Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1827.pdf
Скачиваний:
24
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
1.91 Mб
Скачать

Избыточное давление и вакуум не являются параметрами состояния, так как они при одном и том же абсолютном давлении могут принимать различные значения в зависимости от величины

атмосферного давления.

 

С

 

 

Термодинамическим параметром состояния является только

абсолютное давление, которое отсчитывается от абсолютного нуля

давлен я

ли абсолютного вакуума.

сиф

 

 

 

2. ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Пр

 

для измерения давления по назначению можно клас-

 

боры

ц

ровать на 5 групп:

 

1)

манометры служат для измерения давления (избыточного);

2)

тягомеры – для измерения небольших разряжений;

 

 

 

А

3)

вакуумметры – для измерения относительно большого разря-

 

жения;

 

 

4)

напоромеры или микроманометры – для измерения незначи-

 

тельного из ыточного давления;

 

 

 

 

Д

5)

барометры – для измерения атмосферного давления.

В зависимости от принципа работы приборы делятся на 4 ос-

новные группы:

 

1)

жидкостные, измеряющие давление высоты столба жидко-

сти;

 

 

 

 

2)

пружинные, измеряющие давление по величине деформации

упругого элемента;

 

3)

поршневые, в которых измеряемое давление уравновешивает-

ся силой, действующей на поршень определенной площади;

 

 

 

 

И

4)

электрические, преобразующиеИдавление в некоторую элек-

трическую величину (датчики давления).

2.1. Жидкостные приборы для измерения давления

Жидкостные приборы являются простыми и достаточно точными. Жидкостные манометры (илл. 1) служат для измерения небольших избыточных давлений до 0,2 МПа. Самыми распространенными видами жидкостных манометров являются стеклянные вертикальные трубки, в которых измеряемое давление уравновешивается высотой

27

столба жидкости. Они бывают двух видов: U – образные и чашечные

(рис. 13, а, б).

Pабс

Pатм

Pатм

 

С

 

 

 

 

и

h

Pабс

h

б

 

 

 

 

а

 

б

 

 

А

 

 

Рис. 13. Жидкостные стеклянные манометры:

 

 

а U-о разный манометр; б – чашечный манометр

Кроме того, для измерения малых давлений с большей точно-

стью применяются приборы с наклонной трубкой – микроманометры

(рис. 14).

Д

 

 

И

 

И

Рис. 14. Микроманометр с наклонной трубкой

28

При измерении давления жидкостными манометрами измеряе-

мая среда с давлением Рабс соединяется при помощи металлической или резиновой трубки с одним коленом, а второе колено – с атмосферой, имеющей давление Ратм. Высота столба жидкости определяет избыточное давление

С

 

Ризб =hgρ ,

(9)

где ρ − плотность жидкости, кг/м3; g − ускорение земного притяжения, м/ 2; h – высота жидкости в трубке, мм.

спиртнии, а высота стол а жидкости будет измерять разрежение (вакуум). Ш рок й сосуд чашечных манометров и наклонных микрома-

В качестве ра очей жидкости используют ртуть, воду и реже –

. Если змеряемое давление среды ниже атмосферного, то жидкость в U – о разном манометре переместится в обратном направле-

нометров делают с относительно большим поперечным сечением, по-

где n – число делений наклонной шкалы.

этому изменением уровня

 

жидкости в нем можно пренебречь.

рабочей

 

 

Тогда для чашечного манометра высота столба жидкости, уравнове-

шивающая измеряемое давление,

 

 

 

 

h1

≈ h1+h2 = h;

(10)

 

А

 

где h1 − высота столба жидкости в трубке; h2 − высота столба жидко-

сти в чашке.

 

 

 

 

Для наклонного микроманометра

 

 

Д

(11)

 

h = n sin(α),

 

 

 

И

 

2.2. Пружинные приборы

В пружинных приборах давление уравновешивается упругими

силами пружинных элементов, и их деформация служит величиной,

определяющей давление.

И

Наиболее распространенные виды упругих элементов пружин-

ных приборов представлены на рис. 15.

 

Манометры (рис. 15) с многовитковыми пружинами (генокон-

дами) (рис. 15, б) и гармониковыми

мембранами (сильфонами)

29

 

(рис. 15, в,г,д,е) широко применяются в качестве самопишущих приборов.

Наиболее распространен показывающий манометр с трубчатой

одновитковой пружиной (рис. 15, а). Принцип их действия основан на

уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации

С

 

 

 

 

 

 

 

пружины. Под воздействием избыточного давления, подведенного к

внутренней полости, трубка стремится к распрямлению, если давле-

ние змеряемой среды ниже атмосферного, то к закручиванию. Для

передачи деформации трубчатой пружины к показывающей стрелке

используются

 

 

 

 

P1

 

 

спец альные механизмы: зубчатый сектор и рычажная

тяга (р . 16, а, ).

 

 

 

 

 

 

б

P1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

P

P

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P1

 

 

P1

 

 

Д

 

 

АP

г

P

 

 

 

в

 

 

 

 

P1

 

 

 

P1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

е

P

 

 

 

д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 15. Упругие элементы пружинныхИманометров: а – трубчатая одновитковая пружинаИ; б – трубчатая многовитковая пружина; в, е – плоская мембрана; г, д – сильфон

30

С

 

 

 

 

 

 

б

 

Рис

 

 

а

 

 

 

 

 

 

. 16. Пружинный манометр:

 

а – с секторным передаточным механизмом;

– с рычажным передаточным механизмом; 1 – тру чатая пружина; 2 – тяга (поводок); 3 – зу чатый сектор; 4 – трубка; 5 – стрелка

передаточным механизмом помещена в круглый корпус, закрытый

С помощью тяги 2 и

сектора 3, стрелка 5 перемещает-

ся и показываетзубчатоговеличину давления на шкале 3. Стойка с трубкой и

А

крышкой со стеклом (рис. 17). Д И

струбчатой одновитковой пружинойИ

Вмембранных приборах упругим элементом является мембрана

упругая металлическая или мягкая с дополнительной пружиной. Мембранные приборы нашли широкое применение при измерении

низких давлений и разрежений, а также в приборах, у которых нуль расположен на середине шкалы.Рис. 17. Внешний вид манометра

31

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]