При использовании дополнительных устройств при считывании высот нужно учитывать температурные изменения стекла трубок и латунной шкалы путем приведения разности высот к 0 °C по формуле:
, (5.42)
где b – коэффициент видимого расширения рабочего вещества в стекле, для ртути b = 0,000181 1/°C;
a – температурный коэффициент линейного расширения материала шкалы, для латуни a = 0,0000191 1/°C.
Для повышения точности отсчета разности уровней рабочей жидкости применяются однотрубные (чашечные) манометры (рис. 5.31). У этого манометра одна трубка заменена широким сосудом (чашкой), в который подается наибольшее из давлений. Вторая трубка со шкальной пластинкой является измерительной, к ней подводится меньшее давление. Под действием давления часть рабочей жидкости из широкого сосуда перетекает в рабочую трубку, образуя столб жидкости. Из равенства объемов жидкости, вытесненного и поступившего в измерительную трубку, имеем:
, 
,
где f, F – площади поперечного сечения измерительной трубки и широкого сосуда.
Тогда
.
Обычно изготавливают манометры, у которых 
и 
. Если 
, то изменением уровня в широком сосуде h1 пренебрегают, а учитывают при измерении
только h2. Для повышения точности
шкалу манометра можно отградуировать с учетом отношения 
.
В целом точность отсчета у однотрубных манометров выше, и с учетом погрешности градуировки шкалы составляет ± 1 мм при цене деления шкалы 1 мм.
Приведенная погрешность зависит от диапазона измерения. Минимальный диапазон однотрубных манометров с водяным заполнителем составляет 1,6 кПа (160 мм вод. ст.), при этом приведенная погрешность не превышает ± 1 %.
Рис. 5.32. Схема микроманометра ММН
Для измерения низких давлений или разностей давлений до 3 кПа (300 кгс/см2) применяются микроманометры, являющиеся разновидностью однотрубных манометров. Схема микроманометра типа ММН показана на рис. 5.32. Показания прибора определяются по длине столбика в измерительной трубке 1, имеющей наклон к горизонтали угол a. Из условия равенства объемов жидкости, вытесненного из широкого сосуда и поступившего в измерительную трубку, можно записать:
, но 
, тогда
, (5.43)
где h1 – изменение уровня в широком сосуде.
При известной плотности рабочей жидкости – этилового
спирта, и нормальном ускорении свободного падения gн
все сомножители в выражении (5.43) обозначают одним коэффициентом K, значения которого нанесены на секторе 4 у отверстий,
фиксирующих положение измерительной трубки. Если в качестве рабочей жидкости
использована жидкость с плотностью 
, тогда результат
измерения определяют с учетом этого фактора:
.
Значение rр указано на секторе прибора (для этилового спирта rр = 0,808 г/см3).
Станина прибора имеет два микровинта для установки горизонтального положения. Диапазон измерения от 0,6 кПа (60 кгс/см2) до 2,4 кПа (240 кгс/см2), приведенная погрешность не более 0,5 %, минимальная цена деления при K = 0,2 составляет 2 Па (0,2 кгс/см2). Дальнейшее снижение угла наклона измерительной трубки приводит к растягиванию мениска рабочей жидкости.
Работа деформационных манометров построена на зависимости деформации чувствительного элемента или развиваемой им силы от измеряемого давления. Пропорциональная давлению деформация или сила преобразуются в упругое перемещение рабочей точки и соответствующие показания на шкале или в изменение сигнала.
|
а) |
б) |
в) |
д) |
|
г) |
е) |
Рис. 5.33. Упругие чувствительные элементы
На рис. 5.33 представлены наиболее распространенные чувствительные элементы деформационных манометров: а) трубчатая пружина; б) сильфон; в) плоская или г) гофрированная мембрана; д) мембранная коробка; е) вялая мембрана с жестким диском.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
