Поплавковые дифманометры

Принцип действия: уравновешивание измеряемого перепада давления гидростатическим давлением, создаваемым столбом рабочей жидкости, заполняющей дифманометр.

Поплавковый дифмометр (см. рисунок 2.2) представляет собой два сообщающихся сосуда. Площадь сеченияFширокого сосуда1 ≥ площади сеченияfузкого сосуда 7.

Рисунок 2.2 - Схема поплавкового дифманометра

Сосуды заполнены рабочей жидкостью (ртуть или трансформаторное масло) до нулевой отметки 0. Во внутренней полости сосуда 1 находится поплавок 2, связанный со стрелкой 3 отсчетного устройства. При подключении прибора к объекту измерения большее давление подается в сосуд 1, а меньшее – в сосуд 7. Подача давления осуществляется через вентили 5 и 6. Вентиль 4 служит для того, чтобы исключить возможность выброса рабочей жидкости при односторонней подаче давления. С этой целью перед подключением прибора к объекту вентиль 4 открывают, а после стабилизации давления в обоих сосудах, закрывают. При отключении прибора от объекта необходимо предварительно открыть вентиль 4, а затем закрыть вентили 5 и 6.

В процессе измерения, жидкость в широком сосуде перемещаетсяся вниз, а вместе с ней перемещается поплавок 2, который через механическую передачу перемещает указатель 3 отсчетного устройства. Перемещение поплавка будет происходить до тех пор, пока измеряемая разность давлений (Р1 – Р2) не уравновесится давлением столба жидкости высотойh1 +h2, т.е.

, (2.4)

где g-местное ускорение свободного падения;

- плотность рабочей жидкости;

- плотность измеряемой среды.

ПринимаяV1=V2 (объемы вытесненной жидкости из широкого сосуда и поступившей в узкий сосуд), получим

,

отсюда

. (2.5)

Это статическая характеристика поплавкового дифманометра, из которой следует: чтобы получить одинаковые перемещениеh2 поплавка при измерении разности давлений в различных диапазонах, необходимо изменять отношениеF/f. Практически это достигается заменой узкого сосуда одного диаметра на сосуд другого диаметра.

Поплавковые дифманометры рассчитаны на номинальные перепады давления, верхние пределы которого ограничены значениями от 6,3кПа до 0,1МПа. Класс точности – 1,0 и 1,5.

Достоинства: поплавковый дифманометр обеспечивает высокую точность измерений и возможность регистрации показаний без применения специальных источников энергии.

Недостатки: наличие в качестве рабочей жидкости - ртути, токсичной жидкости, которая при резких изменениях давления может загрязнять объект измерения и окружающую среду.