12.2.2 Прилади для вимірювання тиску
Тиск характеризується силою, що діє на поверхню тіла. За Міжнародною системою фізичних величин, одиницею тиску визнано паскаль (Па), яка дорівнює тиску сили 1Н (ньютон) на площу 1 м2. Можливе використання інших одиниць тиску (таб. 12.6). Розрізняють тиск атмосферний, надлишковий, вакуумметричний, абсолютний. Прилади для вимірювання тиску - манометри. В залежності від виду виміряємого тиску використовують барометри, манометри, мановакуумметри, вакуумметри.
Таблиця 12.6
Співвідношення між одиницями тиску
|
Одиниця тиску |
Паскаль (Па) |
кгс/см2 |
кгс/м2 |
бар |
Мм. рт. ст. |
|
Па |
— |
10,2-1 0-6 |
0,102 |
1·10-5 |
7,5-10-3 |
|
кгс/см2 Кгс/см |
98,1·103 |
---- |
1·104 |
0,981 |
735,6 |
|
кгс/м2 |
9,81 |
1·10-4 |
— |
98,1 ·10--6 |
73,56-10-3 |
|
Бар |
1·105 |
1,02 |
10,2·1 03 |
— |
750 |
|
мм. рт. ст. |
133,3 |
1,36·1 0'-3 |
13,6 |
1,333·10-3 |
— |
Атмосферний тиск (барометричний) вимірюють барометрами; надлишковий тиск (більший за атмосферний) - манометрами, диференціальними манометрами, мановакуумметрами; вакуумметричний ( розрідження, вакуум) - вакуумметрами; абсолютний (від абсолютного нуля) будь-який манометром. Манометри бувають рідинними і деформаційними.
Рідинні манометри (рис. 12.4) виміряють тиск по висоті стовпчика рідини, що врівноважує цей тиск. Для вимірювання маленького надлишкового тиску використовують однотрубні мікроманометри з похилою трубкою.
Рис. 12.4 Трубчасті рідинні манометри
а - двохтрубний; б - однотрубний; в - однотрубний мікроманометр
Окрему групу представляють рідинні манометри в яких переміщення рідини передається чутливому елементу (рис. 12.5), що кінематично зв'язаний з стрілкою - покажчиком тиску.
В різних галузях промисловості широко використовують деформаційні манометри, що мають пружній чутливий елемент, здатний деформуватись під впливом тиску (рис. 12.6). За видом пружного елементу розрізняють пружинні, мембранні та сильфоні.
Рис. 12.5 Манометри рідинні
1 – поплавок; 2 – колокол; 3- кільце
Рис. 12.6 Деформаційні манометри
1 – пружинна трубка; 2 – мембрана; 3 – коробчаста мембрана; 4 – сильфон
Пружинні манометри мають колоподібну пружинну металічну трубку, овальну у розрізі. Під тиском така пружина розкручується і передає свою деформацію на стрілку. Мембранні манометри мають плоску мембрану, що під тиском вигинається і через механізм діє на стрілку. Сильфоні манометри мають тонкостінну гофровану трубку (сильфон), що під тиском видовжується і через механізм переміщують стрілку приладу. Мембранні та сильфоні манометри застосовують для вимірювання малих надлишкових тисків.
12.2.3 Прилади для вимірювання витрат
Витрати - кількість речовини (м3/с; л/хв.; кг/хв.; г/с тощо), що проходить через певний переріз. В залежності від одиниць вимірювання розрізняють об'ємні витрати і вагові (масові). Об'ємні витрати газів визначають за умов : температура +20°С, тиск 760 мм рт. ст.
Витрати рідини і газів виміряють витратомірами (показують миттєве значення об'єму, або маси), або лічильниками (показують сумарну кількість, що проходить за певний час). Вимірювання базується на різних фізичних явищ : зміну тиску і швидкості при зміні перерізу потоку, різницю швидкості поширення ультразвукових коливань за течією і проти неї, виникнення електрорушійної сили при переміщені рідини у магнітному полі тощо. Найменування витратомірів найчастіше відбиває або принцип дії, або вид перетворювача витрат (тахометричні, електромагнітні, ультразвукові, оптичні тощо).