6. Назовите приборы для измерения избыточного гидростатического давления и поясните принцип их действия.

¾ пьезометрами,

¾ манометрами,

¾ вакуумметрами.

Пьезометры и манометры измеряют избыточное (манометрическое) давление, то есть они работают, если полное давление в жидкости превышает величину, равную одной атмосфере . Эти приборы показывают долю давления сверх атмосферного. Для измерения в жидкости полного давления р необходимо к манометрическому давлению прибавить атмосферное давление снятое с барометра. Практически же в гидравлике атмосферное давление считается величиной постоянной. В расчётах принимают нормальное атмосферное давление p_ат = 98100 Па.

Пьезометр обычно представляет собой вертикальную стеклянную трубку, нижняя часть которой сообщается с исследуемой точкой в жидкости, где нужно измерить давление, а верхняя её часть открыта в атмосферу. Высота столба жидкости в пьезометре является показанием этого прибора и позволяет измерять избыточное (манометрическое) давление в точке.

Манометры чаще всего применяются механические, реже – жидкостные. Все манометры измеряют не полное давление, а избыточное.

Преимуществами их перед пьезометрами являются более широкие пределы измерения, однако есть и недостаток: они требуют контроля их показаний. Манометры, выпускаемые в последнее время, градуируются в единицах СИ: Мпа или кПа. Однако еще продолжают применяться и старые манометры со шкалой в кгс/ , они удобны тем, что эта единица равна одной атмосфере. Нулевое значение любого манометра соответствует полному давлению р, равному одной атмосфере.

Вакуумметр по своему внешнему виду напоминает манометр, а показывает он ту долю давления , которая дополняет полное давление в жидкости до величины одной атмосферы. Вакуум в жидкости – это не пустота, а такое состояние жидкости, когда полное давление в ней меньше атмосферного на величину которая измеряется вакуумметром.Вакуумметрическое давление показываемое прибором, связано с полным и атмосферным.

7. Что такое пьезометрическая высота?

Пьезометрическая высота, отвечающая абсолютному давлению в точке (абсолютная пьезометрическая высота) есть высота такого столба жидкости, который своим весом способен создать давление, равное избыточному давлению в рассматриваемой точке.

Манометрическое давление, выраженное через показания пьезометра,

,

где - пьезометрическая высота, отсчитываемая от точки подключения пьезометра до уровня жидкости в нём.

8. В чём состоит принципиальное отличие в условиях проведения первого и второго опытов?

Первый опыт проводим при нормальном атмосферном давлении, во втором опыте (при помощи компрессора) поднимаем давление до Р=15 кПа.

9. Для чего нужно знать превышение оси вращения стрелки пружинного манометра над точкой его подключения?

Действие механических приборов основано на деформации под действием давления упругого элемента (пружины или мембраны). Пружинный манометр показывает давление в точке жидкости на уровне оси вращения его стрелки. Если высотное положение оси вращения стрелки и точки подключения манометра не совпадает, к показанию манометра p_м вводятся поправка .