Un manometro a molla tubolare viene utilizzato per misurare la pressione relativa da 0,6 a 70 bar. È un misuratore di pressione meccanico e funziona senza alimentazione elettrica.
Una tubo Bourdon è un tubo a forma di anello con sezione trasversale ovale. La pressione del mezzo misurato agisce sulla superficie interna del tubo e provoca il movimento dell'estremità libera del tubo. Questo movimento è una misurazione della pressione e viene visualizzato attraverso un meccanismo. Questo movimento è una misura della quantità di pressione e viene visualizzato attraverso un meccanismo.
Un'estremità del tubo Bourdon a forma di C è aperta, l'altra, chiamata punta, è chiusa. L'estremità aperta è collegata ad un raccordo avente un foro di ingresso all'interno del tubo. La fonte di pressione è collegata al raccordo, quindi la pressione scorre dalla fonte attraverso l'ingresso e nel tubo.
Quando viene applicata la pressione, la tubo Bourdon inizia a muoversi. A seconda della progettazione dell'elemento e del tipo di pressione applicata, il tubo tende a raddrizzarsi o ad arricciarsi. È vero, lo spostamento della punta quando viene applicata la pressione è insignificante, nella maggior parte dei casi non è più di un centimetro. In questo caso, la quantità di spostamento della punta è proporzionale alla quantità di pressione applicata. Il manometro a cui è collegata la punta converte questo piccolo movimento della punta in un movimento dell'ago leggibile.
Oltre alla tubolare a C, esiste la tubolare a spirale, la cui struttura di base è la stessa di quella a C, tranne che il tubo in questo caso ha la forma di una spirale.
Questo avvolgimento permette di raddrizzare maggiormente il tubo rispetto a quello a C. In definitiva, lo spostamento della punta del tubo quando viene applicata la pressione è maggiore di quello di un tubo a C. Poiché alcuni strumenti richiedono uno spostamento maggiore rispetto a un tubo a C, questo aumento utilizzando un tubo a spirale è considerato un vantaggio.
Lavoro pratico
Obiettivo del lavoro: studio dei manometri a molla del tipo OBM (dispositivo, principio di funzionamento, funzionamento).
Manometro a molla tipo OBM
Manometro (dal greco manos - raro, sciolto e metro - misura) - un dispositivo per misurare la sovrappressione (pressione sopra l'atmosfera) di vapori, gas o liquidi racchiusi in uno spazio chiuso. Un tipo di manometro è un vacuometro - un dispositivo per misurare la pressione prossima allo zero e un vacuometro - un dispositivo per misurare il vuoto e la pressione in eccesso.
I più apprezzati dai consumatori sono i manometri con tubo Bourdon o manometri a deformazione, il cui design fu inventato da E. Bourdon nel 1849.
La molla tubolare è l'elemento strutturale principale del manometro, il suo elemento sensibile, che è il trasduttore primario di pressione.
La tubolare Bourdon è solitamente realizzata in ottone o bronzo fosforoso, ha forma semicircolare per le basse pressioni, e forma a spirale per le medie e alte pressioni. Un'estremità del tubo è collegata al raccordo di ingresso del manometro, che è l'elemento di collegamento al mezzo da misurare, e l'altra estremità è sigillata e posizionata in un cantilever. Utilizzando tubi di forma più complessa (spirale, elicoidale) è possibile ottenere dispositivi con maggiore sensibilità, ma con limite di misura inferiore.
Principio di funzionamento dei manometri a deformazione.
Sotto la pressione del mezzo, l'estremità a sbalzo del tubo Bourdon si muove: il tubo cerca di raddrizzarsi. L'entità di questo movimento è proporzionale all'entità della pressione.
Una semplice leva del cambio aziona un indice che indica il valore della pressione sulla scala dello strumento. La maggior parte dei manometri delle marche nazionali MP, MTP, DM TM, M 3/1, OBM, MTI, MPTI, MO, i manometri tedeschi Wika 111.10, 111.12, 213.53, RCh, RСhg, RChgG e i manometri di altri produttori hanno tali un dispositivo.
Una vista generale del manometro a molla tipo OBM è mostrata in Fig. 1.
Figura 1 – Manometro a molla tipo OBM
Figura 2 - Schema di un manometro a molla bourdon
1 tubo bourdon, meccanismo di trasmissione a 2 aste, settore a 3 denti, 4 indici, 5 raccordi
Le molle tubolari vengono utilizzate come elementi sensibili nei manometri. Come si può vedere dalla figura. 3, un'estremità della molla tubolare 3 entra nel raccordo 7 per ricevere la pressione misurata. Sotto l'influenza della pressione, l'estremità libera del tubo di pressione 5 verrà deformata (piegata) e l'entità della deformazione elastica è proporzionale alla pressione misurata. Grazie a questa relazione, l'ago di misura 1, a causa del movimento dell'unità cinematica (tribù 2 - settore 4 - driver 6), mostra il valore reale della pressione misurata rispetto alla scala dello strumento.
Figura 3 – Schema cinematico di un manometro a molla bourdon
1 freccia, 2 tubi, 3 molle, 4 settori denti, 5 sensori di pressione (tubo manometrico), 6 derivazioni, 7 raccordi
I manometri di indicazione e registrazione a molla vengono riparati dai servizi di riparazione del dipartimento di metrologia. Per fare ciò, in un'area speciale, i luoghi di lavoro devono essere dotati di vetri di riserva della gamma standard con un diametro di 60, 100, 160 e 250 mm, scale standard e estrattori speciali per lo smontaggio degli aghi di misura dagli assi dello strumento; morsetti per il fissaggio di parti di manometri, una serie di scale per ripristinare le filettature ostruite dei raccordi M 20X1,4, dispositivi per disegnare scale, set di pinzette e lenti d'ingrandimento per orologi, set di piccoli bruciatori a gas per saldare elementi sensibili (molle).
Le operazioni più impegnative sono la sostituzione dell'elemento sensibile (tubo) del manometro e la regolazione del collegamento cinematico “settore - tubo” (vedi Fig. 3).
L'elemento sensibile del dispositivo viene sostituito dopo essere stato utilizzato per misurare una pressione superiore al massimo. Di conseguenza, il tubo si allunga, causando una deformazione residua che non può essere riparata. Per riparare un dispositivo del genere, è necessario smontare completamente il raccordo 7 fissare in morsa e smontare il tubo utilizzando un cannello a gas 5 dal consiglio. Dopo che la saldatura si è sciolta, il tubo difettoso viene rimosso con una pinza e al suo posto, dopo aver pulito la superficie, viene installata una molla di misura simile (a un determinato limite di misurazione della pressione). L'area di saldatura viene trattata con un solvente: colofonia con acetone (alcol) o acido cloridrico.
La parte principale degli strumenti che misurano la pressione è la cosiddetta molla Bourdon, che è un tubo cavo piegato in un arco circolare con una sezione trasversale ovale o allungata (Fig. 147).
Tale tubo si raddrizza leggermente e il movimento dell'estremità del tubo viene trasmesso attraverso il meccanismo di moltiplicazione all'ago del manometro (Fig. 148).
In base alla deviazione della freccia, viene giudicato il valore della pressione misurata.
In uno dei libri sugli strumenti di misura ci è capitato di vedere la seguente spiegazione del principio di funzionamento di una molla Bourdon: “L’azione di una molla Bourdon si basa sul fatto che la pressione all’interno del tubo sulla superficie superiore della la molla sarà maggiore della pressione sulla sua superficie interna. Infatti, se il tubo ha una sezione trasversale rettangolare e se denotiamo i raggi esterno ed interno del tubo con R 1 e R 2, allora le superfici esterna (S 1) e interna (S 2) del tubo saranno uguali , rispettivamente 
, dove φ è l'angolo al centro della molla, ed è la dimensione nel piano perpendicolare al piano di disegno, R 1 e R 2 sono i raggi.
Sotto pressione pkg/cm 2
pressione totale sulla superficie esterna 
e verso l'interno 
, e la forza P 1 sarà maggiore della forza P 2 e tenderà a raddrizzare la molla"
Questa spiegazione è corretta?
Spiegazione sbagliato. Secondo il ragionamento di cui sopra un tubo, indipendentemente dalla forma della sezione trasversale, sotto pressione interna dovrebbe sempre ridurne la curvatura - raddrizzarla. Esperienza, Tuttavia, Spettacoli quel tubo con girare sezione trasversale non risponde affatto alla pressione interna, e un tubo avente una sezione trasversale con disposizione inversa degli assi maggiori e minori, sotto pressione interna non riduce, ma aumenta la sua curvatura.
L’autore della spiegazione di cui sopra non ha tenuto conto del fatto che, ad eccezione delle forze P 1 e P 2, agendo sulle superfici S1 E S2, c'è anche forza che agisce sul fondo del tubo. Questo potere dà momento, precisamente pari alla differenza tra i momenti di forza P 1 e P 2, COSÌ il momento flettente in qualsiasi sezione del tubo è zero. In questo caso non c’è bisogno di calcolare l’entità di queste forze per verificare quanto detto. Superficie del tubo sulla destra da una sezione presa arbitrariamente aa(Fig. 404) è Chiuso superficie e la pressione cederà solo in questa sezione normale una forza pari a il prodotto della pressione e l'area della sezione trasversale “in chiaro”.
A Qualunque forma del tubo Le forze di pressione non produrranno affatto un momento flettente. Una condizione necessaria per il funzionamento del tuboÈ deformazione del contorno della sezione trasversale. Qualunque sia la forma non circolare che può avere la sezione trasversale del tubo, sotto l'influenza della sovrappressione interna il contorno di questa sezione tende ad assumere la forma di un cerchio. In cui asse minore sezioni aumenterà leggermente UN quello grande diminuirà, e l'intero contorno assumerà approssimativamente la stessa forma mostrata dalla linea tratteggiata in Fig. 404. Allo stesso tempo ciascuna fibra longitudinale il tubo ne prenderà un po' movimento in direzione parallela all'asse minore sezioni. Nella fig. 404 è una mossa per fibre mn indicato da w.
Quando la fibra mn si sposterà in base all'importo w, andrà all'arco raggio maggiore e apparirà allungamento voltaggio. Nelle fibre che giacciono sotto l'asse neutro, apparirà compressivo voltaggio. Il tubo sarà raddrizzare.
Alla luce di quanto detto risulta chiaro il perché il tubo tondo non risponde alla pressione interna. In questo caso il contorno della sezione si allunga solo e grandezza w Volere trascurabile. Ecco perché la variazione di curvatura di un tubo tondo è molto piccola e nella consueta configurazione dell'esperimento non rilevata.
