Ячейки для измерения давления

Датчики Метран-150 и Rosemount на базе емкостной ячейки

В статье рассматривается новый датчик давления Метран-150 и Rosemount на базе емкостной ячейки. Описаны конструкция и эксплутационные характеристики изделий. Указаны их основные преимущества.

Промышленная группа «Метран», г. Челябинск

История применения емкостного сенсора насчитывает уже более 40 лет. Впервые емкостный метод для измерения давления был успешно применен в 1969 году, в датчиках Rosemount. Именно тогда был создан легендарный датчик давления Rosemount 1151, ставший бестселлером. Несколько лет назад началось активное замещение датчиков Rosemount 1151 семейством более современных приборов Rosemount 2051, Rosemount 3051 и Rosemount 3051S.

В датчике Метран-150 в качестве одного из первичных преобразователей давления также используется новая емкостная ячейка Rosemount (рис. 1). Она образована двумя цилиндрическими основаниями 1, между которыми расположена плоская металлическая мембрана 2. На торцах цилиндрических оснований, обращенных к поверхности мембраны, имеются диэлектрические вкладыши 3 с тонкопленочными металлическими электродами 4. Цилиндрические основания и мембрана сварены между собой по наружному контуру, образуя симметричную и прочную конструкцию ячейки. Таким образом, между металлической мембраной и электродами, расположенными по обе стороны от нее, образованы две емкости конденсаторов.

Источник

Ячейка для измерения давления в камерах высокого давления

Номер патента: 505915

Текст

О П И С А Н И Е ц 505%5ИЗОБРЕТЕН Йя Сааз Саветских Социалистических Респ 1 блик(23) ПриоритетОпубликовано 05,03,76, В-,ете,гь0Дата опубликования описания 13.05,76 5) Ч 1(чб 011. 11,00 Государственый комитет Совета Министров СССР(71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР(54) ЯЧЕЙКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В КАМЕРАХ ВЫСОКОГО ДАВА ЕН ИЯИзобретение относится к устройствам для измерения давления в камерах высокого давления и может использоваться как при синтезе сверхтвердых материалов, так и при различых исследованиях.Известна ячейка для измерения высокого давления, состоящая из корпуса, выполненного из электроизоляционного материала, например хлористого серебра, внутри которого помещены в виде цилиндриков реперные материалы, скачкоооразно изменяощие свой объем при определенных давлениях, а по наружной поверхности корпуса в специальной винтовой канавке намотана манганиновая проволока.Принцип действия известной я сйки следующий.При еагружснии каме 1 эь В 1 сокого давления сопротивление манганинового датчика возрастает с повышением давления до тех пор, пока не будет достигнуто давление перехода одного из эталонных вкладышей. В этой точке объем вкладыша внутри корпуса изменяется скачком и сама манганиновая катушка реагирует на внезапное локальное изменение давления понижением сопротивления. Зависимость сопротивления от истинной величины давления имеет вид отрезков, разделенных спадами сопротивления, с почти линейным ростом сопротивления, Такую зависимость можно экстраполировать до необходимого рабочего давления.Однако точность измерения давления с помощью известной ячейк.» невелика, так как 5 при изменении ооъема одного из реперныхматериалов скачок электросопротивленпя манганина происходит с запаздыванием, ввиду вязкости передающих давление твердых веществ.10 Для того, чтобы обьемные скачки реперных материалов надежно фиксировались манганиновым датчиком, их геометрические размеры должны быть достаточно велики, поэтому применение такой ячейки приводит к 15 уменьшению полезного объема реакционногососуда камеры, а при последующем нагреве для проведения, например, процесса синтеза, реперные материалы и хлористое серебро вступает во взаимодействие с реакционным 20 составом.Целью изобретения является повышениеточности измерения давления, уменьшение габаритов и возможность нагрева камеры после создания давления. Эта цель достигается 25 тем, что в ячейке манганиновый датчик давления выполнен в виде плоской спирали, один конец которой соединен через отверстие в корпусе с деталями камеры высокого давления, а другой — с изолированным электровы 30 водом из камеры высокого давления, приэтом элемент из реперных материалов расположен в одной плоскости с манганиновымдатчиком и через отверстия в корпусе контактирует с деталями камеры высокого давления.На фиг, 1 показана ячейка высокого давления; на фиг. 2 — схема ее расположения вкамере высокого давления,На чертежах даны следующие обозначения1 — манганиновый датчик, 2 и 3 — реперныематериалы, 4 — корпус, 5 — электровывод,6 — реакционный состав, 7 — контейнер, 8 -трафитовые диски,При нагружении камеры высокого давления происходит равномерное изменение сопротивления манганинового датчика 1, которое регистрируется омметром, включенныммежду точками а и б. Измерительный ток вэтом случае проходит через электровывод 5,манганиновый датчик 1, графитовый диск 8.Одновременно производится измерение электросопротивления реперных материалов 2 и3 прибором, включенным между точками а ив, в цепь, состоящую из графитового диска 8,реперных материалов 2 и 3 электропроводного реакционного состава 6,При достижении давлений фазовых переходов реперных материалов 2 и 3 происходитскачок их электросопротивления, что фиксируется соответствующим прибором. Одновременно делается отметка на диаграмме записисопротивления манганинового датчика 1.Для экстраполирования полученной зависимости давления в камере достаточно определить сопротивление манганинового датчика1 при двух фазовых переходах реперных материалов 2 и 3,Преимущество такой ячейки заключаетсяповышенной точности измерения давления,так как фиксация начала фазовых переходови отметка этого момента на диаграмме записи сопротивления манганинового датчика 1происходит одновременно и не зависит отсвойств передающей давление среды.В используемых камерах высокого давления типа чечевица минимальный градиент давления отмечается в плоскостях, перпендикулярных оси реакционного сосуда, Поэтому плоскостная конструкция ячейки исключает влияние градиентов давления на сопротивле ние манганинового датчика 1.Поскольку в ячейке фазовые переходы реперных материалов 2 и 3 фиксируются методом измерения их электросопротивления, а не скачков объемов, то эти материалы берутся в 10 виде кусочков тонкой проволочки или пленки,что значительно уменьшает объем и габариты ячейки.Такая конструкция ячейки позволяет нагревать реакционный сосуд после создания дав ления.Нагрев реакционного состава 6 производят,увеличивая напряжение, приложенное к элементу из реперных материалов 2 и 3. При этом ток через реперные материалы 2 и 3 20 увеличивается, что приводит к их разогревуи обугливанию корпуса 4 ячейки, который становится электропроводным и обеспечивает прохождение тока нагрева через все сечение реакционного состава 6.25Формула изобретенияЯчейка для измерения давления в камерахвысокого давления, содержащая элемент из реперных материалов и проволочный мангаЗ 0 ниновый датчик давления, расположенные внепосредственной близости друг от друга в корпусе из электроизоляционного материала, отлич аю ща яся тем, что, с целью повышения точности измерения давления, умень щения габаритов и возможности нагрева камеры после создания давления, в ней манганиновый датчик давления выполнен в виде плоской спирали, один конец которой соединен через отверстие в корпусе с деталями ка меры высокого давления, а другой — с изолированным электровыводом из камеры высокого давления, при этом элемент из реперных материалов расположен в одной плоскости с манганиновым датчиком и через отверстия в 45 корпусе контактирует с деталями камеры высокого давления.505915 Ри 2 1Р оо о о о Составитель О. Полев Техред 3, Тараненко Редактор В. Фельдман Корректор Л. Котова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 987/20 Изд,253 Тираж 1068 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5

Заявка

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ АН УКРАИНСКОЙ ССР

ПРИХНА АЛЕКСЕЙ ИОСИФОВИЧ, ВИШНЕВСКИЙ ЭДМУНД БРОНИСЛАВОВИЧ, УСТИНЦЕВ ВИТАЛИЙ МИХАЙЛОВИЧ

Источник

Как выбрать тонометр для измерения давления

Тонометр – прибор, который должен быть в каждой семье, потому что проблемы с давлением – явление частое. Рассказываем, как выбрать подходящий тонометр

Один из самых часто используемых медицинских приборов – тонометр. По статистике, около половины жителей планеты имеют те или иные проблемы с артериальным давлением (как повышенное, так и пониженное). Выходит, что как минимум в каждой второй семье должен быть такой аппарат, как тонометр.

Конечно, можно измерять давление у своего семейного врача, но лучше ведь иметь возможность контролировать артериальное давление именно тогда, когда вы ощутили ухудшение самочувствия, в любой момент дня и ночи – чтобы оперативно принять меры (выпить лекарство или вызвать скорую помощь при резком скачке). Мы поможем вам разобраться, чем отличаются представленные сегодня на рынке аппараты для измерения давления, ведь у неосведомленного покупателя просто разбегаются глаза от разнообразия предложений.

Мы расскажем, на что обратить внимание при выборе тонометра, какой тип прибора вам подойдет в зависимости от вида нагнетания и стравливания воздуха, что лучше: механика, полуавтомат или автомат.

Какие бывают тонометры

Обычно такими тонометрами пользуются врачи в поликлиниках. Состоят такие аппараты из груши, манжеты и манометра. Воздух в манжету сначала нагнетается с помощью груши, а потом стравливается. На шкале врач фиксирует цифры верхнего и нижнего кровяного давления (систолического и диастолического). Данный вид приборов максимально точен. Но. Обычный человек вряд ли сможет самостоятельно измерять себе давление таким прибором – для этого нужны определенные навыки.

Такой прибор – это своего рода промежуточный вариант между механикой и автоматом. То есть благодаря груше воздух накачивается в манжету, а вот стравливание и определение показателей (выведение цифр на экран) уже происходят автоматически.

Пожалуй, данный вид тонометров – самый удобный и «продвинутый». Никаких особых навыков и познаний от пользователя не требуется. Давление измеряется автоматически, только нужно занять правильное положение: максимально расслабиться, чтобы спина была ровной, ноги не скрещивать, не разговаривать). Надеваете манжету, нажимаете на кнопку, ждете несколько секунд – и результат на дисплее!

Какой тонометр выбрать?

Давление необходимо измерять, когда вы находитесь в состоянии максимального покоя. Наверное, вряд ли вам удастся расслабиться, если одна рука будет занята сжиманием груши, а мозг – считыванием информации по стрелке дисплея. Поэтому механическая модель для самостоятельного измерения давления вряд ли подходит.

Что касается методов измерения давления разными приборами, то:

механические работают по методу Короткова – он основан на прослушивании пульсации пережатой артерии;
в полуавтоматах и автоматах – осциллометрический метод, суть которого в том, что в манжете тонометра фиксируются колебания давления крови, когда она проходит через сдавленный участок артерии.

Врачи говорят, что оба метода измерения точны, но при этом есть некоторые модели тонометров, в которых – два метода измерения давления: и осциллометрический, и метод Короткова. Это такая себе «двойная проверка», помогающая свести к минимуму погрешность.

Типы манжеты тонометра

Автоматические тонометры делятся на подвиды в зависимости от типа манжеты. Бывают манжеты на плечо (привычные для нас) и на запястье (встречаются реже). При этом на точность измерения тип манжеты не влияет.

Думаете, о манжете написать нечего? Манжета да и манжета… Но производители постарались учесть особенности каждого пользователя, поэтому предлагают манжеты разных размеров – в зависимости от полноты руки пациента. Обычно тонометр комплектуется манжетой универсального размера (удлиненного). Но дополнительно вы можете купить манжеты для ребенка или человека с полной рукой – именно к модели того тонометра, который вы выбрали (эту опцию нужно уточнять при покупке аппарата).

Размеры манжет тонометров бывают:

детские – до 22 см;
средние – 22-23 см;
большие – более 32 см.

Также манжеты различаются по мягкости, материалу изготовления и количеству швов. Форму манжеты тоже важно учитывать при покупке тонометра. Веерообразная манжета – самая удобная, поскольку она равномерно распределяет давление на плечо. И это не только снижает болевые ощущения, но и сводит к нулю риск погрешности.

Такие тонометры на нашем рынке появились относительно недавно и стали весьма популярными у пользователей.

Тонометры со встроенной памятью

Во многих современных тонометрах имеется встроенная память. Поэтому им могут пользоваться несколько членов семьи, а результаты их измерений будут сохраняться в памяти прибора. Если же тонометром будет пользоваться один человек, можно не доплачивать за эту функцию – берите модель без встроенной памяти. Также есть модели, фиксирующие 30 и более измерений, а потом выводящие среднее давление, исходя из цифр, которые сохраняются в памяти. Учтите и такую опцию при покупке тонометра.

Если дата измерения давления – важный для вас момент, выбирайте для себя модель с такой функцией. В зависимости от производителя и модели количество ячеек, запоминающих дату, может быть разным.

Тип питания тонометра

По типу питания тонометры могут работать от сети или от батареек. Но чаще всего в комплекте к тонометру идут и батарейки, и сетевой адаптер (иногда его нужно докупать отдельно). Поэтому вы можете измерять давление и дома, и в поездках – на точность измерения тип питания не влияет.

Дополнительные индикаторы тонометров

Современные автоматические тонометры оснащены различными индикаторами.

Индикатор аритмии. Нужная функция для тех, у кого есть проблема с сердечным ритмом. Если у человека мерцательная аритмия, ему стоит использовать тонометр, специально разработанный для таких нюансов.
Интеллектуальное измерение. Это функция измерения давления во время нагнетания воздуха. Это позволяет узнать его максимальный предел. Например, при верхней отметке уровня давления у человека 120, воздух будет нагнетаться до 160, при отметке 160 – до 200 и т. д. Так манжета не будет накачиваться больше, чем нужно, а при накачивании не будет неприятных ощущений.
Индикатор движения и неправильного положения манжеты. Эта опция помогает тем, кто ранее не пользовался тонометром, не совершать никаких ошибок. Если манжета надета неправильно или человек двигался во время измерения давления, тонометр издаст звук
Индикатор пульса. У многих тонометров есть функция измерения частоты сердечных ударов во время проверки давления.
Индикатор повышенного давления. На дисплее есть курсор, указывающий, в каких пределах находится давление (по рекомендациям ВОЗ: пониженное, нормальное, повышенное). В некоторых моделях есть также светодиодный индикатор, который оповещает, что давление выше нормального (как верхнее, так и нижнее).
Расчет среднего значения. Тонометр рассчитывает среднее значение из трех измерений, которые сделаны в течение десяти минут – так можно получить более точный результат. Ведь при первом измерении человек может быть взволнованным, может быть неправильно надета манжета, неправильно положение тела. А среднее значение помогает нивелировать все погрешности при измерении.

Дополнительные функции тонометра

На точность измерения давления дополнительные функции не влияют, но помогают пользователю получить максимум удобства и возможностей.

Подключение к компьютеру, планшету или смартфону. С помощью этой опции можно передавать и записывать результаты измерения на электронные устройства. Это позволяет сохранять и анализировать данные за конкретный период и пересылать их врачу. Подключать тонометр можно как с помощью кабеля, так и передавать данные по Bluetooth или Wi-Fi. Если вы будете покупать такой тонометр, обратите внимание на его совместимость с операционными системами (Android или iOS)/
Звуковое сопровождение или крупный дисплей. Если у пользователя есть проблемы со зрением или человек незрячий, тонометр будет проговаривать результаты измерений. Для пожилых людей, у которых слабое зрение, есть тонометры с большим экраном.
Встроенные часы. Если пациент должен вести «дневник гипертоника» или регулярно контролировать свое давление, в тонометр встроены часы, чтобы знать, когда измерено давление.

Источник