3

ИЗУЧЕНИЕ И ГРАДУИРОВКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

ДАВЛЕНИЙ И РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЙ

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ЖИДКОСТНЫЕ ПРИБОРЫ ДВЛЕНИЯ С ВИДИМЫМ УРОВНЕМ 4

1.1. Приборы U-образные и чашечные 4

1.2. Микроманометры 5

1.3. Барометры ртутные 6

2. ПРИБОРЫ ДАВЛЕНИЙ С УПРУГИМИ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ 7

2.1. Упругие чувствительные элементы 8

2.1.1. Плоские мембраны 8

2.1.2. Выпуклые мембраны 9

2.1.3. Гофрированные мембраны и мембранные коробки 9

2.1.4. Неметаллические мембраны 9

2.1.5. Силъфоны 11

2.1.6. Трубчатые пружины 11

2.1.7. Винтовые пружины 12

2.2. Резистивные преобразователи механических величин 12

2.2.1. Контактные преобразователи 12

2.2.2. Реостатные преобразователи 13

2.2.3. Тензорезисторы 13

2.2.4. Пьезоэлектрические преобразователи 15

2.2.5. Электростатические преобразователи 16

2.2.6. Электромагнитные преобразователи 19

2.2.7. Индуктивные преобразователи 19

2.2.8. Трансформаторные (взаимноиндуктивные) преобразователи 26

2.2.9. Магнитоупругие преобразователи 26

2.2.10. Механоэлектрические преобразователи 26

2.2.11. Преобразователи с магнитной компенсацией 27

3. ПРИБОРЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ 28

3.1. Приборы давления прямого действия 28

3.2. Приборы давления с электрическими преобразователями 30

3.2.1. Манометр пружинный электрический типа МПЭ 30

3.2.2. Манометр показывающий с типовым выходным сигналом МП4-1У 30

3.2.3. Датчики давления индуктивные ДДИ-20, ДД-10 31

3.2.4. Малогабаритные индуктивные датчики перепада давления ДМИ 33

3.2.5. Датчики (преобразователи) давления вибростержневые типа ДДВ и ПДВ 35

3.2.6. Дифманометры мембранные типа ДМИ 35

4. ОПИСАНИЕ ОПЫТНОЙ УСТАНОВКИ 38

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 43

ЛИТЕРАТУРА 43

Введение

Цель работы – ознакомиться с принципом действия, конструктивным исполнением и работой измерителей давления; провести градуировку различных типов давления, рассчитать погрешности и срав­нить с паспортными данными; провести измерение пульсирующего давления, определить частоту и амплитуду колебаний давления.

Схемы, устройство и принцип действия измерителей давления и напора

При контроле технологических процессов, при проведении науч­ных исследований в большинстве случаев приходится иметь дело с измерением абсолютного, избыточного, вакуумметрического давлений, а также разности давлений.

Под абсолютным давлением понимается полное давление, под которым находится жидкость, газ или пар. Оно равно сумме давлений избыточного Р_п и атмосферного Р_а:

Р = Р_п + Р_а или Р_п = Р – Р_а,

т.е. избыточное давление равно разности абсолютного и атмосфер­ного давлений.

Вакуумметрическое давление (разрежение или вакуум) – это разность между атмосферным давлением и абсолютные давлением, мень­шим атмосферного:

Р_в = Р_а – Р.

Прибор, измеряющий атмосферное давление, называется баромет­ром. Прибор, предназначенный для измерения абсолютного давления, называется манометром абсолютного давления. Прибор, измеряющий избыточное или вакуумметрическое давление, называется манометром избыточного давления и вакуумметром. Прибор, предназначенный для измерения избыточного и вакуумметрического давления, называется мановакуумметром. Прибор, измеряющий очень малые давления (ниже и выше барометрического), называется микроманометром, а для измерения разности давлении – дифференциальным манометром (дифманометром).

В качестве единицы давления по международной системе СИ при­нята единица Паскаль (Па). Паскаль – давление силы в один ньютон на площадь в один квадратный метр (Н/м²). При применении этой единицы для сокращения записи числа используются приставки для образования наименьшей кратности (например, 2,15 МПа вместо 2150000 Па).

Для применения допускается также единица давления системы МКГСС килограмм-сила на квадратный метр (кгс/м²) и внесистемные единицы давления: килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см²), которую называют технической атмосферой (атм), миллиметр водяного столба (мм вод.ст.) и миллиметр ртутного столба (мм рт.ст.). При измерении давления жидкостным столбом последний должен быть отне­сен для воды к 4°С, ртути – к 0°С и g .= 9,80665 м/с².

Применение внесистемных единиц давления обусловлено исполь­зованием в качестве измерителей давлений жидкостных приборов с видимым мениском и градуировкой, выпускаемых в настоящее время в СССР приборов для измерения давления и разности давлений в единицах кгс/м² или кгс/см². Кроме рассмотренных выше единиц давления, применяют физическую атмосферу, равную нормальному давлению атмосферного воздуха 760 мм рт.ст при 0°С и нормальном ускорении сво­бодного падения (760 мм рт.ст. = 101,325 кПа = 1,0332 кгс/см²).

Таблица 1
Соотношение между единицами давления
Единицы	Па	кгс/м	кгс/см	мм вод. ст.	мм рт.ст.
1 Па	1	0,10197	10,197.10–6	0,101197	7,50.10–3
1 кгс/м2	9,80665	1	10–4	1	73,56.10–3
1 кгс/см2	98.0665.103	104	1	104	735,56
1 мм вод. ст.	9,80665	1	10–4	1	73,56.10–3
1 мм рт. ст.	133,322	13,595	13,595.10–4	13,595	1