Теплотехнические измерения и инновационные измерительные технологии, страница 22

Прибор	Единица измерения	Предел измерения
		нижний	верхний
Манометры	МПа	0	(0,6; 1; 1,6; 2,5; 4) × 10n n = – 1; 0; 1; 2; 3
Вакуумметры	МПа	– 0,06; – 0,1	0
Мановакуумметры	МПа	– 0,1	0,06; 0,15; 0,3; 0,5; 0,9; 1,5; 2,4
Манометры абсолютного давления	кПа	0	6; 10; 16; 25; 40
	МПа	0	(2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40) × 10n n = – 2; – 1
Напоромеры, дифманометры-напоромеры	кПа	0	(1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40) × 10n n = – 1; 0
Тягомеры, дифманометры-напоромеры	кПа	– (1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40) × 10n n = – 1; 0	0
Тягонапоромеры, дифманометры-тягонапоромеры	кПа	– (0,8; 1,25; 2; 3; 5; 8; 12,5; 20) × 10n n = – 1; 0	(0,8; 1,25; 2; 3; 5; 8; 12,5; 20) × 10n n = – 1; 0
Дифманометры-расходомеры	кПа	0	(1; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10; 16; 25) × 10n
	МПа	0	(0,4; 0,63; 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3) × 10–1

В зависимости от принципа преобразования силового воздействия на чувствительный элемент в показания или пропорциональные изменения другой физической величины манометры подразделяются на жидкостные, деформационные, грузопоршневые, электрические, ионизационные и тепловые.

5.3.1.  Жидкостные манометры

На рис. 5.30 представлена принципиальная схема двухтрубного жидкостного манометра, используемого для измерения давлений и разности давлений. Часто его называют U-образным. Две вертикальные сообщающиеся трубки 1 и 2 закреплены на металлическом или деревянном основании 3, к которому прикреплена шкальная пластинка 4. В трубку 1 подается измеряемое давление, а трубка 2 сообщается с атмосферой. Таким образом измеряется избыточное давление, т. е.

                                                          .

              

        Рис. 5.30. Схема двухтрубного Рис. 5.31. Схема однотрубного

                         манометра                                             манометра

При измерении разности давлений к обоим трубкам подводятся давления p₁ и p₂, столб жидкости высотой h уравновесит их разность:

                                                    ,            (5.39)

где     r – плотность рабочей жидкости, кг/м³;

          g – местное ускорение свободного падения, м/с².

В качестве рабочей жидкости используют воду, ртуть, спирт или трансформаторное масло.

Если плотность измеряемой среды над рабочей жидкостью соизмерима с плотностью последней, то разность давлений определяется выражением:

                                    ,                                                                (5.40)

где     r₁ и r₂ – соответственно плотности рабочей жидкости и среды над ней.

Не следует удваивать высоту h₁ или h₂, т. к. внутренние диаметры трубок могут отличаться. Для исключения капиллярного эффекта трубки выбираются с внутренним диаметром 8 ¸ 10 мм. Для рабочей жидкости меньшей плотности этот диаметр может быть снижен.

Согласно выражению (5.40) измерение Dp сопровождается погрешностями: а) отклонение значения ускорения свободного падения; б) неточностью плотностей r₁ и r₂; в) неточностью считывания высот h₁ и h₂.

Корректировку величины g можно выполнить по формуле [1]:

                                   ,                                                                (5.41)

где     g_н – нормальное ускорение свободного падения, равное 9,80665 м/с²;

          Dj – отклонение географической широты от широты 45°;

          H – высота над уровнем моря, м.

Плотности r₁ и r₂ следует принимать по таблицам теплофизических свойств жидкостей с учетом температуры и давления.

Без дополнительных устройств погрешность считывания h₁ и h₂ составляет ± 2 мм при цене деления шкалы 1 мм.