4. Жидкостные приборы для измерения давления.

В ес столба жидкости в барометре G = γSh, (где S – площадь сечения трубки,

γ – удельный вес h – высота столба жидкости), а сила давления в этом же сечении Р = рS. Приняв G = Р или γSh = рS, т.е. р = γh.

Рис. 2.2. б) – пьезометр. В случае I измеряет избыточное давление.

В случае II измеряет вакуум. Для любого из случаев пьезометр позволяет определить давление в любой точке гидросистемы. Например, давление в точке А в I случае

р_А = γ(h+h_А) и р_О = γh

и во II случае р_А = γ(h+h_вак), а р_О = р_вак = hр_вак.

Рис. 2.2. в) – обратный пьезометр р_О = р_вак = γh_вак и р_А = γ(h_А-h_вак).

Рис. 2.2. г) – жидкостный манометр р_О = р_вак = γh.

Рис. 2.2. д) – вакуумметр р_О = р_вак = γh_вак.

Рис. 2.2. е) – дифференциальный манометр, позволяющий определить разность давлений в ёмкостях А и В ∆р = р_В – р_А = γh.

Рис. 2.2. ж) – пьезометр с наклонной трубой р_О = γh = γιsinα.

Где – измерение ι и α вместо h увеличивает разрешающую способность пьезометра (снижается относительная ошибка измерения).

Жидкостные приборы дают наибольшую точность измерений, но могут измерять давления не более 0,3 МПа. При больших давлениях они становятся слишком громоздкими. Измеряют статические или медленно изменяющиеся давления, хрупкме и не обеспечивают герметичность системы. Поэтому их применяют в основном в лабораторных условиях. Для уменьшения габаритов этих приборов используют ртуть, пары которой ядовиты.

5. Механические приборы с упругим элементом.

К таким приборам относятся приборы с трубчатой пружиной (трубкой Бурдона), мембранные приборы и сильфонные.

На рис. 2.3. показан трубчато – пружинный манометр, в котором чувствительным элементом является трубчатая пружина 2 с овальным поперечным сечением. Пружина открытым концом жестко соединена с держателем 7, укреплённым в цилиндрическом корпусе 1 манометра. Держатель имеет штуцер 8, предназначенный для соединения манометра с линией гидросети или пневмосети. Свободный конец трубчатой пружины закрыт пробкой с шарнирной осью и запаян. При помощи тяги 6 он связан с передаточным механизмом, состоящим из зубчатого сектора 5, находящегося в зацеплении с зубчатым колесом (трубкой) 4. Рядом с зубчатым колесом расположена спиральная пружина (волосок) 3, один конец которой соединен с зубчатым колесом, а другой закреплён неподвижно на стойке, поддерживающей передаточный механизм. Волосок постоянно прижимает зубчатое колесо к одной стороне зубцов сектора 5, благодаря чему устраняется мертвый ход в зубчатом зацеплении передаточного механизма. Отсчётное устройство манометра состоит из шкалы 10 и стрелки 9.

Упругий элемент – мембрана.

1 – мембрана;

2 – поводок;

3 – зубчатый сектор;

Мембранные приборы применяются для измерения избыточного давления, не превышающего 25 атм. (2,5 МПа).

Упругим элементом сильфонного манометра является гофрированная металлическая труба. Класс точности измерений k = (∆/n)*100% (отношение максимально допустимой погрешности ∆ к конечному значению n шкалы прибора).

Манометры по своему назначению подразделяются на приборы общего назначения (типа М, МТ, ОБМ) и образцовые (типа МО). Манометры общего назначения имеют класс точности 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; и 4. Образцовые манометры – 0,1; 0,15; 0,25; 0,4. Их применяют для проверки (тарировки) манометров общего назначения.

Положительные качества механических приборов являются: широкий диапазон измеряемых давлений, прочность, устойчивость против ударов и вибраций, нечувствительность к магнитным, электрическим радиационным полям и обеспечение герметичности гидросистем (абразивные частицы пыли не попадают в рабочую жидкость гидроприводов машин)

К недостаткам следует отнести способность измерять статические и медленно изменяющиеся давления. При пульсации давления в гидросистеме (например, при работе объёмных насосов всех типов) стрелка приборов быстро колеблется, затрудняя снятие показаний