Приборы для измерения абсолютного, манометрического давлений и давления вакуума

Основное уравнение гидростатики

Рассмотрим несжимаемую жидкость r = const(p), находящуюся в поле силы тяжести. В поле силы тяжести ускорения массовых сил равны X = 0, Y = 0, Z = - g. Тогда дифференциальное уравнение равновесия жидкости запишется

dp = - r g dz.

(2.37)

Интегрируя последнее уравнение при условии, что в точке z = z₀, давление равно p = p₀ получим

p = p0 + r g (z0 - z).

(2.38)

Выберем точку с индексом ‘0’ на поверхности жидкости рисунок 2.4. Обозначим разность координат точек z₀ - z = h – глубина погружения данной точки (где ищется давление) под свободной поверхностью жидкости. Тогда основное уравнение гидростатики запишется

p = p0 + r g h.

(2.39)

Рисунок 2.5 -

Абсолютное давление измеряется приборами, в которых имеется объем, из которого откачен воздух. Раньше атмосферное давление измерялось с помощью ртутного барометра рисунок 2.5. Если стеклянную трубку, запаянную с одного конца, заполнить ртутью и открытым концом опустить в ртуть, то уровень жидкости в трубке станет равным h_рт. На поверхности ртути в трубке давление равно нулю (p₀ = 0). На поверхности ртути в сосуде давление равно атмосферному давлению p_ат. Горизонтальная поверхность, проведенная по уровню ртути в сосуде, является поверхностью равного давления. Поэтому по основному уравнению гидростатики

pат = p0 + rрт g hрт= rрт g hрт,

(2.40)

И тогда высота столба ртути равна

.

(2.41)

Атмосферное давление также измеряется механическими барометрами.

Манометрическим давлением p_м называется разность абсолютного и атмосферного давления, или избыток абсолютного давления над атмосферным давлением.

pм = p - pат.

(2.42)

Манометрическое давление может меняться в пределах – p_ат < p_м < ∞.

Давлением вакуума p_v называется разность абсолютного и атмосферного давления, или недостаток абсолютного давления над атмосферным.

pv = pат - p.

(2.43)

Давление вакуума может меняться в пределах –∞ < p_v < p_ат.

Дата добавления: 2014-01-07