2.3. Описание лабораторной установки

Определение погрешности показаний механического манометра производится на установке, схема которой представлена на рисунке 15 [7].

1 – масленка; 2, 3 – прессы; 4 – поршень; 5 – винтовой шток; 6 – маховик; 7 – плунжер; 8 – тарелка; 9 – контрольные грузы; 10 – проверяемый манометр; 11 – контрольный манометр; 12, 13, 14, 15 – вентили

Рисунок 15 – Схема лабораторной установки

Масло в систему поступает из масленки 1. Давление в установке создается двумя прессами 2 и 3. В первом – поршнем 4, который с помощью винтового штока 5 перемещается при вращении маховика 6; во втором – плунжером 7 за счет установки на тарелке 8 контрольных грузов 9. К установке подключаются проверяемый 10 и контрольный 11 манометры. Установка оборудована вентилями 12, 13, 14 и 15.

2.4. Порядок выполнения опытов

Исходное состояние установки: поршень 4 находится в крайнем левом положении, вентили 12, 13, 14 и 15 закрыты.

Определение погрешности показаний манометра можно производить двумя способами:

а) с использованием контрольных грузов;

б) по показаниям контрольного манометра.

Преподаватель указывает, каким из двух перечисленных способов выполняется проверка манометра.

Последовательность операций при проверке манометра с использованием контрольных грузов:

– открыть вентиль 14;

– вращая маховик 6 и, тем самым, перемещая поршень 4 вправо, заполнить установку маслом из масленки 1;

– закрыть вентиль 14;

– открыть вентили 12 и 13;

– последовательно установить на тарелку 8 контрольные грузы 9;

– разгрузить тарелку 8, последовательно снимая контрольные грузы;

– закрыть вентили 12 и 13;

– открыть вентиль 14 и, вращая маховик 6, перекачать масло в масленку 1 (поршень 4 переходит в крайнее левое положение).

Под действием веса контрольных грузов и тарелки под плунжером создается строго определенное давление p_Д, которое можно считать одинаковым во всей системе (следствие из закона Паскаля). Показание стрелки проверяемого манометра 10 должно соответствовать величине данного давления. Во избежание влияния трения плунжера 7 о стенки цилиндра пресса 3 тарелке 8 с грузами 9 во время опыта необходимо придавать вращательное движение.

Последовательность операций при проверке манометра по показаниям контрольного манометра:

– открыть вентиль 14;

– вращая маховик 6 и, тем самым, перемещая поршень 4 вправо, заполнить установку маслом из масленки 1;

– закрыть вентиль 14;

– открыть вентили 12 и 15;

– вращением маховика 6 поршнем 4 в полости установки создается определенное давление, измеряемое контрольным 11 и проверяемым 10 манометрами;

– последовательно повысить давление, задавая по контрольному манометру 11 соответствующие значения p_Д, указанные преподавателем;

– последовательно снизить давление до нуля;

– закрыть вентили 12 и 15;

– открыть вентиль 14 и, вращая маховик 6, перекачать масло в масленку 1 (поршень 4 переходит в крайнее левое положение).

2.5. Обработка опытных данных

Действительное значение давления p_Д в системе определяется как отношение веса контрольных грузов и тарелки G к площади плунжера S.

p_Д , Па

где – масса контрольных грузов (в опытах используются семь контрольных грузов по 5 кг и три – по 1 кг);

= 1 кг – масса тарелки.

Площадь плунжера S равна 10^-4 м².

Действительное значение давления p_Д в системе и показание проверяемого манометра p_М для каждого замера свести в таблицу 2.1.

Погрешность показаний манометра определяется по формуле

Δp = p_Д – p_М .

Величина погрешности также заносится в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

№ за-мера	Масса контрольных грузов и тарелки	Действительные значения давления	Показания проверяемого манометра и величина погрешности
			при нагрузке			при разгрузке
	m, кг	pД , Па	pМ ,	pМ , Па	Δp, Па	pМ ,	pМ , Па	Δp, Па
1.	6
2.	11
3.	16
4.	21
5.	26
6.	31
7.	36
8.	39

По данным таблицы 2.1 строится график зависимости Δp = f (p_Д) для нагрузки и разгрузки. Один из возможных вариантов графической зависимости представлен на рисунке 16. Опытные точки соединяются при этом прямыми линиями.

Рисунок 16 – Один из возможных вариантов

графической зависимости Δp = f (p_Д)

Допустимая абсолютная погрешность проверяемого манометра определяется по формуле

Δp_доп ,

где p_max – максимальное значение шкалы манометра, Па;

к – класс точности манометра, %.

Сравниваются полученные значения погрешности Δp с допустимым значением Δp_доп. Манометр считается пригодным к эксплуатации, если Δp_доп больше Δp.