна находиться на ровной поверхности, локоть следует расположить на одном уровне с линией сердца.
4. Закрепить манжету на 4–5 см выше линии сгиба локтя.
5. Стетоскоп приложить к внутренней поверхности локтевого сгиба – в этом месте лучше всего слышны тоны сердца.
6. Размеренными движениями накачать воздух в манжету при помощи груши – значения тонометра должны быть в пределах 200–220 мм рт. ст. Гипертоникам можно накачивать манжету больше.
7. Медленно спускать воздух, оно должен выходить из манжеты со скоростью примерно 3 мм/сек. Внимательно слушать тоны сердца.
8. Первый удар соответствует систолическим (верхним) показателям. При полном затихании ударов фиксируют диастолические (нижние) значения.
9. Рекомендуется делать 2–3 замера с пятиминутным интервалом – среднее значение более достоверно отражает истинные показатели АД.

Конструкция практически ничем не отличается от механического прибора, но показатели отображаются на электронном табло, практически во всех моделях на экран выводятся значения не только давления, но и пульса.

В качестве дополнительных функций тонометр может быть оснащён подсветкой, голосовым оповещением, памятью на несколько измерений, в некоторых моделях автоматически считаются средние показатели трёх замеров. Средняя стоимость – 1,–2,3 тыс. руб.

Современные, совершенные в техническом плане устройства, но их стоимость довольно высока. Весь процесс проходит в автоматическом режиме, не нужно нагнетать воздух грушей, что крайне удобно для людей преклонного возраста.

Процесс измерения прост – наложить манжету, нажать кнопку, подождать несколько секунд. На экране отобразятся показатели АД, пульса. Многие модели оснащены индикаторы, которые реагируют на неправильное положение тела аритмию, движения в процесс измерения.

Есть много разных манометров для измерения низкого и высокого давления. Но технические характеристики у них разные. Основным отличительным параметром является класс точности. Манометр будет показывать точнее, если значение будет меньше. Самые точные — цифровые устройства.

По своему назначению манометры бывают следующих видов:

• Самопишущие. В них находится механизм, который на бумаге позволяет чертить график работы устройства.
• Железнодорожные. Применяются в железнодорожном транспорте.
• Судовые. Используются на морском и речном судне.
• Эталонные. У них высокий класс точности. Именно поэтому их применяют для испытаний, регулировки и проверки прочих измерительных приборов давления.
• Специальные. Используются для измерения величины разнообразных газов. В зависимости от того, для какого газа они предназначаются, имеют разные цвета корпуса и маркировочные буквы: для измерения горючих газов — красные, для негорючих — чёрные, жёлтые аммиачные (А), белые ацетиленовые (Ац), голубые кислородные (К).
• Электроконтактные. В них имеется электросигнализация, которая позволяет регулировать измеряемую среду. Эти приборы подразделяются на два типа: на основе электроконтактной приставки и с микровыключателями.
• Общетехнические. Предназначены для измерения давления в различных средах. Ими можно мерить избыточные и вакуумметрические давления.

По принципу работы выделяют такие типы:

• Пьезоэлектрические. Основываются на пьезоэффекте. В кристалле кварца появляется заряд при механическом воздействии.
• Деформационные. Основываются на деформации чувствительного элемента (мембраны, сильфона, пружины и прочих), который при деформации действует на стрелку.
• Жидкостные. Их основой является трубка, заполненная жидкостью. Они могут быть двух видов: с одной или двумя трубками. Приборы с двумя трубками используются для того, чтобы в разных средах сравнивать давление.
• Поршневые. Они состоят из цилиндра, внутрь которого вставлен поршень.

Величина в этих манометрах измеряется при помощи уравновешивания веса жидкостного столба. Мерой давления является уровень жидкости в сообщающихся сосудах. Этими приборами можно измерять величину в пределах 10−105 Па. Они нашли своё применение в лабораторных условиях.

По сути, это U-образная трубка, где находится жидкость с большим удельным весом в сравнении с той жидкостью, в которой непосредственно измеряется гидростатическое давление. Такой жидкостью чаще всего является ртуть.

К этой категории можно отнести рабочие и общетехнические приборы типа ТВ-510, ТМ-510. Эта категория наиболее востребована. С их помощью измеряют давление неагрессивных и некристаллизующихся газов и паров.

В эту категорию можно отнести мановакуумметры и вакуумметры. Предназначаются они для измерения величины газов и жидкости, которые по отношению к латуни и стали являются нейтральными. Конструкция в них такая же, как и у пружинных.

Отличие лишь в больших геометрических размерах. Из-за устройства контактных групп корпус электроконтактного прибора большой. Этот прибор на давление в контролируемой среде может воздействовать благодаря размыканию/замыканию контактов.

Благодаря используемому электроконтактному механизму этот прибор можно использовать в системе аварийной сигнализации.

Предназначается это устройство для проверки манометров, которые измеряют величину в лабораторных условиях. Основным их назначением является проверка исправности данных рабочих манометров. Отличительной чертой служит очень высокий класс точности.

Эти приборы применяются в различных промышленных отраслях для измерения давления таких газов, как ацетилен, кислород, водород, аммиак и прочие. В основном измерять давление специальным манометром можно только у одного типа газа.

Есть ещё и виброустойчивые специальные манометры, которые способны работать при сильных вибрациях и большом пульсирующем давлении окружающей среды. Если применять обычный манометр в подобных условиях, то он быстро сломается, так как из строя выйдет передаточный механизм. Главным критерием таких приборов является коррозионно-стойкая сталь корпуса и герметичность.

Аммиачные системы должны быть коррозионно-стойкими. В изготовлении измерительного механизма ацетиленовых не допускают сплавов меди. Связано это с тем, что при контакте с ацетиленом есть риск образования ацетиленистой взрывоопасной меди.

Самопишущие приборы

Отличительной чертой таких приспособлений является то, что они способны на диаграмме записывать измеряемое давление, которое позволит увидеть изменения в определённое время. Своё применение они нашли в промышленности с неагрессивными средствами и энергетике.

Судовые манометры предназначены для того, чтобы измерить вакуумметрическое давление жидкостей (воды, дизельного топлива, масла), пара и газа. Их отличительными чертами является высокая влагозащита, устойчивость к вибрациям и климатическим воздействиям. Применяются в речном и морском транспорте.

Достоинства и недостатки каждого вида тонометра

Каждое устройство имеет свои плюсы и минусы, которые следует учитывать при выборе прибора для использования в домашних условиях.

Лучшими производителями проборов для измерения артериальных показателей считаются фирмы Microlife, A