Манометр
Мано́метр (от греч. μανός – редкий, неплотный и …метр), прибор для измерений давления жидкостей, газов и паров. Различают манометры абсолютного давления (отсчитываемого от полного вакуума) и манометры избыточного давления (отсчитываемого от атмосферного давления). Избыточное давление может быть положительным и отрицательным (больше или меньше атмосферного). Манометры для измерения отрицательных значений избыточного давления называются вакуумметрами, для измерения от отрицательных до положительных значений – мановакуумметрами. Абсолютное давление атмосферного воздуха измеряют барометром, часто называемым анероидом; для измерения разности двух давлений применяют дифманометры. Манометры могут измерять давление в единицах СИ (Па), а также во внесистемных единицах (кгс/см2, мм водяного столба, мм ртутного столба, бар и др.).
По назначению манометры разделяют на рабочие и эталонные (ранее образцовые). Рабочие манометры используют практически во всех областях промышленности, науки и техники, транспорта, сельского хозяйства и т. д. Эталонные манометры применяют для метрологического контроля, т. е. для поверки, калибровки и при испытаниях рабочих манометров, а также для особо точных измерений. Одним из основных параметров манометра как измерительного прибора является точность измерения, которая численно характеризуется погрешностью или классом точности. Значения погрешности эталонных манометров составляют от 0,002 до 0,05 %; рабочих – от 0,1 до 4,0 %.
К рабочим манометрам относятся показывающие (самые распространённые) и регистрирующие (самопищущие) манометры, а также измерительные преобразователи (датчики) давления. Наиболее распространены манометры, принцип действия которых основан на преобразовании деформации чувствительного элемента, воспринимающего давление, в выходной информативный параметр. Такие манометры составляют более 80 % всех используемых средств измерения давления. Информативный параметр манометра – это положение стрелки относительно шкалы, запись пера (в регистрирующих), индикация показаний. Чувствительными элементами деформационных манометров являются трубчатые пружины, измерительные мембраны, сильфоны и мембранные (анероидные) коробки, изготовляемые из медных сплавов, нержавеющих сталей с высоким содержанием и др. В измерительных датчиках деформация чувствительного элемента преобразуется в выходной цифровой или аналоговый сигнал. Пределы измерения рабочих манометров по избыточному давлению 0,1–1000 МПа.
К эталонным манометрам относятся грузопоршневые манометры, электронные калибраторы и контроллеры давления, а также высокоточные деформационные манометры и жидкостные U-образные манометры. В качестве эталонных первыми стали использовать грузопоршневые манометры, в которых давление уравновешивается массой перемещающегося в цилиндре поршня с набором калиброванных грузов; погрешность измерения 0,05–0,002 %. Электронные калибраторы и контроллеры, в которых применяют один или несколько датчиков давления, выделяют в отдельный подраздел средств измерения. Высокая точность измерения обеспечивается поверкой этих приборов ещё более точными. Погрешность современных калибраторов и контроллеров приближается к значению погрешности грузопоршневых манометров. Жидкостные U-образные манометры, в которых измеряемое давление уравновешивается столбом жидкости, находящейся в U-образной трубке прибора, в основном применяют в лабораторных условиях при измерениях давления в диапазоне 10–105 Па и при проверке других приборов. При малых пределах измерения (до 104 Па) трубку манометра заполняют лёгкими жидкостями (водой, спиртом, толуолом и др.), при увеличении пределов измерения (до 105 Па) – ртутью. Погрешность измерения составляет 0,001–1,0 %.