Приборы для измерения давления

Давление - один из важнейших параметров технологических процессов.

Давлением называется отношение силы, действующей на площадь, к величине площади.

, (2.1)

где F – сила;

S – площадь.

Различают давления:

1. барометрическое (атмосферное) - Р_атм;

2. абсолютное - Р_абс;

3. избыточное - Р_изб;

4. вакуум (разрежение) - Р_вак

1. Барометрическое давление - это давление атмосферы, окружающей земной шар.

2. Абсолютное давление - это полное давление, под которым находятся жидкость, газ или пар.

Р_абс = Р_изб + Р_атм (2.2)

3. Избыточное давление - это давление сверх атмосферного.

Р_изб = Р_абс - Р_атм (2.3)

4. Если из закрытого сосуда откачать часть воздуха, то абсолютное давление внутри сосуда понизится и станет меньше, чем атмосферное. Такое давление внутри сосуда называется вакуумом.

Вакуум - это недостаток давления до атмосферного.

Р_вак = Р_атм - Р_абс (2.4)

Рис. 2.1 Виды давлений

Остаточное давление определяется по формуле:

Р_ост = Р_атм – Р_вак , (2..5)

где Р_атм = 760 мм рт.ст.

Единицы измерения давления

Единица измерения давления в системе СИ - Паскаль (Па).

Паскаль - это давление с силой 1 Н на площадь 1 м².

(2.6)

Внесистемные единицы: кгс/см²; мм вод.ст.; мм рт. ст; бар, атм.

Соотношение между единицами измерения:

1 кгс/см² = 98066,5 Па (2.7)

1 мм вод.ст. = 9,80665 Па

1 мм рт.ст. = 133,322 Па

1 бар = 10⁵ Па

1 атм = 9,8* 10⁴ Па

Классификация приборов для измерения давления

1. По принципу действия:

1. жидкостные;

2. деформационные;

3. грузопоршневые;

4. электрические.

2. По роду измеряемой величины:

1. манометры - приборы для измерения абсолютного и избыточного давления;

2. вакуумметры - приборы для измерения вакуума;

3. мановакуумметры - для измерения избыточного давления и вакуума;

4. дифманометры - для измерения разности двух давлений;

5. барометры - для измерения атмосферного давления;

6. напоромеры (микроманометры) - для измерения малых избыточных давлений;

7. тягомеры - приборы для измерения малых разрежений;

8. тягонапоромеры - приборы для измерения малых избыточных давлений и малых разрежений.

Жидкостные манометры

Принцип действия их основан на уравновешивании измеряемого давления давлением столба рабочей жидкости.

Рабочей жидкостью может быть вода, спирт, ртуть, минеральные масла небольшой вязкости.

Они применяются для лабораторных и местных технических измерений небольших давлений, разрежений, разности 2-х давлений, атмосферного давления.

Их достоинства: простота конструкции, дешевизна, сравнительно высокая точность измерения.

Выпускают несколько типов жидкостных манометров: U - образные; однотрубные (чашечные); кольцевые.

Рис.2.2 U - образный манометр

1 - U - образная стеклянная трубка;

2 - доска;

3 - шкала.

Этот манометр состоит из U - образной стеклянной трубки, заполненной жидкостью: водой, спиртом или ртутью. Трубка закреплена на доске (2) со шкалой (3), расположенной между коленами трубки.

Трубка заполняется жидкостью до нулевой отметки.

К одному концу трубки подводится давление измеряемой среды; другой конец трубки сообщается с атмосферой.

Под действием измеряемого давления жидкость в трубке перемещается из одного колена в другое до тех пор, пока измеряемое давление не уравновесится давлением столба жидкости в открытом колене.

Если измеряемое давление ниже атмосферного, то жидкость в коленах переместится в обратном направлении, и высота столба будет соответствовать вакууму.

Для определения столба жидкости нужно сделать 2 отсчета: h₁ и h₂ и суммировать их.

h = h₁ + h₂ (2.8)