I vätsketrycksmätare balanseras det uppmätta trycket av vätskekolonnens tryck.

De enklaste vätsketrycksmätarna består av ett U-format glasrör och en rak skala med jämna indelningar.

Den minsta skalindelningen är 1 mm. Skalan är vanligtvis dubbelsidig med ett nolltecken i mitten. Båda ändarna av röret är fyllda med vätska till nollstrecket.

Funktionsprincip

När tryck appliceras på ena änden av röret strömmar vätska och en skillnad i vätskenivåer är synlig genom glaset. Nivåskillnaden, uttryckt i millimeter, ger det uppmätta trycket.

Om kvicksilver hälls i röret kommer trycket att uttryckas i millimeter kvicksilver. tryckmanometer tryckmätare

När röret är fyllt med vatten kommer trycket att mätas i millimeter vatten.

Om röret är fyllt med andra vätskor är det nödvändigt att räkna om baserat på vätskans specifika vikt.

Så, till exempel, för att konvertera till millimeter vattenpelare, måste du multiplicera avläsningarna av tryckmätaren med en given vätska med vätskans specifika vikt; när du konverterar till millimeter kvicksilver, multiplicera med den specifika vikten för den givna vätska och dividera med kvicksilvrets specifika vikt 13.6.

Skillnaden i diametern på rörets vänstra och högra del påverkar inte mätresultatet. Det är inte heller nödvändigt att fylla röret med vätska till en nivå som exakt överensstämmer med nollmärket på skalan, eftersom när man läser avläsningarna tas hänsyn endast till skillnaden i nivåer med antalet skaldelningar.

FÖRKAMMARBRÄNARE

Förkammarbrännare är en anordning bestående av ett gasgrenrör med hål för gasutlopp, ett monoblock med kanaler och en keramisk eldfast förkammare, placerad ovanför grenröret, i vilken gas blandas med luft och gas-luftblandningen förbränns . Förkammarens brännare är designad för att brinna naturgas i ugnar i sektionerade gjutjärnspannor, torktumlare och andra termiska installationer som arbetar med ett vakuum på 10-30 Pa. Förkammare brännare är placerade på eldstaden golvet, vilket skapar bra förutsättningar för jämn fördelning av värmeflöden längs eldstadens längd. Förkammare brännare kan arbeta vid lågt och medelhögt gastryck. Förkammarens brännare består av ett gasgrenrör ( stålrör) med en rad hål för gasutlopp. Beroende på värmeeffekten kan brännaren ha 1, 2 eller 3 solfångare. Ett keramiskt monoblock är installerat ovanför gasgrenröret på en stålram och bildar en serie kanaler (blandare). Varje gasuttag har sin egen keramiska blandare. Gasströmmar som strömmar från grenrörshålen släpper ut 50-70% av den luft som krävs för förbränning, resten av luften kommer på grund av sällsynthet i eldstaden. Som ett resultat av ejektion intensifieras blandningsbildningen. Blandningen värms upp i kanalerna och när den går ut börjar den brinna. Från kanalerna kommer den brinnande blandningen in i förkammaren, i vilken 90-95% av gasen förbränns. Förkammaren är gjord av brinnande tegelstenar; det ser ut som en slits. Gasförbränning sker i ugnen. Facklans höjd är 0,6-0,9 m, koefficienten för överskottsluft är 1,1...1,15.

Kompensatorer är utformade för att mildra (kompensera) temperaturexpansion av gasledningar, för att undvika rörbrott, för att underlätta installation och demontering av beslag (fläns, ventiler).

En 1 km lång gasledning med en medeldiameter vid uppvärmning med 1 °C förlängs med 12 mm.

Kompensatorer är:

· Lins;

· U-formad;

· Lyrformad.

Linskompensatorhar en vågig yta som ändrar sin längd beroende på gasledningens temperatur. Linskompensatorn är gjord av stämplade halvlinser genom svetsning.

För att minska det hydrauliska motståndet och förhindra igensättning installeras ett styrrör inuti kompensatorn, svetsat till kompensatorns inre yta på gasinloppssidan.

Den nedre delen av halvlinserna är fylld med bitumen för att förhindra vattenansamling.

När du installerar kompensatorn på vintern är det nödvändigt att sträcka den lite, och på sommaren, tvärtom, komprimera den med kopplingsmuttrar.

U-formad Lyre-formad

kompensator.kompensator.

Förändringar i temperaturen i omgivningen som omger gasledningen orsakar förändringar i längden på gasledningen. För en rak sektion av en stålgasledning 100 m lång är förlängningen eller förkortningen med en temperaturförändring på 1° cirka 1,2 mm. Därför måste linskompensatorer installeras på alla gasledningar efter ventilerna, räknat längs gasflödet (fig. 3). Dessutom, under drift, underlättar närvaron av en linskompensator installation och demontering av ventiler.

Vid design och konstruktion av gasledningar strävar de efter att minska antalet installerade kompensatorer genom att maximera användningen av självkompensation genom att ändra riktningen på sträckan både i plan och i profil.

Ris. 3. Linskompensator 1 - fläns; 2-rör; 3 - skjorta; 4 - halv lins; 5 - tass; 6 - revben; 7 - dragkraft; 8 - mutter

Funktionsprincip för en vätsketrycksmätare

I utgångsläget kommer vattnet i rören att vara på samma nivå. Om tryck appliceras på gummifilmen kommer vätskenivån i en armbåge av tryckmätaren att minska, och i den andra kommer den därför att öka.

Detta visas på bilden ovan. Vi trycker på filmen med fingret.

När vi trycker på filmen ökar lufttrycket i lådan. Trycket överförs genom röret och når vätskan och förskjuter den. När nivån i denna armbåge minskar kommer vätskenivån i rörets andra armbåge att öka.

Utifrån skillnaden i vätskenivåer kommer det att vara möjligt att bedöma skillnaden atmosfärstryck och trycket som utövas på filmen.

Följande figur visar hur man använder en vätsketrycksmätare för att mäta trycket i en vätska på olika djup.

Diafragma tryckmätare

I en membrantryckmätare är det elastiska elementet ett membran, som är en korrugerad metallplatta. Avböjningen av plattan under vätsketryck överförs genom en transmissionsmekanism till instrumentpekaren som glider längs skalan. Membraninstrument används för att mäta tryck upp till 2,5 MPa, samt för att mäta vakuum. Ibland används enheter med en elektrisk utgång, där en elektrisk signal skickas till utgången, proportionell mot trycket vid tryckmätarens ingång.

Tryck är en likformigt fördelad kraft som verkar vinkelrätt per ytenhet. Det kan vara atmosfäriskt (trycket från atmosfären nära jorden), överskott (överstigande atmosfäriskt) och absolut (summan av atmosfäriskt och överskott). Absolut tryck under atmosfärstrycket kallas försålt, och djup försämring kallas vakuum.

Enheten för tryck i International System of Units (SI) är Pascal (Pa). En Pascal är trycket som skapas av en kraft av en Newton över ett område av en kvadratmeter. Eftersom denna enhet är mycket liten, används också enheter som är multipler av den: kilopascal (kPa) = Pa; megapascal (MPa) = Pa, etc. På grund av komplexiteten i uppgiften att övergå från tidigare använda tryckenheter till Pascal-enheten är följande enheter tillfälligt tillåtna för användning: kilogram-kraft per kvadratcentimeter (kgf/cm) = 980665 Pa; kilogram-kraft per kvadratmeter (kgf/m) eller millimeter vattenpelare (mmH2O) = 9,80665 Pa; millimeter kvicksilver (mmHg) = 133.332 Pa.

Tryckövervakningsanordningar klassificeras beroende på vilken mätmetod som används i dem, samt arten av det uppmätta värdet.

Enligt mätmetoden som bestämmer driftprincipen är dessa enheter indelade i följande grupper:

Vätska, i vilken trycket mäts genom att balansera det med en kolonn av vätska, vars höjd bestämmer tryckets storlek;

Fjäder (deformation) sådana, där tryckvärdet mäts genom att bestämma måttet på deformation av elastiska element;

Viktkolv, baserad på att balansera de krafter som skapas å ena sidan av uppmätt tryck, och å andra sidan av kalibrerade vikter som verkar på en kolv placerad i en cylinder.

Elektrisk, där tryck mäts genom att omvandla dess värde till ett elektriskt värde, och genom att mäta materialets elektriska egenskaper, beroende på tryckvärdet.

Baserat på typen av uppmätta tryck delas enheter in i följande:

Tryckmätare utformade för att mäta övertryck;

Vakuummätare som används för att mäta sällsynthet (vakuum);

Tryck- och vakuummätare som mäter övertryck och vakuum;

Tryckmätare som används för att mäta små övertryck;

Traktionsmätare som används för att mäta små vakuum;

Dragtrycksmätare utformade för att mäta låga tryck och vakuum;

Differentialtrycksmätare (differentialtrycksmätare), med vilka tryckskillnader mäts;

Barometrar som används för att mäta barometertryck.

De vanligaste är fjäder- eller deformationsmätare. Huvudtyperna av känsliga element i dessa enheter presenteras i fig. 1.

Ris. 1. Typer av känsliga delar av deformationstryckmätare

a) - med en envarvs rörformad fjäder (Bourdon-rör)

b) - med en flervarvs rörformig fjäder

c) - med elastiska membran

d) - bälg.

Enheter med rörformade fjädrar.

Funktionsprincipen för dessa anordningar är baserad på egenskapen hos ett krökt rör (rörfjäder) med icke-cirkulärt tvärsnitt för att ändra dess krökning när trycket inuti röret ändras.

Beroende på fjäderns form finns det enkelvarvsfjädrar (fig. 1a) och flervarvsfjädrar (fig. 1b). Fördelen med flervarvs rörformiga fjädrar är att rörelsen hos den fria änden är större än för enkelvarvs rörformade fjädrar med samma ändring i ingångstrycket. Nackdelen är de betydande dimensionerna av enheter med sådana fjädrar.

Tryckmätare med en varvs rörfjäder är en av de vanligaste typerna av fjäderinstrument. Det känsliga elementet i sådana anordningar är ett rör 1 (fig. 2) med elliptisk eller oval tvärsektion, böjd i en cirkelbåge och förseglad i ena änden. Den öppna änden av röret genom hållaren 2 och nippeln 3 är ansluten till källan för det uppmätta trycket. Den fria (lödda) änden av röret 4 är ansluten via en transmissionsmekanism till pilens axel som rör sig längs instrumentskalan.

Rören till tryckmätare som är konstruerade för tryck upp till 50 kg/cm är gjorda av koppar, och rören till tryckmätare avsedda för högre tryck är gjorda av stål.

Egenskapen hos ett krökt rör med icke-cirkulärt tvärsnitt att ändra mängden böjning när trycket i dess kavitet ändras är en följd av en förändring i tvärsnittsformen. Under påverkan av tryck inuti röret närmar sig den elliptiska eller platta ovala sektionen, som deformeras, den cirkulära sektionen (ellipsens eller ovalens mindre axel ökar och huvudaxeln minskar).

Rörelsen av den fria änden av röret när den deformeras inom vissa gränser är proportionell mot det uppmätta trycket. Vid tryck över den angivna gränsen uppstår restdeformationer i röret, vilket gör det olämpligt för mätning. Därför måste tryckmätarens maximala drifttryck vara under proportionell gräns med viss säkerhetsmarginal.

Ris. 2. Fjädertrycksmätare

Rörelsen av den fria änden av röret under påverkan av tryck är mycket liten, därför, för att öka noggrannheten och klarheten i instrumentavläsningarna, introduceras en transmissionsmekanism som ökar rörelseskalan för rörets ände. Den består (fig. 2) av en växelsektor 6, ett kugghjul 7 som är i ingrepp med sektorn och en spiralfjäder (hår) 8. En indikeringspil av en tryckmätare 9 är fäst vid axeln på växeln 7. Fjäder 8 är fäst i ena änden på växelaxeln och i den andra till den fasta punkten på mekanismkortet. Syftet med fjädern är att eliminera spel av visaren genom att välja mellanrum i växelkopplingen och gångjärnslederna på mekanismen.

Diafragma tryckmätare.

Det känsliga elementet i membrantryckmätare kan vara ett styvt (elastiskt) eller slappt membran.

Elastiska membran är koppar- eller mässingskivor med korrugeringar. Korrugeringar ökar membranets styvhet och dess förmåga att deformeras. Membranlådor är gjorda av sådana membran (se fig. 1c), och block är gjorda av lådor.

Slaka membran är gjorda av gummi på tygbasis i form av ensidiga skivor. De används för att mäta små övertryck och vakuum.

Diafragmatryckmätare kan vara med lokala avläsningar, med elektrisk eller pneumatisk överföring av avläsningar till sekundära instrument.

Tänk till exempel på en membrandifferentialtrycksmätare av DM-typ, som är en skallös membrantypsensor (fig. 3) med ett differentialtransformatorsystem för att överföra värdet på den uppmätta kvantiteten till en sekundär anordning av KSD-typ.

Ris. 3 Design av en membrandifferenstrycksmätare typ DM

Det känsliga elementet i differentialtrycksmätaren är ett membranblock, bestående av två membranlådor 1 och 3, fyllda med silikonvätska, placerade i två separata kammare, åtskilda av en skiljevägg 2.

Differentialtransformatorns 5 järnkärna 4 är fäst vid mitten av det övre membranet.

Ett högre (positivt) uppmätt tryck tillförs den nedre kammaren och ett lägre (minus) tryck tillförs den övre kammaren. Kraften hos den uppmätta tryckskillnaden balanseras av andra krafter som uppstår när membranboxarna 1 och 3 deformeras.

När tryckfallet ökar drar membranlådan 3 ihop sig, vätska från den strömmar in i lådan 1, som expanderar och flyttar kärnan 4 i differentialtransformatorns omvandlare. När tryckfallet minskar komprimeras membranlådan 1 och vätskan från den pressas in i låda 3. Samtidigt rör sig kärnan 4 nedåt. Sålunda kan kärnans läge, dvs. utgångsspänningen från beror unikt på värdet på tryckfallet.

För att arbeta med övervakning, reglering och styrsystem för tekniska processer genom att kontinuerligt omvandla mellantrycket till en standardströmutgångssignal och överföra den till sekundära enheter eller ställdon, används sensorer-omvandlare av Sapphire-typ.

Tryckgivare av denna typ används: för mätning av absolut tryck ("Sapphire-22DA"), mätning av övertryck ("Sapphire-22DI"), mätning av vakuum ("Sapphire-22DV"), mätning av tryck - vakuum ("Sapphire-22DIV") "), hydrostatiskt tryck ("Sapphire-22DG").

Konstruktionen av SAPFIR-22DG-omvandlaren visas i fig. 4. De används för att mäta hydrostatiska tryck (nivåer) av neutrala och aggressiva medier vid temperaturer från -50 till 120 °C. Den övre gränsen för mätning är 4 MPa.

Ris. 4 omvandlarenhet "SAPHIRE -22DG"

Töjningsgivaren 4 av membranspakstyp är placerad inuti basen 8 i ett slutet hålrum 10 fyllt med silikonvätska, och separeras från det uppmätta mediet av metallkorrugerade membran 7. Töjningsgivarens känsliga element är film töjningsgivare 11 gjorda av kisel placerade på en platta 10 gjord av safir.

Membranen 7 är svetsade längs den yttre konturen till basen 8 och förbundna med varandra med en central stång 6, som är ansluten till änden av töjningsgivarens omvandlarspak 4 med hjälp av en stång 5. Flänsarna 9 är tätade med packningar 3 Den positiva flänsen med ett öppet membran används för att montera givaren direkt på processtanken. Inverkan av det uppmätta trycket orsakar avböjning av membranen 7, böjning av töjningsgivarens omvandlarmembran 4 och en förändring av motståndet hos töjningsgivarna. Den elektriska signalen från töjningsgivarens givare överförs från mätenheten via ledningar genom en 2 V tätad ingång elektronisk anordning 1, omvandling av en förändring i motståndet hos töjningsgivare till en förändring av strömutgångssignalen i ett av områdena (0-5) mA, (0-20) mA, (4-20) mA.

Mätenheten tål ensidig överbelastning med arbetande övertryck utan att förstöras. Detta säkerställs av det faktum att under en sådan överbelastning vilar ett av membranen 7 på den profilerade ytan av basen 8.

Ovanstående modifieringar av Sapphire-22-omvandlarna har en liknande enhet.

Mätgivare för hydrostatiskt och absolut tryck "Sapphire-22K-DG" och "Sapphire-22K-DA" har en utströmssignal på (0-5) mA eller (0-20) mA eller (4-20) mA, som samt en elektrisk kodsignal baserad på RS-485-gränssnitt.

Känsligt element bälgtrycksmätare och differenstrycksmätareär bälgar - harmoniska membran (korrugerade metallrör). Det uppmätta trycket orsakar elastisk deformation av bälgen. Måttet på trycket kan antingen vara rörelsen av den fria änden av bälgen, eller kraften som genereras under deformation.

Schematiskt diagram Bälgdifferenstrycksmätare typ DS visas i Fig. 5. Det känsliga elementet i en sådan anordning är en eller två bälgar. Bälgen 1 och 2 är fästa i ena änden till en fast bas, och anslutna i den andra genom en rörlig stång 3. Bälgens inre håligheter är fyllda med vätska (vatten-glycerinblandning, kiselorganisk vätska) och anslutna till varandra. När differenstrycket ändras drar en av bälgen ihop sig, vilket tvingar in vätska i den andra bälgen och flyttar bälgblockstången. Rörelsen av staven omvandlas till rörelsen av en penna, pekare, integratormönster eller en fjärröverföringssignal som är proportionell mot den uppmätta tryckskillnaden.

Det nominella tryckfallet bestäms av blocket med spiralfjädrar 4.

När tryckfallet är högre än nominellt blockerar glasen 5 kanal 6, stoppar vätskeflödet och förhindrar sålunda att bälgen förstörs.

Ris. 5 Schematisk bild av en bälgdifferenstrycksmätare

För att få tillförlitlig information om värdet på någon parameter är det nödvändigt att veta exakt felet i mätanordningen. Bestämning av enhetens huvudfel på olika punkter på skalan med vissa intervaller utförs genom att kontrollera den, d.v.s. jämför avläsningarna för enheten som verifieras med avläsningarna för en mer exakt standardenhet. Instrumenten kontrolleras som regel först med ett ökande värde av det uppmätta värdet (framåtslag), och sedan med ett minskande värde (omvänt slag).

Manometer kontrolleras på följande tre sätt: kontroll av nollpunkt, arbetspunkt och full verifiering. I detta fall utförs de två första verifikationerna direkt på arbetsplatsen med hjälp av en trevägsventil (fig. 6).

Driftpunkten kontrolleras genom att ansluta en kontrolltrycksmätare till arbetstrycksmätaren och jämföra deras avläsningar.

Fullständig verifiering av tryckmätare utförs i laboratoriet på en kalibreringspress eller kolvtrycksmätare, efter att man tagit bort manometern från arbetsplatsen.

Funktionsprincipen för en dödviktsinstallation för kontroll av tryckmätare är baserad på att balansera de krafter som skapas å ena sidan av det uppmätta trycket och å andra sidan av de belastningar som verkar på kolven placerad i cylindern.

Ris. 6. Schema för kontroll av tryckmätarens noll- och driftspunkter med hjälp av en trevägsventil.

Trevägsventillägen: 1 - arbetar; 2 - nollpunktsverifiering; 3 - kontroll av driftspunkten; 4 - rensning av impulsledningen.

Enheter för att mäta övertryck kallas manometrar, vakuum (tryck under atmosfärstryck) - vakuummätare, övertryck och vakuum - tryck- och vakuummätare, tryckskillnad (skillnad) - differenstryckmätare.

De huvudsakliga kommersiellt producerade enheterna för att mäta tryck är indelade i följande grupper enligt deras funktionsprincip:

Vätska - det uppmätta trycket balanseras av vätskekolonnens tryck;

Fjäder - det uppmätta trycket balanseras av kraften av elastisk deformation av en rörformig fjäder, membran, bälg etc.;

Kolv - det uppmätta trycket balanseras av kraften som verkar på en kolv med ett visst tvärsnitt.

Beroende på användningsförhållandena och syftet tillverkar industrin följande typer av tryckmätningsanordningar:

Tekniska instrument för allmänt bruk för drift av utrustning;

Kontroller - för verifiering tekniska anordningar på platsen för deras installation;

Exemplariskt - för verifiering av styr- och tekniska instrument och mätningar som kräver ökad noggrannhet.

Fjädertrycksmätare

Syfte. För att mäta övertryck används tryckmätare i stor utsträckning, vars funktion är baserad på användningen av deformationen av ett elastiskt avkänningselement som uppstår under påverkan av det uppmätta trycket. Värdet på denna deformation överförs till mätanordningens avläsningsanordning, kalibrerad i tryckenheter.

En enkelvarvs rörfjäder (Bourdon-rör) används oftast som avkänningselement i en tryckmätare. Andra typer av känsliga element är: flervarvs rörformig fjäder, platt korrugerat membran, harmoniskt format membran - bälg.

Enhet. Manometer med en enkelvarvs rörformad fjäder används ofta för att mäta övertryck i intervallet 0,6 - 1600 kgf/cm². Arbetskroppen för sådana tryckmätare är ett ihåligt rör med elliptisk eller oval tvärsektion, böjd runt omkretsen med 270°.

Utformningen av en tryckmätare med en envarvs rörfjäder visas i figur 2.64. Den rörformade fjädern - 2 med sin öppna ände är styvt ansluten till hållaren - 6, fixerad i höljet - 1 på tryckmätaren. Hållaren passerar genom en beslag - 7 med en gänga som tjänar till att ansluta till gasledningen där trycket mäts. Den fria änden av fjädern är stängd med en plugg med en gångjärnsaxel och tätad. Med hjälp av ett koppel - 5 är den ansluten till en transmissionsmekanism som består av en växelsektor - 4, kopplad till en växel - 10, som sitter orörlig på axeln tillsammans med en indikatorpil - 3. Bredvid växeln finns en platt spiralfjäder (hår) - 9, vars ena ände är ansluten till växeln och den andra är fast monterad på stativet. Håret pressar hela tiden röret mot ena sidan av sektortänderna, vilket eliminerar glapp (spel) i växeln och säkerställer mjuk rörelse av pilen.

Ris. 2,64. Indikerande tryckmätare med envarvs rörfjäder

Elektriska kontakttryckmätare

Syfte. Manometer, vakuummätare och elektriska kontakttryckmätare av typen EKM EKV, EKMV och VE-16rb är konstruerade för mätning, signalering eller on-off styrning av tryck (urladdning) av gaser och vätskor neutrala i förhållande till mässing och stål. Mätinstrument av typen VE-16rb är tillverkade i ett explosionssäkert hölje och kan installeras i brandfarliga och explosiva områden. Driftspänningen för elektriska kontaktanordningar är upp till 380V eller upp till 220V DC.

Enhet.Konstruktionen av elektriska kontakttryckmätare liknar fjädermätare, med den enda skillnaden att tryckmätarkroppen har stora geometriska dimensioner på grund av installationen av kontaktgrupper. Strukturen och listan över huvudelementen i elektriska kontakttryckmätare presenteras i fig. 2,65..

Tryckmätarna är exemplariska.

Syfte. Modelltryckmätare och vakuummätare av typen MO och VO är avsedda för att testa tryckmätare, vakuummätare och tryck- och vakuummätare för att mäta tryck och vakuum av icke-aggressiva vätskor och gaser i laboratorieförhållanden.

Manometer av MKO-typ och vakuummätare av VKO-typ är utformade för att kontrollera funktionsdugligheten hos arbetstryckmätare på platsen för deras installation och för kontrollmätningar av övertryck och vakuum.

Ris. 2,65. Elektriska kontakttryckmätare: a - EKM-typ; ECMV; EKV;

B - typ VE - 16 Rb huvuddelar: rörformig fjäder; skala; mobil

Mekanism; grupp av rörliga kontakter; inloppskoppling

Elektriska tryckmätare

Syfte. Elektriska tryckmätare av DER-typ är konstruerade för kontinuerlig omvandling av över- eller vakuumtryck till en enhetlig utsignal växelström. Dessa enheter används för att arbeta tillsammans med sekundära differentialtransformatorer, centraliserade styrmaskiner och andra informationsmottagare som kan ta emot en standardsignal på grund av ömsesidig induktans.

Enhet och funktionsprincip. Funktionsprincipen för anordningen, som för tryckmätare med en envarvs rörformig fjäder, är baserad på användningen av deformation av det elastiska avkänningselementet när det uppmätta trycket appliceras på det. Strukturen för en elektrisk tryckmätare av DER-typ visas i fig. 2,65.(b). Anordningens elastiska känsliga element är en rörformad fjäder - 1, som är monterad i hållaren - 5. En remsa - 6 skruvas på hållaren, på vilken differentialtransformatorns spole - 7 är fixerad. Konstanta och variabla motstånd är också monterade på hållaren. Spolen är täckt med en skärm. Det uppmätta trycket tillförs hållaren. Hållaren är fäst vid huset - 2 skruvar - 4. Aluminiumlegeringshuset är stängt med ett lock på vilket stickkontakten är fastsatt - 3. Kärnan - 8 på differentialtransformatorn är ansluten till den rörliga änden av den rörformiga fjädern med en speciell skruv - 9. När tryck appliceras på anordningen deformeras den rörformiga fjädern , vilket orsakar en rörelse proportionell mot det uppmätta trycket hos den rörliga änden av fjädern och den tillhörande differentialtransformatorns kärna.

Driftskrav för tryckmätare för tekniska ändamål:

· vid installation av tryckmätaren bör rattens lutning från vertikalen inte överstiga 15°;

· i icke-arbetsläge måste pilen på mätanordningen vara i nollläge;

· tryckmätaren har verifierats och har en stämpel och försegling som anger verifieringsdatum;

· det inte finns några mekaniska skador på tryckmätarkroppen, gängad del av beslaget etc.;

· den digitala vågen är tydligt synlig för servicepersonalen;

· vid mätning av trycket i ett fuktigt gasformigt medium (gas, luft), är röret framför tryckmätaren gjort i form av en slinga där fukten kondenserar;

· en kran eller ventil måste installeras vid den punkt där det uppmätta trycket tas (framför tryckmätaren);

· för att täta anslutningspunkten för manometerkopplingen bör packningar av läder, bly, glödgat röd koppar och fluorplast användas. Det är inte tillåtet att använda släp och rött bly.

Tryckmätningsinstrument används i många branscher och klassificeras, beroende på deras syfte, enligt följande:

· Barometrar – mäter atmosfärstryck.

· Vakuummätare – mät vakuumtryck.

· Manometer – mät övertryck.

· Tryck- och vakuummätare – mät vakuum och övertryck.

· Bar vakuummätare – mät absolut tryck.

· Differenstrycksmätare – mäta tryckskillnader.

Enligt funktionsprincipen kan tryckmätningsinstrument vara av följande typer:

· Enheten är flytande (trycket balanseras med vätskekolonnens vikt).

· Viktkolvanordningar (det uppmätta trycket balanseras av kraften som skapas av kalibrerade vikter).

· Enheter med fjärröverföring av avläsningar (ändringar i olika elektriska egenskaper hos ett ämne under påverkan av det uppmätta trycket används).

· Enheten är fjäder (det uppmätta trycket balanseras av fjäderns elastiska krafter, vars deformation fungerar som ett mått på trycket).

För Olika instrument används för att mäta tryck , som kan delas in i två huvudgrupper: flytande och mekaniska.

Den enklaste enheten är piezometer, mäta trycket i en vätska med höjden av en kolonn av samma vätska. Det är ett glasrör, öppet i ena änden (rör i fig. 14a). En piezometer är en mycket känslig och exakt enhet, men den är bara användbar när man mäter små tryck, annars visar sig röret vara väldigt långt, vilket komplicerar användningen.

För att minska längden på mätröret används enheter med en vätska med högre densitet (till exempel kvicksilver). Kvicksilvermanometer är ett Y-format rör, vars krökta armbåge är fylld med kvicksilver (fig. 14b). Under påverkan av trycket i kärlet minskar kvicksilvernivån i manometerns vänstra ben och till höger ökar den.

Differenstrycksmätare används i de fall då det är nödvändigt att inte mäta trycket i ett kärl, utan tryckskillnaden i två kärl eller vid två punkter i ett kärl (fig. 14 c).

Användningen av vätskeanordningar är begränsad till området med relativt låga tryck. Om det är nödvändigt att mäta högt tryck, används instrument av den andra typen - mekaniska.

Fjädertrycksmätareär den vanligaste av mekaniska anordningar. Den består (fig. 15a) av ett ihåligt tunnväggigt krökt mässings- eller stålrör (fjäder) 1, vars ena ände är tätad och ansluten med en drivanordning 2 till en växelmekanism 3. En pil 4 är placerad på axeln Den andra änden av röret är öppen och ansluten till kärlet, i vilket trycket mäts. Under påverkan av tryck deformeras fjädern (rätas ut) och aktiverar genom en drivanordning en pil, vars avvikelse bestämmer tryckvärdet på en skala av 5.

Diafragma tryckmätare klassificeras även som mekanisk (fig. 15b). Istället för en fjäder är ett tunt plattmembran 1 (metall eller gjord av gummerat material) installerad i dem. Membranets deformation överförs genom drivanordningen till en pil som indikerar tryckvärdet.

Mekaniska tryckmätare har vissa fördelar jämfört med flytande: portabilitet, mångsidighet, enkel design och drift och ett brett utbud av uppmätta tryck.

För att mäta tryck som är lägre än atmosfärstryck används vätske- och mekaniska vakuummätare, vars funktionsprincip är densamma som tryckmätare.

Principen för att kommunicera fartyg .

Kommunicerande kärl

Kommunicera kallas kärl som har en kanal mellan sig fylld med vätska. Observationer visar att i kommunicerande kärl av vilken form som helst, etableras alltid en homogen vätska på samma nivå.

Olika vätskor beter sig olika även i kommunicerande kärl av samma form och storlek. Låt oss ta två cylindriska kommunicerande kärl med samma diameter (Fig. 51), häll ett lager av kvicksilver på deras botten (skuggad) och ovanpå den häller vätska med olika densitet i cylindrarna, till exempel r 2 h 1).

Låt oss mentalt välja, inuti röret som förbinder de kommunicerande kärlen och fyllt med kvicksilver, ett område med område S, vinkelrätt mot den horisontella ytan. Eftersom vätskorna är i vila är trycket på detta område till vänster och höger detsamma, d.v.s. p1 = p2. Enligt formel (5.2), hydrostatiskt tryck p 1 = 1 gh 1 och p 2 = 2 gh 2. Genom att likställa dessa uttryck får vi r 1 h 1 = r 2 h 2, från vilket

h1/h2 =r2/r1. (5.4)

Därav , olika vätskor i vila installeras i kommunicerande kärl på ett sådant sätt att höjderna på deras kolonner visar sig vara omvänt proportionella mot densiteterna hos dessa vätskor.

Om r 1 =r 2, så följer av formel (5.4) att h 1 =h 2, dvs. homogena vätskor installeras i kommunicerande kärl på samma nivå.

Vattenkokaren och dess pip är kommunicerande kärl: vattnet i dem är på samma nivå. Det betyder att vattenkokarens pip ska

VVS installation.

En stor vattentank (vattentorn) är installerad på tornet. Från tanken går det rör med ett antal grenar som leder in till husen. Ändarna på rören stängs med kranar. Vid kranen är trycket på vattnet som fyller rören lika med trycket i vattenpelaren, som har en höjd lika med höjdskillnaden mellan kranen och den fria ytan av vattnet i tanken. Eftersom tanken är installerad på en höjd av tiotals meter kan trycket vid kranen nå flera atmosfärer. Uppenbarligen är vattentrycket på de övre våningarna mindre än trycket på de nedre våningarna.

Vatten tillförs vattentornstanken med pumpar

Vattenmätrör.

Vattenmätrör för vattentankar är konstruerade enligt principen om kommunicerande kärl. Sådana rör finns till exempel på tankar i järnvägsvagnar. I ett öppet glasrör kopplat till tanken står vattnet alltid på samma nivå som i själva tanken. Om vattenmätröret är installerat på en ångpanna, är den övre änden av röret ansluten till övre del panna fylld med ånga.

Detta görs så att trycken ovanför den fria ytan av vattnet i pannan och i röret är desamma.

Peterhof är en magnifik ensemble av parker, palats och fontäner. Detta är den enda ensemblen i världen vars fontäner fungerar utan pumpar eller komplexa vattentrycksstrukturer. Dessa fontäner använder principen att kommunicera kärl - nivåerna av fontäner och lagringsdammar beaktas.

Kännetecknet för tryck är den kraft som likformigt verkar på en enhetsyta av kroppen. Denna kraft påverkar olika tekniska processer. Trycket mäts i pascal. En pascal är lika med en kraft av en newton som appliceras på en yta av 1 m2.

Typer av tryck

• Atmosfärisk.

• Vakuummetrisk.

• Överdriven.

• Absolut.

Atmosfärisk trycket genereras av jordens atmosfär.

Vakuummätare tryck är tryck som inte når atmosfärstryck.

Överdriven tryck är ett tryckvärde som är större än atmosfärstrycket.

Absolut trycket bestäms från värdet på absolut noll (vakuum).

Typer och arbete

Enheter som mäter tryck kallas tryckmätare. Inom teknik är det oftast nödvändigt att bestämma övertryck. Betydande intervall av uppmätta tryckvärden, speciella villkor mätning av dem i alla typer av tekniska processer bestämmer mängden olika typer av tryckmätare, som har sina egna skillnader i designegenskaper och funktionsprinciper. Låt oss överväga de viktigaste typerna som används.

Barometrar

En barometer är en anordning som mäter lufttrycket i atmosfären. Det finns flera typer av barometrar.

Merkurius En barometer fungerar på basis av kvicksilvrets rörelse i ett rör längs en viss skala.

Flytande En barometer fungerar enligt principen att balansera en vätska med atmosfärstryck.

Aneroid barometer fungerar genom att ändra dimensionerna på en förseglad metalllåda med vakuum inuti, under påverkan av atmosfärstryck.

Elektronisk Barometern är ett modernare instrument. Den omvandlar parametrarna för en konventionell aneroid till en digital signal, som visas på en flytande kristallskärm.

Manometer för vätsketryck

I dessa modeller av enheter bestäms trycket av höjden på vätskekolonnen, vilket utjämnar detta tryck. Flytande enheter är oftast gjorda i form av 2 glaskärl anslutna till varandra, i vilka vätska (vatten, kvicksilver, alkohol) hälls.

Figur 1

Ena änden av behållaren är ansluten till mediet som mäts och den andra är öppen. Under mediets tryck strömmar vätskan från ett kärl till ett annat tills trycket utjämnas. Skillnaden i vätskenivåer bestämmer övertrycket. Sådana anordningar mäter tryckskillnad och vakuum.

Figur 1a visar en 2-rörs tryckmätare som mäter vakuum, övertryck och atmosfärstryck. Nackdelen är det betydande felet vid mätning av tryck som har pulsering. För sådana fall används 1-rörs tryckmätare (Figur 1b). De innehåller en kant av ett större kärl. Bägaren är ansluten till hålrummet som mäts, vars tryck flyttar vätskan in i den smala delen av kärlet.

Vid mätning beaktas endast vätskans höjd i den smala armbågen, eftersom vätskan ändrar sin nivå i koppen obetydligt, och detta försummas. För att mäta små övertryck används 1-rörs mikromanometrar med ett rör lutande i vinkel (Figur 1c). Ju större lutningen av röret är, desto mer exakta avläsningar av anordningen, på grund av ökningen av vätskenivåns längd.

En speciell grupp anses vara anordningar för att mäta tryck, där vätskans rörelse i en behållare verkar på ett känsligt element - en flottör (1) i figur 2a, en ring (3) (figur 2c) eller en klocka (2) ) (Figur 2b), som är anslutna till en pil, som är en tryckindikator.

Fig-2

Fördelarna med sådana enheter är fjärröverföring och registrering av värden.

Töjningsmätare

På det tekniska området har töjningsmätare för att mäta tryck blivit populära. Deras funktionsprincip är att deformera avkänningselementet. Denna deformation sker under påverkan av tryck. Den elastiska komponenten är ansluten till en avläsningsanordning med en skala graderad i tryckenheter. Deformationstryckmätare är indelade i:

• Vår.
• Bälg.
• Membran.

Fig-3

Fjädertrycksmätare

I dessa anordningar är det känsliga elementet en fjäder som är ansluten till visaren med en transmissionsmekanism. Trycket verkar inuti röret, tvärsnittet försöker få en rund form, fjädern (1) försöker linda upp, som ett resultat av att pekaren rör sig längs skalan (Figur 3a).

Diafragma tryckmätare

I dessa anordningar är den elastiska komponenten membranet (2). Den böjer sig under tryck och verkar på pilen med hjälp av en transmissionsmekanism. Membranet är gjort som en låda (3). Detta ökar enhetens noggrannhet och känslighet på grund av större avböjning vid lika tryck (Figur 3b).

Bälgtryckmätare

I anordningar av bälgtyp (Figur 3c) är det elastiska elementet en bälg (4), som är gjord i form av ett korrugerat tunnväggigt rör. Tryck appliceras på detta rör. Samtidigt ökar bälgen i längd och förflyttar med hjälp av en transmissionsmekanism tryckmätarnålen.

Bälg- och membrantyper av tryckmätare används för att mäta mindre övertryck och vakuum, eftersom den elastiska komponenten har liten styvhet. När sådana enheter används för att mäta vakuum kallas de dragmätare. En anordning som mäter övertryck är tryckmätare , för mätning av övertryck och vakuum används tryckmätare .

Anordningar för att mäta tryck av deformationstyp har en fördel jämfört med vätskemodeller. De gör att avläsningar kan sändas på distans och registreras automatiskt.

Detta sker på grund av omvandlingen av deformationen av den elastiska komponenten till en utsignal elektrisk ström. Signalen registreras av mätinstrument som är kalibrerade i tryckenheter. Sådana anordningar kallas töjningselektriska manometrar. Töjningsmätare, differentialtransformatorer och magnetmoduleringsomvandlare används ofta.

Differentialtransformatoromvandlare

Fig-4

Funktionsprincipen för en sådan omvandlare är att ändra induktionsströmmen beroende på tryckvärdet.

Enheter med en sådan omvandlare har en rörformig fjäder (1), som flyttar transformatorns stålkärna (2) och inte pilen. Som ett resultat kommer styrkan av induktionsströmmen som tillförs genom förstärkaren (4) till mätinstrument (3).

Magnetomodulationsanordningar för att mäta tryck

I sådana anordningar omvandlas kraften till en elektrisk strömsignal på grund av rörelsen av en magnet associerad med en elastisk komponent. Vid rörelse verkar magneten på den magnetiska moduleringsomvandlaren.

Den elektriska signalen förstärks i en halvledarförstärkare och skickas till sekundära elektriska mätanordningar.

Töjningsmätare

Omvandlare baserade på en töjningsmätare arbetar på basis av beroendet av töjningsmätarens elektriska resistans på mängden deformation.

Fig-5

Töjningsmätare (1) (Figur 5) är fästa på enhetens elastiska element. Den elektriska signalen vid utgången uppstår på grund av en förändring i motståndet hos töjningsmätaren och registreras av sekundära mätanordningar.

Elektriska kontakttryckmätare

Fig-6

Den elastiska komponenten i anordningen är en rörformad enkelvarvsfjäder. Kontakter (1) och (2) görs för eventuella märken på instrumentskalan genom att vrida på skruven i huvudet (3), som sitter på utsidan av glaset.

När trycket minskar och når sin nedre gräns kommer pilen (4) med kontakt (5) att slå på lampkretsen med motsvarande färg. När trycket ökar till den övre gränsen, som ställs in av kontakt (2), stänger pilen den röda lampkretsen med kontakt (5).

Noggrannhetsklasser

Mättrycksmätare är indelade i två klasser:

1. Exemplarisk.

2. Arbetare.

Modellinstrument bestämmer felet i avläsningar av arbetsinstrument som är involverade i produktionstekniken.

Noggrannhetsklassen är sammankopplad med det tillåtna felet, vilket är mängden avvikelse för tryckmätaren från de faktiska värdena. Anordningens noggrannhet bestäms av procentandelen av det maximalt tillåtna felet till det nominella värdet. Ju högre procentandel, desto lägre noggrannhet har enheten.

Modelltryckmätare har en noggrannhet mycket högre än arbetsmodeller, eftersom de tjänar till att bedöma konsistensen av avläsningarna av arbetsmodeller av enheter. Standardtryckmätare används huvudsakligen i laboratorieförhållanden, så de tillverkas utan extra skydd från den yttre miljön.

Fjädertrycksmätare har 3 noggrannhetsklasser: 0,16, 0,25 och 0,4. Arbetsmodeller av tryckmätare har noggrannhetsklasser från 0,5 till 4.

Användning av tryckmätare

Tryckmätningsinstrument är de mest populära enheterna i olika industrier när man arbetar med flytande eller gasformiga råvaror.

Vi listar de viktigaste platserna där sådana enheter används:

• Inom gas- och oljeindustrin.
• Inom värmeteknik för övervakning av energibärartryck i rörledningar.
• Inom flygindustrin, fordonsindustrin, eftermarknadsservice flygplan och bilar.
• I den mekaniska verkstadsindustrin vid användning av hydromekaniska och hydrodynamiska enheter.
• I medicinsk utrustning och instrument.
• Inom järnvägsutrustning och transporter.
• I den kemiska industrin för att bestämma trycket av ämnen i tekniska processer.
• På platser som använder pneumatiska mekanismer och enheter.

Fulltextsökning.

Kapitel 2. VÄTSKAMANOMETER

Frågor om vattenförsörjning för mänskligheten har alltid varit mycket viktiga, och de fick särskild relevans med utvecklingen av städer och uppkomsten av olika typer produktion Samtidigt blev problemet med att mäta vattentrycket, det vill säga det tryck som var nödvändigt inte bara för att säkerställa tillförseln av vatten genom vattenförsörjningssystemet, utan också för att driva olika mekanismer, allt mer akut. Upptäckarens ära tillhör den största italienska konstnären och vetenskapsmannen Leonardo da Vinci (1452-1519), som först använde ett piezometriskt rör för att mäta vattentrycket i rörledningar. Tyvärr publicerades hans verk "On the Movement and Measurement of Water" först på 1800-talet. Därför är det allmänt accepterat att den första vätsketrycksmätaren skapades 1643 av de italienska forskarna Torricelli och Viviai, studenter av Galileo Galilei, som, medan de studerade egenskaperna hos kvicksilver placerat i ett rör, upptäckte förekomsten av atmosfärstryck. Så här föddes kvicksilverbarometern. Under de kommande 10-15 åren skapades olika typer av vätskebarometrar, inklusive de med vattenfyllning, i Frankrike (B. Pascal och R. Descartes) och Tyskland (O. Guericke). År 1652 demonstrerade O. Guericke atmosfärens tyngd med ett spektakulärt experiment med evakuerade halvklot, som inte kunde separera två hästspann (de berömda "Magdeburgska halvkloten").

Ytterligare utveckling av vetenskap och teknik har lett till framväxten av ett stort antal vätsketrycksmätare av olika typer, som används till denna dag i många branscher: meteorologi, flyg- och elektrisk vakuumteknik, geodesi och geologisk utforskning, fysik och metrologi, etc. På grund av ett antal specifika egenskaper hos vätsketryckmätarnas principiella verkan är emellertid deras specifika vikt jämfört med tryckmätare av andra typer relativt liten och kommer troligen att fortsätta att minska i framtiden. Ändå är de fortfarande oumbärliga för mätningar med särskilt hög precision i tryckområdet nära atmosfärstrycket. Vätsketrycksmätare har inte förlorat sin betydelse inom ett antal andra områden (mikromanometri, barometri, meteorologi och fysisk och teknisk forskning).

2.1. Huvudtyper av vätsketryckmätare och principer för deras funktion

Funktionsprincipen för vätsketrycksmätare kan illustreras med exemplet på en U-formad vätsketrycksmätare (Fig. 4, a ), bestående av två sammankopplade vertikala rör 1 och 2,

till hälften fylld med vätska. I enlighet med hydrostatikens lagar, med lika tryck R jag och p 2 de fria ytorna på vätskan (meniskerna) i båda rören kommer att ställas in på nivå I-I. Om ett av trycken överstiger det andra (R\ > p 2), då kommer tryckskillnaden att göra att vätskenivån i röret sjunker 1 och följaktligen stiga i röret 2, tills ett jämviktstillstånd uppnås. Samtidigt på nivån

II-P jämviktsekvation tar formen

Ap=pi -р 2 =Н Р " g, (2.1)

dvs tryckskillnaden bestäms av trycket i en vätskekolonn med en höjd N med densitet sid.

Ekvation (1.6) ur synvinkeln att mäta tryck är grundläggande, eftersom trycket i slutändan bestäms av de grundläggande fysiska storheterna - massa, längd och tid. Denna ekvation är giltig för alla typer av vätsketryckmätare utan undantag. Detta innebär definitionen att en vätsketrycksmätare är en tryckmätare där det uppmätta trycket balanseras av trycket från vätskekolonnen som bildas under påverkan av detta tryck. Det är viktigt att betona att måttet på tryck i vätsketryckmätare är

höjden på vätskebordet, det var denna omständighet som ledde till uppkomsten av tryckmätningsenheter för mm vatten. Art., mm Hg. Konst. och andra som naturligt följer av principen för drift av vätsketryckmätare.

Koppvätsketrycksmätare (Fig. 4, b) består av koppar kopplade till varandra 1 och vertikalt rör 2, Dessutom är koppens tvärsnittsarea betydligt större än röret. Därför under påverkan av tryckskillnad Ar Förändringen i vätskenivån i koppen är mycket mindre än ökningen av vätskenivån i röret: N\ = N g f/F, Var N ! - förändring i vätskenivån i koppen; H 2 - förändring av vätskenivån i röret; / - rörets tvärsnittsarea; F - koppens tvärsnittsarea.

Därav höjden på vätskekolonnen som balanserar det uppmätta trycket N - N x + H 2 = # 2 (1 + f/F), och den uppmätta tryckskillnaden

Pi - Pr = H 2 p?-(1 + f/F ). (2.2)

Därför med en känd koefficient k= 1 + f/F tryckskillnaden kan bestämmas av förändringen i vätskenivån i ett rör, vilket förenklar mätningsprocessen.

Dubbelkoppstryckmätare (fig. 4, V) består av två koppar kopplade via en flexibel slang 1 och 2, varav den ena är styvt fixerad och den andra kan röra sig i vertikal riktning. Vid lika tryck R\ Och p 2 koppar, och därför är vätskans fria ytor på samma nivå I-I. Om R\ > R 2 sedan kopp 2 stiger tills jämvikt uppnås i enlighet med ekvation (2.1).

Enheten i principen om drift av vätsketryckmätare av alla typer bestämmer deras mångsidighet utifrån förmågan att mäta tryck av vilken typ som helst - absolut och mätare och differentialtryck.

Absolut tryck kommer att mätas om p 2 = 0, dvs när utrymmet ovanför vätskenivån i röret 2 utpumpad. Då kommer vätskekolonnen i tryckmätaren att balansera det absoluta trycket i röret

i,T.e.p a6c =tf р g.

Vid mätning av övertryck kommunicerar ett av rören med atmosfärstryck, t.ex. p 2 = p tsh. Om det absoluta trycket i röret 1 mer än atmosfärstrycket (R i >р аТ m)> sedan, i enlighet med (1.6), vätskekolonnen i röret 2 kommer att balansera övertrycket i röret 1 } dvs p och = N R g: Om tvärtom, p x < р атм, то столб жидкости в трубке 1 kommer att vara ett mått på negativt övertryck p och = -N R g.

Vid mätning av skillnaden mellan två tryck, som vart och ett inte är lika med atmosfärstrycket, har mätekvationen formen Ar=p\ - p 2 - = N - R "g. Precis som i föregående fall kan skillnaden ha både positiva och negativa värden.

En viktig metrologisk egenskap hos tryckmätningsinstrument är mätsystemets känslighet, som till stor del bestämmer mätnoggrannheten och trögheten. För tryckmätarinstrument förstås känslighet som förhållandet mellan förändringen i instrumentets avläsningar och tryckförändringen som orsakade den (u = AN/Ar) . I det allmänna fallet, när känsligheten inte är konstant över mätområdet

n = lim kl Ar -*¦ 0, (2.3)

Var EN - förändring av vätsketrycksmätaravläsningar; Ar - motsvarande tryckförändring.

Med hänsyn till mätekvationerna får vi: känsligheten hos en U-formad eller tvåkoppsmanometer (se fig. 4, a och 4, c)

n =(2A ’ a ~>

bägarens tryckmätares känslighet (se fig. 4, b)

R-gy \llF) ¦ (2 " 4 ’ 6)

Som regel för kopptryckmätare F "/, därför är minskningen av deras känslighet jämfört med U-formade tryckmätare obetydlig.

Från ekvationer (2.4, A ) och (2.4, b) det följer att känsligheten helt bestäms av vätskans densitet R, fyllning av enhetens mätsystem. Men å andra sidan bestämmer vätskedensitetens värde enligt (1.6) tryckmätarens mätområde: ju större den är, desto större är den övre mätgränsen. Det relativa värdet av avläsningsfelet beror alltså inte på densitetsvärdet. För att öka känsligheten och därmed noggrannheten har därför ett stort antal avläsningsanordningar utvecklats, baserade på olika funktionsprinciper, allt från att fixera vätskenivåns position i förhållande till tryckmätarskalan med ögat (avläsningsfel på ca 1 mm ) och avslutas med användning av exakta interferensmetoder (läsfel 0,1-0,2 mikron). Några av dessa metoder finns nedan.

Mätområdena för vätsketryckmätare i enlighet med (1.6) bestäms av vätskekolonnens höjd, d.v.s. tryckmätarens dimensioner och vätskans densitet. Den tyngsta vätskan för närvarande är kvicksilver, vars densitet är p = 1,35951 10 4 kg/m 3. En kolonn av kvicksilver 1 m hög utvecklar ett tryck på cirka 136 kPa, dvs ett tryck som inte är mycket högre än atmosfärstrycket. Därför, när man mäter tryck i storleksordningen 1 MPa, är dimensionerna på tryckmätaren i höjd jämförbara med höjden på en trevåningsbyggnad, vilket representerar betydande operativa olägenheter, för att inte tala om strukturens överdrivna skrymmande. Ändå har försök gjorts att skapa ultrahöga kvicksilvermanometrar. Världsrekordet sattes i Paris, där en tryckmätare med en kvicksilverpelarhöjd på cirka 250 m, vilket motsvarar 34 MPa, monterades på grundval av det berömda Eiffeltornets strukturer. För närvarande är denna tryckmätare demonterad på grund av dess meningslöshet. Kvicksilvermanometern från det fysiska tekniska institutet i Förbundsrepubliken Tyskland, unik i sina metrologiska egenskaper, fortsätter dock att fungera. Denna tryckmätare, installerad i ett iO-story torn, har en övre mätgräns på 10 MPa med ett fel på mindre än 0,005 %. De allra flesta kvicksilvermanometrar har övre gränser i storleksordningen 120 kPa och endast ibland upp till 350 kPa. Vid mätning av relativt små tryck (upp till 10-20 kPa) är mätsystemet för vätsketrycksmätare fyllt med vatten, alkohol och andra lätta vätskor. I det här fallet är mätområdena vanligtvis upp till 1-2,5 kPa (mikromanometer). För ännu lägre tryck har metoder utvecklats för att öka känsligheten utan användning av komplexa avkänningsanordningar.

Mikromanometer (fig. 5), består av en kopp jag, som är ansluten till rör 2, installerad i vinkel A till horisontell nivå

Jag-jag. Om, med lika tryck pi Och p 2 ytorna på vätskan i koppen och röret var på nivå I-I, sedan ökningen av trycket i koppen (R 1 > Pr) gör att vätskenivån i koppen sänks och stiger i röret. I detta fall höjden på vätskekolonnen H 2 och dess längd längs rörets axel L 2 kommer att relateras av relationen H2=L2 synd a.

Med hänsyn till vätskekontinuitetsekvationen H, F = b 2 /, det är inte svårt att få fram mikromanometermätningsekvationen

pt-r2=Н p "g = L 2 r h (sina + -), (2,5)

Var b 2 - flytta vätskenivån i röret längs dess axel; A - lutningsvinkeln för röret mot horisontalen; andra beteckningar är desamma.

Av ekvation (2.5) följer det för synd A « 1 och f/F "En rörelse av vätskenivån i röret kommer att vara många gånger större än höjden på vätskekolonnen som krävs för att balansera det uppmätta trycket.

Känslighet för en mikromanometer med ett lutande rör i enlighet med (2.5)

Som framgår av (2.6), den maximala känsligheten för mikromanometern med ett horisontellt rörarrangemang (a = O)

d.v.s. i förhållande till koppens och rörets områden är den större än på U-formad tryckmätare.

Det andra sättet att öka känsligheten är att balansera trycket med en kolonn med två oblandbara vätskor. En tvåkoppstryckmätare (Fig. 6) är fylld med vätskor så att deras gräns

Ris. 6. Tvåkoppsmikromanometer med två vätskor (p, > p 2)

sektionen var placerad inom den vertikala sektionen av röret intill kopp 2. När pi = p 2 tryck på nivå I-I

Hej Pi -N 2 R 2 (Pi >P2)

Sedan, när trycket i koppen ökar 1 jämviktsekvationen kommer att ha formen

Ap=pt -p 2 =D#[(P1 -p 2) +f/F(Pi + Rg)] g, (2.7)

där px är densiteten av vätskan i kopp 7; p 2 - densitet av vätska i kopp 2.

Skenbar densitet för en kolonn med två vätskor

Pk = (Pi - P2) + f/F (Pi + Pr) (2,8)

Om tätheterna Pi och p 2 har värden nära varandra, a f/F". 1, då kan den skenbara eller effektiva densiteten reduceras till värdet p min = f/F (R i + p 2) = 2p x f/F.

ьр r k * %

där p k är den skenbara densiteten i enlighet med (2.8).

Precis som tidigare minskar en ökad känslighet med dessa metoder automatiskt mätområdena för en vätskemanometer, vilket begränsar deras användning till micromanometer™-området. Med hänsyn också till den stora känsligheten hos metoderna som övervägs för påverkan av temperatur under noggranna mätningar, används som regel metoder baserade på noggranna mätningar av vätskekolonnens höjd, även om detta komplicerar utformningen av vätsketryckmätare.

2.2. Korrigeringar av avläsningar och fel på vätsketryckmätare

Beroende på deras noggrannhet är det nödvändigt att införa ändringar i mätekvationerna för vätsketrycksmätare, med hänsyn till avvikelser från driftsförhållandena från kalibreringsförhållanden, typen av tryck som mäts och egenskaperna i kretsdiagrammet för specifika tryckmätare.

Driftförhållandena bestäms av temperatur och fritt fallacceleration vid mätplatsen. Under påverkan av temperaturen förändras både densiteten hos vätskan som används för att balansera trycket och skalans längd. Tyngdaccelerationen på mätplatsen motsvarar i regel inte dess normala värde som accepteras under kalibreringen. Därför trycket

P=Pp }