Российский производитель и эксклюзивный представитель известных мировых брендов КИПиА
Российский производитель и эксклюзивный представитель известных мировых брендов КИПиА
Мембранные манометры считаются специализированными приборами в области промышленного измерения давления. Они применяются там, где манометры с трубкой Бурдона достигают пределов своих возможностей. Одним из преимуществ мембранных манометров является измерение низких давлений.
Мембранные манометры легко узнать с первого взгляда: фланцы расположены под корпусом, между которыми зажат упругий элемент давления — мембранный элемент. Эти приборы могут измерять давления начиная от 16 мбар, а максимальное значение достигает примерно 25 бар (для сравнения: манометры с трубкой Бурдона способны измерять минимально возможное давление только от 600 мбар). Чем больше размер мембраны, тем ниже измеряемое давление, согласно формуле — давление = сила / площадь.
При давлениях ниже 16 мбар мембранные манометры достигают своих пределов. В этом случае мембраны должны быть исключительно тонкими, чтобы обеспечить требуемую упругость. Однако в таком случае стабильность прибора уже не гарантирована. Решением этой проблемы является специальная разновидность мембранного манометра — капсульный манометр.
Капсульные элементы состоят из двух сваренных между собой мембран, которые, как правило, нагружены давлением изнутри. Это обеспечивает двойной ход мембраны. Таким образом можно измерять даже минимальные давления без уменьшения толщины стенки. Однако, поскольку камера давления не является самодренирующейся, капсульные элементы не подходят для применений с жидкими средами.
Перегрузка может быстро выявить предел любого прибора для измерения давления. Мембранные манометры выдерживают значительно более высокое максимальное давление по сравнению с приборами, оснащёнными трубкой Бурдона. Такая защита обеспечивается их конструктивными особенностями.
Поперечное сечение измерительной ячейки наглядно показывает причину высокой стойкости мембранных манометров к перегрузке: мембрана может опираться на верхний фланец. Кроме того, благодаря волнистому профилю с уплощёнными участками, площадь контакта увеличивается, что дополнительно повышает степень защиты. Стандартная перегрузочная способность мембранных манометров составляет пятикратное значение диапазона измерения — в то время как у манометров с трубкой Бурдона этот показатель обычно не превышает 1,3-кратного значения.
Перегрузочная стойкость приборов с мембранным элементом может быть увеличена до тысячекратного значения. Возможна защита до 400 бар даже при диапазоне измерения 0…16 мбар. В этом случае верхний фланец имеет специально обработанное металлическое посадочное место для мембраны, на которое она опирается при превышении диапазона измерения. Благодаря такому полному контакту исключается пластическая деформация и повышается долговременная стабильность. Для диапазонов измерений в мбар аналогичный принцип обеспечивает также защиту от разрежения. Мембранные элементы, как правило, не являются плоскими. Только контур с концентрическими волнами обеспечивает необходимый для механического измерения ход мембраны длиной от одного до трёх миллиметров при сохранении хорошей линейности.
Мембранные манометры являются универсальными приборами. Например, при работе с критическими средами они обеспечивают надёжное измерение давления с высокой стабильностью во времени.
Процессы с агрессивными средами требуют применения измерительных приборов с элементами, контактирующими со средой, выполненными из коррозионностойких материалов. В мембранном манометре это требование в первую очередь относится к измерительному элементу — мембране. Для обеспечения стойкости мембранного элемента могут использоваться различные специальные материалы — от PTFE до тантала, Hastelloy, титана и даже золота. Для сравнения: в манометрах с трубкой Бурдона, как правило, применяются только нержавеющая сталь и Monel.
Помимо химической стойкости, выбранный материал должен обладать необходимыми упругими свойствами и обеспечивать герметичность измерительного узла. Мембрана мембранного манометра обычно покрывается фольгой из выбранного материала, а при использовании золота или платины — гальванизируется. В некоторых случаях мембранный элемент полностью изготавливается из специального материала.
Для применения с особенно агрессивными средами нижний фланец мембраны также может быть облицован выбранным материалом. Таким образом, все контактирующие с процессом поверхности прибора полностью защищены.
Мембранные манометры также подходят для измерений вязких, кристаллизующихся и загрязнённых сред. Такие среды могут закупоривать узкие каналы в резьбовых соединениях и внутренние полости трубки в манометрах с трубкой Бурдона. Мембранные манометры с открытым присоединительным фланцем по EN 1092-1 или ASME B16.5 (предпочтительные типоразмеры DN 25 и 50 или DN 1″ и 2″) исключают подобные проблемы. Такая конструкция соединения формирует большую камеру давления, в которой не происходит осаждения среды.
Мембранные манометры также подходят для чувствительных сред в пищевой и фармацевтической промышленности: в исполнении с мембраной встык. Для соединения без застойных зон чувствительный элемент приваривается непосредственно к гигиеническому процессному соединению. Еще одним преимуществом является принцип действия, использующий сухую измерительную ячейку: давление передается без использования передающей жидкости, которая в противном случае могла бы загрязнить среду в случае неисправности.
