Диапазон измерений СИ

 

Например, в лабораторной работе №3 манометр МП600 имеет диапазон измерений 60...600 .         

Рассмотрим пример измерения давления с помощью поршневого манометра. Выберем единицу/эталон давления

[ P ] = U₁ =1 кгс/см² = (техническая атмосфера).

 

Создадим в эксперименте (Рис. 5,6) избыточное давление в рабочем веществе P _изб = 1 кгс/см² следующим способом. На поршень поместим груз, измерение массы которого дало М = 1 кг. Измерим площадь поршня, и это определение дает S = 1 см². Измерим g, и это определение дает g = 9.80665 м/c². Соединим манометр с рабочим веществом. В этом случае по определению сила тяжести представляется как

F = 1кгс = 1 килограмм силы = 1 техническая атмосфера.

 В этом случае поршень будет находиться в равновесии.

 

 

Значение свойства Р _избопределяется по измеренным величинам М, S и g в виде

 

P _изб = F/S = 1 кгс/(1см²) = 1 техн. атм.              (9)

Привлечем уравнение измерения:

 

P _изб = Q = A ₁ U ₁ = 1 техн. атм.,     А ₁ = 1, U ₁ = 1 техн. атм. (10)

 

Каким будет давление, если в качестве единицы измерения взять 1 Па (Паскаль)? В этом случае

 

[ P ] = U ₂ = 1 Па.

 

Запишем соотношения, соответствующие тому, что величина свойства P является независимой от единицы измерения

 

P  Q = A ₁ U ₁,     P  Q = A₂ U₂ .               (11)

 

Уравнение перевода единиц измерения имеет вид

 

  =                                         (12)

 

Выберем Ньютон в качестве единицы силы и выполним переход от U ₁ = 1 техн. атм. к единице U ₂ = 1 Па последовательным переводом единиц измерения, которые входят в формулу (11)

P = (Mg) / S = (1кг * 9.80665м) / (1c ² *1см²) = 1 техн. атм =

= (1 кг * 9.80665м) / (1c ² *10^-4 м²) = 98066.5 Н / м² =

= 98066.5 Па ≈ 100 кПа ≈ 0.1 МПа.

Отношение единиц давления выражается как

 = 1(техн. атм) / (1Па) = 98066.5 ≈ 10⁵

 

Следовательно, численное значение давления меняется при переходе от одной единицы давления к другой.

Отметим действия, реализуемые в методе:

а) привели поршень в контакт с Р.Т.,

б) добились равновесия поршня.

Эти действия называются режимными: они не связаны с получением численной информации, но необходимы для реализации метода.

Другие действия – измерительные – связаны с получением численных значений:

в) измерение массы,

б) измерение площади S поршня и т.п.

Отметим действия, которые можно сделать однократно:

α ₄ → измерить S,

α ₅ → измерить g.

Упомянем термины:

1) исследователь (оператор, наблюдатель, пользователь), который участвует в реализации метода.

2) средство измерения – поршневой манометр, который благодаря своей конструкции позволил оператору:

а) создать контакт с рабочим телом,

б) обеспечить взаимодействие рабочего тела и поршня,

б) установить равновесие поршня в цилиндре,

в) получить первичный сигнал от рабочего тела и измерить искомое свойство Q = Р.