3. Микроманометрлер

Біртүтікті (табақтық) манометрлердің бір түрі болып табылатын

микроманометрлер 3кПа – ға дейінгі қысым мен қысымдар айырмасын өлшеу үшін қолданылады. Олардың ең көп тарағаны көлбеу түтікшелі ММН типті микроманометрлер 5.3-суретте келтірілген.

Микроманометрдің көрсетуі

жұмыстық сұйықтың

бағананың n – ұзындығымен

анықталады.

1 - өлшеу түтікшесі, 2 – кең

ыдыс (табақша), 3 –

шкалалы кронштейн өлшеу

-

түтікшесімен бірге 4 –

сектордың бес күйінің біріне

бекітіледі. Сектордың k=0,2;

0,3; 0,4; 0,6; 0,8 белгілері

(0,6 –2,4) кПа аралығындағы

5.3-сурет

бес өлшеу диапазонына

сәйкес келеді. Өлшеудің

келтірілген қателігі 0,5% - тен аспайды.

Табақтан ығыстырылып шығарылған сұйықтың көлемі өлшеу түтікшесіне ағып келген сұйықтың көлеміне тең болғандықтан былай өрнектеледі

, (5.9)

мұндағы - табақшадағы сұйық деңгейінің өзгеруі;

f - өлшеу түтікшесінің, ал F – табақшаның көлденең қималарының аудандары.

болғандықтан,

. (5.10)

Сұйықтың берілген тығыздығында формулаға коэффициентін енгізсек, . (5.11)

3. Деформациялық және дифференциалдық манометрлер

Деформациялық манометрлерде сезімтал элементтің деформациясының немесе сезімтал элемент үдететін күштің өлшеніп жатқан қысымға тәуелділігі қолданылады. Деформацияның немесе күштің мәндері көрсеткіштерге түрленеді немесе шығу сигналының сәйкес келетін мәндері ретінде өлшенеді. Бұл манометрлердің өлшеу диапазоны (0,005÷1000)МПа. Практикада ең көп тараған сезімтал элементтер: түтікшелік серіппе, жазық немесе гофрленген мембраналар, сильфондар, мембраналық қораптар.

Сезімтал элементтің негізгі сипаттамасы оның жұмыстық нүктесінің орын ауыстыруын қысыммен байланыстыратын статикалық сипаттамасы болып табылады.

Қатты серпімді элементтер үшін сызықтық сипаттамалары:

• серпімді элементтің қатаңдығы:

; (5.12)

• серпімді элементтің сезімталдығы:

; (5.13)

Сызықсыз сипаттамалары:

; (5.14)

, (5.15)

мұндағы F - серпімді сезімтал элементтің - тиімді ауданына әсер ететін күш;

Р – қысым;

һ – жұмыстық нүктенің орын ауыстыруы (деформация шамасы).

Статикалық сипаттаманың бастапқы сызықтық зонасында серпімді деформация орын алғандықтан, жұмыстық нүктесінің орын ауыстыруы қысымға пропорционал өзгереді, ал сызықсыз зонасында пластикалық деформация орын алады. Материалдардың серпімділік қасиеттерінің жеткіліксіздігінен қысым артқанда және кемігенде статикалық сипаттаманың өзгеруі бірдей болмайды да, гистерезис тұзағын құрайды. Себебі жұмыстық нүктенің орын ауыстыруы түсірілген қысымға қатысты кешеуілдейді де, қысым алынғаннан кейін, бастапқы мәніне баяу қайтатын болады. Статикалық сипаттаманың пішіні мен иілуі сезімтал элементтің конструкциясына, материалына, температурасына байланысты болады.

Тапсырма№6

Тұрақты қысым құламасы бойынша шығынды өлшеу аспаптарының құрылысы мен жұмыс істеу қағидасын түсіндіру.Оларды ЖЭС-да қолдану мысалын келтіру. (2.4.6)

Алдында қарастырылған айнымалы қысым құламасы бойынша

шығынөлшеуіштер (тарылту қондырғылары

бар шығынөлшеуіштер) өндірісте кеңінен

қолданылады. Оларды қолдану мүмкін

болмаған жағдайда шығынөлшеуіштердің

3

басқа түрлері қолданылады. Мысалы,

ротаметрлер өндірісте, зертханалық өлшеу-

лерде сұйықтың немесе газдың үлкен емес

көлемдік шығындарын диаметрі 3 – 150 мм

вертикаль құбырларда өлшеу үшін

7.2-сурет қолданылады. Қарапайым ротаметрдің

құрылысы мынадай: 1 – конус тәріздес шыны түтік; 2 – түтіктің ішінде еркін қозғала алатын қалтқы; 3 - түтіктің бетіне түсірілген шкала. Қалтқы болаттан, алюминийден, қоладан, эбониттен, пластмассадан коррозияға ұшырамайтындай етіп жасалады. Қалтқының пішіні әртүрлі болуы мүмкін, ең

көп тарағаны - төменгі бөлігі конус тәрізді цилиндр. Жоғарғы бөлігі қиғаш арықшалары бар жиек. Тексеріліп жатқан орта осы арықшалардан ағып өткенде, қалтқы айналады, айналу осі түтіктің осіне сәйкестеніп, оның түтік қабырғаларымен үйкелісі жойылады. Қатқының жиегі мен қабырға арасында сақина пішінді саңылау пайда болады. Осы саңылаудан өткенде сұйық тарылады. А-А қимадағы мен В-В қимадағы қысымдар арасында айырма пайда болады. Қалтқы көтерілген сайын, саңылау кеңейе түседі, яғни қысым айырмасы азаяды. Ротаметрдің жұмыс істеу принципі қалтқыға әсер ететін ауырлық күшін оған сұйық тарапынан әсер ететін басқа күштермен теңестіруге негізделген.

Көлемі V, ең үлкен қимасының ауданы f , орташа тығыздығы қалтқыға әсер ететін күштер:

а) жоғарыдан төмен

ауырлық күші ;

б) төменнен жоғары

1) қалтқы мен қабырға арасындағы саңылаудан өтетін ағынның үдеуі салдарынан пайда болатын статикалық қысымдардың айырмасымен шарттанатын күш

; (7.17)

2) динамикалық тегеурін

,

мұндағы φ – қалтқының пішініне тәуелді кедергілік коэффициенті;

ρ – ортаның тығыздығы;

υ – ортаның А-А қимадағы жылдамдығы.

3) ағын мен қалтқының бүйір беті арасындағы үйкеліс күші

,

мұндағы k – Рейнольдс санына және қалтқының кедір-бұдырлық дәрежесіне тәуелді коэффициент;

- сақиналы саңылаудағы ағынның орташа жылдамдығы;

n – жылдамдыққа тәуелді дәреже көрсеткіші;

- қалтқының бүйір бетінің ауданы.

Қалтқыға әсер ететін күштер бірін-бірі теңестіргенде, ол ағында тыныштық күйінде қалықтап тұрады

. (7.18)