Измерение давления

Жидкие и газообразные вещества воздействуют с определенной силой на соприкасающиеся с ними тела. Величина этого воздействия, зависящая от свойств вещества и внешних факторов (температуры, сжатия и др.), характеризуется понятием давление.

Давлением называют отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности к площади поверхности при условии равномерного распределения силы по всей площади. Различают абсолютное и избыточное давление.

Абсолютное давление — это полное давление газа или жидкости с учетом всех действующих сил, в том числе давления атмосферного воздуха. Избыточное давление - это разность между абсолютным и атмосферным давлением при условии, что абсолютное давление больше атмосферного. В технике, как правило, измеряют избыточное давление.

Абсолютное давление может быть меньше атмосферного. Если при этом их разность имеет небольшую величину, то ее называют разрежением, если она достаточно велика — вакуумом.

Для измерения избыточного давления применяют манометры, в связи, с чем это давление часто называют манометрическим. Разрежение и вакуум измеряют вакуумметрами, атмосферное давление — барометрами.

Единицей измерения давления в системе СИ является ньютон на квадратный метр (Н/м2). Однако выпускаемые приборы градуируют пока в старых единицах — миллиметрах водяного столба (мм вод. ст.), миллиметрах ртутного столба (мм. рт. ст.) и технических атмосферах (кгс/см2).

Одна техническая атмосфера равна давлению на площадь в 1 см2 столба ртути высотой 735,56 мм при температуре 0°С или столба воды высотой 10 м при температуре 4° С, т. е. 1 кгс/см2= = 735,56мм рт. ст. = 104мм вод. ст.

Вакуум измеряют в процентах атмосферного давления или в тех же единицах, что и давление. Средняя величина давления атмосферного воздуха определена в результате многочисленных измерений и составляет 760мм.рт.ст.,

Жидкостный U-образный манометр

Наиболее простой прибор для измерения избыточного давления — жидкостный U-образный манометр (рис.3.1), состоит из U-образной стеклянной трубки 1, прикрепленной к панели 2 скобами 3. Показания отсчитывают по шкале, располагаемой рядом с трубкой или за ней. Нулевую отметку шкалы устанавливают примерно посередине высоты трубки. До этого же уровня трубка заполнена жидкостью. Панель должна занимать строго вертикальное положение, чтобы уровень жидкости в правом и левом коленьях трубки был одинаковым.

Левое колено трубки соединено шлангом с объемом, где должно быть измерено давление, а правое колено оставляют открытым. Если измеряемое давление выше атмосферного, то уровень жидкости в левом колене трубки понизится, а в правом повысится. Когда прекратится перемещение жидкости, абсолютное давление в измеряемом объеме (ра) будет уравновешено суммарным давлением атмосферного воздуха (рв) и столба жидкости высотой h. Таким образом, разность уровней жидкости h пропорциональна избыточному давлению в измеряемом объеме, т. е. разности абсолютного и атмосферного давлений.

Этим же манометром можно измерять разрежение, однако в этом случае жидкость будет перемещаться в обратном направлении (уровень жидкости в левом колене будет выше, чем в правом). Если U-образный манометр используют для измерения и давления и разряжения, то его называют мановакуумметром. U-образным манометром можно измерять разность давлений. Для этого левое колено трубки соединяют с одной, а правое — со второй точками объема, между которыми необходимо измерить разность давлений. Манометр для измерения разности давлений называют дифференциальным манометром.

В качестве рабочей жидкости для манометров обычно применяют спирт, воду и ртуть, реже — масло. В случае использования спирта, масла и воды шкалу манометра градуируют в миллиметрах водяного столба, при использовании ртути — в миллиметрах ртутного столба.

Наибольшая величина давления, которая может быть измерена жидкостным манометром, зависит от высоты трубки и удельного веса жидкости. Высоту трубки нельзя брать слишком большой, так как такой манометр становится громоздким и неудобным для использования.

U-образный жидкостный манометр: трубка заполнена жидкостью, смачивающей стекло; б — форма мениска, если жидкость не смачивает стекло

Информация по теме:

Комбинированные суда
Нефтерудовозы. Большинство нефтврудовозов по конструкции п общему расположению не отличаются от обычном: рудовозов. Для комбинированных судов характерны лишь наличие грузовых нефтеперекачивающих насосов с соответствующими трубопроводами и коффердамов между подпалубными коридорами и бортовыми грузов ...

Передающая часть ультразвукового дальномера
Рисунок 3.1 Передающая часть УЗД Тактовый генератор передающей части УЗД построен на прецизионном таймере 1006ВИ1 (NE555). Такое решение обеспечивает стабильность частоты. Изменяя номинал R2 возможна подстройка частоты. Но скважность импульса отлична от двух. Для обеспечения скважности Q=2 применяе ...

Разработка основных мероприятий по борьбе с зимней скользкостью
Зимняя скользкость включает в себя все виды снежноледяных образований на поверхности дороги, приводящее к снижению коэффициента сцепления: различные виды естественного обледенения, которые в метеорологии объединяют понятием гололедицы, искусственное обледенение в виде снежного наката. Борьба с зимн ...