2 Описание опытной установки

Установка состоит из герметического сосуда (1), заполненного водой до определенной высоты, водомерного стекла (2), по которому замеряется уровень воды в сосуде. Сосуд имеет штуцера с кранами ПК1, ТК1, ТК4, ТК5 для присоединения приборов давления, ТК2, ТК3-для присоединения воздушного насоса. В комплект установки входит пьезометр П, вакуумметр В, нижний МН_н и верхний МН_в манометры, а также воздушный насос (3), с помощью которого изменяют давление над свободной поверхностью жидкости в сосуде 1.

3 Порядок выполнения работы

Перед проведением опытов следует убедиться в совпадении показаний пьезометра и водомерного стекла. При их несовпадении нужно, отпустив гайку крепления шкалы пьезометра, сместить шкалу по вертикали до совпадения показаний. После этого необходимо, затянув гайку, зафиксировать новое положение шкалы.

Рисунок 7 – Схема опытной установки

3.1. Подготовить установку для снятия показаний приборов при атмосферном давлении на свободной поверхности (опыт №1)

• закрыть все краны кроме кранов ПК1, ТК1, ТК2, ТК5. Кран ТК1 должен соединять манометр МН_н с сосудом, а кран ТК2 должен соединять сосуд с атмосферой;

• снять показания приборов и занести их в таблицу 1.

3.2. Подготовить систему к созданию в сосуде избыточного давления (опыт №2)

• краны ТК1 и ТК5 должны соединять манометры только с сосудом; кран ПК1 открыт, кран ТК2 должен быть повернут так, чтобы соединить воздушный насос с атмосферой и одновременно перекрывать сосуд; кран ТК3 должен соединять сосуд только с насосом;

• привести в действие воздушный насос; по мере увеличения давления в сосуде следить за повышением уровня в пьезометре; по достижении намеченного уровня (не доходя 10-15 см до верхнего конца пьезометра) остановить насос и быстро повернуть кран ТК3 так, чтобы перекрыть сосуд;

• по команде одновременно снять показания приборов и занести их в таблица 2.

3.3. Подготовить систему к созданию вакуума в сосуде (опыт №3)

• краны ТК1 и ТК5 повернуть так, чтобы отсечь манометры от сосуда и сосуд от атмосферы; краны ПК1 и ТК4 открыть; кран ТК2 повернуть так, чтобы воздушный насос соединить только с сосудом, кран ТК3 – только с атмосферой (сосуд должен быть перекрыт);

• привести в действие воздушный насос; создать в сосуде необходимое разряжение; по достижении намеченного разряжения (уровень жидкости в пьезометре должен быть на 30-40 см ниже нуля) быстро повернуть кран ТК2 и отсечь сосуд от насоса и атмосферы; остановить насос;

• по команде одновременно снять показания приборов и занести их в табл. 3

4 Расчетные формулы

4.1. Пересчитать показания приборов из ат. в см. вод. ст. по формуле (3)

4.2. Определить избыточное давление в точке А по показаниям

• манометра МН_Н – по формулам (12) и (14);

• манометра МН_В – по формуле (6).

4.3. Определить вакуум в точке измерения А по показаниям

• вакуумметра В – по формуле (6).

4.4. Определить погрешность измерения давления различными приборами, считая правильными показания пьезометра:

(15)

(16)

(17)

Таблица 1 – Показания приборов при атмосферном давлении

Показания					Избыточное давление в точке измерения А				Погрешность манометра МНн
водомерного стекла	пьезометра	манометра МНн Рпр= кгс/см2 m= hн=12 см			по пьезометру П		по мано-метру МНн
hc	hn	n	р MН1	h MНн		hизб		hизб МНн		δ
см	см	дел	ат	см.вод.ст		см.вод.ст		см.вод.ст.		%

Таблица 2 – Показания приборов при избыточном давлении

Показания

Избыточное давление в точке измерения

Погрешность показаний

водомерного стекла

пьезометра

манометра МНн Рпр.= кгс/см2 m= hn=12 см

манометра МНв

по пьезометру П

по манометру МНн

по манометру МНв

манометра МНн

манометра МНв

hc

hn

р MНН

h MНН

р МНВ

h МНВ

hизбn

hизб МНн

hизб МНв

δ

δ

см

см

дел

ат

см. вод. ст.

дел

ат

см. вод. ст.

см. вод. ст

см. вод. ст

см. вод. ст

%

%

Таблица 3 – Показания приборов при вакуумметрическом давлении

Показания						Вакуум в точке А				Погрешность показаний
водомерного стекла	пьезометра	вакуумметра В				по пьезометру		по вакуумметру		вакуумметра
hc	hn					hвакn		hвакn		δ
см	см	дел	ат	см. вод. ст.	см. вод. ст.		см. вод. ст.		%