Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
термод и тепломассообмен.doc
Скачиваний:
24
Добавлен:
10.11.2019
Размер:
1.66 Mб
Скачать

Приборы для измерения давления

Давление является одним из основных интенсивных параметров состояния вещества. Давление в данной точке вещества равно отношению силы, нормально действующей на малый участок поверхности, содержащей эту точку, к величине площади этого участка.

Различают две точки отсчета давления:

1. От абсолютного нуля давления - давление в этом случае называется абсолютным р.

2. От атмосферного давления рАТМ - в этом случае давление называется избыточным рИЗБ (если абсолютное давление больше атмосферного) и вакуумным рВАК (если абсолютное давление меньше атмосферного).

Параметром состояния является только абсолютное давление и, как правило, именно оно содержится в различных термодинамических соотношениях.

В соответствии с этим справедливы следующие соотношения:

р = рАТМ + рИЗБ, (1)

р = рАТМ – рВАК, (2)

В системе СИ единицей измерения давления является паскаль (Па).

1 Па = 1 Н/м2,

гектопаскаль (гПа) 1 гПа = 102 Па,

килопаскаль (кПа) 1 кПа = 103 Па,

мегапаскаль (МПа) 1 МПа = 106 Па,

Гигапаскаль (ГПа) 1 ГПа = 109 Па,

1 мм.рт.ст. = 133,3 Па

1 бар = 105 Па;

1 кгс/см2 = 1 ат = 9,81∙104 Па.

Приборы, измеряющие давление, делятся на три группы:

барометры - измеряющие величину атмосферного давления, ратм;

манометры - измеряющие величину избыточного давления ризб;

вакуумметры - приборы, измеряющие величину вакуума в сосуде рвак.

П о принципу действия приборы, измеряющие давление, разделяются на две основные группы: жидкостные и деформационные (упругие). На рис.2 показан жидкостный барометр. Он представляет собой трубку, запаянную с одного конца и заполненную жидкостью. Она перевернута запаянным концом вверх и погружена открытым концом в сосуд с этой же жидкостью. Часть жидкости из трубки переходит в сосуд, а окончательная высота столба соответствует величине атмосферного давления. Если в качестве жидкости использовать ртуть, то размер такого прибора будет около 1 метра, а если воду - около 10 метров. Очевидно, что такие габариты, несмотря на высокую точность этих приборов, не всегда удобны.

Ж идкостный мановакуумметр изображен на рис.3. Его конструкция очень проста. Это U - образная трубка, в которой находится рабочая жидкость. Один конец ее соединяется с атмосферой, а второй - с сосудом, в котором измеряется давление. Достоинством таких приборов является их простота и высокая точность, а недостатком большие габариты даже при давлениях, соизмеримых с атмосферным.

Д еформационные приборы бывают нескольких типов. Наиболее распространенными являются манометры и вакуумметры, использующие полую изогнутую трубку 1, запаянную с одного конца (трубка Бурдона), рис.4.

Исходное положение трубки соответствует атмосферному давлению, и стрелка прибора стоит на нуле. При избыточном давлении трубка выпрямляется, а при вакууме - сгибается так, что конец трубки 2 через систему рычагов 3 перемещает стрелку 4, которая показывает величину давления по шкале 5. Достоинство прибора заключено в возможности измерения большого давления при малых габаритах устройства. Недостаток – невысокая точность при измерении малых давлений.