Любая поверка или калибровка манометров, датчиков и преобразователей начинается с одного и того же: нужен источник избыточного давления. Без генератора, который формирует эту величину, проверить точность прибора невозможно. В статье разберем, какие бывают типы такого оснащения, чем они отличаются и как выбрать подходящий экземпляр для ваших задач.
Зачем нужно устройство для создания давления при поверке
Генераторы давления ‒ неотъемлемая часть любого поверочного или калибровочного стенда. Их главная функция ‒ формировать и регулировать избыточное давление в рабочей системе, чтобы применять его для проверки средств измерений. Такое оснащение предназначено для:
- Подачи плавно регулируемого давления на поверяемый прибор и эталон.
- Выдержки под нагрузкой для проверки герметичности.
- Формирования повышенного давления для испытаний прочности и срабатывания предохранительных клапанов.
Без качественного генератора работа метролога становится невозможной или крайне неточной. Оборудование создаёт нужную величину, а эталон измеряет её действительное значение.
- Подачи плавно регулируемого давления на поверяемый прибор и эталон.
- Выдержки под нагрузкой для проверки герметичности.
- Формирования повышенного давления для испытаний прочности и срабатывания предохранительных клапанов.
Без качественного генератора работа метролога становится невозможной или крайне неточной. Оборудование создаёт нужную величину, а эталон измеряет её действительное значение.
Виды устройств для создания давления
Существует несколько основных типов генераторов, каждый из которых лучше всего подходит для определенных задач и диапазонов.
Гидравлические ручные помпы (насосы)
Это наиболее распространённый тип для получения высокого давления в лабораторных и полевых условиях. Их применяют для поверки манометров, датчиков и других средств измерений. Принцип работы основан на использовании насоса для закачки жидкости (обычно масла или воды). Ручной насос сочетается с винтовым прессом для точной регулировки.
Типичные характеристики:
- Диапазон: от десятков до 1000 МПа. Например, пресс П-70 выдаёт до 70 МПа, а МК-100-ПГ ‒ до 100 МПа.
- Рабочая среда: масло, вода или спецжидкости. Для кислородных приборов применяют исполнения с маркировкой «К», например, П-70-К.
- Особенности: простота конструкции, доступная цена, автономность. Позволяют получать высокие значения при малых усилиях.
Примеры: П-70, ПГ-700, МК-70/100-ПГ, 2113М.
Типичные характеристики:
- Диапазон: от десятков до 1000 МПа. Например, пресс П-70 выдаёт до 70 МПа, а МК-100-ПГ ‒ до 100 МПа.
- Рабочая среда: масло, вода или спецжидкости. Для кислородных приборов применяют исполнения с маркировкой «К», например, П-70-К.
- Особенности: простота конструкции, доступная цена, автономность. Позволяют получать высокие значения при малых усилиях.
Примеры: П-70, ПГ-700, МК-70/100-ПГ, 2113М.
Пневматические помпы и компрессоры
Если требуемый рабочий диапазон не предполагает очень высоких значений, а в качестве среды выступает воздух, целесообразно применять пневматическое оснащение. Эти аппараты предназначены для поверки приборов, работающих с газом. Компрессор служит источником сжатого воздуха, который затем с помощью специальных прессов (компараторов) повышают или понижают. Ручные пневматические прессы и стойки позволяют использовать сжатый воздух от внешнего источника для формирования избыточного и вакуумметрического давления.
Типичные характеристики:
- Диапазон: от вакуума до 2,5–6 МПа. Например, УСД-25П выдаёт от -95 кПа до +2,5 МПа.
- Рабочая среда: воздух, нейтральные газы.
- Особенности: чистота среды, безопасность для кислородных приборов (при условии обезжиривания), возможность создания как избыточного давления, так и разрежения (вакуума).
Примеры: Пресс УСД-25П, стойка пневматическая ТСК-25.
Типичные характеристики:
- Диапазон: от вакуума до 2,5–6 МПа. Например, УСД-25П выдаёт от -95 кПа до +2,5 МПа.
- Рабочая среда: воздух, нейтральные газы.
- Особенности: чистота среды, безопасность для кислородных приборов (при условии обезжиривания), возможность создания как избыточного давления, так и разрежения (вакуума).
Примеры: Пресс УСД-25П, стойка пневматическая ТСК-25.
Гидравлические прессы
Это более мощное и часто стационарное оснащение, предназначенное для получения экстремально высоких значений. В отличие от помп, которые могут быть переносными, прессы чаще устанавливают на стойки или плиты и применяют в лабораториях. Они предназначены для поверки и калибровки широкого спектра средств измерений, особенно тех, что требуют больших величин. Принцип основан на законе Паскаля: усилие, приложенное к малому поршню, многократно повышает давление на большом поршне.
Типичные характеристики:
- Диапазон: до 250–700 МПа и выше.
- Рабочая среда: масло.
- Особенности: высокая стабильность, возможность подключения нескольких приборов одновременно (часто имеют несколько выходных портов), большое выходное усилие.
Примеры: Пресс MC-213-O-250 (до 250 МПа), рабочий эталон РЭД (до 60 МПа).
Типичные характеристики:
- Диапазон: до 250–700 МПа и выше.
- Рабочая среда: масло.
- Особенности: высокая стабильность, возможность подключения нескольких приборов одновременно (часто имеют несколько выходных портов), большое выходное усилие.
Примеры: Пресс MC-213-O-250 (до 250 МПа), рабочий эталон РЭД (до 60 МПа).
Автоматизированные задатчики давления (АЗД, контроллеры давления)
Это устройства, применяемые для полностью или частично автоматизированной калибровки и поверки. Они сочетают в себе высокоточный эталон и генератор для автоматического создания и поддержания заданной величины. Контроллеры и задатчики позволяют программировать контрольные точки, автоматически стабилизировать давление и записывать результаты. Такое оснащение представляет собой отдельный класс и значительно упрощает работу и оформление протоколов.
Типичные характеристики:
- Диапазон: от вакуума до 60 МПа и выше (зависит от модели).
- Точность: высокая, определяется входящим в состав эталоном.
- Особенности: автоматизация процесса измерения и калибровки, высокая точность, возможность работы по программе.
Подробный разбор контроллеров и задатчиков как отдельного класса представлен в отдельном материале.
Типичные характеристики:
- Диапазон: от вакуума до 60 МПа и выше (зависит от модели).
- Точность: высокая, определяется входящим в состав эталоном.
- Особенности: автоматизация процесса измерения и калибровки, высокая точность, возможность работы по программе.
Подробный разбор контроллеров и задатчиков как отдельного класса представлен в отдельном материале.
Как работает создание давления: принцип
Независимо от типа, все генераторы работают по одному общему принципу: они повышают энергию рабочей среды (жидкости или газа), чтобы создать избыточное давление в замкнутой системе. Проще всего понять это на примере ручного гидравлического пресса, который работает по закону Паскаля: «Давление, приложенное к жидкости в замкнутом сосуде, передается во все точки этой жидкости одинаково».
Ручной насос или помпа закачивают жидкость в систему. Затем винтовой или рычажный механизм сжимает эту жидкость, создавая высокое давление. В пневматических системах компрессор или баллон со сжатым газом служат источником, а регуляторы и пресс-компараторы точно устанавливают нужное значение.
Таблица: сравнение устройств по диапазону и назначению
Как выбрать устройство для создания давления под задачу поверки
Выбор подходящего оснащения для генерации давления – ключевой этап при организации метрологической лаборатории или выездной поверки. Чтобы принять правильное решение, последовательно ответьте на вопросы:
1. В каком диапазоне нужно работать? Это самый главный параметр. Если ваши приборы рассчитаны до 1,6 МПа, вам не нужен пресс на 250 МПа. Для большинства задач достаточно гидравлического экземпляра на 60–70 МПа или пневматического на 2,5 МПа.
2. С какими средами работают ваши приборы? Для газовых образцов применяйте пневматическое оснащение. Для жидкостных – гидравлическое. Для кислородных приборов необходимо использовать специальные обезжиренные прессы и спецжидкости.
3. Где будет проходить поверка? В стационарной лаборатории удобно применять массивные прессы с несколькими портами. Для выездной поверки и калибровки необходимы портативные и лёгкие устройства, например, переносные гидравлические прессы (П-70) или пневматические компараторы (УСД-25П).
4. Какова частота и объём поверок? Если вы поверяете десятки приборов ежедневно, стоит инвестировать в автоматизированные задатчики и стойки, которые повышают производительность. Для небольших объёмов достаточно ручных помп.
5. Нужно ли создавать вакуум? Если необходимо формировать не избыточное давление, а разряжение, выбирайте пневматические устройства с функцией вакуума.
1. В каком диапазоне нужно работать? Это самый главный параметр. Если ваши приборы рассчитаны до 1,6 МПа, вам не нужен пресс на 250 МПа. Для большинства задач достаточно гидравлического экземпляра на 60–70 МПа или пневматического на 2,5 МПа.
2. С какими средами работают ваши приборы? Для газовых образцов применяйте пневматическое оснащение. Для жидкостных – гидравлическое. Для кислородных приборов необходимо использовать специальные обезжиренные прессы и спецжидкости.
3. Где будет проходить поверка? В стационарной лаборатории удобно применять массивные прессы с несколькими портами. Для выездной поверки и калибровки необходимы портативные и лёгкие устройства, например, переносные гидравлические прессы (П-70) или пневматические компараторы (УСД-25П).
4. Какова частота и объём поверок? Если вы поверяете десятки приборов ежедневно, стоит инвестировать в автоматизированные задатчики и стойки, которые повышают производительность. Для небольших объёмов достаточно ручных помп.
5. Нужно ли создавать вакуум? Если необходимо формировать не избыточное давление, а разряжение, выбирайте пневматические устройства с функцией вакуума.
Заключение
Правильный выбор генератора давления ‒ это основа для точной, безопасной и эффективной работы метрологической службы. Понимание различий между гидравлическими прессами, пневматическими помпами и контроллерами поможет подобрать оптимальное оснащение для ваших задач. Учитывайте необходимый диапазон, рабочую среду, условия эксплуатации и требуемую производительность, чтобы формировать надёжное давление для поверки на долгие годы.
Подробный разбор выбора и настройки конкретно прессов представлен в статье. У нас вы можете подобрать гидравлический пресс, ручную помпу или автоматизированный калибратор-контроллер в каталоге.
Подробный разбор выбора и настройки конкретно прессов представлен в статье. У нас вы можете подобрать гидравлический пресс, ручную помпу или автоматизированный калибратор-контроллер в каталоге.
