Механические манометры(вакуумметры) для измерения давления в вакуумных системах

Механические манометры измеряют разность давлений газа с противоположных сторон мембраны, сильфона или трубчатой пружины, подвергающихся упругой деформации. Манометр для измерения разности между атмосферным и измеряемым давлением обычно называют вакуумметром. Манометры для измерения небольших разрежений, при которых давление отличается от атмосферного не более чем на 30 мм вод. ст., называют тягомерами. Если остаточное давление сильно отличается от атмосферного (—1 мм рт. ст.), то с одной стороны мембраны или сильфона искусственно создается давление 10-4 — 10-5 мм рт. ст., которым можно пренебречь в сравнении с измеряемым давлением, и по шкале манометра непосредственно отсчитывается остаточное давление в системе.

Таким способом можно измерить давление до 10-2 мм рт. ст. Манометры с трубчатой пружиной Бурдона. Манометры с трубчатой пружиной широко применяют в технике благодаря их механической прочности и удобству в эксплуатации. Прибор состоит из полой пружинящей трубки эллиптического или овального сечения, согнутой по дуге (рис. 461). Один конец трубки запаян, а другой присоединен к вакуумной системе. Угол закручивания трубки изменяется в зависимости от давления в системе. Манометром можно измерять как избыточное давление выше атмосферного, так и ниже атмосферного. В последнем случае его называют вакуумметром. Деления шкалы указывают разность между атмосферным давлением и давлением во внутренней полости пружины.

Введем следующие обозначения (рис. 462):

угол aob = ?. После деформации имеем новые значения причем

Тогда

тогда откуда изменение угла закручивания

т. е. чем меньше малая ось эллипса b

и больше первоначальный угол закручивания у, тем чувствительнее манометр. Отсюда также видно, что применение круглой пружины не дает никакого эффекта, так как у нее Δb = 0. Обычно отношение осей эллипса для вакуумметров принимают от 5 до 10. Материалом пружины чаще всего служит латунь. Максимальная температура окружающей среды не должна быть выше 40° С. Обычно трубчатые манометры в случае спокойной нагрузки работают в пределах средней трети шкалы. Недостатком манометра является упругое последействие, которое проявляется в запаздывании возвращения стрелки в исходное положение. Для присоединения вакуумметров диаметр соединительных трубок следует выбирать не менее 8—10 мм при минимальной длине для уменьшения сопротивлений.

Если в вакуумной системе происходит конденсация пара, то соединительная линия не должна иметь перегибов и должна располагаться с наклоном для стекания жидкости в аппарат.