Описание установки

Экспериментальная установка состоит из герметичного сосуда 1 (рис. 1.5), частично заполненного водой, с водомерным стеклом 5. К сосуду присоединены – пьезометр 2, ртутный манометр 3 и пружинный манометр 4. Избыточное давление в сосуде 1 создается воздушным насосом 6.

Так как все три измерительных прибора присоединены к одному сосуду, их показания должны быть одинаковыми.

Наблюдаемая разница в давлениях приборов связана с неточностью отсчета и погрешностью приборов.

Проведение опытов и измерения

В опытах определяется избыточное P_и и абсолютное P давления на свободную поверхность воды в сосуде, для чего:

1. Измеряется начальный уровень воды в пьезометре h₁ и показание барометра Б.

2. С помощью вентиля 7 изолируется система от атмосферного давления и воздушным насосом 6 нагнетается воздух в сосуд 1, где создается давление P больше атмосферного P_ат.

3. Снимаются показания всех приборов: пьезометра h в мм вод. ст.; ртутного манометра h в мм рт. ст. с точностью до 1 мм; пружинного манометра P_м в кгс/см² с точностью 0,01 кгс/см².

Отсчеты по приборам производятся после того, как уровень воды в пьезометре, достигнув заданной отметки, стабилизируется. Если наблюдается снижение уровня, то следует проверить плотность вентиля 7.

4. Опыт повторяется при другом избыточном давлении в сосуде 1.

Рекомендуется устанавливать давление в сосуде по показаниям пьезометра: опыт №1 при h=(0,8÷1,2) м вод. ст., опыт №2 при h=(1,8÷2,2) м вод. ст.

5. Все измерения заносятся в табл. 1.1. После окончания опытов открывается вентиль 7.

Вычисления и составление отчета

1. Определяется величина избыточного давления по показанию пьезометра по формуле

, Па, (1.12)

где h₁ и h – показания пьезометра в м вод.ст. до и во время опыта;  - плотность воды, кг/м³.

Рассчитывается величина избыточного давления по показанию ртутного манометра по формуле

, Па, (1.13)

где h – показание манометра, выраженное в м рт.ст.; _р – плотность ртути, кг/м³.

Находится величина избыточного давления по показанию пружинного манометра по формуле

, Па (1.14)

2. Находятся относительные ошибки в % показаний ртутного и пружинного манометров по отношению к показаниям пьезометра

(1.15)

Ошибки не должны превышать 3%.

3. Определяется величина абсолютного давления P на свободную поверхность воды в сосуде по формуле

, Па, (1.16)

где P_ат- атмосферное давление, Па; P_и- избыточное давление, Па.

Если показание барометра выражено в мм рт. ст., то для его пересчета в Па используется формула (приложение 2)

, Па, (1.17)

где Б – показания барометра в мм рт. ст.

4. Все результаты измерений и вычислений заносятся в табл. 1.1.

Таблица 1.1

№ п/п	Наименование измерительных приборов	Показания приборов		Вычисления
		до опыта	во время опыта	Pи, Па	Pи, Па	, %	P, Па
1.	Пьезометр, м вод. ст.
2.	Ртутный манометр, м рт. ст.
3.	Пружинный манометр, кгс/см2

В выводах необходимо сделать оценку точности различных приборов, указать их достоинства и недостатки, а также область практического применения.