Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО АлтГТУ им. Ползунова И. И.

Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»

Лабораторная работа № 2

по курсу «Механика жидкости и газа»

«Изучение приборов для измерения давления» отчет

ЛР 270800.02.000 ОТ

Выполнил:

студент С–16 А. Баева

Проверил:

старший преподаватель кафедры ТГВ В. Яковенко

Работа принята с оценкой ______________________________

Барнаул 2012

Содержание

«Изучение приборов для измерения давления» 1

2 Основные теоретические положения 4

3 Схема установки и методика измерений 5

1 Цель работы 3

2 Основные теоретические положения 3

3 Схема установки и методика измерений 4

4 Протокол измерений 5

5 Вывод 6

Список литературы 6

1 Цель работы

Цель - совершенствование навыков постановки и проведения гидравлических экспериментов, получение основных сведений об измерении давлений.

2 Основные теоретические положения

Длительно действующее давление называют статическим, кратковременно действующее — мгновенным или динамическим.

В покоящихся газах и жидкостях давление является гидростатическим. Гидростатическим давлением называют нормальное сжимающее напряжение в неподвижной жидкости, т.е. силу, действующую на единицу площади поверхности по нормали к ней. За единицу измерения давления в международной системе единиц принят паскаль ( ). Различают абсолютное, внешнее (атмосферное), избыточное (манометрическое и вакуумметрическое) давления.

Абсолютное (полное) давление p отсчитывается от абсолютного вакуума. Для жидкости оно слагается из двух составляющих: внешнего давления р₀, передаваемого жидкостью по закону Паскаля, и избыточного, определяемого величиной γh,

где γ – удельный вес, h – глубина погружения точки под уровень свободной поверхности. р = р₀ + γh

Внешнее давление р₀, как правило, равно атмосферному р_а, которое создаётся силой тяжести воздуха атмосферы и принимается в расчётах равным 101325 Па или 760 мм рт.ст.

Избыток давления над внешним (атмосферным) называют манометрическим давлением. Избыточное давление в жидкости изменяется с глубиной по линейному закону: р_м = р_изб = γh.

Отрицательное избыточное давление называют вакуумметрическим, а условие, при котором это достигается – вакуумом.

Приборы для измерения атмосферного давления называются барометрами, манометрического – манометрами, вакуума – вакуумметрами.

Манометр (от греч. manоs – редкий, неплотный и metreo – измеряю), прибор для измерений давления жидкостей и газов. Основа измерительной системы – чувствительный элемент, являющийся первичным преобразователем давления. В зависимости от принципа действия и конструкции чувствительного элемента различают жидкостные, поршневые, деформационные (пружинные) манометры.

Барометр (от греч. baros – тяжесть, вес), прибор для измерения атмосферного давления. Широко распространены: жидкостные барометры, деформационные барометры, гипсотермометры. Наиболее точными стандартными приборами являются ртутные.

Вакуумметры в соответствии с рисунком 2.1 по устройству разделяются на жидкостные, механические (деформационные, мембранные и др.), компрессионные, тепловые (термопарный и теплоэлектрический), ионизационные, магнитные, электроразрядные, вязкостные, радиометрические.

Действие жидкостных приборов основано на принципе уравновешивания измеряемого давления р силой тяжести столба жидкости высотой h в приборе: p=ρgh, где ρ – плотность

жидкости, g – ускорение свободного падения. Удобны только при измерении небольших давлений.

В механических приборах измеряемое давление вызывает деформацию чувствительного элемента (трубка, мембрана), которая с помощью специальных механизмов передаётся на указатель. Компактны и имеют большой диапазон измеряемых давлений.

В электрических приборах воспринимаемое чувствительным элементом давление преобразуется в электрический сигнал. Этот сигнал регистрируется показывающими (вольтметр, амперметр) или пишущими (самописец, осциллограф) приборами.

Абсолютное давление в любой точке покоящейся жидкости определяется по основному уравнению гидростатики:

р=р₀+ρgh,

где р₀ – давление на свободной поверхности жидкости;

ρ – плотность жидкости;

h – глубина погружения точки под свободной поверхностью.

Плотность и удельный вес капельных жидкостей мало изменяются с изменением давления и температуры. Можно приближённо считать, что плотность не зависит от давления, а определяется только температурой.