Вакуум, приборы для их измерения
Различают абсолютное, избыточное давление, вакуум, или разрежение. Если абсолютное давление больше атмосферного, то наблюдается избыточное давление, если меньше – вакуум (вакуумметрическое давление) (рис. 1.2).
Рассмотрим первый случай: . Тогда имеем:
. (1.8)
Согласно формуле (1.8), если давление на свободной поверхности , то весовое давление .
Рис. 1.2. Шкала давлений
Избыточное давление бывает и на свободной поверхности.
Рассмотрим второй случай:
Тогда имеем:
. (1.9)
Если давление в жидкости меньше атмосферного, то состояние жидкости характеризуется разрежением (вакуумом). Вакуумметрическое давление (вакуум) определяется из (1.9):
. (1.10)
Шкалы абсолютных и избыточных давлений являются неограниченными, шкала вакуума ограничена – она меняется
от атмосферного давления до нуля.
Для измерения гидростатического давления применяются различные приборы. Их можно подразделить на две основные группы: жидкостные
и механические.
Простейший жидкостной прибор – пьезометр (рис. 1.3). Пьезометр – открытая с обоих концов стеклянная трубка, которая одним концом присоединяется к источнику давления.
Абсолютное давление p определяется по формуле:
, (1.11)
где – пьезометрическая высота.
Пьезометры используют для измерения низких давлений . Для измерения высоких давлений применяются ртутные манометры (рис. 1.4).
Рис. 1.3. Пьезометр | Рис. 1.4. Ртутный манометр |
Абсолютное давление измеряется по формуле:
. (1.12)
Вместо ртути могут быть использованы другие жидкости, плотность которых гораздо выше плотности жидкости, находящейся в резервуаре.
Для измерения перепада давления применяются жидкостные дифференциальные манометры (рис. 1.5).
Рис. 1.5. Ртутный дифференциальный манометр
Используется следующая формула для измерения разности давлений:
. (1.13)
Пьезометры могут быть использованы и для измерения вакуума
(рис. 1.6). Абсолютное давление в сосуде определяется по формуле:
(1.14)
Рис. 1.6. Измерение вакуума
Следовательно:
(1.15)
Обычно называют вакуумметрической высотой и обозначают
Жидкостные манометры просты по конструкции, характеризуются большой точностью измерений, однако они применяются для измерения сравнительно небольших давлений. Для измерения больших давлений применяются механические манометры. В механических манометрах жидкость измеряется величиной деформации гибкого элемента (полой пружины, мембраны). Механические манометры могут применяться и для измерения малых давлений и вакуума (моновакуумметры). Широкое распространение нашли сильфонные перепадомеры, дифференциальные сильфонные манометры.
Дата добавления: 2018-05-10; просмотров: 1121;