ФЭА / АИТ / U-образный манометр
(автор - student, добавлено - 29-12-2012, 17:59)
U-образный манометр
U-образный манометр – это жидкостный манометр, состоящий из сообщающихся сосудов, в которых измеряемое давление определяют по одному или нескольким уровням жидкости. В U-образных стеклянных манометрах свободный конец трубки сообщается с атмосферой, а к другому концу подводится измеряемое давление. Простейшая схема измерения давления жидкостным стеклянным манометром. Схема функционирования стеклянного жидкостного манометра Атмосферное давление Ратм воздействует на один конец U-образной трубки, частично заполненной рабочей жидкостью. Другой конец трубки с помощью различного рода подводящих устройств соединен с областью измеряемого давления рабс. При рабс > ратм жидкость, находящаяся в части подведенного измеряемого давления, будет вытесняться в часть, соединенную с атмосферой. В результате между уровнями жидкостей, находящимися в разных частях U-образной трубки, образуется столб жидкости, высота h которого определяется из выражения h = (рабс – ратм)/((рж – ратм )g), (1) где рабс – абсолютное измеряемое давление; рж – плотность рабочей жидкости; ратм – то же окружающей атмосферы; g – ускорение свободного падения, принимаемое в среднем равным 9,80665 м/с2, но имеющее зависимость от географической широты местности. Высота столба рабочей жидкости h состоит из двух частей: высоты h1, представляющей понижение столба жидкости относительно начального – «нулевого» уровня, и высоты h2 – отражающей его повышение в другой части U-образной трубки, т. е. увеличение относительно начального положения – («нуля»). Плотностью окружающей среды, т. е. воздуха из-за условия рж >>ратм можно пренебречь. Учитывая выражение, определяющее разность между абсолютным и атмосферным давлением как избыточное, зависимость (1) может быть представлена как h = ризб/(рж g). (2) Здесь ризб – измеряемое избыточное давление. Из (2) измеряемое избыточное давление, определяемое с помощью стеклянного жидкостного манометра, может определяться как ризб = hрж g. (3) Для измерения давления разряженных газов используются жидкостные стеклянные манометры. Схема стеклянного жидкостного вакуумметра абсолютного давления В этих приборах к одному концу стеклянной U-образной трубки подводится вакуумметрическое давление, другой конец герметично запаян. Для этого случая выражение (1) в общем виде можно представить как – h = (ратм – рабс)/(рж g). (4) В торце запаянного конца давление равно нулю. Если в запаянном конце будет находиться воздух, то вакуумметрическое избыточное давление может быть определено как ратм – рабс = ризб – hрж g. (5) В некоторых типах приборов воздух в запаянном конце «откачивается» и при заполнении рабочей жидкостью близко к «абсолютному нулю», т. е. прибор заполняется рабочей жидкостью под вакуумом и давление противодействия ратм = 0. Тогда выражение (5) может быть представлено в следующем виде: рабс= hрж g. (6) Конструкция, в которой запаянный конец перед заполнением рабочей жидкостью вакууммируется, может использоваться в качестве барометра. Отсчет значения барометрического давления производится по величине столба жидкости в запаянной части трубки. Минус в уравнении (4) определяет вакуумметрическое давление. Высота столба жидкости h в этом случае определяет верхний предел диапазона измерения и является составляющей h = h1 + h2. (7) Здесь h1 и h2 - высота столбов жидкости, вытесненной под воздействием измеряемого давления от начальной отметки – нуля в двух трубках U-образного манометра. |
|