圧力計とは何ですか？

圧力計とは

自動車用圧力計 - 自動車のタイヤの圧力を測定するための装置。 特別な装置では、圧力計は油圧とブレーキ シリンダーの測定値として定期的に使用されます。 タイヤの空気圧ゲージを詳しく見てみましょう。 

運転中、車両のタイヤはさまざまな理由で空気圧を失い、走行性能の低下や走行時の危険につながります。 タイヤ間の圧力差を「目視」で判断することは不可能であるため、正確な測定には圧力計が必要です。

それは何を示し、何を測定しますか？

車の圧力計は、タイヤ内の空気の密度を測定するゲージです。 測定単位はkgf /cm²またはバー（Bar）です。 また、測定装置を使用して、エアサスペンションシリンダー内の圧力を測定できます。 既製の空気圧キットには、10気圧までの圧力を示す機械式ダイヤルゲージがあり、インジケーターの精度が優れているため、Kamaz車のダイヤルゲージが付属しています。 タイヤとエアサスペンションの圧力計の動作原理は同じです。それらは同じ原理に従って動作するからです。

圧力計とは何ですか？ 主に安全のために。 前回の記事では、タイヤの空気圧の違いとそれが何につながるのかについて触れました（不均一なタイヤの摩耗、運転の危険性の増加、燃料消費の増加）。 多くの場合、デバイスは機械的または電気的にポンプに組み込まれていますが、タイヤの空気圧を読み取るには、ポンプをバルブにしっかりと取り付ける必要があり、これは完全に不便です。 

それは何でできていますか？ 

最も単純な機械式圧力計は、次のもので構成されています。

• 住宅。
• ブルドン管または膜;
• 矢印;
• チューブ;
• フィッティング。

動作原理

最も単純な機械式圧力計は次のように機能します。主要部分はブルドン管で、空気圧が注入されると矢印が移動します。 バルブに接続すると、空気圧が真ちゅう製のチューブに作用し、チューブのもう一方の端がロッドに作用して矢印が移動します。 同様の動作原理がダイヤフラム圧力計にも当てはまります。 

電子圧力計はより複雑で、敏感な要素がメーターとして使用され、その測定値が電子ボードに送信され、次にディスプレイに送信されます。

圧力計の種類

現在、自動車用圧力計にはXNUMXつのタイプがあります。

• 機械的;
• ラック;
• デジタル。

機械的 このような圧力計の特徴は、そのシンプルな設計と信頼性です。 ラックやデジタル デバイスと比較して、デバイスのコストは低くなります。 主な利点は、圧力の即時かつ正確な読み取り、デバイスの可用性 (すべての自動車店で販売されています)、および信頼性です。 唯一の欠点は、湿気に対する感受性です。 

一部のメカニカルゲージは、圧力を表示するだけでなく、過剰な空気を排出して目的の読み取りを実現します。 このため、圧力解放ボタンが圧力ゲージチューブにあります。 

明確で正しい性能を備えた、金属ケース付きのより高価なモデルを購入することをお勧めします。

ラック。 本体はプラスチック製または金属製、継手は本体に組み込まれている、または約30 cmのフレキシブルホースがあります。動作原理は機械式圧力計と同様で、コストは低くなりますが、本体が損傷しやすいことがよくあります。 

デジタル。 圧力値がXNUMX分のXNUMXまで表示されるので便利です。 それはより明確な測定値で異なり、ディスプレイのバックライトがありますが、冬にはデバイスはエラーのある値を与える可能性があります。 電子式圧力計は最もコンパクトですが、プラスチック製のケースは慎重に使用する必要があります。そうしないと、ケースが押しつぶされる危険があります。

アプリケーションの領域に応じて

標準的なエンジニアリング圧力計は、非結晶化液体、気体、および蒸気の圧力を測定するために使用されます。 これらのタイプのゲージの使用を可能にする重要な要素は、攻撃的でないメディアとの接触です。

攻撃的または特殊な液体/気体の場合、特殊な技術的圧力計が使用されます。 このような装置は、動作条件が不安定であることを特徴とする場合にも使用されます。たとえば、一定の強い振動、極端な高温または低温などです。

特別なデバイスが含まれます：

1. アンモニア圧力計;
2. 耐食性圧力計;
3. 銅の耐振動圧力計;
4. 耐振動性ステンレス鋼圧力計;
5. 正確な測定のための圧力計;
6. 鉄道圧力計;
7. 電気接触圧力計。

最初の4種類のデバイスは、過酷な環境に耐えるステンレス鋼または金属合金でできています。 振動レベルが通常のパラメータ（標準の圧力計で処理可能）を5〜XNUMX倍超える状態で圧力を測定するために、次のXNUMX種類の機器が設置されています。 このような圧力計には、特殊な減衰要素が取り付けられています。

この要素の存在は、圧力計の脈動を低減します。 一部の耐振動モデルでは、特殊な制振液が使用されます（ほとんどの場合、グリセリンであり、振動を十分に吸収します）。

デバイスのXNUMX番目のカテゴリは、州の計測制御、熱、水、エネルギー供給の企業、機械工学企業、および圧力インジケータの最も正確な測定が必要なその他の企業で使用されます。 これらの機器は、さまざまな機器の校正または検証の標準と​​して使用できます。

鉄道圧力計は、冷凍システム、鉄道列車で過剰な真空を測定するために使用されます。 これらのデバイスの特徴は、銅部品に攻撃的な物質に対する脆弱性です。

電気接触圧力計の特徴は、電気接触グループの存在です。 このような装置は、非攻撃的な媒体の圧力インジケーターを測定し、注入ユニットを自動的にオン/オフするためにインストールされます。 このような圧力計の例は、給水所の設計です。 圧力が設定されたパラメータを下回ると、ポンプがオンになり、圧力が特定のしきい値に達すると、コンタクトグループが開きます。

液圧計：動作原理

このタイプの圧力計は、トリチェッリ（ガリレオガリレイの学生のXNUMX人）の経験の原則に基づいて機能し、遠いXNUMX世紀に登場しました。 この原理は、レオナルド・ダ・ヴィンチが水理学に関する論文で説明しましたが、彼の作品はXNUMX世紀にのみ利用可能になりました。 アーティストは、中空のU字型構造から同じシステムを使用して水圧を測定する方法について説明しました。 最新の設計では、デバイスは、Communication Vesselの原理に従って相互接続されたXNUMXつのチューブで構成されています（U字型設計）。

チューブは液体（通常は水銀）で半分満たされています。 液体が大気圧にさらされると、両方のチューブの液面は同じになります。 閉鎖系の圧力を測定するために、膨張回路がチューブのXNUMXつに接続されています。 システム内の圧力が大気圧よりも高い場合、一方のチューブの液面は低くなり、もう一方のチューブの液面は高くなります。

液体の高さの違いは水銀柱ミリメートルで示されます。 パスカルでの量を計算するには、覚えておく必要があります。水銀柱の1333.22センチメートルはXNUMXPaです。

変形ゲージ：動作原理

このようなデバイスは、パスカル単位の圧力を即座に測定します。 ひずみゲージの重要な要素は、らせん状のブルドン管です。 彼女はガスで汲み上げられています。 チューブ内の圧力が上昇すると、そのターンはまっすぐになります。 もう一方の端では、目盛り付きの対応するパラメータを示す矢印に接続されています。

このチューブの代わりに、圧力が解放されたときに繰り返し変形して元の位置に戻ることができる任意の弾性要素を使用できます。 スプリング、ダイヤフラムなどがあります。 原理は同じです。柔軟な要素は圧力の作用で変形し、要素の端に固定された矢印は圧力パラメータを示します。

ほとんどの場合、国内条件と生産の両方で、使用されるのは正確に変形圧力計です。 それらは、変形要素の剛性が互いに異なります（測定された圧力によって異なります）。 このタイプの圧力計は自動車に使用されます。

ピストンゲージ：動作原理

これらは、変形の対応物の前に現れましたが、よりまれなゲージです。 それらは、石油およびガス産業で坑井試験に使用されます。 このような圧力計の設計は異なる場合があります。 最も簡単なオプションは、オイルで満たされた中空の容器で、ニップルを介して測定された媒体に接続されます。

この容器の中には、全周に沿って空洞の壁にぴったりとはまるピストンがあります。 ピストンの上部には、負荷がかかるプラットフォーム（プレート）があります。 測定する圧力に応じて、適切な重量が選択されます。

カラーマーキング

不適切な圧力計の誤った取り付けを防ぐために、各タイプの本体は対応する色で塗装されています。 たとえば、アンモニアを使用する場合、圧力計は黄色、水素（濃い緑色）、可燃性ガス（赤色）、酸素（青色）、不燃性ガス（黒色）に色分けされます。 塩素と接触している圧力計は、アセチレンが付いた灰色のハウジングになります-白色。

色分けに加えて、特別な圧力計には測定媒体が追加でマークされています。 たとえば、酸素圧計では、ケースの青色に加えて、O2の刻印も表示されます。

圧力計を使用する利点

圧力計とは何ですか？ まず第一に、それはすべての運転手にとって、特に砂利道やオフロードでの運転に車両を頻繁に使用する人にとって、圧力解放またはポンプ輸送が必要な場合に不可欠なアシスタントです。 

マノメーターの使い方は？ 簡単に言えば、フィッティングをタイヤバルブに挿入する必要があります。その後、デバイスの矢印が実際の圧力を示します。 まず、デジタル デバイスの電源を入れる必要があります。 ちなみに、タイヤの空気圧を常にチェックしないようにするために、圧力センサー付きの特別なバルブがあります。 最も単純なセンサーには、XNUMX 色に分割されたニップルが装備されています。緑 - 圧力は正常、黄色 - ポンピングが必要、赤 - ホイールはフラットです。

タイヤの空気圧の状態を 24 時間 7 日通知する、キャビンに設置された LCD ディスプレイを備えた既製のシステムもあります。 最近のほとんどの車には、標準のタイヤ空気圧情報システムと、ポンピングまたは減圧機能を備えた SUV がすでに装備されています。 いずれにせよ、タイヤの正しい空気圧は安全で快適な運転の鍵であるため、圧力計を携帯することは非常に重要です。

圧力計を選択する際に考慮すべきことは何ですか？

新しい機器を購入する前に、考慮すべきいくつかの重要なパラメータがあります。 特定の変更がアプリケーションに使用され、市販されている場合、これは必要ありません。 オリジナルが販売されていないが、そのアナログが選択されている場合は、特別なパラメータを考慮する必要があります。

測定範囲パラメータ

おそらくこれは、新しい圧力計を選択するための最も重要なパラメータのXNUMXつです。 圧力計の標準範囲には、そのような値が含まれています（kg / cm²):

• 0-1。
• 0-1.6。
• 0-2.5。
• 0-4。
• 0-6。
• 0-10。
• 0-16。
• 0-25。
• 0-40。
• 0-60。
• 0-100。
• 0-160。
• 0-250。
• 0-400。
• 0-600。
• 0-1000。

XNUMXkg / cmで²0.9806バーまたは0.09806MPa。

圧力計の場合、値の標準範囲（kgf / cm²):

• -1から+0.6;
• -1から+1.5;
• -1から+3;
• -1から+5;
• -1から+9;
• -1から+15;
• -1から+24。

XNUMXkgf / cmで² 0.1つの雰囲気（またはバー）、XNUMXMPa。

真空計の場合、標準範囲は-1〜0キログラム力/平方センチメートルです。

デバイスにどのスケールを配置するかについて疑問がある場合は、使用圧力がスケールの1/3から2/3の間であることを考慮に入れる必要があります。 たとえば、測定圧力が5.5気圧である必要がある場合は、最大値で最大XNUMX気圧を測定するデバイスを使用することをお勧めします。

測定された圧力が目盛りの1/3未満の場合、デバイスは不正確な情報を表示します。 最大値が測定された圧力に近いデバイスを購入した場合、測定中、圧力計は負荷が増加した条件下で機能し、すぐに故障します。

精度クラスパラメータ

言い換えれば、これは特定のモデルの機器の製造業者が許可するエラーのパラメータです。 精度クラスの標準リストには、次のパラメータを持つモデルが含まれています。

• 4;
• 2.5。
• 1.5。
• 1;
• 0.6。
• 0.4。
• 0.25。
• 0.15.

当然、デバイスのエラーが小さいほど、コストは高くなります。 製造元が指定した精度クラスが一致しない場合、誤ったデータが表示されるため、デバイスを使用できません。 この不一致については、次のように確認できます。 たとえば、スケールの最大値は10気圧に設定されています。 デバイスのエラークラスは1.5です。 つまり、1.5％の不一致は許容されます。 これは、スケールの許容偏差が（この場合）0.15atm可能であることを意味します。

矢印は、真空計のエラークラスを示しています

自宅でデバイスを校正またはチェックすることは不可能です。これには、最小のエラーで参照デバイスが必要になるためです。 保守性をチェックするために、これらの圧力計はXNUMX本のラインに接続されています。 圧力が供給され、デバイスのインジケーターが比較されます。

ゲージ径パラメータ

この特性は、丸いボディと対応するスケールを持つモデルにとって非常に重要です。 直径が大きいほど、より多くのマークを付けることができ、より正確なパラメータを決定できます。

圧力計の標準直径（ミリメートル単位）のリストには、次のものが含まれます。

• 40。
• 50。
• 63。
• 80。
• 100。
• 150。
• 160。
• 250.

チョークの場所

テストポイントの位置も重要です。 次のモデルがあります。

• 放射状の配置。 この場合、それはスケールの下のデバイスの下部にあります。 これにより、アクセスが困難なキャビティ内の圧力パラメータを簡単に測定できます。 車のホイールはその一例です。
• 終了場所。 この場合、ニップルはデバイスの背面にあります。

測定条件やラインまたは容器の測定点の特性に応じて、適切なモデルが選択されます。 これは、継手が容器の測定穴にできるだけぴったりとはまるようにするために必要です。

接続スレッド

ほとんどの圧力計には、メートル法とパイプ接続のねじ山が装備されています。 次のサイズが標準です。

• M10 * 1;
• M12 * 1.5;
• M20 * 1.5;
• G1 / 8;
• G1 / 4;
• G1 / 2。

国内の圧力計は、接続パイプのメートルねじで販売されています。 インポートされたアナログ-パイプスレッド付き。

校正間隔

これは、機器をチェックする必要がある間隔です。 新しい圧力計を購入するとき、それはすでに（工場で）検証されています。 これは、対応するステッカーで示されています。 専門機器にはそのような検証が必要です。 オプションを家庭用に購入した場合、そのような手続きは必要ありません。

部門会社の機器の初期検証は、XNUMX年またはXNUMX年有効です（会社の詳細によって異なります）。 この手順は、認可された会社によって実行されます。 多くの場合、新しい機器を購入するよりも、再チェックに多くのお金を費やす必要があります。

このため、校正済みの圧力計を使用する必要がある場合は、XNUMX年間の初期検証付きのオプションを購入する方が現実的です。 再検証の時期が来たら、デバイスを稼働させ、必要に応じて修理するなど、この手順がどの程度の結果になるかを計算する必要があります。

真空計を設置したシステムで、水ショックが多発したり、その他の高負荷がかかったりした場合、XNUMX年間の運転後、機器の半分が検証に合格せず、手続き費を支払う必要があります。

真空計の使用条件

これは、新しい圧力計を選択するときに考慮しなければならないもう100つの要素です。 粘性物質や侵食性物質への暴露による負荷の増加、一定の振動、および極端な温度（+40を超え-XNUMX度未満）での操作の場合は、専用の機器を購入する必要があります。 通常、メーカーはこれらの条件下で動作するゲージの能力を指定します。

圧力計の圧力単位の変換

多くの場合、非標準の圧力値を測定する必要があります。 非標準のスケールはプロのゲージで使用されますが、より高価です。 非標準の測定単位を、これまでの指標に変換する方法は次のとおりです。

XNUMXkgf / cmで² 10000 kgf / m²、0.1気圧、100バール、100MPa、000 kPa、10 Pa、000ミリメートルの水、750ミリメートルの水銀、またはXNUMXmbar。 対応する記号を使用して、必要なスケールを自分で作成できます。

圧力計を取り付けるために何を知っておく必要がありますか？

圧力がかかっているラインに圧力計を取り付けるには、特別な装置を使用する必要があります。 この場合、三方弁とニードル弁が必要です。 デバイスを保護するために、ダイヤフラムシール、ダンパーブロック、およびループ選択要素が取り付けられています。

これらの各デバイスの機能について考えてみましょう。

圧力計用三方弁

ボールまたはプラグの三方弁を使用して、圧力計をラインに接続します。 場合によっては、双方向アナログのインストールが許可されますが、必ず手動でリセットする必要があります。 それはすべて高速道路の特性に依存します。

圧力計への媒体アクセスを閉じた後でも、デバイスは圧力下にある（圧力はデバイス内にある）ため、従来のタップは適していません。 このため、すぐに失敗する可能性があります。 三方プラグまたはボールバルブは、25平方センチメートルあたり最大XNUMXキログラム力の圧力のラインで使用されます。 ライン内の圧力が高い場合は、ニードルバルブを介して圧力計を取り付ける必要があります。

新しいゲージとバルブを購入するときは、ねじ山が正しいことを確認してください。

ダンパーブロック

名前が示すように、この装置はライン内の脈動を減衰させるように設計されています（ウォーターハンマー）。 ダンパーブロックは、媒体の移動方向を考慮して、圧力計の前に配置されます。 得られたウォーターハンマーを消さないと、圧力測定の精度に影響します。

ラインの波紋は、ソフトスタートが装備されていないポンプの操作が原因である可能性があります。 また、従来のボールバルブを開閉する際にウォーターハンマーが発生します。 それらは作動媒体の出口を突然遮断します。そのため、ライン内の圧力が急激に上昇します。

ダイヤフラムシール

ダイヤフラムシールは、システム内のXNUMXつの異なる回路を満たすXNUMXつの異なる物質の混合を防ぎます。 このような要素の簡単な例は、油圧式ハイドロニューマチックサスペンションの作業領域に設置されている膜です（詳細は説明されています）。 別のレビューで).

個別のダイヤフラムシールがラインで使用されている場合（特定のメカニズムのデバイスに含まれていない別のデバイス）、圧力計を接続するときは、それらのねじ山が一致していることを確認してください。

ニードルバルブブロック

これは、以下がバックボーンに統合されているデバイスです。

• 過圧センサー;
• 絶対圧センサー;
• 圧力-真空センサー;
• 圧力計。

このユニットは、ラインの設置作業を実行する前に、ラインインパルスの排出と圧力解放を可能にします。 このユニットのおかげで、測定媒体からセンサーを切り離すことなく、測定機器を接続または交換することができます。

圧力計を設置する際には、以下の点を考慮する必要があります。

• ラインに圧力がかかっていないことを確認してください。
• デバイスのスケールは垂直でなければなりません。
• ダイヤルを持ってデバイスをねじらないでください。 適切なサイズのレンチでフィッティングを保持しながら、ラインにねじ込む必要があります。
• 圧力計本体に力を加えないでください。

圧力計の操作の特徴

圧力計の操作は高負荷に関連しているため、デバイスの不適切な操作はその動作寿命を大幅に短縮する可能性があります。 まず、デバイスの技術文書に指定されているメーカーの推奨事項に従う必要があります。 攻撃的な媒体の圧力を測定するように設計されていない圧力計や、非常に高い温度または低い温度などの一定の振動に耐えられない圧力計は使用しないでください。

つまり、新しいデバイスを選択するときは、それが機能する条件を考慮する必要があります。 圧力計の正しい動作に影響を与える最も重要な要因のXNUMXつは、圧力のスムーズな供給です。 このため、安価な車のゲージはすぐに失敗します。 動作条件に応じてデバイスを選択すると、割り当てられた期間全体で正常に機能します。

以下の場合、圧力計の操作は許可されません。

• ライン内の圧力がスムーズに供給されると、デバイスの矢印が急に曲がるか、まったく動かず、最大圧力でのみ動きます。
• ケースに損傷があります。たとえば、ガラスにひびが入っています。
• 圧力が解放されると、デバイスの矢印は元の位置に戻りません。
• 真空計の誤差は、メーカーが宣言したパラメータに対応していません。

圧力計の校正はどのように実行されますか

すでに述べたように、圧力計の主要な繰り返し校正があります。 主な手順は、販売前の製造段階で行われます。 検証は通常XNUMX〜XNUMX年間有効です。 この期間は、デバイスの本体またはパスポートに貼られているラベルに示されます。

この期間が経過した後、デバイスを再チェックする必要があります。 この場合、サービス可能である必要があります。 これについて疑問がある場合は、動作していないデバイスの状態をチェックするための資金が返還されないため、新しい圧力計を購入することをお勧めします。

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関連動画

結論-圧力計の操作に関する短いビデオ講義：

レッスン58（基本）。 圧力計

質問と回答：

圧力計の測定単位は何ですか？ すべての圧力計は、次の単位で圧力を測定します。 キログラム-平方センチメートルあたりの力; 水柱のミリメートル; 水銀柱ミリメートル; 水柱のメートル; 技術的な雰囲気; 平方メートルあたりのニュートン（パスカル）; メガパスカル; キロパスカル。

圧力計はどのように機能しますか？ 圧力は、矢印に接続されたデバイスの弾性要素に対する圧力の作用によって測定されます。 弾性要素が変形するため、矢印が偏向し、対応する値を示します。 特定の力の圧力を測定するには、必要な値のXNUMX倍のヘッドに耐えることができるデバイスが必要です。

圧力計は何で構成されていますか？ これは、金属（プラスチックではない）の本体とガラスカバーを備えた円筒形のデバイスです。 ガラスの下に目盛りと矢印が見えます。 側面（背面の一部のモデル）には、ネジ接続があります。 一部のモデルには、本体に圧力解放ボタンもあります。 圧力を測定した後は毎回押す必要があります（これは、弾性要素に一定の圧力がかからず、変形しないようにするために必要です）。 デバイスの内部にはメカニズムがあり、その主要部分は矢印に接続された弾性要素です。 デバイスの目的によっては、メカニズムが単純なバージョンと異なる場合があります。