Рідинні прилади вимірювання тиску



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Рідинні прилади вимірювання тиску



Рідинні прилади для вимірювання тиску завдяки простоті і надійності гідростатичного принципу, що покладений в їх основу, отримали широке поширення в різних галузях промисловості.

Основні переваги рідинних приладів:

– мала похибка;

– простота конструкції;

– невелика вартість;

– швидкість встановлення та запуску;

– вибухобезпечність.

Основні недоліки рідинних приладів:

– погана видимість шкали;

– крихкість внаслідок наявності скляних частин;

– можливість викиду робочої рідини при підвищенні тиску вище допустимого;

– неможливість дистанційної передачі і автоматичного запису показів;

– незначні межі вимірювань.

Барометр складається з відкритої посудини, заповненої ртуттю, та зі скляної трубки, верхній кінець якої запаяний, а нижній опущений у посудину під рівень ртуті (рис. 2.1). У верхній, частині трубки повітря нема, тому в ній, діє тиск насиченої пари ртуті . При 20°С . Значення атмосферного тиску обчислюють за формулою

(2.1)

де – питома маса ртуті;

–поправка на капілярність, яку приймають ;

d – внутрішній діаметр трубки.

Рис. 2.1. Ртутний барометр Рис. 2.2. П’єзометр Рис. 2.3. Рідинний манометр

П’єзометр – це прилад для вимірювання невеликого тиску в рідині за допомогою висоти стовпа цієї ж рідини (рис. 2.2). Він складається з вертикальної скляної трубки, верхній кінець якої відкритий і сполучений з атмосферою, а нижній приєднаний до посудини, в якій вимірюють тиск:

(2.2)

Рідинний манометр – це U-подібна скляна трубка, у коліні якої міститься рідина, важча від тієї, що заповнює посудину (рис. 2.3). Один кінець трубки приєднаний до посудини, другий відкритий. Тиск на вільній поверхні рідини р0 обчислюють за формулою

(2.3)

де – відповідно питома маса робочої рідини (наприклад, ртуті) і рідини, що міститься в посудині.

Рідинний вакуумметр подібний до рідинного манометра (рис. 2.4). Тиск на вільній поверхні рідини, якщо трубка приєднана вище від цієї поверхні, обчислюють за формулою

(2.4)

Для вимірювання різниці тисків у двох точках використовують диференціальний манометр (рис. 2.5). Це U-подібна трубка, заповнена робочою рідиною. Кожний з кінців трубки приєднаний до точок, між якими треба виміряти різницю тисків .

(2.5)

 

Рис. 2.4. Рідинний вакуумметр Рис. 2.5. Рідинний дифманометр

 

За конструктивним виконанням розрізняють манометри:

U-подібні (рис. 2.6, а) – що являють собою трубку, зігнуту у форму букви U, закріплену на дошці зі шкалою. Якщо один кінець трубки з’єднати з середовищем, в якому вимірюється тиск, а інший залишити відкритим, то в одному коліні манометра рідина опуститься, а в іншому підніметься і надлишковий тиск (розрідження) визначиться за формулою

(2.6)

де – різниця висот робочої рідини в трубках.

– питома маса рідини.

Висота h в манометрі не залежить від форми і перерізу трубок, а залежить лише від тиску і питомої ваги рідини.

При відхиленні температури приладу від градуювальної необхідно вводити поправку по наступній формулі:

(2.7)

де – питома вага робочої рідини;

h – висота зрівноважуючого стовпа рідини;

– температурний коефіцієнт лінійного розширення шкали приладу в 1/град;

– температурний коефіцієнт об’ємного розширення рідини в 1/град,

t – температура навколишнього середовища;

– градуювальна температура приладу.

Найбільша абсолютна похибка U-подібних манометрів внаслідок неточності відліку висоти стовпів рідини в двох колінах складає ±1 мм стовпа робочої рідини.

Зручнішим є чашковий (однотрубний) манометр (рис. 2.6, б), що вимагає лише одного відліку.

Чашковий манометр складається з трубки і посудини великого діаметру, що замінює другу трубку приладу. Тиск в цьому випадку визначається рівнем рідини від нульової відмітки шкали. Вимірюваний тиск підводиться до посудини з великим діаметром, а кінець трубки залишається відкритим. При вимірюванні тиску, об’єм рідини, витиснений з широкої посудини, рівний об’єму рідини, що піднялася в трубці, тобто

(2.8)

де – зміни висоти рівня рідини в посудинах;

– площі поперечного перерізу посудин.

Рис. 2.6. Рідинні манометри:

а – U-подібний; б – чашковий; в – мікроманометр з похилою трубкою.

 

Знаючи, що , рівняння (2.8) можемо представити таким чином:

або (2.9)

Отже надлишковий або вакууметричний тиск

(2.10)

Значення дуже мало відрізняється від одиниці, і при вимірюванні проводиться відлік по посудині з меншим діаметром.

Межі вимірювання чашкового манометра від –800 до 800 мм вод. ст. (або від –3923 до 3923 Па).

Для вимірювання малого тиску і розріджень застосовуються мікроманометри з похилою трубкою (рис. 2.6, в). Вони відрізняються від чашкового манометра розміщенням посудини малого діаметру (під кутом до горизонту). Тиск, що визначається манометром з похилої трубкою, обчислюється за формулою

(2.11)

де h – висота зрівноважуючого стовпа рідини;

– питома маса робочої рідини;

– кут нахилу трубки до горизонту.



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-18; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.236.58.220 (0.006 с.)