Приборы для измерения давления сообщение

Обновлено: 30.06.2024

Классификация, группы и типы приборов для измерения вакуумметрического и избыточного давлений. Схема, устройство и принцип действия жидкостных манометров, их достоинства и недостатки. Отличие вакуумметра от барометра. Применение напоромеров и тягомеров.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	22.06.2016
Размер файла	349,2 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ПЕРМСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

Реферат на тему:

Приборы для измерения давления

Проверил: П.М. Викторовна

Классификация манометров

Манометр - прибор, измеряющий давление жидкости или газа.

В зависимости от назначения приборы для измерения давления делятся на следующие основные группы:

· манометры - для измерения избыточного давления;

· вакуумметры - для измерения вакуумметрического давления (вакуума);

· мановакуумметры - для измерения вакуумметрического и избыточного давлений;

· напоромеры - для измерения малых избыточных давлений;

· тягомеры - вакуумметры с минусовым пределом;

· барометры - для измерения атмосферного давления;

· баровакуумметры - для измерения абсолютного давления;

· дифференциальные - для измерения разности давлений.

По принципу действия все приборы для измерения давления можно разделить на следующие типы:

· жидкостные - приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается весом столба жидкости, а изменение уровня жидкости в сообщающихся сосудах служит мерой давления, называются жидкостными.

К этой группе относятся чашечные и U-образные манометры, диффманометры и др.;

· грузопоршневые - приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается усилием, создаваемым калиброванными грузами, воздействующими на свободно передвигающийся в цилиндре поршень;

· приборы с дистанционной передачей показаний - приборы, в которых используются изменения тех или иных электрических свойств вещества (электрического сопротивления проводников, электрической емкости, возникновение электрических зарядов на поверхности кристаллических минералов и др.) под действием измеряемого давления. К таким приборам относятся манганиновые манометры сопротивления, пьезоэлектрические манометры с применением кристаллов кварца, турмалина или сегнетовой соли, емкостные манометры, ионизационные манометры и др.;

· пружинные - приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается силами упругости пружины, деформация которой служит мерой давления. Благодаря простоте конструкции и удобству пользования пружинные приборы получили широкое применение в технике.

Устройство жидкостных манометров

В жидкостных манометрах измеряемое давление уравновешивается давлением столба жидкости.

Простейшие жидкостные манометры состоят из U-образной стеклянной трубки и прямолинейной шкалы с равномерными делениями.

Наименьшее деление шкалы 1 мм. Шкала обычно двусторонняя с нулевой отметкой посередине. Оба конца трубки заполнены жидкостью до нулевой отметки.

Принцип действия

При подводе давления к одному концу трубки жидкость перетекает и сквозь стекло видна разница в уровнях жидкости. Разность уровней, выраженная в миллиметрах, дает значение измеряемого давления.

Если в трубку налита ртуть, величина давления выразится в миллиметрах ртутного столба. давление манометр напоромер

При заполнении трубки водой давление будет измеряться в миллиметрах водяного столба.

В случае заполнения трубки другими жидкостями необходимо производить пересчет по удельному весу жидкости.

Так, например, для пересчета на миллиметры водяного столба нужно показания манометра с данной жидкостью умножить на удельный вес жидкости, при пересчете на миллиметры ртутного столба - умножить на удельный вес данной жидкости и разделить на удельный вес ртути 13,6.

Разница в диаметрах левой и правой частей трубки не влияет на результат измерения. Не обязательно также заполнять трубку жидкостью до уровня, точно совпадающего с нулевой отметкой на шкале, так как при отсчете показаний учитывается только разность уровней по количеству делений шкалы.

Когда уровни жидкости в обеих частях располагаются с разных сторон по высоте от нулевой отметки, показание прибора равно сумме делений.

Жидкостные манометры с непосредственным отсчетом столба жидкости просты по конструкции, достаточно точны и имеют стабильные показания.

Однако они могут быть использованы для измерения давления и разрежения в небольших пределах, так как при увеличении пределов измерения соответственно растут габаритные размеры приборов. Кроме того, эти приборы обладают недостаточной механической прочностью из-за наличия стеклянных трубок.

Достоинства:

· быстроту установки и пуска

Недостатки:

· плохая видимость шкалы и мениска

· хрупкость вследствие наличия стеклянных частей,

· возможность выброса рабочей жидкости при внезапном увеличении давления,

· невозможность дистанционной передачи и автоматической записи показаний,

· незначительные пределы измерения.

Подобные документы

Средства измерения температуры. Характеристики термоэлектрических преобразователей. Принцип работы пирометров спектрального отношения. Приборы измерения избыточного и абсолютного давления. Виды жидкостных, деформационных и электрических манометров.

учебное пособие [1,3 M], добавлен 18.05.2014

Виды давления, классификация приборов для его измерения и особенности их назначения. Принцип действия мановакуумметров, характеристика их разновидностей. Многопредельные измерители и преобразователи давления. Датчики-реле давления, виды манометров.

презентация [1,8 M], добавлен 19.12.2012

Применение, устройство и принцип действия приборов для измерения давления: барометр-анероид, жидкостный и металлический манометр. Понятие атмосферного давления. Загадки об атмосферных явлениях. Причины различия в показателях давления с ростом высоты.

презентация [524,5 K], добавлен 08.06.2010

Основные типы, устройство, принцип действия датчиков, применяемых для измерения давления. Их достоинства и недостатки. Разработка пьезоэлектрического преобразователя. Элементы его структурной схемы. Расчет функций преобразования, чувствительности прибора.

курсовая работа [782,1 K], добавлен 16.12.2012

Понятие измерения в теплотехнике. Числовое значение измеряемой величины. Прямые и косвенные измерения, их методы и средства. Виды погрешностей измерений. Принцип действия стеклянных жидкостных термометров. Измерение уровня жидкостей, типы уровнемеров.

Давление — это физическая величина, характеризующая напряжённое состояние среды (жидкой или газообразной. Давление возникает в результате действия силы на поверхность тела. Оно определяет термодинамическое состояние веществ. Давлением во многом определяется ход технологического процесса, состояние технологических аппаратов и режимы их функционирования. С задачей измерения давления приходится сталкиваться в измерениях некоторых технологических параметров, например расхода газа или пара, при изменяющихся термодинамических параметрах, уровня жидкости, и др. Повышенное или пониженное давление (несоблюдение режима) в ходе технологического процесса в каком-либо аппарате может привести к потере качества продукта на конечной стадии процесса.

По Международной системе единиц (СИ), единицей измерения давления принят паскаль (Па) — давление, создаваемое силой в 1 ньютон (Н), равномерно распределенной по поверхности площадью 1м² и направленной нормально к ней. Для технических измерений была принята техническая атмосфера, равная давлению, которое производит сила в 1 кгс (9,80665 н) на площадь в 1 см². Разнообразие видов измеряемых давлений, а также областей их применения в технологии обусловило использование наряду с системной единицей давления и внесистемных единиц. К их числу относятся бар, миллиметр ртутного столба, килограмм-сила на квадратный сантиметр, килограмм — сила на квадратный метр, миллиметр водяного столба.

Приборы давления применяются для контроля и управления технологическими процессами. Это устройства служат для прямого или косвенного сравнения измеряемой величины с мерой. На промышленных установках наиболее распространены манометры избыточного давления, имеющие обычно нулевую точку отсчета (от атмосферного давления). Применяются и узкопредельные манометры — манометры с безнулевой шкалой.

Напоромеры — это манометры избыточного давления в газовых средах с верхним пределом измерения не более 40 кПа.

Вакуумметры — это приборы для измерения давления разреженного газа.

Тягомеры — это вакуумметры для измерения давления разреженного газа с верхним пределом измерения не более — 40 кПа.

Мановакуумметры — предназначенных для измерения избыточного давления и давления разреженного газа.

Тягонапоромеры — это мановакуумметры для газовых сред с верхним пределом измерения не более 20 кПа.

Дифманометры — это приборы измеряющие разность двух давлений.

Манометры применяют для измерения постоянных и переменных по направлению давлений.

Постоянным давлением — считают давление, не изменяющееся или плавно изменяющееся по времени со скоростью не более 1% / cек. от суммы верхних пределов измерений приборов.

Переменным давлением — считают давление, плавно и многократно возрастающее или убывающее по любому периодическому закону со скоростью от 1 до 10% /с от суммы верхних пределов измерений.

По принципу действия средства измерений давления подразделяются на следующие:

Жидкостные — основанные на уравновешивании измеряемого давления соответствующего столба жидкости.

Деформационные (пружинные) — измеряющие давление по величине деформации упругих различных элементов или по развиваемой ими силе.

Грузопоршневые — в которых измеряемое давление уравновешивается внешней силой, действующей на поршень.

Электрические — основанные или на преобразовании давления в одну из электрических величин, или на изменении электрических свойств материала под действием давления. Такое подразделение не является полным и может быть дополнено средствами измерений, основанными на других физических явлениях.

Жидкостные средства измерений давления с гидростатическим уравновешиванием.

В жидкостных приборах с гидростатическим уравновешиванием мерой измеряемого давления является высота столба рабочей жидкости. В качестве рабочей жидкости, называемой затворной или манометрической, применяются дистиллированная вода, ртуть, этиловый спирт, трансформаторное масло. Выбор рабочей жидкости определяется диапазоном измеряемого давления, условиями эксплуатации и требуемой точностью измерений.

В настоящее время номенклатура жидкостных средств измерений давления с гидростатическим уравновешиванием существенно ограничена. В большинстве случаев они заменены более совершенными деформационными средствами измерений.

К числу жидкостных средств измерений давления (разности давлений и разряжения) с гидростатическим уравновешиванием, ещё применяются на технологических потоках, относятся поплавковые и колокольные дифманометры. Принцип действия поплавковых дифманометров основан на уравновешивании измеряемого перепада давления гидростатическим давлением, создаваемым столбом рабочей жидкости, заполняющей дифманометр. Поплавковый дифманометр представляет собой два сообщающихся сосуда. Площадь одного сосуда значительно больше другого. Внутренняя полость сообщающихся сосудов заполняется рабочей жидкостью (ртутью или трансформаторным маслом) до нулевой отметки. О значение измеряемой разности давлений судят по отсчетному устройству, указатель которого механически связан с поплавком, расположенным в полости широкого сосуда.

Поплавковые дифманометры рассчитаны на номинальные перепады давления, верхние пределы которых ограничены значениями от 6,3 кПа до 0,10 кПа. Такие дифманометры используются при статических давлениях измеряемой среды не более 25 МПа. Класс точности 1,0 и 1,5.

Колокольные дифманометры этого типа представляю собой колокол, погруженный в рабочую жидкость и перемещающийся под влиянием разности давлений. Противодействующая сила создается за счет утяжеления колокола при его подъеме и уменьшении тяжести колокола при его погружении. Достигается это за счет изменения гидростатической подъемной силы, действующей на колокол согласно закона Архимеда.

Колокольные дифманометры с гидростатическим уравновешиванием обладают высокой чувствительностью и использовались для измерения малых давлений, перепадов давлений и разряжений.

Деформационные средства измерений давления.

Высокая точность, простота конструкции, надежность и низкая стоимость являются основными факторами, обуславливающими широкое распространение деформационных приборов для измерения давления в промышленности. Эти приборы предназначены для измерения избыточного давления и разряжения неагрессивных жидких и газообразных сред.

Принцип действия деформационных средств измерений давления основан на использовании упругой деформации чувствительного элемента или развиваемой им силы. Мерой измеряемого давления в средствах измерений данного типа является деформация упругого элемента или развиваемая им сила. Наибольшее распространение в практике измерений получили три основные формы чувствительных элементов: трубчатые пружины, сильфоны и мембраны.

Трубчатая пружина (пружина Бурдона) — упругая криволинейная металлическая полая трубка, один из концов которой имеет возможность перемещаться, а другой — жестко закреплен. Трубчатые пружины используются в основном для преобразования измеряемого давления, поданного во внутреннее пространство пружины, в пропорциональное перемещение ее свободного конца. Наиболее распространена одновитковая трубчатая пружина, представляющая собой изогнутую по дуге окружности трубку с обычно овальным поперечным сечением. Под влиянием поданного избыточного давления трубка раскручивается, а под действием разряжения скручивается. Для передачи перемещения свободного конца деформационного чувствительного элемента к указателю манометра используют секторные и рычажные передаточные механизмы. С помощью передаточного механизма перемещение свободного конца трубчатой пружины в несколько градусов или миллиметров преобразуется в угловое перемещение стрелки на 270 — 300 г.

Манометры имеют разные шкалы в зависимости от контролируемого параметра и градуируются в кгс/ cм2. Рабочая зона манометра находится на средине шкалы и должна быть не более 2/3 от шкалы. Для отсчета показаний во многих приборах имеются отсчетные приспособления (чаще всего шкала или указатель). Шкала — это совокупность отметок, расположенных вдоль какой — либо линии или по окружности (манометры), которые изображают ряд последовательных чисел, соответствующих значениям измеряемой среды. Значение измеряемой величины, соответствующее одному делению, называют ценой деления шкалы. Указатель шкалы представляет собой в большинстве случаев стрелку, позволяющую отсчитывать по шкале значение измеряемой величины. На шкале обычно указывают класс точности прибора.

Сильфон — тонкостенная цилиндрическая оболочка с поперечными гофрами способная получать значительные перемещения под действием давления или силы. При действии осевой нагрузки, внешнего или внутреннего давления длина сильфона изменяется, увеличиваясь или уменьшаясь в зависимости от направления приложенной силы. В значительных пределах деформация сильфона пропорциональна действующей силе, т. е. характеристика сильфона прямолинейна. В пределах линейности статической характеристики сильфона отношение действующей на него силы к вызванной ею деформации остается постоянным и называется жёсткостью сильфона. Для увеличения жесткости внутри сильфона часто помещают пружину. Сильфоны изготовляют из бронзы различных марок, углеродистой стали, нержавеющей стали, алюминиевых сплавов и др. Серийно производят бесшовные и сварные сильфоны диаметром от 8 — 10 до 80 — 100 мм и толщиной стенки 0,1 — 0,3мм.

Приборы этого типа предназначены для измерения избыточного давления, разряжения и разности давлений.

Мембраны бывают упругие и эластичные. Упругая мембрана — гибкая круглая плоская (плоская мембрана) или гофрированная (гофрированная мембрана) пластина, способная получить прогиб под действием давления. Статическая характеристика плоских мембран изменяется нелинейно с увеличением давления, поэтому здесь в качестве рабочего участка используют небольшую часть возможного хода. Гофрированные мембраны могут применяться при больших прогибах, чем плоские, так как имеют значительно меньшую нелинейность характеристики. Мембраны изготавливают, из различных марок стали, бронзы, латуни и т. д. Эластичная мембрана, предназначена для измерения малых давлений и разности давлений, представляет собой зажатые между фланцами плоские или гофрированные диски, выполненные из прорезиненной ткани, тефлона и др.

Измерительные приборы с чувствительным мембранным элементом предназначены для измерения атмосферного и избыточного давлений и разряжения. Из-за малости усилий, развиваемых чувствительным деформационным элементом, мембранные приборы выпускаются в основном показывающими. Принцип действия приборов состоит в преобразовании измеряемого давления или разряжения в перемещение жесткого центра чувствительного мембранного элемента, которое с помощью передаточного механизма преобразуется во вращательное движение указателя.

Грузопоршневые манометры.

Грузопоршневые манометры — в основном применяются в качестве эталонных и образцовых приборов для градуировки и поверки различных видов пружинных манометров, так как они отличаются от манометров других видов высокой точностью и широким диапазоном измерений.

Принцип действия состоит в уравновешивании давления, действующего на поршень с одной стороны, давлением грузов с другой стороны.

Электрические средства измерений давления.

К электрическим средствам измерения давления относятся выпускаемые в настоящее время измерительные преобразователи давления, основанные на методе прямого преобразования, различаются как видом деформационного чувствительного элемента, так и способом преобразования его перемещения или развиваемого им усилия в сигнал измерительной информации. Для преобразований применяются индуктивные, дифференциально- трансформаторные, емкостные, тензорезисторные и др. преобразовательные элементы. Преобразование усилия, развиваемого чувствительным элементом, в сигнал измерительной информации осуществляется пьезоэлектрическими элементами.

Индуктивные преобразователи давления — мембрана воспринимающая давление, является подвижным якорем электромагнита. Под действием измеряемого давления мембрана перемещается, что вызывает изменение электрического сопротивления индуктивного преобразовательного элемента.

Эта величина измеряется обычно мостами переменного тока или резонансными контурами. с последующим отображением на шкале прибора.

Дифференциально — трансформаторный преобразователь — содержит деформационный чувствительный элемент и деформационно — трансформаторный преобразователь. Дифференциально — трансформаторный преобразователь содержит каркас из диэлектрика, на котором размещены катушка с первичной обмоткой, состоящей из двух секций и двух секций вторичной обмотки. Внутри канала катушки расположен подвижный сердечник из магнитомягкого материала, связанный с пружиной тягой. К выходу вторичной обмотки подключен делитель, состоящий из регулируемого и постоянного резисторов. Принцип действия основан на возникновении магнитного потока, пронизывающего обе секции вторичной обмотки и индуцирующие в них ЭДС, при протекании по первичной обмотке токового сигнала. Выходной сигнал определяется взаимной индуктивностью между первичной обмоткой и выходной цепью и может быть представлен в виде сигнала напряжения переменного тока. Преобразование измеряемого давления осуществляется путем преобразования давления в деформацию (перемещение) чувствительного элемента и последующего преобразования в электрический сигнал, приходящий на показывающий прибор в операторной.

Емкостной преобразователь — измерение давления основано на зависимости емкости преобразовательного элемента от перемещения мембраны под действием измеряемого давления. Преобразователь состоит из металлической мембраны, являющейся подвижным электродом емкостного преобразовательного элемента и неподвижного электрода изолированного от корпуса с помощью кварцевых изоляторов.

Тензорезисторные преобразователи — это приборы оснащенные преобразовательными элементами тензорезисторного типа и получили название тензорезисторных измерительных преобразователей давления. Преобразователи давления этого вида представляют собой чувствительный деформационный элемент, чаше всего мембрану, на которую наклеиваются или напыляются тензорезисторы (тензодатчик). В основе принципа лежит явление тензоэффекта, суть которого состоит в изменении сопротивления проводников и полупроводников при их деформации. Под воздействием измеряемого давления деформируемый упругий элемент вызывает пропорциональное изменение электрического сопротивления тензорезисторов, собранных по мостовой схеме, которое в дальнейшем преобразуется и усиливается для формирования унифицированного аналогового выходного сигнала (4 – 20 мА).

Системы измерения давления сред на современных автоматизированных производствах используют в качестве первичных преобразователей измерительные преобразователи (датчики) давления с выходными электрическими токовыми сигналами.

Эти датчики по сравнению с показывающими манометрами имеют значительно более высокий класс точности, более трудоемки в наладке, при проверке требуют применения образцовых высокоточных средств измерения на входе и выходе.

На рисунке представлена схема электрического соединения оборудования КИП, обеспечивающего контроль давления на технологической установке.

Преобразователь давления устанавливается во взрывоопасном помещении или в специальном шкафу на территории технологической установки. Они как правило, не имеют шкалы, позволяющей непосредственно оценить давление, а преобразуют его в электрический сигнал. Измеряемое давление воздействующее на тензодатчик, преобразуется электронным блоком в токовый сигнал, который передается по искробезопасной двухпроводной линии передачи к терминальному оборудованию и блоку питания, находящимся во невзрывоопасном (операторная или машинный зал) помещении.

Блок питания обеспечивает по той же линии питание первичного преобразователя (датчика давления) и терминального оборудования.

Измерение давления – необходимая процедура для людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. Сегодня предлагается множество тонометров для домашнего использования. Но правильно ли вы измеряете давление, когда врача нет рядом? Мы расскажем, что нужно знать об этой процедуре и как обеспечить максимальную достоверность результатов.

Что такое давление

Артериальное давление – это показатель силы воздействия крови на стенки сосудов. На практике измеряют два его вида, в зависимости от направления движения крови.

В работе системы кровообращения выделяют две фазы, составляющие промежуток между двумя ударами сердца. Систола сопровождается сокращением мышцы. Происходит выброс крови, которая попадает в сосуды и направляется к органам. В этот момент измеряют систолическое давление (так называемое верхнее).

Во время второй фазы – диастолы – кровь возвращается в сердце. При этом мышца расслабляется, а полости органа расширяются. Тогда определяется диастолическое (нижнее) давление. Первый показатель обычно выше второго, поскольку сопряжен с мышечным напряжением. Разница между ними называется пульсовым АД.

Зачем измерять давление

Артериальное давление необходимо держать под контролем. Здоровый человек измеряет его время от времени – когда чувствует недомогание. Следует делать это регулярно при:

диагностированной гипертонии (повышенном АД) и гипотонии (пониженном АД);
цереброваскулярных нарушениях;
болезнях почек и мочевыводящей системы;
эндокринных заболеваниях;
значительных физических нагрузках (у спортсменов, людей, занятых на тяжелых работах);
беременности.

Ежедневный контроль проходят работники, от состояния здоровья которых зависит безопасность других людей (например, водители рейсового транспорта).

Почему возникает гипертония (гипертензия)

Гипертоническая болезнь – это первичная гипертензия. Повышенное АД в этом случае вызвано внутренними факторами:

патологиями структуры сосудистой системы;
ее дисфункцией;
заболеваниями сердца;
возрастными изменениями.

Нездоровый образ жизни усугубляет риски. Важный фактор – наследственная предрасположенность.

Вторичная гипертензия является одним из симптомом заболеваний, не затрагивающих напрямую сердечно-сосудистую систему. Ее самые распространенные виды – нефрогенная (связанная с болезнями почек), нейрогенная (вызываемая повышением внутричерепного давления) и эндокринная (при сахарном диабете, гиперандрогении, дисфункции гипофиза и надпочечников).

Вторичная гипертензия иногда выступает реакцией на прием препаратов. Обычно ее вызывают нестероидные противовоспалительные средства и глюкокортикостероиды, средства, подавляющие аппетит.

Измерительные приборы

Приборы, помогающие измерить артериальное давление, называются тонометрами. Они бывают механическими и электронными. Первые постепенно исчезают, хотя их еще можно встретить в поликлиниках. Вторые широко используются в домах. Внешне их действия схожи, отличаются принципы работы и трудоемкость.

Механические тонометры

манжеты;
груши;
клапана;
стрелочного манометра.

Дополнительно требуется фонендоскоп. Манжета надевается на плечо, через грушу в нее нагнетается воздух для сдавления плечевой артерии. Потом человек, занимающийся измерением, постепенно открывает клапан и фонендоскопом слушает звуковые тоны.

Как только тоны появляются, можно взглянуть на шкалу манометра и зафиксировать первую цифру. Это систолическое АД. Когда они затухают, манометр показывает диастолическое АД.

В одиночку измерить давление таким устройством сложно – понадобится помощь второго человека. Зато в силу отсутствия электроники вероятность получения ошибочных цифр практически исключена.

Электронные тонометры

Они удобнее для домашнего использования. В составе такого тонометра есть прибор, оснащенный процессором и дисплеем. Полуавтоматические имеют грушу, автоматические накачивают манжету воздухом без участия человека.

Независимо от типа, в нужный момент устройство начинает спускать воздух. Оно самостоятельно зарегистрирует колебания воздуха внутри манжеты. После интеллектуальной обработки полученных данных на дисплее появятся результаты. Часто электронным тонометром измеряют и пульс, поэтому он выдает не две, а три цифры.

Какой тонометр удобнее

Для домашних нужд однозначно удобнее автоматический тонометр. Он избавляет человека от необходимости совершать лишние движения. Накачивание груши требует пусть небольшого, но усилия, следовательно, АД может оказаться выше.

Механический позволяет правильно определить показатель с высокой степенью точности, у автоматических присутствует погрешность.

Электронные могут работать от батареек или от сети. Второй вариант надежнее: когда батарейки садятся, искажений не избежать. Для суточного мониторинга подходят устройства, крепящиеся на запястье. Они позволяют человеку не сидеть целый день дома и при этом держать давление под контролем.

Выбор руки

Часто люди приходя к заключению, что правильно измерить АД можно только на левой руке, поскольку она ближе к сердцу. На самом деле, для тонометра это безразлично, ведь кровь одинаково поступает в обе части тела.

Нельзя игнорировать такие правила эффективного измерения:

Если АД на разных руках отличается, лучше ориентироваться на ту, где показатель выше.
Нельзя сдавливать манжетой руку, в которой стоит внутривенный катетер.
У больных, перенесших инсульт, измерения на парализованной стороне не проводятся.
Женщинам после операций на молочной железе нельзя травмировать руку на стороне вмешательства.

На доминирующей руке (правой – у правшей, левой – у левшей) показатель может быть выше. Разница в пределах 10 мм рт. ст. вполне допустима. В юном и пожилом возрасте она бывает больше, и это не говорит о патологии.

Почему давление на разных руках отличается

В доминирующей руке АД может быть повышенным в условиях больших физических нагрузок. В работающей конечности мускулатура развивается активнее, в результате артерия в ней сдавливается сильнее.

Если человек – правша и предпочитает лежать на диване, гиподинамия меняет ситуацию. Мускулатура не оказывает влияния, и разность давлений обусловливается только спецификой кровеносной системы. Левая подключичная артерия связана с аортой, где АД – высокое, а правая – с плечеголовным стволом, где оно ощутимо ниже.

Медицинскую причину стоит искать, если разница превышает 20 мм рт. ст. Это может указывать на:

вегетососудистую дистонию - удалить;
гипертоническую болезнь;
патологию строения артерии;
нарушение проходимости сосудов с одной стороны.

В последнем случае именно подобная асимметрия позволяет своевременно выявить угрозу жизни. Это может быть тромбоэмболия, аневризма или новообразование.

Методы измерения

Выделяются два метода, соответствующих типам используемых тонометров. Механический работает по аускультативному методу, известному более века. Он предполагает выслушивание звуковых тонов. Электронный (полуавтоматический или автоматический) основан на осциллометрическом методе. Измерение осуществляется на основе анализа коррелирующих колебаний крови в артерии и воздуха – в манжете.

Можно классифицировать методы и по периодичности. При клиническом проводятся два измерения с повтором через две минуты. Суточное мониторирование предполагает, что пациент 24 часа носит на запястье тонометр. Он измеряет АД каждые 20-30 минут и дает полную картину динамики показателя.

Как правильно мерить давление

Для получения наиболее достоверных результатов следует придерживаться инструкции Гарвардской медицинской школы:

Перед измерением посидеть спокойно пять минут.
Не проводить процедуру, пока в организме присутствуют кофеин или алкоголь.
Курильщикам начинать измерение не ранее чем через полчаса после последней сигареты.
Манжету накладывать на руку без одежды.
Располагать руку так, чтобы локоть находился на уровне сердца.

Если прибор сильно накачал манжету (до боли), результаты могут оказаться искаженными. Лучше повторить процедуру.

При клинических измерениях пациент сидит на стуле, ровно поставив ступни на пол и прислонившись спиной к спинке. При острых состояниях допускается лежать во время процедуры. Обстановка должна быть спокойной, тихой. Если пациенту жарко или холодно, стоит подождать до нормализации микроклимата. Разговаривать во время измерения нежелательно.

Приборы для измерения давления классифицируются по различным признакам.

По характеру измеряемой величины приборы разделяют на такие группы:

1. Приборы для измерения атмосферного давления - барометры.

2. Приборы для измерения разности абсолютного и атмосферного давлений:

w манометры – приборы, измеряющие избыточное давление ;

w вакуумметры – приборы, измеряющие вакуум (разрежение) ;

w мановакуумметры – приборы, измеряющие и избыточное давление и вакуум.

4. Приборы для измерения абсолютного давления р - манометры абсолютного давления.

4. Приборы для измерения разности давлений – дифференциальные манометры.

5. Приборы для измерения малого избыточного давления и вакуума – микроманометры.

По принципу действия различают приборы:

· комбинированные и др.

К жидкостным относятся приборы, основанные на использовании гидростатического закона распределения давления. Принцип действиязаключается в том, что измеряемое давление уравновешивается давлением, создаваемым весом столба рабочей жидкости. Высота столба рабочей жидкости служит мерой давления.

Действие пружинных приборов основано на применении закона Гука. Сила давления деформирует упругий элемент прибора. Деформация упругого элемента пропорциональна давлению и служит его мерой.

В поршневых приборах сила измеряемого давления жидкости, приложенная к поршню прибора, уравновешивается внешней силой, величина которой служит мерой давления.

Действие электрических приборов основано на использовании пропорциональности между изменением некоторых электрических свойств материалов и изменением давления. Например, омическое сопротивление некоторых сплавов пропорционально давлению окружающей среды. Это свойство используется для измерения высоких давлений. При измерении быстропеременных давлений используется свойство проводников изменять электрическое сопротивление при деформации. Электрический проволочный датчик наклеивают на упругий элемент, деформирующийся под действием измеряемого давления.

К комбинированным относятся приборы, принцип действия которых носит смешанный характер (например, электромеханические приборы).

Основными характеристиками приборов, измеряющих давление, являются:

· диапазон измеряемых давлений;

· линейность – линейная зависимость между измеряемой величиной и показанием прибора;

Основными преимуществами жидкостных приборов являются:

· высокая точность измерений.

Основными недостатками жидкостных приборов являются:

§ узость диапазона измеряемых давлений (от 10 до 10 5 Па);

§ хрупкость стеклянных трубок;

§ необходимость пользоваться для увеличения диапазона измеряемых давлений ртутью и другими жидкостями, пары которых ядовиты.

С целью уменьшения ошибки из-за капиллярности в приборах используют стеклянные трубки диаметром 10…15 мм для воды и 6…9 мм для ртути.

Ртутный барометр (рис. 13). Основная часть барометра – вертикальная толстостенная стеклянная трубка со шкалой и с запаянным верхним концом, из которой полностью удален воздух. Нижний конец трубки опущен в чашу с ртутью, в которой на свободную поверхность рабочей жидкости действует атмосферное давление.

Рисунок 13 – Принципиальная схема жидкостного барометра

Следствие из закона Паскаля для горизонтального уровня , совмещенного с поверхностью ртути в чаше, позволяет приравнять атмосферное давление и давление столба ртути в трубке, то есть

р_бар = р_рт = r_р × g × h,

Пьезометр (от греч. piezo - давлю). Обычно применяется для измерения избыточного (манометрического) давления в рассматриваемой точке. Представляет собой вертикальную стеклянную трубку со шкалой. Верхний конец трубки открыт в атмосферу. Нижний конец пьезометра соединяется с местом измерения давления (рис. 15).

Абсолютное давление в точке С в соответствии с основным гидростатическим законом определяется выражением

р_с = р_бар + r × g × h_c,

где - плотность жидкости;

- глубина погружения точки, в которой измеряется давление, относительно уровня жидкости в пьезометрической трубке.

Рисунок 15 – Пьезометр Рисунок 16 - Вакуумметр

h_c = = .

где – плотность рабочей жидкости (ртути), ;

– ускорение свободного падения, ;

– высота столба ртути в трубке, м.

Высота h является мерой атмосферного давления .

Вакуумметр жидкостной (обратный пьезометр). Представляет собой вертикальную стеклянную трубку со шкалой. Один конец трубки соединяется с местом измерения давления. Второй конец трубки опущен в чашу с рабочей жидкостью (рис. 16). Условие равенства давлений, записанное для поверхности , совмещенной со свободной поверхностью рабочей жидкости в чаше, в случае вакуумметра имеет вид

p_A + r_р × g × h_вак = р_бар.

Из этой формулы получаем выражение, определяющее численно вакуумметрическую высоту

h_вак = = .

U – образный манометр. Представляет собой U – образную стеклянную трубку со шкалой, заполненную рабочей жидкостью до нулевой отметки. Одна ветвь манометра открыта в атмосферу, другая соединена с местом, где измеряется давление. На рис. (17 а и б) показаны U – образные манометры для изменения избыточного и вакуумметрического давлений.

При измерении избыточного давления для горизонтального уровня справедливо выражение

р_А = р_бар + r_р × g × Dh,

где - разность уровней рабочей жидкости в ветвях манометра.

Очевидно, что измеренное определяется избыточное давление

Dh = = .

При измерении вакуумметрического давления для горизонтального уровня n-n справедливо выражение

p_А + r_р × g × Dh = p_бар.

Измеренная разность уровней рабочей жидкости в ветвях манометра является мерой вакуумметрического давления

Dh = = .

Рисунок 17 – U-образный манометр для измерения избыточного (а) и вакуумметрического (б) давлений

Дифференциальный манометр применяется для измерения разности давлений. Представляет собой U – образный манометр, обе ветви которого присоединяются к местам измерения давления (рис. 18). Разность давлений в рассматриваемых точках определяется разностью уровней рабочей жидкости в ветвях манометра.

Для горизонтального уровня справедливо выражение

p_А + r × g × Dh = p_B + r_р × g × Dh

p_A – p_B = (r_p - r) × g × Dh.

Если в рассматриваемых объемах, в которых измеряется разность давлений, находится газ, то изменением весового давления в газе, заполняющем часть измерительной трубки, обычно пренебрегают. Это, как правило, допустимо, так как плотность газов на три порядка меньше плотности жидкостей. Тогда условие равенства давлений горизонтального уровня принимает вид

p_А = p_B + r_р × g × Dh.

Измеренная разность уровней рабочей жидкости в ветвях манометра является мерой разности давлений в рассматриваемых точках

Dh = .

Рисунок 18 – Дифференциальный Рисунок 19 - Микроманометр

Микроманометр применяется для измерения давления и разности давлений с достаточно высокой точностью. Представляет собой чашу, заполненную рабочей жидкостью, с наклонной трубкой и наклонной шкалой (рис. 19). При измерении малых давлений в газах для увеличения точности в качестве рабочих жидкостей в приборах применяют легкие жидкости, например, спирт. Показанием прибора является величина l смещения жидкости в наклонной трубке.

Для уровня справедливо

p = p_бар + r_р × g × h.

Поскольку , избыточное давление на поверхности жидкости в чаше равно

р_изб = р – р_бар = r_р × g × l × sina,

где - расстояние, на которое перемещается рабочая жидкость по шкале прибора при замере;

- угол наклона трубки к горизонту.

Точность прибора возрастает с уменьшением угла наклона трубки, так как при этом увеличивается показание прибора, соответствующее данному давлению р. Приборы с наклонной трубкой применяют для измерений давлений, равных 240…1470 Па.

Основными преимуществами пружинных приборов являются:

· широкий диапазон измеряемых давлений.

Основным недостаткомпружинных приборов является нестабильность их показаний, вызываемая рядом причин: постепенным изменением упругих свойств деформируемого элемента, возможным возникновением остаточной деформации в нем, износом передаточного механизма.

Трубчатые пружинные приборы измеряют давление в пределах от до 1× Па; погрешность измерений 1…3%. Мембранные приборы применяют для измерения вакуума и избыточного давления, не превышающего 2,5 МПа.

Манометр, вакуумметр и мановакуумметр с одновитковой трубчатой пружиной (рис. 20). Основной деталью прибора является согнутая в дуге окружности полая трубка, имеющая в сечении овальную форму (пружина Бурдона). Один конец трубки запаян. Измеряемое давление р передается внутрь трубки через второй открытый ее конец. Под действием разности давлений в корпусе прибора и внутри полой трубки р пружина деформируется.

Если р > р_бар, то избыточное давление разгибает трубку 1. если р

Читайте также: