Теплотехнічні вимірювання і прилади Модуль 3. Вимірювання тиску і рівнів теплоносіїв Тема 3.1 Методи і засоби виміру тиску, різниці тисків та розрідження

План

1. Тиск, одиниці виміру. Манометри.

2. Рідинні прилади тиску з видимим рівнем

3. Прилади тиску із пружними чутливими елементами

4. Прилади тиску прямої дії

5. Прилади тиску електричні

1. Тиск, одиниці виміру. Манометри.

Широке використання тиску в наукових дослідженнях, теплоенергетиці і в різних галузях промисловості викликає необхідність застосування великої кількості засобів вимірювання тиску й різниці тисків, різних за принципом дії, конструкцією, призначенню й достовірності.

Під тиском розуміємо розподілену силу, що діє нормально з боку одного тіла на одиницю поверхні іншого. Для рідини і газу тиск характеризує внутрішню енергію речовини і є одним з основних параметрів її стану. Одиницею виміру тиску у системі СІ є паскаль: 1 Па = 1 Н/м². Позасистемними одиницями є килограм-сила на кв.см (кгс/см²=1ат) и на кв.м (кгс/м²=1мм вод.ст.), а також 1 Бар (1Б.=1дин/см²). У Таблиці 3.1 наведені співвідношення між різними одиницями виміру тиску.

Таблиця 3.1. Одиниці виміру тиску

Одиниця	Па	Бар	кгс/см2	кгс/м2 (мм вод. ст.)	мм рт. ст.
1 Па 1 Бар 1 кгс/см2 (ат–техн..атм) 1 кгс/м2 (мм вод. ст.) 1 мм рт. ст.	1 105 9,8066х104 9,8066 133,32	10-5 1 0,98066 0,98066 х10-4 1,3332х10-3	1,0197х10-5 1,0197 1 10-4 1,3595х10-3	0,10197 1,0197х104 104 1 13,595	7,5006х10-3 750,06 735,56 7,3556х102 1

Іноді у екології і метеорології застосовується ще одна позасистемна одиниця тиску – нормальна або фізична атмосфера: 1атм = 101325 Па = 1,0332 ат = 760 мм рт. ст. = 10332 мм вод. ст.

При вимірі тиску розрізняють абсолютний, надлишковий й вакуумметричний тиски.

Під терміном абсолютний тиск мається на увазі повний тиск, під яким перебуває рідина, газ або пара. Він дорівнює сумі тисків надлишкового р_н й атмосферного: р_{а =} р_{н +} р_атм. Надлишковий тиск дорівнює різниці між абсолютним тиском, більшим атмосферного, і атмосферним тиском.

Під терміном вакуумметричний тиск (розрідження або вакуум) мається на увазі різниця між атмосферним тиском і абсолютним тиском, меншим атмосферного:

р_{в =} р_атм - р_а.

Прилад, що вимірює атмосферний тиск, називають барометром, звідси атмосферний тиск - барометричним. Прилад, призначений для виміру абсолютного тиску, називають манометром абсолютного тиску. Прилад, що вимірює надлишковий або вакуумметричний тиск, - відповідно, манометром надлишкового тиску й вакуумметром. Прилад, що вимірює малий надлишковий тиск і розрідження газу (до 40 Па), називається, відповідно, напороміром і тягоміром. Прилад, призначений для виміру вакуумметричного й надлишкового тисків, називають мановакуумметром, а для виміру малих тисків і розряджень газу – тягонапороміром. Прилад, що вимірює дуже малі тиски (нижче й вище барометричного) і незначні різниці тисків, називають мікроманометром; прилад, призначений для виміру різниці тисків, - диференціальним манометром (дифманометром).

За принципом дії манометри розрізняють на рідинні, деформаційні, вантажно-поршневі, електричні, іонізаційні і теплові. Виділяють п’ять основних груп загально промислових вимірювальних приладів і перетворювачів: механічні, з диференційно-трансформаторними перетворювачами, з компенсацією магнітних потоків, з силовою компенсацією і з тензоперетворювачами.