Шкала отсчёта давления

Основной особенностью, затрудняющей на практике измерение давления, по сравнению с измерением других напряжений, является отсутствие в природе его нулевого значения (абсолютный нуль давления недостижим).

Кроме абсолютной системы отсчёта, в которой давление отсчитывается от абсолютного нуля, на практике используют следующие две относительные системы отсчёта:

Ø избыточную (манометрическую) – в ней измеряемая величина отсчитывается от атмосферного давления, принятого за начало отсчёта (за нуль), а измерительная ось направлена в сторону бо`льших по величине абсолютных значений давления (т.е. определяют избыток над атмосферным давлением – р_изб);

Ø вакуумную – в ней измеряемая величина также отсчитывается от атмосферного давления, принятого за начало отсчёта (за нуль), но измерительная ось направлена в сторону меньших по величине абсолютных значений давления (т.е. определяют недостаток до атмосферного давления – р_вак).

В практике теоретических расчётов и технических измерений используются либо абсолютная (Абс. 0), либо избыточная (Изб. 0) система давлений.

Основное уравнение гидростатики также м.б. использовано как в абсолютной системе (тогда р_о = р_а), так и в избыточной (тогда р_о = р_и).

Все возможные случаи расчётов и измерений показаны на диаграмме давлений:

Случай А: - положительное избыточное давление: р_и = р_а – р_атм.

Случай С: - отрицательное избыточное давление: р_в = р_атм – р_а (вакуум).

Случай В: - нулевое избыточное давление: р_и = 0; р_а = р_атм.

Абсолютную систему отсчёта давлений используют только в расчётах.

На практике для измерения значений давлений в относительных системах отсчёта используют следующие приборы:

ü манометры – для измерения избыточных давлений;

ü вакуумметры – для измерения величины вакуума;

ü мановакуумметры – для измерения избыточных давлений и величины вакуума.

В любой точке покоящейся однородной жидкости давление может быть определено по основному уравнению гидростатики:

р = р_о ± ρgh,

где р_о -внешнее давление;

ρgh – весовое давление.

Пьезометрическая высота представляет собой высоту столба данной жидкости, создающего своим весом давление p.

Рис. 1. Пьезометр, присоединенный к баку

Из основного уравнения гидростатик имеем:

p_а = p_атм + ρgh;

где р_и – избыточное давление в баке на уровне присоединения пьезометра.

Её можно не только рассчитать, но и измерить прибором, называемым пьезометром (вертикальная стеклянная трубка, верхний конец которой открыт в атмосферу, а нижний присоединен к ёмкости, в которой измеряется давление, рис.1).