11

Лекция №4

Приборы для измерения давления

4.1 Определение понятия «давление» и соотношение между единицами давления

Под давлением в общем случае понимают предел отношения нормальной составляющей усилия к площади, на которую действует усилие.

В зависимости от природы контролируемого процесса нас интересует абсолютное давление Р_а или избыточное Р_и. При измерении Р_а за начало отсчета принимается нулевое давление, которое можно себе представить как давление внутри сосуда после полной откачки воздуха. Естественно, достигнуть Р_а = 0 невозможно.

Барометрическое давление Р_бар - давление, оказываемое атмосферой на все находящиеся в ней предметы.

Избыточное давление представляет собой разность между абсолютным и барометрическим давлениями:

Р_и = Р_а - Р_бар

Если Р_абс < Р_бар, то Р_и называется давлением разряжения.

Система Си. 1Па = 1Н/м²

Классификация приборов для измерения давления по виду измеряемого давления

Приборы для измерения давления по виду измеряемого давления подразделяются на:

а) манометры – для измерения абсолютного и избыточного давления;

б) вакуумметры – для измерения разряжения (вакуума);

в) мановакуумметры – для измерения избыточного давления и вакуума;

г) напоромеры – для измерения малых избыточных давлений (до 40 кПа);

д) тягомеры – для измерения малых разряжений (до -40 кПа);

е) тягонапорометры – для измерения разряжений и малых избыточных давлений;

ж) дифференциальные манометры – для измерения разности давлений;

з) барометры – для измерения барометрического давления атмосферного воздуха [3].

4.2. Классификация приборов для измерения давления по принципу действия

По принципу действия приборы для измерения давления делятся на:

а) жидкостные, основанные на уравновешивании измеряемого давления гидростатическим давлением столба жидкости;

б) деформационные (пружинные), измеряющие давление по величине деформации различных упругих элементов или по развиваемой ими силе;

в) электрические, основанные либо на преобразовании давления в какую-нибудь электрическую величину, либо на изменении электрических свойств материала под действием давления [3].

г) грузопоршневой (измеряемое или воспроизводимое давление гидростатически уравновешивается через жидкую или газообразную среду прибора давлением веса поршня с грузоприемным устройством и комплектом образцовых гирь

4.6 Электрические манометры.

Манометр сопротивления. Действие манометра основано на изменении сопротивления проводника под действием внешнего давления ;

Емкостной манометр. Действие прибора основано на изменении емкости плоского конденсатора при изменении расстояния между обкладками;

Пьезоэлектрический манометр. Его действие основано на свойстве некоторых кристаллических веществ, создавать электрические заряды под действием механической силы;

Ионизационный манометр. Его действие основано на ионизации молекул газа потоком электронов, испускаемых раскаленным катодом

4.4 Классификация пружинных приборов для измерения давления по типу чувствительного элемента

1) приборы с трубчатой пружиной, или собственно пружинные (рис.4.2а, б);

2) мембранные приборы, у которых упругим элементом служит мембрана (рис.4.2в), анероидная или мембранная коробка (рис.4.2г, д), блок анероидных или мембранных коробок (рис.4.2е, ж);

3) пружинно - мембранные с гибкой мембраной (рис.4.2з);

4) приборы с упругой гармониковой мембраной (сильфоном) (рис.4.2к);

5) пружинно - сильфонные (рис.4.2и).

Рис. 1. Типы пружинных устройств

Рис. 4.2. Виды упругих чувствительных элементов

Действие пружинных приборов основано на измерении величины деформации различного вида упругих элементов. Деформация упругого чувствительного элемента преобразуется передаточными механизмами того или иного вида в угловое или линейное перемещение указателя по шкале прибора.