|
ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
Давление характеризуется отношением силы, равномерно распределенной по пло-щади и нормальной к величине этой площади.
По принципу действия приборы для измерения давлений делятся на жидкостные, деформационные, грузопоршневые и электрические.
В зависимости от измеряемой величины различают следующие приборы: мано-метры – для измерения избыточных давлений; вакуумметры – для измерения разрежения мановакуумметры – для измерения избыточных давлений; напоромеры, тягомеры и тяго-напоромеры – для измерения малых избыточных давлений и разрежений (до нескольких кПа); дифференциальные манометры (дифманометры) – для измерения перепадов (разно-сти) давлений.
Жидкостные манометры
Принцип действия жидкостных манометров основан на уравновешивании измеряе-мой величины высотой столба рабочей жидкости. В качестве рабочей жидкости, в зависи-мости от величины измеряемого избыточного давления или разряжения, а также от хими-ческих свойств измеряемого вещества, применяются: вода, спирт, ртуть, минеральные масла небольшой вязкости.
Простота конструкции и надежность гидростатического метода, лежащего в основе работы этих приборов, а также достаточно высокая точность – причины их широкого применения, как для лабораторных, так и для технических измерений небольших избы-точных давлений, разрежений, разности двух давлений, атмосферного давления. Образцовые жидкостные приборы служат для поверки некоторых типов манометров, вакуумметров, тягомеров, напоромеров, барометров, дифференциальных манометров.
Рис. 1
Наиболее распространенным и самым простым по устройству является U-образный прибор (рис. 1). Он состоит из изогнутой в виде буквы U стеклянной трубки 4, примерно до половины заполненной рабочей жидкостью 3. С помощью скобок 1 трубка прикрепле-на к доске 2, между ветвями трубки размещена шкала 5.
Когда давления Р1 и Р2 равны, уровни жидкости в левой и правой ветвях U-образной трубки находятся против нулевой отметки шкалы. При неравенстве давлений, например, Р1>Р2, уровень в левой ветви опустится, а в правой - поднимется. Отсчет нуж-но производить дважды: от нуля вниз до уровня в левой ветви и от нуля вверх до уровня в правой ветви; полученные значения отсчетов (их сумма равна h) надо сложить. Это рекомендуется делать, поскольку трубки обеих ветвей прибора могут немного отличаться по диаметру. В этом случае жидкость будет опускаться (в левой) и подниматься (в правой) ветвях на неодинаковое количество делений.
Значение измеряемой величины (разность давлений Р1 и Р2) определяется по шкале прибора:
P1-P2=hpg,
где р - плотность рабочей жидкости; g – ускорение силы тяжести.
Деформационные манометры
В этих приборах измеряемое давление или разрежение уравновешивается силами упругого противодействия различных чувствительных элементов, деформация которых, пропорциональная измеряемому параметру, через рычаги передается на стрелку или перо прибора. При снятии давления чувствительный элемент возвращается в первоначальное положение под воздействием упругой деформации. Деформационные манометры нашли широкое применение в промышленности, что обусловлено простотой и надежностью конструкции, наглядностью показаний, малыми габаритами, высокой точностью и широкими пределами измерения.
В качестве измерительных элементов деформационных манометров и измери-тельных преобразователей давления, разрежения и перепада давлений используют одно-витковую трубчатую пружину (рис. 3а), сильфон (рис. 3б), мембранную коробку (рис. 3в), многовитковую трубчатую пружину (рис. 3г), вялую мембрану (рис. 3д), жесткую мем-брану (рис. 3е).
В трубчато-пружинном манометре с одновитковой трубчатой пружиной (рис. 4), получившем наибольшее распространение, чувствительным элементом является трубча-тая пружина 2, представляющая собой полую трубку овального или эллиптического сече-ния, согнутую по дуге окружности на 180–270. Маленькая ось эллипса трубки располо-жена параллельно, а большая
|
|
|
