Жидкостные манометры Жидкостно-поршневые манометры

ПЛАН
Введение

1. 
   Жидкостные манометры
   
2. 
   Жидкостно-поршневые манометры
   
3. 
   Грузопоршневые манометры
   

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Измерение давления необходимо для управления технологическими процессами и обеспечения безопасности производства. Кроме того, этот параметр используется при косвенных измерениях других технологических параметров: уровня, расхода, температуры, плотности и т. д. В системе СИ за единицу давления принят паскаль (Па).

В большинстве случаев первичные преобразователи давления имеют неэлектрический выходной сигнал в виде силы или перемещения и объединены в один блок с измерительным прибором. Если результаты измерений необходимо передавать на расстояние, то применяют промежуточное преобразование этого неэлектрического сигнала в унифицированный электрический или пневматический. При этом первичный и промежуточный преобразователи объединяют в один измерительный преобразователь.

1. ЖИДКОСТНЫЕ МАНОМЕТРЫ

Вопросы водоснабжения для человечества всегда были очень важными. Честь первооткрывателя принадлежит крупнейшему итальянскому художнику Леонардо да Винчи (1452-1519 гг.), который впервые применил пьезометрическую трубку для измерения давления воды в трубопроводах. Дальнейшее развитие науки и техники привело к появлению большого количества жидкостных манометров различных типов, при измерениях особо высокой точности в области давлений, близких к атмосферному, они пока незаменимы.

Принцип действия жидкостных манометров можно проиллюстрировать на примере U-образного жидкостного манометра , состоящего из двух соединенных между собой вертикальных трубок 1 и 2, наполовину заполненных жидкостью. В соответствии с законами гидростатики при равенстве давлений и свободные поверхности жидкости (мениски) в обеих трубках установятся на уровне I-I. Если одно из давлений превышает другое ( ), то разность давлений вызовет опускание уровня жидкости в трубке 1 и, соответственно, подъем в трубке 2, вплоть до достижения состояния равновесия. При этом на уровне II-II уравнения равновесия примет вид

Чашечный жидкостный манометр состоит из соединенных между собой чашки 1 и вертикальной трубки 2, причем площадь поперечного сечения чашки существенно больше, чем трубки. Поэтому под воздействием разности давления изменение уровня жидкости в чашке гораздо меньше, чем подъем уровня жидкости в трубке:

,

где – изменение уровня жидкости в чашке; – изменение уровня жидкости в трубке; – площадь сечения трубки; – площадь сечения чашки.

Поэтому при известном коэффициенте разность давлений может быть определена по изменению уровня жидкости в одной трубке, что упрощает процесс измерений.
Двухчашечный манометр состоит из двух соединенных при помощи гибкого шланга чашек 1 и 2, одна из которых жестко закреплена, а вторая может перемещаться в вертикальном направлении. При равенстве давлений и чашки, а следовательно, сводные поверхности жидкости находятся на одном уровне I-I. Если , то чашка 2 поднимается вплоть до достижения равновесия.
Единство принципа действия жидкостных манометров всех типов обусловливает их универсальность с точки зрения возможности измерения давления любого вида – абсолютного и избыточного и разности давлений.

Микроманометр , состоит из чашки 1, которая соединена с трубкой 2, установленной под углом α к горизонтальному уровню I-I. Если при равенстве давлений и поверхности жидкости в чашке и трубке находились на уровне I-I, то увеличение давления в чашке ( ) вызовет опускание уровня жидкости в чашке и ее подъем в трубке. При этом высота столба жидкости , и его длина по оси трубки будут связаны соотношением

.

Второй способ увеличения чувствительности состоит в уравновешивании давления столбом двух несмешивающихся жидкостей. Двухчашечный манометр заполняется жидкостями так, чтобы граница их раздела находилась в пределах вертикального участка трубки, примыкающей к чашке 2. При давление на уровне I-I.