Dispozitiv și dispozitive pentru măsurarea presiunii
După cum se arată în capitolul 1, presiunea poate fi presiunea absolută, excesivă și sub vid. În hidraulica constructoare de mașini, presiunea excesivă și vidul sunt cele mai des folosite, astfel încât vom acorda cea mai mare atenție măsurării acestor presiuni.
Cel mai simplu dispozitiv pentru măsurarea presiunii în exces este un piezometru, care este un tub transparent transparent montat vertical, capătul superior al căruia este deschis spre atmosferă, iar capătul inferior este conectat la recipientul în care se măsoară presiunea (figura 2.2a). Aplicând formula (2.1) la lichidul închis în piezometru, obținem
rabs = pa + ρ ghp,
unde este presiunea absolută în lichid la nivelul conexiunii piezometrului,
pa - presiunea atmosferică.
Prin urmare, înălțimea fluidului din piezometru (înălțime piezometrică)
Astfel, înălțimea piezometrică este înălțimea coloanei lichide corespunzătoare presiunii în exces la un anumit punct.
Măsurătorile pe piezometru sunt efectuate în unități de lungime, astfel încât, uneori, presiunile sunt exprimate în funcție de înălțimea unei coloane a unui anumit fluid. De exemplu, presiunea atmosferică este de 760 mm Hg. Art. corespunde înălțimii coloanei de mercur de 760 mm în piezometru. Înlocuind această valoare în ecuația (2.3) la ρpt = 13600 kg / m3, obținem presiunea atmosferică egală cu 1.013 • 105 Pa. Această cantitate se numește atmosfera fizică. Aceasta diferă de atmosfera tehnică, care corespunde la 736 mm Hg. Art. Acest număr poate fi obținut dacă înlocuim rhys = 1 în formula (2.3) și se calculează înălțimea hp.
Folosind un tub de sticlă, presiunea de vid poate fi de asemenea măsurată, iar lichidul din tubul de coborâre sub nivelul de măsurare (vezi Figura 2.2, b). În acest caz
rabs = pa - ρ ghp,
Formula (2.4) vă permite să determinați înălțimea maximă de absorbție a fluidului. Presupunând a = 0 și neținând cont de presiunea saturată a vaporilor, obținem
La presiunea atmosferică normală (0,1033 MPa), înălțimea lui Hmax pentru apă este de 10,33 m, pentru benzină - 13,8 m, pentru mercur - 0,760 m și așa mai departe.
Diagramele celor mai obișnuite manometre lichide și manometrele de vid sunt prezentate în Figura 2.3.
Figura 2.3 - Diagrame de manometre lichide:
a) Manometru în formă de U; b) un indicator de cupă; c) un manometru diferențial;
d) micromanometru cu două lichide; e) manometru cu două lichide.
Piezometrele sunt simple în proiectare și oferă măsurători de înaltă precizie. Cu toate acestea, ele nu permit măsurarea presiunilor mari. Confirmăm acest lucru în exemplul următor. Permiteți piezometrului să se utilizeze pentru măsurarea presiunii excesive ris6 = 0,1 MPa ≈ 1 atm într-un lichid cu o densitate egală cu densitatea apei (ρ = 1000 kg / m3). Apoi din formula (2.3) pentru condițiile date obținem înălțimea coloanei de apă în piezometrul H ≈ 10 m, care este o valoare foarte semnificativă. În industria mecanică se folosesc presiuni mai mari (în sute de atmosfere), ceea ce limitează utilizarea piezometrelor.
Dispozitivele analogice care utilizează mercur permit o scădere de 13,6 ori a înălțimilor piezometrice (mercurul este de 13,6 ori mai greu decât apa). Dar mercurul este otravitor și astfel de dispozitive în ingineria mecanică au încetat practic să fie folosite.
Măsurătorile de presiune de primăvară au fost utilizate pe scară largă în tehnica de măsurare a presiunilor. Elementul principal al unui astfel de dispozitiv (Figura 2.4) este un tub cu pereți subțiri cu arc cu arc 1 (de obicei alama). Un capăt al tubului este etanșat și mobil, iar al doilea este fixat și presiunea măsurată este aplicată. Capătul mobil al tubului 1 este conectat cinematic la săgeata 3. Când presiunea se schimbă, își schimbă poziția și deplasează săgeata 3, care indică numărul corespunzător de pe scara 2.
Dispozitivele de măsurare a vidului încărcate cu arc nu au diferențe principale sau structurale față de manometrele cu arc. Dispozitivele de măsurare a vidului se numesc manometre de vid.
Sunt disponibile, de asemenea, instrumente care măsoară atât presiunile excesive, cât și cele de vid. Se numesc contoare de manovacuum.
În meteorologie, măsurătorile valorilor absolute ale presiunilor atmosferice se realizează cu ajutorul barometrelor. Pentru sistemele de construcție a mașinilor, măsurarea presiunilor absolute nu are o importanță practică.
Articole similare
-
Instrument pentru masurarea grosimii vopselei auto, coltar radioamatoric
-
Acumulator pentru sisteme de încălzire și principiu de funcționare
Trimiteți-le prietenilor: