Чашкові манометри

U-образні манометри.

U-образний (двотрубний) манометр (мал. 1, а) складається з однієї прозорої трубки, зігнутої у вигляді латинської букви U (або двох трубок, сполучених в нижній частині). Трубки вертикально укріплені на підставі і по всій їх висоті нанесена двостороння шкала з нулем посередині. Трубки заливають рідиною (зазвичай водою або ртуттю, а іноді спиртом або трансформаторним маслом) до нульової відмітки. При застосуванні U-образний манометр повинен встановлюватися вертикально по схилу. Відлік виконується по різниці рівнів рідини h в обох трубках, що не завжди зручно.

Зазвичай з допомогою U-образного манометра тиск - розрідження або різницю тиску вимірюють у міліметpax водяного або ртутного стовпа. Результат вимірювання може бути виражений не в міліметрах стовпа робочої рідини, а в паскалях:

р=hg(ρ-ρ_с), (1)

де g - місцеве прискорення вільного падіння, м/с²; h - різниця рівнів робочої рідини, м; ρ - щільність робочої рідини, кг/м³; ρ_с - щільність середовища над робочою рідиною, кг/м³.

У тому випадку, коли р_с≥р (p₂- атмосферний тиск, наприклад), вираз (1) приймає вигляд:

р = hgρ. (2)

Для перекладу значення тиску, вираженого в Па, в значення, виражене в кгс/м², необхідно отриманий результат помножити на 0,102.

Чашковий (однотрубний) манометр (мал. 1,б) складається з циліндрової судини і що сполучається з ним вимірювальної скляної трубки. При цьому діаметр судини D, а отже, і площа його перетину значно більше діаметру трубки d (звичайне відношення d²/D²≥1/400). При вимірюванні тиску в об'єкті його сполучають з циліндричною судиною, а вимірювальну трубку сполучають з атмосферою. При вимірюванні розрідження вимірювальну трубку сполучають з об'єктом, а судину з атмосферою. При вимірюванні різниці (перепаду) тиску більший тиск подається в судину, а менший - у вимірювальну трубку.

Коли під дією тиску, розрідження або різниці тиску рідина у вимірювальній трубці піднімається на висоту h₁, а в широкій судині опуститься на висоту h₂, то висота стовпа Н, відповідно значенню вимірюваної величини буде рівна:

Н = h₁ + h₂. (3)

Якщо F₁ - площа перетину вимірювальної трубки, а F₂ - широкої судини, то

F₁h₁=F₂h₂ (4)

оскільки об'єм F₁h₁ рідини у вимірювальній трубці рівний об'єму F₂h₂ рідини, витисненої з широкої судини.

Вирішивши рівняння (3), (4) відносно h, отримаємо:

h = h₁(1 + F₁/ F₂) = h₁(1+ d²/D²). (5)

Величиною d²/D²≥1/400 зважаючи на її невелику величину на практиці нехтують і відлік ведуть тільки по стовпу рідини h₁ тільки в одній вимірювальній трубці, що спрощує вимірювання в порівнянні з U-образним манометром. При ціні ділення шкали в 1 мм відлік висоти стовпа у вимірювальній трубці може бути проведений з погрішністю, не більше ніж ±1 мм стовпа робочої рідини.

Промисловістю випускаються однотрубні манометри типу ТДЖ і ММН-240.

3.3 Мікроманометри.

Різновидом чашкового манометра є манометр з похилою трубкою.

Для цього манометра

h₁ = hsinα

де α - кут нахилу трубки.

З цього рівняння виходить, що точність відліку збільшується при зменшенні α і складає 2-2,5% від верхньої межі шкали.

Дата добавления: 2014-01-04