Основные способы измерения давления

Приборы, методы и способы измерения давления

Классификация приборов для измерения давления по типу чувствительного элемента. Методы и конструктивные особенности средств измерения давления. Класс точности приборов. Их виды: манометр, вакуумметр, напоромер, дифманометр, тягонапоромер и барометр.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	13.05.2013
Размер файла	211,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО образования и науки российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Восточно-Сибирский Государственный Университет Технологии и Управления»

Реферат на тему:

Приборы, методы и способы измерения давления

давление прибор манометр барометр

Давление характеризует состояние сплошной среды и является диагональной компонентой тензора напряжений. В простейшем случае изотропной равновесной неподвижной среды давление не зависит от ориентации. Давление можно считать также мерой запасённой в сплошной среде потенциальной энергии на единицу объёма и измерять в единицах энергии, отнесённых к единице объёма.

Измерение давления необходимо практически в любой области науки и техники как при изучении происходящих в природе физических процессов, так и для нормального функционирования технических устройств и технологических процессов, созданных человеком. Давление определяет состояние веществ в природе (твердое тело, жидкость, газ). Чрезвычайно многообразно применение давления в науке, технике и производстве. Давление характеризует напряженное состояние жидкостей и газов в условиях всестороннего сжатия и определяется частным от деления нормальной к поверхности силы на площадь этой поверхности

Для измерения давления используют манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры, датчики давления, дифманометры.

1. Классификация приборов для измерения давления по типу чувствительного элемента

По виду упругого чувствительного элемента пружинные приборы делятся на следующие группы:

1) приборы с трубчатой пружиной, или собственно пружинные;

2) мембранные приборы, у которых упругим элементом служит мембрана, анероидная или мембранная коробка, блок анероидных или мембранных коробок;

3) пружинно-мембранные с гибкой мембраной;

4) приборы с упругой гармониковой мембраной (сильфоном);

2. Определение понятия «давление», точное измерение давления и соотношение между ними

Давление является одним из важнейших параметров химико-технологических процессов. От величины давления часто зависит правильность протекания процесса химического производства. Под давлением в общем случае понимают предел отношения нормальной составляющей силы к площади, на которую действует сила. При равномерном распределении сил давление равно частному от деления нормальной составляющей силы давления на площадь, на которую эта сила действует. Величина единицы давления зависит от выбранной системы единиц.

Различают абсолютное и избыточное давление. Абсолютное давление Pа — параметр состояния вещества (жидкостей, газов и паров). Избыточное давление рипредставляет собой разность между абсолютным давлением Pа и барометрическим давлением Рб (т. е. давлением окружающей среды):

Если абсолютное давление ниже барометрического, то

где Pв — разрежение.

Единицы измерения давления: Па (Н/м2); кгс/см 2 ; мм вод. ст.; мм рт.ст.

3. Классификация приборов для измерения давления и разрежения

Приборы для измерения давления подразделяются на:

а) манометры — для измерения абсолютного и избыточного давления;

б) вакуумметры — для измерения разряжения (вакуума);

в) мановакуумметры — для измерения избыточного давления и вакуума;

г) напоромеры — для измерения малых избыточных давлений (верхний предел измерения не более 0,04 МПа);

д) тягомеры — для измерения малых разряжений (верхний предел измерения до 0,004 МПа);

е) тягонапорометры — для измерения разряжений и малых избыточных давлений;

ж) дифференциальные манометры — для измерения разности давлений;

з) барометры — для измерения барометрического давления атмосферного воздуха.

Рис. 3. Напоромер

4. Методы измерения давления

Методы измерения давления во многом предопределяют как принципы действия, так и конструктивные особенности средств измерений. В этой связи в первую очередь следует остановиться на наиболее общих методологических вопросах техники измерения давления. Давление, исходя из самых общих позиций, может быть определено как путем его непосредственного измерения, так и посредством измерения другой физической величины, функционально связанной с измеряемым давлением.

В первом случае измеряемое давление воздействует непосредственно на чувствительный элемент прибора, который передает информацию о значении давления последующим звеньям измерительной цепи, преобразующим ее в требуемую форму. Этот метод определения давления является методом прямых измерений и получил наибольшее распространение в технике измерения давления. На нем основаны принципы действия большинства манометров и измерительных преобразователей давления.

Во втором случае непосредственно измеряются другие физические величины или параметры, характеризующие физические свойства измеряемой среды, значения которых закономерно связаны с давлением (температура кипения жидкости, скорость распространения ультразвука, теплопроводность газа и т.д.). Этот метод является методом косвенных измерений давления и применяется, как правило, в тех случаях, когда прямой метод по тем или иным причинам неприменим, например, при измерении сверхнизкого давления (вакуумная техника) или при измерении высоких и сверхвысоких давлений.

Методологически не менее важен и вопрос о способе, которым средство измерений воспроизводит единицу давления, что непосредственно сказывается на его функциональных возможностях.

Относительный метод измерений, в отличие от абсолютного, основан на предварительном исследовании зависимости от давления физических свойств и параметров чувствительных элементов средств измерения давления при методах прямых, измерений или других физических величин и свойств измеряемой среды — при методах косвенных измерений. На пример, деформационные манометры перед их применением для измерения давления должны быть сначала отградуированы по образцовым средствам измерений соответствующей точности.

Помимо классификации по основным методам измерений давлений и видам давления, средства измерений давления классифицируют по:

· диапазону и точности измерений.

5. Класс точности приборов

Обобщенной характеристикой средств измерения является класс точности, определяемый предельными значениями допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерения, влияющими на точность, значение которых устанавливается в стандартах на отдельные виды средств измерений. Класс точности средств измерений характеризует их точностные свойства, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих средств. Например, класс точности вольтметра характеризует пределы допускаемой основной погрешности и допускаемых изменений показаний, вызываемых внешним магнитным полем и отклонением от нормальных значений температуры, частоты переменного тока и некоторых других влияющих факторов.

В настоящее время в нашей стране используются два вида классов точности:

1) по абсолютным погрешностям (порядковые номера классов);

2) по относительным погрешностям. В последнем случае класс точности — это отношение абсолютной погрешности Д к диапазону шкалы прибора, выраженное в процентах.

Государственными стандартами для разных приборов установлены различные классы точности. Класс точности обозначается на циферблате прибора либо в паспорте прибора.

Согласно ГОСТ 8.401-80 (взамен ГОСТ 13600-68) классы точности выбираются из ряда:

Средства измерений с двумя и более шкалами могут иметь соответственно два и более классов точности.

Измерение давления необходимо для управления технологическими процессами и обеспечения безопасности производства. Кроме того, этот параметр используется при косвенных измерениях других технологических параметров: уровня, расхода, температуры, плотности и т. д. В системе СИ за единицу давления принят паскаль (Па).

В большинстве случаев первичные преобразователи давления имеют неэлектрический выходной сигнал в виде силы или перемещения и объединены в один блок с измерительным прибором. Если результаты измерений необходимо передавать на расстояние, то применяют промежуточное преобразование этого неэлектрического сигнала в унифицированный электрический или пневматический. При этом первичный и промежуточный преобразователи объединяют в один измерительный преобразователь.

Измерение давления является одним из самых главных видов измерений в любых отраслях промышленности. Надежность измерения этого параметра гарантирует безопасность и целостность установки, а также требуется во многих процессах учета расхода жидкостей, измерения абсолютного и дифференциального давления в коррозионных и абразивных средах.

1. Иванова Г.М., Теплотехнические измерения и приборы: учебник для вузов, Изд. МЭИ, 2005. — 460с.

2. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы, 1978 г.

3. Алиев Т.М., Тер-Хачатуров А. А. Измерительная техника: Учеб. пособие для техн. Вузов. — М.: Высш. шк., 1991

4. Хансуваров К.И., Цейтлин В.Г. Техника измерения давления, расхода, количества и уровня жидкости, газа и пара: Учебное пособие для техникумов — М.: Издательство стандартов, 1990

5. Технические измерения и приборы. Ч. 1. Измерение теплоэнергетических параметров: Учеб. Пособие. — Ангарск: АГТА, 2000

6. Поздняк В. Статья «Вопросы проектирования, выбора и эксплуатации датчиков давления для технологических процессов». — Челябинск: Журнал «Электронные компоненты», №9, 2004

7. Фарзане Н.Г., Илясов П.В., Азимзаде А.Ю. Технологические измерения и приборы. Учебник. Москва. Высшая школа.1989.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Общие сведения о измерениях и контроле. Физические основы измерения давления. Классификация приборов измерения и контроля давления. Характеристика поплавковых, гидростатических, пьезометрических, радиоизотопных, электрических, ультразвуковых уровнемеров.

контрольная работа [32,0 K], добавлен 19.11.2010

Преобразователи температуры с унифицированным выходным сигналом. Устройство приборов для измерения расхода по перепаду давления в сужающем устройстве. Государственные промышленные приборы и средств автоматизации. Механизм действия специальных приборов.

курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.02.2015

Соотношение между единицами измерения давления. Приборы для измерения давления. Жидкостные приборы с видимым уровнем. Схема микроманометра. Сведения и основные свойства упругих чувствительных элементов. Плоская мембрана и ее статическая характеристика.

курсовая работа [1,0 M], добавлен 22.08.2013

Исследование видов и единиц измерения давления жидкой или газообразной среды. Изучение классификации манометров. Описания жидкостных приборов. Обзор действия пьезоэлектрических манометров. Установка и использование измерительных преобразователей давления.

презентация [1,5 M], добавлен 22.07.2015

Общее описание приборов. Измерение давления. Классификация приборов давления. Особенности эксплуатации Индивидуальное задание. Преобразователь давления Сапфир-22-Еx-М-ДД. Назначение. Устройство и принцип работы преобразователя. Настройка прибора.

практическая работа [25,4 K], добавлен 05.10.2008

Назначение нефтеперекачивающей станции. Система механического регулирования давления. Функциональная схема автоматизации процесса перекачки нефти. Современное состояние проблемы измерения давления. Подключение по электрической принципиальной схеме.

курсовая работа [2,8 M], добавлен 15.06.2014

Характеристика методов измерения и назначение измерительных приборов. Устройство и применение измерительной линейки, микроскопических и штанген-инструментов. Характеристика средств измерения с механическим, оптическим и пневматическим преобразованием.

курсовая работа [312,9 K], добавлен 01.07.2011

Источник

Правила измерения артериального давления

Один из важнейших показателей функционального состояния человеческого организма – это давление в крупных артериях, то есть сила, с которой кровь давит на их стенки при работе сердца. Его измеряют практически при любом посещении врача-терапевта, будь то программа профилактических осмотров или обращение с жалобами на самочувствие.

Немного о давлении

Уровень АД выражается двумя числами, записанными в виде дроби. Означают цифры следующее: вверху – систолическое давление, которое в народе называют верхним, внизу – диастолическое, или нижнее. Систолическое фиксируется, когда сердце сокращается и выталкивает кровь, диастолическое – при его максимальном расслаблении. Единица измерения – миллиметр ртутного столба. Оптимальный уровень давления для взрослых людей составляет 120/80 мм рт. столба. АД считается повышенным, если оно больше 139/89 мм рт. столба.

Для чего нужно знать свое давление

Даже незначительное повышение АД увеличивает риск развития инфаркта, инсульта, ишемии, сердечной и почечной недостаточности. И чем оно выше, тем больше риск. Очень часто гипертония в начальной стадии протекает без симптомов, и человек даже не догадывается о своем состоянии.

Измерение артериального давления – это первое, что нужно сделать при жалобах на частые головные боли, головокружения, слабость.

Гипертоники должны мерить АД каждый день и контролировать его уровень после приема таблеток. Людям с высоким давлением нельзя резко снижать его лекарственными препаратами.

Методы измерения артериального давления

Определить уровень АД можно прямым и непрямым способом.

Прямой

Этот инвазивный метод отличается высокой точностью, но он травматичен, поскольку заключается в непосредственном введении иглы в сосуд или полость сердца. Игла соединена с манометром трубкой, внутри которой находится противосвертывающее вещество. Результат – кривая колебания АД, записанная писчиком. Этот метод применяется чаще всего в кардиохирургии.

Непрямые способы

Обычно давление измеряют на периферических сосудах верхних конечностей, а именно на локтевом сгибе руки.

В наше время широко применяются два неинвазивных метода: аускультативный и осциллометрический.

Первый (аускультативный) , предложенный русским хирургом Коротковым Н. С. в начале 20-го века, основан на пережатии артерии плеча манжетой и выслушивании тонов, которые появляются при медленном выпускании воздуха из манжеты. Верхнее и нижнее давление определяются по появлению и исчезновению звуков, которые характерны для турбулентного потока крови. Измерение артериального давления по этой методике осуществляется с помощью очень простого прибора, состоящего из манометра, фонендоскопа и манжеты с грушевидным баллоном.

При измерении АД таким способом на область плеча накладывают манжету, в которую нагнетают воздух, пока давление в ней не превысит систолическое. Артерия в этот момент полностью пережимается, кровоток в ней прекращается, тоны не выслушиваются. Когда из манжеты начинают выпускать воздух, давление уменьшается. Когда внешнее давление сравнивается с систолическим, кровь начинает проходить через сдавленный участок, появляются шумы, которые сопровождают турбулентное течение крови. Они получили название тонов Короткова, и их можно выслушать фонендоскопом. В тот момент, когда они возникают, значение на манометре равно систолическому АД. Когда внешнее давление сравнивается с артериальным, тоны исчезают, и в этот момент по манометру определяют диастолическое давление.

Микрофон измерительного прибора улавливает тоны Короткова и преобразует их в электрические сигналы, которые поступают на регистрирующее устройство, на табло которого появляются значения верхнего и нижнего АД. Есть и другие приборы, в которых возникающие и исчезающие характерные шумы определяются с помощью ультразвука.

Метод измерения АД по Короткову официально считается стандартом. Он имеет как плюсы, так и минусы. Из преимуществ можно назвать высокую устойчивость к движению руки. Недостатков несколько больше:

• Чувствителен к шуму в помещении, где делают замер.
• Точность результата зависит от того, правильное ли расположение у головки фонендоскопа и от индивидуальных качеств того, кто измеряет АД (слух, зрение, руки).
• Нужен контакт кожи с манжетой и головкой микрофона.
• Сложен технически, из-за чего возникают ошибки при измерении.
• Для проведения требуется специальная подготовка.

Осциллометрический
При этом способе артериальное давление измеряют электронным тонометром. Принцип этого метода заключается в том, что прибор регистрирует пульсации в манжете, которые появляются, когда кровь проходит через сдавленный участок сосуда. Главный недостаток этого способа в том, что рука при измерении должна быть неподвижной. Преимуществ достаточно много:

• Для проведения специальной подготовки не требуется.
• Индивидуальные качества измеряющего (зрение, руки, слух) значения не имеют.
• Устойчив к присутствующему в помещении шуму.
• Определяет АД при слабых тонах Короткова.
• Манжету можно надевать на тонкую кофту, при этом на точность результата это не влияет.

Виды тонометров

Сегодня для определения АД используют анероидные (или механические) приборы и электронные.

Первые применяются для измерения давления методом Короткова в условиях медицинского учреждения, поскольку для домашнего использования они слишком сложны, и неподготовленные пользователи при замерах получают результаты с погрешностями.

Электронный прибор может быть автоматическим и полуавтоматическим. Такие тонометры предназначены для ежедневного домашнего использования.

Общие правила измерения артериального давления

Давление чаще всего измеряют в положении сидя, но иногда делают это в положении стоя и лежа.

Поскольку давление зависит от состояния человека, важно обеспечить пациенту комфортную обстановку. Самому больному нужно за полчаса до процедуры не есть, не заниматься физическим трудом, не курить, не пить алкогольных напитков, не подвергаться воздействию холода.

Во время процедуры нельзя делать резких движений и разговаривать.

Рекомендуется проводить измерения не один раз. Если делается серия замеров, между каждым подходом нужен перерыв около одной минуты (не менее 15 сек.) и смена положения. В перерыве рекомендуется ослаблять манжету.

Давление на разных руках может значительно отличаться, в связи с этим измерения лучше проводить на той, где уровень обычно более высокий.

Есть пациенты, у которых в поликлинике давление всегда выше, чем при измерении в домашней обстановке. Это объясняется волнением, которое многие испытывают при виде медицинских работников в белых халатах. У некоторых такое может случаться и дома, это реакция на измерение. В таких случаях рекомендуется сделать замер раза три и вычислить среднее значение.

Порядок определения АД у разных категорий пациентов

У пожилых

У этой категории лиц чаще наблюдается нестабильное артериальное давление, что связано с нарушениями в системе регуляции кровотока, уменьшением эластичности сосудов, атеросклерозом. Поэтому пожилым пациентам нужно делать серии замеров и вычислять среднее значение.

Кроме этого, им нужно мерить АД в положении стоя и сидя, поскольку у них нередко происходит резкое падение давления при смене положений, например, при вставании с кровати и принятии сидячего положения.

У детей

Детям рекомендуется измерять артериальное давление механическим тонометром или электронным полуавтоматом, при этом нужно использовать детскую манжету. Прежде чем самим измерять ребенку АД, нужно посоветоваться с педиатром по поводу количества нагнетаемого в манжету воздуха и времени измерения.

У беременных

По артериальному давлению можно судить о том, насколько хорошо протекает беременность. Для будущих мам очень важно постоянно контролировать АД, чтобы вовремя начать лечение и избежать тяжелых осложнений у плода.

Беременным нужно измерять давление в полулежачем состоянии. Если его уровень превышает норму или, наоборот, намного ниже, нужно сразу же обратиться к лечащему врачу

При кардиоаритмии

Людям, у которых нарушена последовательность, ритмичность и частота сердечных сокращений, нужно измерять АД несколько раз подряд, отбрасывать явно неверные результаты и высчитывать среднее значение. При этом воздух из манжеты нужно выпускать с меньшей скоростью. Дело в том, что при кардиоаритмии его уровень может значительно изменяться от удара к удару.

Алгоритм измерения артериального давления

Измерение АД должно проходить в следующем порядке:

1. Пациента усаживают удобно на стул, чтобы его спина прилегала к спинке, то есть имела опору.
2. Руку освобождают от одежды и укладывают на стол ладонью вверх, подложив под локоть валик из полотенца или кулак больного.
3. На голое плечо накладывают манжету тонометра (выше локтя на два-три сантиметра, примерно на уровне сердца). Между рукой и манжетой должно проходить два пальца, ее трубки направлены вниз.
4. Тонометр находится на уровне глаз, его стрелка – на нулевой отметке.
5. Находят пульс в локтевой ямке и прикладывают к этому месту фонендоскоп с небольшим нажимом.
6. На груше тонометра закручивают вентиль.
7. Сжимают грушевидный баллон и нагнетают в манжету воздух, пока не перестанет выслушиваться пульсация в артерии. Это происходит, когда давление в манжете превысит 20-30 мм рт. столба.
8. Открывают вентиль и выпускают воздух из манжеты со скоростью около 3 мм рт. столба, выслушивая при этом тоны Короткова.
9. Когда появятся первые постоянные тоны, записывают показания манометра – это верхнее давление.
10. Продолжают выпускать воздух. Как только ослабевающие тоны Короткова исчезнут, делают запись показаний манометра – это нижнее давление.
11. Выпускают воздух из манжеты, выслушивая тоны, пока давление в ней не станет равным 0.
12. Дают отдохнуть пациенту около двух минут и делают измерение артериального давления еще раз.
13. Затем снимают манжету, записывают результаты в дневник.

Техника измерения артериального давления на запястье

Чтобы измерить АД на запястье электронным прибором с манжетой, нужно придерживаться следующей инструкции:

• Снять с руки часы или браслеты, расстегнуть рукав и отогнуть его.
• Расположить манжету тонометра выше кисти на 1 сантиметр дисплеем вверх.
• Руку с манжетой положить на противоположное плечо вниз ладонью.
• Другой рукой нажать на кнопку «Старт» и положить ее под локоть руки с манжетой.
• Оставаться в таком положении, пока воздух автоматически не будет выпущен из манжеты.

Такой способ подходит не всем. Он не рекомендован людям с сахарным диабетом, атеросклерозом и другими нарушениями кровоснабжения и изменениями в сосудистых стенках. Перед тем как пользоваться таким прибором, нужно измерить давление тонометром с манжетой на плечо, затем с манжетой на запястье, сравнить полученные значения и убедиться, что разница небольшая.

Возможные ошибки при измерении АД

• Несоответствие размера манжеты и обхвата плеча.
• Неправильное положение руки.
• Выпускание воздуха из манжеты со слишком большой скоростью.

Что нужно учитывать при измерении давления

• Стресс может значительно изменить показания, поэтому измерять его нужно в спокойном состоянии.
• АД повышается при запорах, сразу после еды, после курения и принятия алкоголя, при волнении, в сонном состоянии.
• Лучше всего проводить процедуру через один-два часа после еды.
• Измерять АД нужно сразу после мочеиспускания, поскольку перед мочеиспусканием оно повышенное.
• Давление меняется поле принятия душа или ванны.
• Изменить показания тонометра может находящийся рядом мобильный телефон.
• Чай и кофе могут изменить АД.
• Чтобы стабилизировать его, нужно сделать пять глубоких вдохов.
• Оно повышается при нахождении в холодном помещении.

Заключение

Определение АД в домашних условиях проходит по тому же принципу, что и в медицинском учреждении. Алгоритм измерения артериального давления остается примерно таким же, но при использовании электронного тонометра техника выполнения заметно упрощается.

Источник