Механические приборы

РСФСР

РОСТОВСКИЙ-НА-ДОНУ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

 

утверждено

проректором по учебной работе

 

 

ТАРИРОВКА МАНОМЕТРОВ

 

Руководство к лабораторной работе № 10

 

 

Ростов-на-Дону

Г

 

 

Печатается по решению редакционной комиссии по техническим наукам

 

Кафедра «Теплотехника и гидравлика»

 

Составил: ассист. А. Н. Чукарин

 

Ответственный за выпуск: доц., канд. техн. наук Ю.А. Яцухин

 

 

С - Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения, 1982

 

 

- 3 -

 

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Изучение назначения, устройства, принцип действия и тарировки приборов дня измерения давления (абсолютного, манометрического вакуумметрического).

 

 

I. ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Для измерения давления в жидкости служат приборы различной конструкции: жидкостные, механические, комбинированные. Наибольшее распространение получили жидкостные и механические приборы.

 

I.I. Жидкостные приборы

 

Простейшим прибором для измерения давления по высоте столба жидкости является пьезометр, в качестве пьезометров используются стеклянные, трубки диаметров не меньше 5 мм. При меньших диаметрах трубок будет образовываться заветный мениск, требующий внесения поправок в отчеты. Наиболее оптимальные диаметры пьезометров составляют 8-15 мм. Жидкостные манометры и вакуумметры работают по принципу уравновешивания измеряемого давления или разрежения давлением столба уравновешивающей жидкости. Нижний конец трубки пьезометра соединяется при помощи специального патрубка с той областью, где должно производиться измерение давления (рис.1, а). Верхний конец трубки открыт и сообщается с атмосферой. Избыточное гидростатическое давление Р в резервуаре найдем по формуле:

 

 

или (1)

 

 

Где γ - удельный вес жидкости;

h- пьезометрическая высота.

 

Если верхний конец трубки запаян и в ней создан абсолютный вакуум, то жидкость поднимается на высоту , соответствующую величине абсолютного давления в рассматриваемой области.

Тогда

 

 

(2)

 

 

- 4 -

 

 

 

А б

 

 

 

А б

 

 

 

Рис. 1 Жидкостные приборы

 

- 5 -

Для: повышения точности при измерении малых давлений применяют микроманометры с наклонной трубкой (рис. 1, б). Условия равновесия в приборе характеризуются уравнением

(3)

 

 

уравнение (3) может быть представлено в виде:

 

(4)

 

где

f и F -площади сечений трубки и сосуда.

 

Очевидно, что одному и тому же давлению соответствуют различные высоты столбов жидкости в зависимости от их удельного веса. Если для измерения манометрического давления". = Па высота трубки с водой должна быть 10м, то минимальная высота трубки с ртутью при том же давлении должна быть 0,735 м.

Поэтому применение пьезометров с водой ограничено давлением до 0,5 • Па, а ртутных манометров -3 Па

 

Наиболее распространены

U - образные (рис.1, в) ртутные манометры.

Условие равновесия в U - образном манометре

 

или (5)

 

где – удельный вес ртути.

Условие равновесия в П- образном манометре

 

или (6)

 

Жидкостные приборы обладают большой точностью и чувствительностью, однако, применяются они в основном в лабораторных условиях и при небольших давлениях.

В производственных условиях и при измерении давлений более 3• Па применяют механические приборы.

 

- 6 –

 

 

Механические приборы

 

 

Среди этого типа приборов наиболее распространены пружинные манометры и вакуумметры. Они работает, но принципу уравновешивания измеряемого давления силой упругости чувствительного элемента.

 

Принцип действия манометра основан на раскручивании одно-витковой трубчатой пружины (трубки Бурдона). Запаянная с одного конца одновитковая трубчатая пружина I (рис.2) эллиптического или овального сечения закреплена другим концом: в держателе, соединенным с сосудом, в котором измеряется, давлением. Под действием давления сечение трубки стремится принять круглую форму, вследствие чего трубка разворачивается на величину, пропорциональную давлению. При снижении давления до атмосферного, трубка принимает первоначальную форму. Свободный конец трубки через поводок 2 поворачивает зубчатый сектор 3 и вместе с ним стрелку. Спиральная пружина 5 служит для устранения влияния зазора в зубчатом зацеплении.

 

Манометры позволяют определять давление лишь с определенной точностью, класс точности манометров определяется величиной k, выражающей максимальную допустимую погрешность величины , соответствующей предельному показанию шкалы прибора

 

Номинальный ряд классов, точности манометров: 0,005; 0,02; 0,05; 0,1; 0.2; 0,35; 1; 2; 2,5; 4,0; 6,0.

 

 

Манометры и вакуумметры, пружинные образцовые служат для контроля манометров общего назначения и для проведения особо точных замеров. Для контроля образцовых манометров используются грузопоршневые манометры.

Манометры класса 0,05 предназначены для проверки образцовых пружинных и других манометров точных измерения, манометры класса 0,2 - для проверки технических манометров общего назначения.

 

 

-7-

 

 

 

 

- 8 -