Давлением называется равномерно распределенная сила, пер­пендикулярно действующая на единицу площади тела.

Необходимо различать: давление абсолютное, или полное; давление атмосферное, или барометрическое; давление избыточное, или манометрическое; давление меньше атмосферного (вакуум).

Атмосферное давление р_б — это давление воздушного столба земной атмосферы; оно измеряется барометрами и называется баро­метрическим.

Избыточное давление р_п в каком-либо замкнутом простран­стве— это давление, представляющее собой избыток по сравне­нию с атмосферным.

Если измеряемое давление меньше атмосферного, то эта вели­чина называется разрежением(вакуумом).

Абсолютное (полное) давлениеР_абс в замкнутом пространстве определяется по формулам:

Р_абс = Р_б + Р_и , Рабс ⁼⁼ Р_б - Р_вак

В технике за единицу измерения давления принята килограмм-сила на квадратный сантиметр (техническая атмосфера) или на квадратный метр.

С 1963 г. введен в действие ГОСТ 9867—61 единой Междуна­родной системы единиц СИ. В соответствии с ним за единицу из­мерения давления принят Паскаль (Па).

Соотношения между различными единицами измерения дав­ления приведены в табл. 8.

Классификация приборов для измерения давления произ­водится по следующим признакам: цо измеряемой величине; по принципу действия.

В зависимости от измеряемой величины давления приборы делятся на следующие группы:

1) манометры, предназначенные для измерения избыточного давления;

2) вакуумметры, предназначенные для измерения вакуума;

3) мановакуумметры, предназначенные для измерения избы­точного давления и вакуума;

4) тягомеры, предназначенные для измерения небольшого раз­режения;

5) напоромеры, предназначенные для измерения неболь­
шого избыточного давления;

6) тягонапоромеры, предназначенные для измерения давления
в пределах ±2500 кгс/м²;

7) дифференциальные манометры, предназначенные для из­мерения разности давлений;

8) микроманометры, предназначенные для измерения давле­ния в пределах ±240 кгс/м².

По принципу действия приборы разделяются на следующие группы:

1) жидкостные, в которых измеряемое давление (разрежение) уравновешивается давлением столба жидкости, заполняющей прибор;

2) пружинные, в которых измеряемое давление определяют по величине деформации упругого элемента — трубчатой пру­жины, мембраны, сильфона (гармониковой мембраны).

ЖИДКОСТНЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Жидкостные приборы благодаря простоте и надежности гидро­статического принципа, заложенного в основу работы этих при­боров, и легкости изготовления получили широкое распростра­нение в термических цехах для измерения давления и разрежения от —600 до 600 кгс/м2 (или от —5584 до 5584 Н/м2).

Наиболее простым по конструкции из жидкостных манометров является 11-образный манометр, Представляющий собой трубку, согнутую в виде буквы u и укрепленную на доске со шкалой (рис.1а).

Рис, ,1. Жидкостные манометры: а — u-образный; б — чашечный; в — с наклонной трубкой

В качестве рабочих жидкостей, заполняющих рабочие жидкости, заполняющие прибор, могут применяться следующие: ртуть, вода, этиловый спирт, глицерин и др.

Все жидкостные манометры дают показания давления в мил­лиметрах высоты столба к жидкости. Чтобы выразить показания манометра в принятых единицах давления (Па), необходимо его показания к в м помножить на действительную плотность жид­кости р в кг/м3

.

где д = 9,80665 м/с²-среднее значение ускорения силы тяжести.

Показания прибора снимают, отсчитывая высоту столба жидко­сти в одном колене вверх от нуля, а в другом — вниз, и оба от­счета складываются.

Высота Н в манометре не зависит от формы и сечения трубок, а зависит только от давления и плотности жидкости.

Наибольшая абсолютная погрешность u-образных манометров вследствие неточности отсчета высОты столбов жидкости в двух коленах составляет ±2 мм столба рабочей жидкости.

Более удобным является чашечный (однотрубный) манометр (рис. 54, б), требующий только одноГО отсчета.

Чашечный манометр состоит из трубки и сосуда большого диа­метра, заменяющего вторую трубку прибора. Давление в этом случае определяется уровнем жидкости от нулевой отметки шкалы. Измеряемое давление подводится к сосуду с большим диа­метром, а конец трубки оставляется открытым.

Измеряемое избыточное давление р в этом случае определя­ется по высоте изменения уровня в узкой трубке

(15)

где f1 — площадь трубки с уровнем h1; f2 — площадь сосуда с боль­шим диаметром с уровнем h2.

Значение 1 + f1/ f2 очень мало отличается от единицы, и при измерении производится отсчет только по сосуду с меньшим диа­метром.

Пределы измерения чашечного манометра от —200 до 200 кгс/м2.

Для измерения малых величин давлений и разрежений приме­няются микроманометры с наклонной трубкой (рис. 54, в). Они отличаются от чашечного манометра расположением сосуда малого диаметра (под углом к горизонту). Давление, определяемое микро­манометром с наклонной трубкой, вычисляется по формуле (16)

где р — плотность залитой в прибор жидкости, кг/м3; а — угол наклона трубки, град; п — число делений по шкале. Откуда

Таким образом, чем меньше угол а при данной плотности жид­кости р, тем больше число миллиметров шкалы, соответствую­щее измеряемому давлению, т. е. тем больше точность отсчета.

При измерении давления микроманометром отсчет, произведен­ный по шкале в миллиметрах, умножается на коэффициент, соот­ветствующий углу наклона измерительной трубки.

Предел измерения у микроманометров 0—240 кгс/м2.

К преимуществам жидкостных манометров относятся: малая погрешность, простота устройства, дешевизна, быстрота мон­тажа и пуска, взрывобезопасность,

Недостатки этих приборов — плохая видимость шкалы и. мениска, хрупкость вследствие наличия стеклянных частей, возможность выброса рабочей жидкости при внезапном увеличе­нии давления, невозможность дистанционной передачи и автома­тической записи показаний, незначительные пределы измерения.

12
• Далее ⇒