2.2.3. Рідинні манометри, вакуумметри, мановакуумметри

Р ідинний манометр – це прилад для вимірювання надлишкового тиску, в якому величина тиску в посудині з рідиною чи газом визначається висотою стовпа іншої (робочої) рідини. За конструктивними особливостями розрізняють U-подібні (двотрубні) та чашкові (однотрубні) рідинні манометри. На рис. 4 показано найпростіший U-подібний ртутний манометр.

Надлишковий тиск у місці приєднання ртутного манометра до резервуара (у точці А) можна знайти, прирівнюючи за законом сполучених посудин надлишковий тиск у лівому та правому колінах манометра на рівні О–О:

Рис. 4. Ртутний U-подібний манометр

р­_О = (р_А + ₁gh₁ )= _ртgh_рт ,

звідки отримують

рА = ртghрт – 1gh1 ,

(12)

де ₁ – питома маса рідини в резервуарі.

Рідинні прилади можна використовувати також і для вимірювання вакууму в рідинах і газах. Якщо обидва коліна U-подібного приладу достатньо високі, за допомогою приладу можна без здійснення переключень вимірювати і надлишковий тиск, і вакуум; такий прилад називається мановакуумметром.

2.2.4. Мікроманометри

Мікроманометри – це рідинні прилади чашкового типу для високоточних вимірювань невеликого манометричного тиску, вакууму, а також різниці тисків. Мікроманометри – це переносні прилади, їх застосовують у лабораторній практиці та в промисловості при проведенні випробовувань теплосилових та інших установок для знаходження малих тисків.

Точність вимірювання тиску в мікроманометрах забезпечується двома факторами:

1) вимірювальна трубка приладу встановлюється під кутом до горизонту, при цьому показ мікроманометра l значно перевищує висоту підняття робочої рідини в трубці;

2) робочою рідиною є, як правило, етиловий спирт, який має малу питому вагу, а також незначну висоту капілярного підняття.

П ри вимірюванні надлишкового тиску в якому-небудь об’єкті тиск від нього підводиться за допомогою гнучкої трубки в чашку приладу 1, а при вимірюванні вакууму – у трубку 2 (рис. 5). При визначенні різниці тисків більший тиск подається в посудину, а менший – у вимірювальну трубку.

Рис. 5. Рідинний мікроманометр з похилою трубкою

Важливою перевагою чашкових рідинних приладів є те, що на них потрібно робити лише один відлік (тоді як в приладах з U-подібною трубкою – два). Зміна рівня робочої рідини в чашці при зміні показу приладу враховується або в розрахунковій формулі, або при градуюванні шкали приладу. При відношенні площі чашки до площі перерізу трубки />400 зміною рівня рідини в чашці можна нехтувати.

Розрахункова формула для визначення величини тиску за показом мікроманометра l:

p = gl sin = glk,

(13)

де  – питома маса робочої рідни; для етилового спирту =789,4 кг/м³; k=sin – стала мікроманометра.

На рис. 5 показано схему мікроманометра з похилою скляною трубкою, який має п’ять діапазонів вимірювання. Прилад складається з посудини 1, вимірювальної трубки 2, закріпленої на поворотному кронштейні, та пристосування 3 для фіксації кута нахилу  вимірювальної трубки. Посудина та інші деталі приладу закріплені на основі 4. Для виставлення приладу в строго горизонтальне положення служать два рівні 5 циліндричної форми та два гвинти 6. Для зміни діапазону вимірювання кронштейн з вимірювальною трубкою може бути встановлений під п’ятьма різними фіксованими кутами нахилу до горизонту. Кожному фіксованому куту нахилу вимірювальної трубки відповідає певне значення сталої мікроманометра, яке вказується безпосередньо на пристосуванні 3.

Мікроманометри розглянутого типу мають класи точності 0,5 та 1. Для більш точного вимірювання малих тисків, вакууму чи різниці тисків застосовуються мікроманометри, обладнані оптичним пристроєм і двома шкалами, а також мікроманометри компенсаційного типу.