Что такое дифференциальный манометр

Термин 'дифференциальный', в зависимости от того, кто именно его слышит, вызывает разные ассоциации. У одних, воспоминания из курса высшей математики, связанные с производными и дифференциалами. У изучающих английский – слово ”different” (различный), или ”difference”  (разница). А у технических работников, измеряющих на производстве разницу давление, в голове сразу представится такой прибор, относящий к разновидности манометров, как дифференциальный манометр.

Правы кстати все. С одной стороны, у каждого своя правда – математическая, языковая или промышленная. С другой, все указанные области знаний или человеческой деятельности связаны одним общим явлением.
Это разница между чем-то и чем-то.
Принцип дифференциального манометра основан на измерении разницы между двумя давлениями. То есть сравнении двух величин и отображении разницы.

Области применения

1. Контроль загрязнения фильтров. Возьмите тот же самый пылесос. Если мешочный пылесборник забился пылью и почти не пропускает воздух, то на входе будет чрезмерно большое давление, а на выходе – минимальное. Электромотор крутит, перегружается, а толку мало. Так что использование дифференциальных манометров играет значительную роль в надежности оборудования, сроке его службы, предупреждению аварийных ситуаций. Домашний пылесос это еще ладно, хотя и за ним следить надо. А если речь идет о сложных и дорогих системах подачи воздуха, газов, жидкостей стоимость сотни тысяч и миллионы гривень ?
2. Чистые помещения. Речь идет о сверхчистых производственных цехах, там где пылинки чуть ли не счет (и это правда, существуют даже специальные измерительные приборы - пылемеры), речь идет например о заводах, где производятся компьютерные чипы из кремния, или солнечные панели из монокристаллов, то если помещение герметично закрыто (конечно при наличии систем жизнеобеспечения: нагнетания воздуха для дыхания персонала, отвода углекислого газа, регулирования температуры), то при большой разнице давлений по сравнению с окружающем пространстве, при входе выходе сотрудников, грязный воздух с пылью попадет внутрь. Чем разницу давлений измерить ? Дифманометром.
3. Обнаружение утечек. Имеем например трубу, где проходит воздух, отводящийся из лаборатории. Чтобы не накапливались испарения от химических реактивов. Если утечек газов/жидкостей нет, то давление на всем протяжении трубы будет неизменным. А вот если пройтись с прибором, то в одном месте, давление упадет, то это значит одно – есть утечка.

Устройство

Манометр дифференциального давления имеет две герметичные камеры, разделенные измерительными элементами. В качестве датчиков используются различные элементы, воспринимающие разницу давлений: мембрана, капсуль, трубка Бурдона (преобразует давление в механическое перемещение).

Разные модели отличаются как правило диапазоном измерения, точностью и разрешением. Некоторые могут иметь функцию даталоггера – сохранение данных и передачу их на компьютер для последующего анализа.
Конструктивно в верхней части присутствуют два металлических отвода, куда присоединятся гибкие трубки, идущие в комплекте.

Если давление в обеих камерах одинаковое, то датчик не испытывают давления, а соответственно на дисплее будет ноль.
А вот когда камерах получится разность давлений, то давление, оказываемое на один измерительный элемент, больше, чем давление, оказываемое на другой элемент и в этом случае датчик покажет отклонение.
Также в продаже представлены дифманометры с пьезоэлектрическим сенсором, который преобразует механическое давление в электрическое напряжение.

“Может ли дифференциальное давление быть отрицательным ?”

Конечно может ! Смысл разницы в том, что можно вычесть или 5,3 получим 2. Но ведь можно вычесть из 5,7 и получим -2. Так и разница давления. Может быть как отрицательной, так и положительной. Если мы говорим не об абсолютной величине, которую измеряют манометры, а об относительной, которую измеряют дифманометры.
Именно поэтому, если посмотреть таблицу технических характеристик, то увидим в графе диапазон ±.