Тема 2.1 Измерение давления и разрежения

Под давлением понимают силу, с которой молекулы вещества воздействуют на единицу ограничивающей поверхности.

Атмосферное давление – это давление в газообразной оболочке земного шара, которое измеряется силой, равной давлению столба атмосферного воздуха на единицу площади поверхности.

Атмосферное давление создается массой воздушного слоя земной атмосферы и имеет переменную величину, зависящую от высоты местности над уровнем моря, географической широты и метеорологических условий.

Вакуум (разрежение) – это такое состояние газа, при котором его давление меньше атмосферного.

Динамическое давление – это давление, вызванное скоростью движения потока газа.

Методы измерения давления основаны на сравнении сил измеряемого давления с силами:

- давления столба жидкости (ртути, воды) соответствующей высоты;

- развиваемыми при деформации упругих элементов (пружин, мембран, сильфонов, манометрических трубок);

- тяжести грузов;

- упругими силами, возникающими при деформации некоторых материалов и вызывающими электрические эффекты.

Действие жидкостных манометров основано на гидростатическом принципе, при котором измеряемое давление уравновешивается давлением столба затворной жидкости.

Разница уровней в зависимости от плотности жидкости является мерой давления. Простейшим прибором для измерения давления или разности давлений является двухтрубный манометр, представляющий собой согнутую стеклянную трубку, заполненную рабочей жидкостью (ртутью, водой) и прикрепленную к панели со шкалой. Один конец трубки соединен с атмосферой, другой подключается к объекту, где измеряется давление. Значение давления определяется по формуле:

P=h p g, где:

P - измеряемое давление, Па;

h - разность уровней жидкости, м;

p – плотность жидкости, кг/м³;

g – ускорение силы тяжести, м/с²

Принцип действия деформационных средств измерений (например, пружинного манометра) основан на уравновешивании силы, создаваемой давлением контролируемой среды на чувствительный элемент (одновитковые и многовитковые трубчатые пружины, упругие мембраны, сильфоны) силами упругих деформаций различного рода упругих элементов.

Эта деформация в виде линейных или угловых перемещений передается регистрирующему устройству или преобразуется в электрический сигнал для дистанционной передачи.

Классификация приборов для измерения давления

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.

Барометры – для измерения атмосферного давления.

Баровакуумметры – для измерения абсолютного давления.

Дифференциальные манометры – для измерения разности давлений.

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, дифманометры.

Рис. 33. Мановакуумметр двухтрубный

Мановакуумметры предназначены для работы в закрытых помещениях при температуре окружающей среды 25 °С. В качестве рабочей жидкости используют дистиллированную воду.

Мановакуумметр состоит из стеклянной U-образной трубки, закрепленной на металлическом основании с полистирольной шкалой.

Грузопоршневой манометр

Грузопоршневые манометры – это приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается усилием, создаваемым калиброванными грузами, воздействующими на свободно передвигающийся в цилиндре поршень.

Применяются в качестве эталона при поверке, калибровке, регулировке и градуировке:

- высокоточных датчиков давления и других средств измерений давления;

- образцовых манометров, калибраторов давления, грузопоршневых манометров и других эталонов давления.

Рис. 34. Грузопоршневой манометр

Приборы с дистанционной передачей показаний – это 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.

Пружинные манометры

Пружинными называются 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.

К этой группе относятся разнообразные приборы, отличающиеся по видупружин.

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: