Лекция 13.

Тема 4 Методы и средства измерения давления, разности давлений

План:

13.1 Общие сведения и единицы измерения давления.

13.2 Жидкостные приборы для измерения давления и перепадов давления.

13.1Давление обусловлено взаимодействием молекул рабочего тела (движущиеся молекулы газа или жидкости) с поверхностью и численно равно силе, действующей на единицу площади поверхности тела по нормали к последней р = .

В Международной системе единиц (СИ) давление выражается в Паскалях (1Па = 1 Н/м² ≈ 0,1 мм. вод. ст.). Встречаются другие единицы измерения: 1 атм = 760 мм. рт. ст.= 101325 Па; = 1 кгс/см² = 1 бар.

Различают следующие основные устройства (приборы):

Манометры – устройства для измерения давления или раз­ности давлений;

Барометры – для измерения барометрического (абсолют­ного) давления атмосферного воздуха;

Вакуумметры – для измерения вакуумметрического давле­ния (ниже 100 кгс/м²);

Мановакуумметры – для измерения избыточного и ваку­умметрического давлений;

Дифференциальные манометры – для измерения раз­ности двух давлений (в пределах 6,3 кгс/см²);

Манометры, вакуумметры и дифференциальные манометры, предназначаемые для измерений малых избыточных и вакуумметрических давлений или разности давлений (до 40 кПа)газовых сред, называют напоромерами, тягомерами или диффе­ренциальными тягонапоромерами.

В зависимости от принципа используемого для преобразования силового воздействия на чувствительный элемент в показания или пропорциональные изменения другой физической величины манометры подразделяются на следующие группы:

Жидкостные – в которых измеряемое давление уравновеши­вается давлением столба жидкости соответствующей высоты;

Деформационные – в которых измеряемое давление опре­деляется по величине деформации различных упругих чувствитель­ных элементов или по развиваемой ими силе;

Грузопоршневые – в которых измеряемое или воспроизво­димое давление уравновешивается давлением, создаваемым массой поршня и грузов;

Электрические – действие которых основано на зависи­мости электрических параметров манометрического преобразова­теля от измеряемого давления.

Иногда для измерения давлений применяют радиоизотопные методы измерения, чаще используемые при измерениях уровней или плотностей.

13.2 Жидкостные манометры устанавливаются непосредственно у измеряемого объекта (местные). Приборы видимым уровнемподразделяются на 1 - двухтрубные (U-образные) и 2 - однотрубные (чашечные).

Приборы U-образные (двухтрубные).

Погрешность показаний возникает из-за:

1. Неточности градуировки шкалы;

2. Влияния капиллярных сил в связи с вязкостью жидкости (погрешность считывания);

3. Не строгой вертикальности поло­жения манометра (не более 2°) и неточности отсчетов;

отклонения расчётных (местных) значений ускорения свободного падения g от нормального

Для снижения погрешности используют чашечные манометры. Предел допускаемой ос­новной погрешности показаний не превы­шают ±1 мм столба рабочей жидкости.

Схема микроманометра с на­клонной трубкой

Схема чашеч­ного (однотрубного) мано­метра.

Разновидностью чашечных манометров является микроманометр, который используется для измерения малых давлений Р, разрежений или разности давлении DР (до 3 кПа) воздуха и неагрессивных газов. Приборы этого типа в зависимости от их назначения подразделяются на рабочие и образцовые микроманометры.

Рабочая жидкость – этиловый спирт.