Жидкостные приборы давления

Тема 1.2 Измерение давления

1 Классификация технических средств измерения давления

2 Измерительные преобразователи давления и разрежения

3 Дифференциальные манометры и измерительные преобразователи перепада давления

Классификация средств измерения давления

Под давле­нием в общем случае понимают предел отношения нормальной составляющей силы к площади, на которую действует сила.

За единицу измерения давления в системе СИ принят паскаль (Па).

Различают несколько разновидностей давления.

Обычно изме­ряют избыточное давление р_изб — при этом за нуль (начало отсчета) принимают атмосферное давление р_атм — давление воздуха в при­земном слое атмосферы, р_атм = 101325 Па.

Сумма атмосферного и избыточного давлений представляет со­бой абсолютное давление: Рабс = Ратм + Ризб

Если абсолютное давление меньше атмосферного, то их раз­ность называется разрежением, или вакуумом: Рвак =Ратм -Рабc

В зависимости от вида и величины измеряемого давления при­боры для измерения давления условно подразделяют на:

■ манометры — для измерения избыточного давления в широ­ком диапазоне;

■ напоромеры — для измерения избыточного давления до 0,4х10⁵Па;

■ вакуумметры — для измерения глубокого разрежения;

■ мановакуумметры —для измерения избыточного давления и вакуума;

■ тягомеры — для измерения разрежения до 0,4 • 10⁵ Па;

■ тягонапоромеры — для измерения избыточного давления до 0,4-10⁵ Па и разрежения до 0,4-10⁵ Па;

■ дифференциальные манометры (дифманометры) — для измере­ния разности (перепада) давлений.

■ барометры — приборы для измерения барометрического давления атмосферного воздуха

По принципу действия приборы для измерения давления де­лятся на:

1) жидкостные, основанные на уравновешивании измеряемого давления гидростатическим давлением столба жидкости;

2) грузопоршневые, в которых измеряемое давление уравно­вешивается внешней силой, действующей на поршень;

3) деформационные (пружинные), измеряющие давление по величине деформации различных упругих элементов или по раз­виваемой ими силе;

4) электрические, основанные либо на преобразовании давле­ния в какую-нибудь электрическую величину, либо на изменении электрических свойств материала под действием давления.

В последние годы в процессы измерения внедряются приборы, работа которых основана на других принципах действия измерительных преобразователей давления:

- волоконно-оптические;

- индукционные;

- гальваномагнитные;

- объемного сжатия;

- акустические;

- диффузионные и т.д.

Первичные преобразователи давления могут формировать как неэлектрический, так и электрический выходной сигнал. Преобра­зователи, формирующие неэлектрический выходной сигнал в виде силы или перемещения, объединяются в один блок с измеритель­ным прибором и используются для местного контроля давления, а также в системах локальной автоматики, где не требуется пере­дачи сигналов на большие расстояния. Если результаты измерений необходимо передавать на расстояние, то целесообразно приме­нять приборы с возможностью промежуточного преобразования этого неэлектрического сигнала в унифицированный электриче­ский или пневматический. При этом первичный и промежуточный преобразователи объединяют в один измерительный преобразова­тель.

Измерительные преобразователи давления и разрежения

Жидкостные приборы давления

Жидкостные приборы отличаются простотой устройства и отно­сительно высокой точностью измерения; они широко применяются как для лабораторных, так и для технических измерений. Жидко­стные приборы служат для градуировки и поверки приборов других систем, для измерения небольших избыточных давлений, разрежений, разности давлений, а также атмосферного давления.

Двухтрубный U-образный манометр (рис. 1) состоит из стек­лянной трубки, изогнутой в виде буквы U. Трубка укреплена на доске со шкалой, расположенной между ветвями трубки. Трубка манометра заполнена жидкостью (ртутью, водой, спиртом). Если давление в пространстве, присоединенном к манометру, ниже атмосферного, то жидкость в трубках манометра переместится в обратном направлении и высота ее столба будет соответство­вать разрежению (вакууму). Присоединив оба свободных конца трубки - манометра к двум полостям с разными давлениями, можно по разности уровней жидкости в приборе определить разность давлений. Манометр наполняется жидкостью до нуле­вой отметки шкалы. Для определения высоты столба жидкости необходимо делать два отсчета — снижения в одном колене, подъема в другом — и сум­мировать замеренные величины, т. е. Н = h₁ + h₂

Рисунок 1 - Двухтрубный (U-образный) манометр:

1 – стеклянная трубка; 2 – доска.

Рисунок 2 – Общий вид жидкостного манометра