1.3 Классификации приборов.

По характеру измеряемой величины приборы делятся на следующие группы:

барометрами измеряется атмосферное (абсолютное) давление,

ма­нометрами - избыточное,

вакуумметрами - вакуумметрическое,

дифференциальными манометрами измеряется разность давлений в двух точках,

микроманометрами - ма­лые значения избыточного давления и вакуума.

Жидкостные приборы основаны на законе гидростатики, в них измеряе­мое давление уравновешивается весом столба рабочей жидкости.

Их преимущества:

- простота устройства,

- большая точность и чувстви­тельность;

абсолютная погрешность при визуальном определении составляет 0,5-1-1 мм.

Недостатками жидкостных приборов являются:

- значительная инерци­онность, т.е. при частом колебании давления приборы показывают его осреднённое значение, ограниченность диапазона измерений и его зависимость от вида рабочей жидкости (даже при применении ртути диапазон измерений со­ставляет 0 -г 0,3 кПа).

Механические приборы основаны на использовании закона Гука (на­грузка на чувствительный элемент прибора вызывает его упругую деформа­цию, которая и служит мерой давления).

Достоинствами этого вида приборов являются:

- их портативность и уни­версальность; они просты по устройству и имеют большой диапазон измере­ний.

Существенный недостаток:

- нестабильность показаний из-за старения ма­териала упругого элемента, т.е. изменения со временем его упругих свойств, и износа передаточного механизма; приборы требуют периодической поверки и угочнения тарировки, произведённой при их изготовлении на заводе.

Электрические приборы сконструированы таким образом, что от изме­нения давления зависит электрическое сопротивление чувствительного элемен­та. Электрические преобразователи давления позволяют измерить и автомати­чески зафиксировать большие и малые значения давления, а также его колеба­ния.

К комбинированным относятся приборы, принцип действия которых но­сит смешанный характер (например электромеханические).

Основными характеристиками рассматриваемых приборов являются та­кие: класс точности, диапазон измерения, чувствительность и быстродействие.

Лабораторная работа № 3

Измерение гидростатического давления

Цель работы: приобретение навыков по измерению гидростатического давления жидкостными приборами.

Порядок выполнения работы

1. Поворотом устройства создать над поверхностью жидкости в резервуаре 1 давление р₀, превышающее атмосферное (р₀>р_ат), при этом уровень жидкости в пьезометре должен быть выше ее уровня в резервуаре.

2. По формуле и показанию пьезометра 2 вычислить абсолютное давление р_абс на дне резервуара, а затем рассчитать ту же величину по показаниям уровнемера 3 и мановакуумметра 4.

3. Оценит относительную погрешность ∆р результатов определения р_абс.

2

1

4 3

4. Установить над поверхностью жидкости в резервуаре атмосферное давление (р₀=р_ат),в этом случае уровни жидкости в пьезометре 2 и резервуаре 1 должны быть одинаковыми.

5. Повторить п.2 и п.3.

6. Создать над поверхностью жидкости в резервуаре вакуум (р₀>р_ат), при этом уровень жидкости в пьезометре должен быть ниже, чем в резервуаре.

7. П овторить п.2 и п.3.

Заполним таблицу:

№ п/п	Измеряемая (вычисляемая) величина	Единица измерения	Условия опыта
			р0>рат	р0=рат	р0<рат
1.	Пьезометрическая высота hp	м	0,272	0,147	0,182
2.	Уровень жидкости в резервуаре Н	м	0,134	0,147	0,192
3.	Манометрическая высота (вакуумметрическая) hm	м	0,218	0,177	0,038
4.	Абсолютное давление на дне резервуара по показаниям пьезометра рд=рат+γ hp,	Па	103962	102750	103089,5
5.	Абсолютное давление в резервуаре на свободной поверхности жидкости по показанию манометра р0=рат+γ hm	Па	103438,47	103041	101693,4
6.	Абсолютное давление на дне резервуара по показаниям манометра и уровнемера Р´=р0+γ Н	Па	104737,57	104466,14	103554,8
7.	Абслютная погрешность измерения ∆рд=рд´-рд	Па	775,57	1716,14	465,3
8.	Относительная погрешность измерения =((∆рд / рд) * 100	%	0,74	1,67	0,45

Решение

Р_д = р_ат+γ hр

1. Р_{д =} 101325 + (988,26 * 9,81) * 0,272 = 103962 Па

2. Р_{д =} 101325 + (988,26 * 9,81) * 0,147 = 102750 Па

3. Р_{д =} 101325 + (988,26 * 9,81) * 0,182 = 103089,5 Па

Р_о = р_ат+ γ hм

1. Р_{о =} 101325 + (988,26 * 9,81) * 0,218 = 103438,47 Па

2. Р_{о =} 101325 + (988,26 * 9,81) * 0,177 = 103041 Па

3. Р_{о =} 101325 + (988,26 * 9,81) * 0,038 = 101693,4 Па

Р´_д = р_о+γ H

1. Р´_д = 103438,47 + (988,26 * 9,81) * 0,134 = 104737,57 Па

2. Р´_д = 103041 + (988,26 * 9,81) * 0,147 = 104466,14 Па

3. Р´_д = 103041 + (988,26 * 9,81) * 0,147 = 104466,14 Па

∆Р_д= р_д^´-р_д

1. ∆р_д= 104737,57 – 103962 = 775,57 Па

2. ∆р_д= 104466,14 – 102750 = 1716,14 Па

3. ∆р_д= 103554,8 – 103089,5 = 465,3 Па

Е = (∆Р_д / Р_д) * 100

1. 

2. 

3. 

Вывод: мы приобрели навыки по измерению гидростатического давления жидкостными приборами.

γ - удельный вес

(*) – умножение

Список использованных источников

1. Гидравлика [Электронный ресурс] : Метод. указания к лаб. работам для студ. всех спец. / Сост.: Ю.Е. Гавриш и др., 2002. - 62 с.

2. Гавриш, Юрий Евгеньевич. Гидравлика [Текст] : Учеб. пособие / Ю. Е. Гавриш ; рец. В. А. Курочкин, 2006. - 78 с.

3. Чугаев, Роман Романович. Гидравлика [Текст] : Учеб. для вузов / Р.Р. Чугаев, 1982. - 672 с.

4. Гидравлика: учебное пособие/ С.В. Каверзин, СФУ,2007. – 94с