Задание.
1. Прочитать материал по теме
2.Ответить письменно на контрольные вопросы.
Практические занятия «Измерение гидростатических давлений». 2ч
Основные теоретические положения
Давление – это единичная поверхностная сила, т.е. сила, приходящаяся на единицу площади и определяется из следующего соотношения
,
где Р – давление, н/м2 (Па);
Р – сила, действующая на свободную поверхность жидкости, Н;
S – площадь свободной поверхности, м
В международной системе единиц СИ основной единицей измерения давления является н/м2, называемая Па. Вместе с тем в практике ещё широко используются другие единицы давления: кгс/см2, мм.вод.ст., мм.рт.ст.
Между единицами давления существуют следующие соотношения:
1 техн.атм.= 1 кгс/см2 = 735,6 мм.рт.ст=98700Па=0,1 МПа;
1 мм.рт.ст.= 133 Па; 1 мм.вод.ст.= 1 кгс/см2=10Па
Если при определении гидростатического давления принимаются во внимание и атмосферное давление, действующее на свободную поверхность жидкости, оно называется полном или абсолютным.
Часто при учёте давления внутри жидкости атмосферное давление, действующее на свободную поверхность, не учитывают. Такое давление называется избыточным или манометрическим (давление сверх атмосферного). Соотношение между ними:
Рман = Рабс – Ратм,
где Рман – манометрическое давление, н\м2;
Ратм – атмосферное давление, н\м2;
Рабс – абсолютное давление, н\м2.
На практике встречаются случаи, когда гидростатическое давление в жидкости меньше атмосферного. В таких случаях говорят, что в жидкости имеет место вакуум (разрежение). Величина вакуума определяется разностью между атмосферным и абсолютным давлениям в жидкости:
Рвак = Ратм – Рабс
Приборы для измерения давления
2.1.Пружинные манометры
Наиболее широкое применение в практике для измерения избыточного давления жидкости, газа и пара получили пружинные манометры.
Принцип действия пружинных манометров основан на использовании yпругой деформации специальных пружин, возникающей под влиянием измеряемого давления. По роду применяемых пружин манометры делятся на трубчатые (с одновитковой и многовитковой трубчатыми пружинами), а также мембаранные (с гармониковой мембаранной-сильфоном).
Показывающий манометр с одновитковой трубчатой пружиной приведен на рис.1. Трубчатая пружина 1 эллиптического сечения одним, конном жестко соединена с держателем 2, укрепленным в корпусе 3 манометра. Держатель имеет штуцер 4 с резьбой, служащий для сообщения прибора с измеряемой средой. Свободный конец пружины закрыт запаянной пробкой 5 с шарнирной осью..Посредством поводка 6 он связан с передаточным механизмом, состоящим из зубчатого сектора 7, сцепленного с шестерёнкой 8, неподвижно сидящей на оси вместе с указывающей стрелкой 9. Спиральная пружина 10 прижимает зубцы шестеренки к зубцам сектора и устраняет мертвый ход.
Под действием измеряемого давления трубчатая пружина частично раскручивается и тянет за собой поводок, приводящий в движение зубчато-секторный механизм и стрелку манометра, показывающую по шкале 11 величину этого давления.
Манометры с одновитковой трубчатой пружиной изготавливаются чаше всего показывающими, так как разбиваемое пружиной усилие не всегда достаточно для обеспечения надежной работы самопишущего устройства.
Они разделяются на технические, контрольные и образцовые.
Показывающие технические манометры имеют класс точности 0,6; 1.0: 1.6; 2.5 и 4. Дни измерения давления газа используются трубчатые пружинные манометры классом точности не ниже 2,5.
Контрольные манометры типа МКО являются переносными приборами, служащими для периодических точных измерений давления, а также для поверки технических манометров па рабочем месте. С целью повышения • надежности показаний пружины этих приборов изготавливаются из бронзы или стали высокого" качества. Класс точности контрольных манометров 0,6.
Образцовые пружинные манометры типа МО применяются для поверки технических и контрольных манометров.
Шкала манометра независимо от верхнего предела имеет 100 условных делений с оцифровкой через каждые 5 делений. Для пересчета условных делений в кгс/см^ образцовые манометры снабжаются переводной таблицей или графиком. Предельное давление указывается на шкале. Образцовые манометры типа МО имеют класс точности 0,4.