Приборы для измерения давления воздуха

В рудничной вентиляции для измерения атмосферного давления (абсолютного и относительного) используются барометры.

По принципу действия барометры делятся на 3 группы:

- ртутные;

- барометры-анероиды;

- пружинные барометры.

В шахтах барометры используются для замеров давления в отдельных точках подземных выработок при оперативном управлении вентиляцией, выполнении научно-исследовательских работ, а также во время производства депрессионных съемок. В последнем случае применяют высокоточные барометры-анероиды, которые получили специальное название микробарометров.

Единицы измерения.Различают абсолютное давление столба воздуха и разность давления.

Единицами измерения абсолютного давления являются:

Техническая атмосфера 1 ат = 9,80665 · 10⁴ Н/м²

1 ат = 10000 мм вод. ст. при 4⁰С

1 ат = 735,56 мм рт. ст. при 0⁰С

1 ат = 0,980665 бар

1 ат = 980,665 миллибар

1 мм рт. ст. = 133,332 Н/м²

1 бар = 10⁵ Н/м²

Чашечный ртутный барометр:малопригоден для работы в подземных условиях. Им используются в основном при проведении исследований на поверхности и для проверки барометров-анероидов. В отдельных случаях чашечный барометр можно использовать в шахтах для контроля депрессионных съемок, выполненных барометрами-анероидами.

Беспружинный барометр-анероид БАММ.Принцип работы прибора основан на изменении длины соединенных в один блок несколько анероидных коробок при повышении или понижении величины атмосферного давления.

Устройство прибора следующее (рис 6.3). Между двумя пластинами, соединенными металлическими столбиками, находятся приемный и передающий механизмы прибора.

Рис. 6.3. Барометр-анероид БАММ

Приемником давления служат 3 последовательно соединенные анероидные коробки. Одна плоскость блока коробок укреплена неподвижно, а ко второй присоединена тяга, которая приводит в действие шарнирно связанный с ней рычаг регулятора. Этот рычаг наглухо связан с осью. На верху оси также закреплен рычаг, соединенный с цепочкой. Второй конец цепочки системой соединений связан со стрелкой. Для ликвидации зазоров во всех подвижных деталях передаточного механизма барометра служит спиральная пружина (волосок).

К верхней пластине барометра прикреплен циферблат. Между пластинкой и циферблатом расположен ртутный термометр. Для установки стрелки прибора на деление шкалы, соответствующее истинному давлению, полученному, например, по ртутному барометру, со стороны неподвижного блока анероидных коробок имеется винт.

При повышении или понижении атмосферного давления анероидные коробки сжимаются или расширяются и передающая система поворачивает стрелку над циферблатом.

Следует отметить, что при понижении давления вследствие ослабления цепочки спиральная пружина (волосок), стремясь устранить появившийся люфт, поворачивает ось вместе со стрелкой. Шкала имеет пределы измерения 600-800 мм рт. ст., цена деления шкалы 0,5 мм рт. ст.

Измерение давления по барометру-анероиду производят в следующем порядке:

1. При отсчетах анероид обязательно должен лежать горизонтально, стеклом вверх.

2. Перед отсчетом нужно слегка постучать согнутым пальцем по стеклу анероида.

3. При отсчете показания стрелки следует смотреть вдоль стрелки под прямым углом к циферблату, свет должен падать в ом же направлении.

4. Отсчет производится с точностью до 0,1 мм.

5. Отсчитывают показания термометра при анероиде в целых градусах.

6. Согласно полученным показаниям стрелки термометра отыскивают в проверочном свидетельстве соответствующую поправку.

Недостатками анероидов являются непостоянство инструментальных поправок (поправка шкалы и добавочная поправка) с течением времени и присущие им явления так называемого ползания, заключающегося в том, что показания из запаздывают при быстром изменении давления.

Барографявляется самопишущим барометром-анероидом, который автоматически ведет непрерывную запись изменения давления атмосферы. Необходимость такого прибора в подземных выработках диктуется зависимостью газовыделения в шахте (экстренные выделения) от колебаний атмосферного давления. Непрерывная регистрация изменения давления дает возможность своевременно принять необходимые меры для предупреждения увеличения газовыделения.

Лента барографа представляет собой полоску бумаги, разграфленную горизонтальными параллельными прямыми и вертикальными дугами. Горизонтальные деления выражают давление в мм рт. ст., одно деление соответствует 1 мм рт. ст. Вертикальные дуги соответствуют времени.

Промышленность выпускает барографы с амплитудой колебания давления от 720 до 790 мм. Точность показаний ± 1 мм.

Воспринимающая часть состоит из группы небольших, последовательно свинченных анероидных коробок, из которых выкачан воздух, а внутри каждой помещена пружина в виде рессоры для того, чтобы коробки не сплющивались под влиянием внешнего давления.

Пишущая часть барографа состоит из барабана, вращающегося от часового механизма и пера для записи. Прибор рекомендуется устанавливать в помещении, где температура воздуха остается примерно постоянной. Как и в анероидах, в барографе имеется регулировочный винт, служащий для установки стрелки по показанию ртутного барометра. Каждый барограф должен быть проверен соответствующим поправочным свидетельством.