ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЙ ЖИДКОСТИ

Современная наука и техника предъявляют самые разнообразные требования к приборам для измерения давления. Прежде всего это связано с широким диапазоном измеряемых величин давления, от микропаскаля (мкПа) до гигапаскаля (ГПа). Возрастают требования к точности измерений, усложняются объекты исследований, которые накладывают дополнительные условия на конструктивное оформление приборов. Так например, приборы, используемые для измерения установившихся давлений, оказываются непригодными при измерениях пульсаций давления, причем в реальных процессах встречаются частоты до мегагерц (МГц).

Условно все приборы для измерения давления можно классифицировать по следующим признакам:

а) по роду измеряемой величины;

б) по принципу действия;

в) по классу точности.

По роду измеряемой величины.

В зависимости от вида измеряемого давления (избыточного P_изб, или абсолютного P_абс) существует несколько видов приборов:

а) манометры - приборы для измерения положительного избыточного давления;

б) вакуумметры - приборы для измерения отрицательного избыточного давления;

в) мановакууметры - приборы, позволяющие измерять как положительное избыточное давление, так и отрицательное;

г) дифференциальные манометры - приборы, для измерения разности давлений в двух точках;

д) барометры - приборы для измерения абсолютного давления, равного атмосферному. Для измерения абсолютного давления больше атмосферного используют два прибора - барометр и манометр; меньше атмосферного - барометр и вакуумметр.

2.1.2. По принципу действия

Приборы для измерения давления подразделяются по принципу действия на:

а) жидкостные - основанные на гидростатическом принципе действия, то есть измеряемое давление уравновешивается давлением столба жидкости, высота которого определяется непосредственно или путем расчета.

Впервые идея измерения давления по величине столба жидкости была высказана итальянским ученым Торричелли в 1640 году, а осуществлена итальянским механиком Вивиани в 1642 году и французским ученым Паскалем в 1646 году. Жидкостные приборы не утратили своего значения до настоящего времени. Это объясняется тем, что принцип действия этих приборов очень прост. Они не сложны в изготовлении, точны и надежны;

б) механические - принцип действия которых заключается в том, что под действием давления происходит деформация некоторого упругого элемента, и величина этой деформации служит мерой измеряемого давления;

в) грузопоршневые - в которых измеряемое давление, действуя на одну сторону поршня, уравновешивается внешней силой, приложенной с противоположной стороны поршня. В качестве уравновешивающей силы используют грузы. Вес груза, деленный на площадь поршня, определяет величину измеряемого давления;

г) электрические - принцип действия основан на изменении электрических свойств некоторых материалов или изменении каких либо электрических параметров под действием давления.

д) комбинированные - принцип действия которых носит смешанный характер.

2.1.3. По классу точности

По точности показаний все выпускаемые серийно приборы делятся на классы. Классом точности прибора называется основная наибольшая допустимая приведенная погрешность.

Приведенная погрешность b (%)

b = (D P / P_НОР) 100%.

Абсолютная погрешность D P (кг/см²)

D P = P_ЭТ - P_{Факт. ср} .

Норма измерения P_НОР = Pк - Pн

где P_К - конечное давление (кг/см²), то есть предел измерения данным манометром; P_Н - начальное давление (кг/см²).

Установленные классы точности для приборов давления соответствуют следующему ряду: 0,005, 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 1,5, 2,5, 4,0.

Механические приборы разделяют также на технические и образцовые. Образцовые используют для целей поверки так, как они сверяются с эталонными. Технические используют непосредственно для измерения давления.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

6.1. Что называется гидростатическим давлением?

6.2. В каких единицах измеряется гидростатическое давление?

6.3. Как классифицируются приборы для измерения давления по роду измеряемой величины?

6.4. Как классифицируются приборы измерения давления по принципу действия?

6.5. Как классифицируются приборы для измерения давления по классу точности?

6.7. Какое давление называется абсолютным?

6.8. Какое давление называется избыточным?

6.9. Какое давление называется полным?

6.10. С помощью каких приборов можно измерит избыточное давление?

6.11. С помощью каких приборов можно измерить абсолютное давление?

6.23. Чему равно избыточное давление, если абсолютное давление равно 120 кПа?

6.24. Чему равно вакуумметрическое давление, если абсолютное давление равно 68 кПа?

Содержание

ГИДРОДИНАМИКА

Виды движения

Напорное, безнапорное движение и свободные струи

Траектория, линия тока, элементарная струйка

Поток

Элементы потока

Расход жидкости и средняя скорость

Уравнение неразрывности

Дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости

Интегрирование дифференциальных уравнений движения идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости

Уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости

Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости

Геометрическая интерпретация уравнения Бернулли

Два режима движения жидкости

Основное уравнение установившегося равномерного движения

Ламинарный режим

Турбулентный режим

ПОНЯТИЕ О ГИДРАВЛИЧЕСКИ ГЛАДКИХ И ШЕРОХОВАТЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ

Определение потерь напора по длине

Местные потери напора

ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ НАСАДКИ

Величина вакуума в сжатом сечении насадка

Предельная длина насадка

Истечение жидкости при переменном напоре

ГИДРОДИНАМИКА

Изучает законы движения жидкости и взаимодействие с омываемыми телами.

Причина движения - действие сил на жидкость.

Основными параметрами, характеризующими движение, являются внутреннее давление и скорость в отдельных точках. Давление называется гидродинамическим.

В общем случае скорость и давление являются функциями координаты и времени.

Задача гидродинамики изучать взаимодействие между скоростью и давлением в отдельных точках.

Виды движения

В зависимости от изменения основных параметров p и u различают два вида движения: установившееся и неустановившееся. Неустановившееся - самый общий случай движения. p и u зависят от координаты и времени

p=f(x,y,z,t), u=g(x,y,z,t).

Установившееся - p и u не зависят от времени, т.е.

p=f(x,y,z), u=g(x,y,z) или dp/dt=0, du/dt=0.

Установившееся движение может быть равномерным и неравномерным.

Равномерное - скорость, а в ряде случаев и давление не меняются вдоль потока.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: