Соотношение между единицами давления

Единицы давления	кгс / м2 или мм вод. ст.	атм. (физичеcкая атмо­сфера)	мм рт. ст.	Н/м2
1 кгс/см2 или 1 атм. (техни­ческая атмо­сфера)	104	0,9678	735,56	98066,5

24. Жидкостные манометры.

Широко применяются в качестве образцовых приборов для лабораторных и технических измерений. В качестве рабочей жидкости используется спирт, вода, ртуть, масла. Один конец трубки соединен с полостью, в кото­рой измеряется давление, 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 гидростатическим давлением столба жидкости в открытом колене. Если давление в полости, с которой соединен прибор, ниже атмосферного, то жидкость в коленах переместится в обратном направлении, и высота ее столба будет соответствовать вакууму. Присоединив оба колена трубки к полостям с различными давлениями Р₁ и Р₂, можно определить разность давлений.

23. Классификация приборов для измерения давления:

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.

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.

25. Пружинные манометры.

Классификация пружинных приборов для измерения давления по типучувствительного элемента.

1) приборы с трубчатой пружиной, или собственно пружинные;

2) мембранные приборы, у которых упругим элементом служит мембрана, анероидная или мембранная коробка, блок анероидных или мембранных коробок;

3) пружинно - мембранные с гибкой мембраной;

4) приборы с упругой гармониковой мембраной (сильфоном);

5) пружинно – сильфонные. 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. Наиболее широко применяются приборы (манометры, вакуумметры, мановакуумметры и дифманометры) с одновитковой трубчатой пружиной.

26. Принцип действия манометра с трубчатой пружиной.

Основная деталь прибора с одновитковой трубчатой пружиной – согнутая по дуге окружности трубка эллиптического или плоскоовального сечения. Одним концом трубка заделана в держатель, оканчивающийся ниппелем с резьбой для присоединения к полости, в которой измеряется давление. Внутри держателя есть канал, соединяющийся с внутренней полостью трубки. Если в трубку подать жидкость, газ или пар под избыточным давлением, то кривизна трубки уменьшится, и она распрямляется; при создании разрежения внутри трубки кривизна ее возрастает, и трубка скручивается. Так как один конец трубки закреплен, то при изменении кривизны трубки ее свободный конец перемещается по траектории, близкой к прямой, и при этом воздействует на передаточный механизм, который поворачивает стрелку показывающего прибора. Свойство изогнутой трубки некруглого сечения изменять величину изгиба при изменении давления в ее полости, является следствием изменения формы сечения. Под действием измеряемого давления внутри трубки эллиптическое или плоскоовальное сечение, деформируясь под действием силы F=P*S, где S – площадь воздействия давления, приближается к круговому сечению (малая ось эллипса или овала увеличивается, а большая уменьшается).

29. Физический смысл понятий «расход» и «количество».

Расходом вещества называется количество вещества, прохо­дящее через данное сечение канала в единицу времени. Количество вещества выражают в единицах объема или массы. Основной единицей объема жидкости (газа) принимается кубический метр (м³). Основной единицей массы жидкости (газа) принимается килограмм (кг). Количество жидкости (газа) с равной степенью точности может быть измерено и объемным и массовым методом, т.к. плотность жидкости (газа) при определенной температуре является величиной постоянной, характерной для каждой данной жидкости (газа). Для твердых сыпучих тел пользуются понятием насыпной или объемной массы. Насыпная масса твердого сыпучего материала не имеет для данного вещества постоянного значения, она зависит от размера и количественного содержания частиц различной величины в об­щей массе сыпучего материала. Поэтому для получения более точных результатов при измерении количество сыпучего мате­риала определяется взвешиванием. Приборы, измеряющие расход, называются расходомерами. Эти приборы могут быть снабжены счетчиками (интеграторами), тогда они называются расходомерами-счетчиками. Такие приборы позволяют измерять расход и количество вещества

32. Расходомеры постоянного перепада давления.

Наиболее распространенными приборами группы расходомеров постоянного перепада давления являются ротаметры (см. рис. 6.3), которые имеют ряд преимуществ перед расходометрами переменного перепада давления: а) потери Р_п незначительны и не зависят от расхода; б) имеют большой диапазон измерения и позволяют измерять малые расходы. Принцип действия основан на измерении положения Н поплавка, вращающегося в расширяющейся кверху трубке под влиянием направленной вверх струи. Q - расход проходящего через трубку газа или жидкости,  - угол наклона стенок трубки. Зависимость Н от Q нелинейна, но в начальном и среднем участках равномерность делений шкалы искажается в незначительной степени. Отсутствие прямой зависимости между Q и Н требует индивидуальной градуировки каждого прибора. Ротаметрические трубки обычно изготавливаются из стекла, на которое наносится шкала. Ротор также может быть изготовлен в виде шарика или диска.

30. Основные принципы измерения расхода.

Принципы измерения расхода основаны:  На возникновении перепада давлений на установленном внутри трубо­провода сужающем устройстве. Разность статических давле­ний до и после сужающего устройства (перепад давлений), измеряемая диффе­ренциальным манометром, зависит от расхода протекающего вещества и служит мерой расхода. Этот принцип применяется в расходомерах переменного перепада давления.  На перемещении чувствительного элемента (поплавка), уста­новленного в вертикальной конической расширяющейся трубке (через нее снизу вверх подается вещество, расход которого измеряется). При измене­нии расхода жидкости, газа или пара поплавок перемещается вверх, изме­няя проходное сечение между поплавком и внутренними стенками трубки. Высота подъема поплавка функционально связана с величиной расхода веще­ства. Перепад давления на поплавке при перемещении его вдоль оси трубки остается практически постоянным. Этот принцип применяется в расходомерах постоянного перепада давления (ротаметрах).  На зависимости между расходом протекающего по трубопроводу вещества и изме­ренным напорной трубкой динамическим (скоростным) напором. Если напорная трубка располагается по оси трубопровода, то расход Q (в м³/ч) определяется из уравнения. Этот принцип применяется в расходомерах скоростного напора.  На изменении высоты уровня жидкости в сосуде при непрерывном поступлении и свободном истечении ее из сосуда через отверстие в случае изменения рас­хода жидкости. Расходомеры переменного уровня состоят из приемника – цилиндрического или прямоугольного сосуда с круглым отверстием (диафрагмой) в дне для истече­ния, либо с щелевым отверстием для истечения в боко­вой поверхности сосуда – и любого стандартного измерителя уровня. Этот принцип применяется в расходомерах переменного уровня.  На изменении пропорциональной объемному расходу ЭДС, индуктиро­ванной в потоке электропроводной жидкости под действием внешнего магнит­ного поля. Этот принцип применяется в индукционных (электромагнитных) расходомера.