Гидравлика: Лабораторный практикум, страница 4

1.3. Классификация манометров

Манометры принято разделять по следующим признакам:

– по виду измеряемого давления;

– принципу действия;

– классу точности;

– назначению.

По виду измеряемого давления манометры делятся на две группы. В первую группу входят:

а) манометры для измерения избыточного давления, с верхним пределом измерения от 0,6 до 10000 кгс/см²;

б) вакуумметры для измерения разрежений:

– вакуумметры для измерения разрежений (до – 1,0 кгс/см²);

– мановакуумметры, которые являются манометрами как избыточного  (от 0,6 до 24 кгс/см²), так  и  вакуумметрического         (до - 1,0 кгс/см²) давления;

– напорометры – манометры избыточных малых давлений до 0,4 кгс/см²;

– тягометры – вакуумметры с верхним пределом измерения, не превышающем 0,4 кгс/см²;

– тягонапорометры – мановакуумметры с крайними пределами до 0,2 кгс/см².

Вторую группу манометров составляют манометры абсолютного давления, приспособленные для измерения давления, отсчитываемого от абсолютного нуля. В их число входят:

– укороченные жидкостные манометры (измеряют абсолютные давления);

– барометры – манометры абсолютного давления, приспособленные для измерения давления атмосферы;

– укороченные барометры – ртутные вакуумметры для измерения абсолютных давлений менее 0,2 кгс/см²;

– вакуумметры остаточного давления для измерения глубокого вакуума менее 0,002 кгс/см².

Особняком стоит третья группа манометров:

– дифманометры для измерения разности двух давлений, из которых ни одно не является давлением окружающей среды;

– микроманометры для измерения давлений или разности давлений  газовых  сред  с верхним  пределом  измерения  менее  0,04 кгс/см².

По принципу действия манометры делятся на четыре основные группы:

– жидкостные, основанные на гидростатическом принципе, когда измеряемое давление уравновешивается давлением столба манометрической жидкости;

– грузопоршневые, в которых измеряемое давление или разность давлений уравновешивается давлением, создаваемым весом неуплотненного поршня и грузов;

– деформационные (пружинные) манометры, в которых измеряемое давление или разность давлений определяется по деформации упругого элемента;

– манометры, основанные на других физических принципах.

Под классом точности прибора понимают предельное значение допустимых основных и дополнительных погрешностей его, выраженное в процентах от диапазона измерений данного прибора. Установлен следующий ряд классов манометров: 0,005; 0,02; 0,05; 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0.

По признаку метрологического назначения манометры можно разделить на три группы: технические (рабочие); лабораторные (контрольные); образцовые, служащие для поверки  других манометров.

1.4. Жидкостные манометры

В жидкостных манометрах или дифманометрах (рис. 1.3) измеряемое давление или разность давлений уравновешивается давлением столба жидкости. Мерой измеряемого давления в этих приборах является высота столба манометрической жидкости, в качестве которой чаще применяются: этиловый спирт, дистиллированная вода и ртуть. Таким образом, измерение давления практически сводится к измерению линейной величины, которое может быть выполнено более просто с достаточно высокой степенью точности.

Рассмотрим основные типы жидкостных манометров.

Двухтрубный (U-образный) манометр.  Этот манометр (рис. 1.3, а) представляет собой U-образную трубку, или две трубки, сообщающиеся нижними частями. Давления ρ₁ и ρ₂ подводятся к обоим открытым концам. Разность этих давлений преобразуется в разность уровней жидкости в трубках. Функция преобразования имеет вид

                                   (1.13)

где  Δр – разность подводимых давлений, Па; Δh – разность уровней жидкости в трубках, м; g – ускорение свободного падения, м/с²;  и – плотность соответственно рабочей жидкости и среды над рабочей жидкостью, кг/м³.

Если >> что имеет место при измерениях газов, формула (1.13) принимает вид

                                                                (1.14)