Жидкостные приборы для измерения давления.
Исторически первыми, используемыми для измерения давления, были жидкостные приборы, в основу которых положен принцип уравновешивания измеряемого давления или разности давлений гидростатическим давлением столба жидкости в приборе. Величина измеряемого давления определяется из основного уравнения гидростатики:
Раабс = Р0+ gh, (1.1)
где Раабс – абсолютное давление в точке А; Р0- внешнее давление (над свободной поверхностью); h –высота столба жидкости с плотностью (между уровнями т. А и свободной поверхностью).
Если точка А и свободная поверхность разделены несколькими столбами (слоями) жидкости с различными плотностями, то абсолютное давление находится суммированием давлений всех i столбов жидкости с внешним давлением
(1.2)
Пьезометр
Пьезометр (рис. 1.1.) применяется для измерения превышения давления над атмосферным, т.е. избыточного (манометрического) давления. Пьезометр представляет собой открытую прозрачную (стеклянную) трубку с измерительной шкалой, которая подключается к сосуду в точке, расположенной на одном уровне с точкой искомого давления. Уровень жидкости в пьезометре определяет величину гидростатического напора (h + h1) (или пьезометрическую высоту):
откуда (1.3)
где h1 – поправка на положение прибора, определяемая глубиной точки А от нулевого уровня шкалы прибора.
При определении давления пьезометром вводится поправка на капиллярность мм, если трубка имеет малый диаметр (обычно d 5 мм), и поправка на температурное расширение (изменение плотности) жидкости.
Погрешности при измерении связаны обычно с неточным определением плотности, неточностью установки и градуирования шкалы и визуальным снятием показаний.
Рис. 1.1. Пьезометр:
1 – открытая трубка; 2 – сосуд (трубопровод) под давлением; 3 – место измерения давления в произвольно выбранной т. А; 4 – кран для удаления воздуха из трубки; 5 – кран для отключения прибора.
Обратный пьезометр
Вакуум в закрытом сосуде можно измерить с помощью обратного пьезометра (рис. 1.2.), представляющего собой стеклянную трубку, опущенную в открытую емкость с жидкостью. Второй конец трубки присоединен к сосуду. Трубка снабжена шкалой. Жидкость в пьезометрической трубке поднимается на некоторую высоту (ваккуметрическую) hвак. Уравнение равновесия записывается в виде
(1.4)
откуда
Обратным пьезометром можно также определить избыточное или манометрическое давление в закрытом сосуде (рис. 1.3.)
(1.5)
Рис. 1.2. Обратный пьезометр при измерении вакуума: 1- пьезометрическая трубка; 2 – сосуд с вакуумом; 3 – кран для отключения прибора; 4 – емкость с жидкостью. | Рис. 1.3. Обратный пьезометр при измерении избыточного давления: 1 - пьезометрическая трубка; 2 – сосуд с избыточным давлением; 3 – кран для отключения прибора; 4 – емкость с жидкостью. |
В качестве рабочей жидкости в обратном пьезометре используется вода, ртуть, трансформаторное масло и т.д.
Диапазон измерения определяется только плотностью жидкости и длиной пьезометрической трубки.
Дата добавления: 2020-10-14; просмотров: 445;