Манометры с тензопреобразователями

Действие измерительных тензопреобразователей основано на изменении электрического сопротивления чувствительного элемента например, проволоки или ленты из тензочувствительного материала при его деформации.

Тензопреобразователи могут быть использованы для дистанцион­ного измерения давления, если их механически соединить с манометрической пружиной или мембраной, которые деформируются подавлением среды.

К Тензочувствительным материалам относятся сплавы меди и ни­келя, никеля и хрома, константам и др. Основными требованиями для них являются стабильность характеристик, малый температурный коэффициент электрического сопротивления, высокая чувствительность.

Тензопреобразователь наклеивается на деформируемый элемент (мембрану), при деформации которого изменяются размеры и элект­рическое сопротивление проволоки, причем это изменение зависит от степени деформации. Изменение сопротивления измеряется обычно мостовой схемой. Для уменьшения влияния температуры на показания давления применя­ются специальные схемы термокомпенсации.

Выпускаются также полупроводниковые тензопреобразователи типа "Кристалл", приборы давления "Сапфир – 22"; в которых для преобразования силово­го воздействия давления в электрический сигнал использу­ется сапфировая мембрана с напыленными кремниевыми тензорезисторами.

Элементы измерительной схемы и усилитель находятся в бло­ке 3

При деформации мембраны в соответствии с эпюрой напряжений на рисунке

касательные напряжения имеют постоянный знак тогда как радиальныеего меняют. Поэтому у радиально размещенных тензорезисторов вблизи края мембраны с ростом давления сопротивление снижается, а у касательно размещенных увеличи­вается.

По изменению сопротивления и тарировочному графику определяют изменение величины давления.

Приборы выпускаются в нескольких модификациях, предназначенных для измерения избыточного давления (ДИ), вакуума (ДВ), избыточного давления и вакуума (ДШ), абсолютного давления (Щ), раз­ности давлений (ДЦ), гидростатического давления (ДГ).

Достоинством преобразователя является то, что в нем используются небольшие деформации чувствительных элементов. Это повышает стабильность характеристик, обеспечивает виброустойчивость, и надежность преобразователей. Погрешность приборов может быть снижена до 0,1%.

Грузопоршневые манометры

В грузопоршневых манометрах измеряемое давление уравновеши­вается силой тяжести неуплотненного поршня с грузами. Манометры используются в качестве образцовых средств воспроизведения еди­ницы давления в диапазоне от 10^-1до 10¹³Па, а также для точных измерений давления в лабораторной практике. Эти приборы являются приборами высокой точности (классы от 0,005 до 0,2). С помощью таких приборов возможно выполнять поверку других приборов для измерения давления. В последние годы разработаны грузопоршневые приборы для измерения небольших давлений и вакуума, а также для измерения разности давлений и атмосферного давления.

Для расширения диапазона давлений, измеряемых грузопоршневыми манометрами, используются поршни дифференциальные, разгружен­ные, косвенного нагружения с мультипликаторами.

Низкая погрешность воспроизведения и измерения давления с помощью грузопоршевых манометров определяется в соответствии с высокой точностью задания массы грузов, площади сечения поршня и ускорения свободного падения.