Цель работы – ознакомиться с принципом действия, конструктивным исполнением и работой измерителей давления; провести градуировку различных типов давления, рассчитать погрешности и сравнить с паспортными данными; провести измерение пульсирующего давления, определить частоту и амплитуду колебаний давления.
Схемы, устройство и принцип действия измерителей давления и напора
При контроле технологических процессов, при проведении научных исследований в большинстве случаев приходится иметь дело с измерением абсолютного, избыточного, вакуумметрического давлений, а также разности давлений.
Под абсолютным давлением понимается полное давление, под которым находится жидкость, газ или пар. Оно равно сумме давлений избыточного Р п и атмосферного Р а:
Р = Р п + Р а или Р п = Р – Р а,
т.е. избыточное давление равно разности абсолютного и атмосферного давлений.
Вакуумметрическое давление (разрежение или вакуум) – это разность между атмосферным давлением и абсолютные давлением, меньшим атмосферного:
|
|
Р в = Р а– Р.
Прибор, измеряющий атмосферное давление, называется барометром. Прибор, предназначенный для измерения абсолютного давления, называется манометром абсолютного давления. Прибор, измеряющий избыточное или вакуумметрическое давление, называется манометром избыточного давления и вакуумметром. Прибор, предназначенный для измерения избыточного и вакуумметрического давления, называется мановакуумметром. Прибор, измеряющий очень малые давления (ниже и выше барометрического), называется микроманометром, а для измерения разности давлении – дифференциальным манометром (дифманометром).
В качестве единицы давления по международной системе СИ принята единица Паскаль (Па). Паскаль – давление силы в один ньютон на площадь в один квадратный метр (Н/м2). При применении этой единицы для сокращения записи числа используются приставки для образования наименьшей кратности (например, 2,15 МПа вместо 2150000 Па).
Для применения допускается также единица давления системы МКГСС килограмм-сила на квадратный метр (кгс/м2) и внесистемные единицы давления: килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см2), которую называют технической атмосферой (атм), миллиметр водяного столба (мм вод.ст.) и миллиметр ртутного столба (мм рт.ст.). При измерении давления жидкостным столбом последний должен быть отнесен для воды к 4°С, ртути – к 0°С и g.= 9,80665 м/с2.
Применение внесистемных единиц давления обусловлено использованием в качестве измерителей давлений жидкостных приборов с видимым мениском и градуировкой, выпускаемых в настоящее время в СССР приборов для измерения давления и разности давлений в единицах кгс/м2 или кгс/см2. Кроме рассмотренных выше единиц давления, применяют физическую атмосферу, равную нормальному давлению атмосферного воздуха 760 мм рт.ст при 0°С и нормальном ускорении свободного падения (760 мм рт.ст. = 101,325 кПа = 1,0332 кгс/см2).
|
|
Таблица 1 | |||||
Соотношение между единицами давления | |||||
Единицы | Па | кгс/м | кгс/см | мм вод. ст. | мм рт.ст. |
1 Па | 0,10197 | 10,197.10–6 | 0,101197 | 7,50.10–3 | |
1 кгс/м2 | 9,80665 | 10–4 | 73,56.10–3 | ||
1 кгс/см2 | 98.0665.103 | 104 | 104 | 735,56 | |
1 мм вод. ст. | 9,80665 | 10–4 | 73,56.10–3 | ||
1 мм рт. ст. | 133,322 | 13,595 | 13,595.10–4 | 13,595 |