Контрольно-измерительные приборы

1. Термометры

Назначение: измеряют температуру — степень нагретости тел или сред (воздуха, воды, пара, почвы и т. д.).

Принцип работы зависит от типа:

• Жидкостные (например, стеклянные). Работают за счёт расширения или сжатия жидкости в колбе при изменении температуры. В качестве рабочей среды может использоваться ртуть, спирт, галинстан, керосин.
• Механические (биметаллические). В чувствительном элементе — две сваренные пластины из металлов с разным коэффициентом расширения. При нагреве пластина изгибается, и это движение через механизм передаётся на стрелку.
• Электрические. Основаны на изменении сопротивления проводника (терморезисторы, термопары) или других электрических свойств при изменении температуры.
• Оптические (пирометры). Измеряют температуру бесконтактно — по уровню светимости или спектру излучения объекта.

Где применяют? В быту (медицинские градусники, кухонные термометры), в промышленности (контроль технологических процессов), в метеорологии, лабораториях.

2. Манометры

Назначение: измеряют давление — силу, с которой жидкость или газ давит на стенки замкнутого пространства.

Принцип работы: чаще всего основан на деформации упругого чувствительного элемента под действием давления.

• В трубчатых (с трубкой Бурдона) под давлением изогнутая трубка стремится выпрямиться, и её свободный конец через механизм вращает стрелку.
• В мембранных чувствительным элементом служит упругая мембрана или блок гофрированных мембран.
• В сильфонных используется сильфон (упругая гофрированная оболочка).
• Есть и электрические манометры, где деформация преобразуется в электрический сигнал.

Виды по назначению: общетехнические, электроконтактные (с сигнализацией при достижении уставки), железнодорожные, судовые, эталонные (для поверки других приборов).

Где применяют? В газопроводах, водопроводах, котлах отопления, компрессорах, автоклавах, гидравлических системах, на производстве.

3. Термоманометры

Назначение: комбинированные приборы. Они одновременно измеряют и температуру, и избыточное давление рабочей среды. Это удобно, когда нужно контролировать два параметра в одной точке (например, в системе отопления, бойлере, паровом котле).

Конструкция: в одном корпусе объединены два измерительных механизма. Обычно это биметаллический термометр (для температуры) и деформационный манометр (чаще с трубкой Бурдона — для давления). На циферблате — две шкалы (часто разного цвета, чтобы не запутаться) и две стрелки.

Особенности: часто такие приборы комплектуют отсечным клапаном. Это большое преимущество: с его помощью можно демонтировать термоманометр для обслуживания или замены, не разгерметизируя всю систему и не останавливая технологический процесс.

Ограничения: такие термоманометры рассчитаны на неагрессивные к медным сплавам среды.

Несколько общих моментов про контрольно‑измерительные приборы (КИП)

• Класс точности — важная характеристика для любого прибора. Она показывает допустимую погрешность измерения.
• При выборе всегда смотрите на диапазон измерений (какие значения прибор способен показать) и условия эксплуатации (температура окружающей среды, агрессивность среды, вибрация).
• Многие современные КИП могут не только показывать значение, но и передавать данные в системы автоматизации (цифровые выходы, протоколы связи).

Как выбрать?

Ориентируйтесь на задачу:

• Если нужно только следить за температурой — берите термометр.
• Если важен только контроль давления — манометр.
• Если в вашей системе критично одновременно видеть и температуру, и давление (и при этом среда не агрессивна к меди) — термоманометр станет отличным решением.