Что такое дифманометр

Что такое дифманометр

Дифманометр (сокращение от «дифференциальный манометр») — это измерительный прибор, который определяет разницу давлений на двух своих входах. В отличие от обычного манометра, измеряющего давление относительно атмосферы или абсолютного нуля, дифманометр работает только с разностью двух величин. Эта особенность делает его универсальным инструментом для расчёта производных параметров — расхода, уровня и плотности.

Конструктивно прибор имеет две камеры — плюсовую (+) и минусовую (−), разделённые чувствительным элементом. На него действует перепад давления ΔP = P₁ − P₂, который преобразуется в перемещение, угол поворота стрелки или электрический сигнал. Современный дифференциальный манометр выдаёт стандартный токовый сигнал 4–20 мА с цифровым протоколом HART.

Единицы измерения и диапазоны

Перепад давления измеряется в паскалях (Па), килопаскалях (кПа), миллиметрах водяного столба (мм вод. ст.) или мегапаскалях (МПа). Диапазоны промышленных дифманометров охватывают значения от десятков Па (для систем вентиляции и фильтров) до 16 МПа и выше (для напорных трубопроводов и пара высокого давления).

Принцип работы дифманометра

Принцип измерения основан на воздействии разности давлений на чувствительный элемент. В зависимости от типа этим элементом может быть мембрана, сильфон, манометрическая коробка или жидкостный столб. Под действием перепада ΔP элемент деформируется или смещается, а величина смещения преобразуется в выходной сигнал.

Принцип переменного перепада для расхода

Когда поток жидкости или газа проходит через сужающее устройство (диафрагму, сопло, трубу Вентури), на нём возникает перепад давления. По ГОСТ 8.586.1-5–2005 (на базе ИСО 5167) объёмный расход рассчитывается по формуле, где Q пропорционален квадратному корню из ΔP. Дифманометр измеряет этот перепад, а вычислитель пересчитывает значение в расход.

Гидростатический принцип для уровня

Высота столба жидкости создаёт гидростатическое давление P = ρ·g·H. Подключив плюсовую камеру дифманометра к нижней точке резервуара, а минусовую — к газовому пространству над жидкостью, прибор измеряет ΔP, прямо пропорциональный уровню H. Метод работает как в открытых, так и в закрытых ёмкостях под избыточным давлением.

Виды и типы дифманометров

Все дифманометры классифицируют по типу чувствительного элемента, способу преобразования сигнала и назначению. Каждое исполнение оптимизировано под свои условия эксплуатации и диапазон.

По типу чувствительного элемента

По выходному сигналу

Применение дифференциального манометра

Дифманометр — один из самых востребованных приборов КИПиА. Сфера его применения охватывает энергетику, нефтегаз, химию, ЖКХ, вентиляцию и фармацевтику.

Метрологические характеристики дифманометра

Основные параметры, которыми руководствуются при выборе прибора, — это диапазон измерения, класс точности и условия эксплуатации.

Классы точности

Согласно справочной литературе по приборостроению, классы точности дифманометров принимаются из ряда: 0,25; 0,5; 1,0; 1,5. Для современных интеллектуальных датчиков перепада давления заявленная приведённая погрешность составляет 0,075–0,1 % от верхнего предела измерений. Класс точности — это допустимая основная погрешность в процентах от диапазона измерений.

Особенности шкалы

При измерении уровня и собственно перепада шкала прибора линейная. При измерении расхода по сужающему устройству шкала может быть квадратичной (естественный вид) или линейной (после корнеизвлечения). Нижний предел измерений расходомеров не должен превышать 30% шкалы из-за неустойчивости работы при малых числах Рейнольдса.

Преимущества и недостатки

Преимущества

Недостатки

Частые вопросы о дифманометрах