15.1.4. Грузопоршневые манометры
Грузопоршневые манометры отличаются высокой точностью и широким диапазоном измерений и используются исключительно в качестве образцовых приборов. Манометры 1-го, 2-го и 3-го разрядов имеют классы точности 0,02; 0,05 и 0,2. Принцип действия этих манометров основан на уравновешивании измеряемого давления с помощью аттестованных грузов. Устройство образцового манометра с простым неуплотненным поршнем показано на рис. 15.7.
Рис.
15.7. Устройство образцового манометра
В цилиндрическом канале стойки 6 находится поршень 7, верхний конец которого имеет тарелку 9 для установки сменных аттестованных грузов 8. Канал колонки сообщается с полостью цилиндра винтового пресса 15 и с двумя штуцерами 3 и 11, предназначенными для установки пружинных манометров 10. Каналы стойки и штуцера имеют запорные вентили 14, 2 и 12. Для слива рабочей жидкости предусмотрен канал с запорным вентилем 13. В качестве рабочей жидкости используется трансформаторное или вазелиновое масло, которым заполнена вся система, а также резервуар 4 который может отключаться от системы вентилем 5. На поршень свободно в канале колонки 6, действуют две противоположно направленные силы: сила давления жидкости и вес положенных на поршень грузов.
При равновесии поршня:
,
(15.4)
где G и G1 - вес поршня и аттестованных грузов;
S - площадь поршня.
Формула справедлива в случае, когда можно пренебречь силой трения, возникающей при движении поршня по каналу стойки. Наличие трения между поршнем и стенками канала требует строго вертикальной установки манометра.
15.2. Измерение расхода
Расходом вещества называют его количество, проходящее через то или иное сечение трубопровода в единицу времени. Различают объемный и массовый расход. Объемный расход измеряют в единицах, деленных на единицу времени, массовый – в единицах массы, деленных на единицу времени.
Массовый расход несет больше информации об измеряемой величине, чем объемный, так как последний зависит от таких факторов, как давление, температура, фазовый состав и т.д.
Эти факторы (особенно температура и давление) оказывают значительное влияние на объемный расход газов. Чтобы обеспечить сопоставимость результатов измерений при определении расхода газообразных веществ, используются нормальные условия. За нормальные приняты значения температуры tH = 200C, давления pH = 101325 Па, или pH = 760 мм рт. ст., и относительной влажности газа = 0.
Для измерения расхода используют большое количество расходомеров. К наиболее распространенным относятся: переменного перепада давления с сужающими устройствами, постоянного перепада давления и тахометрические.
15.3. Измерение расхода газа сужающими устройствами
Расходомеры с сужающими устройствами получили весьма широкое распространение вследствие простоты изготовления, универсальности применения и в некоторых случаях отсутствия необходимости в испытательных расходоизмерительных системах для градуировки прибора.