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:

Управляемые знаки
Большинство знаков информируют водителя о дорожных условиях или порядке движения, не меняющихся длительное время. Если установленный порядок движения вводится лишь в определенные дни или часы суток, значение знаков может уточняться применением соответствующих дополнительных табличек 8.5.1-8.5.7. В ...

Предварительная компоновка механизмов на раме тележки
Расположение механизмов на раме тележки должно обеспечить ее минимальные габариты, массу и равномерную нагрузку на ходовые колеса при номинальном грузе на крюке. Определение весов и координат центров тяжестей Значения масс, весов и координат центров тяжестей сведены в таблицу 2 (вес тормоза привода ...

Алгоритм диагностики адаптивной системы управления выпускным трактом двухтактного двигателя
В режиме диагностики показанном на рисунке 5.2 считываются показания со всех датчиков системы и сравниваются с их номинальными параметрами, если параметры хотя бы одного из датчиков отличаются от должных, то микроконтроллер записывает в память ошибку, зажигает индикатор на приборной панели и перехо ...