Задание.
1. Прочитать материал по теме, составить краткий конспект
2.Ответить письменно на контрольные вопросы.
Тема «Основные понятия гидростатики» 2ч
Практические занятия «Измерение гидростатических давлений». 1ч
Основные теоретические положения
Давление – это единичная поверхностная сила, т.е. сила, приходящаяся на единицу площади и определяется из следующего соотношения
,
где Р – давление, н/м2 (Па);
Р – сила, действующая на свободную поверхность жидкости, Н;
S – площадь свободной поверхности, м
В международной системе единиц СИ основной единицей измерения давления является н/м2, называемая Па. Вместе с тем в практике ещё широко используются другие единицы давления: кгс/см2, мм.вод.ст., мм.рт.ст.
Между единицами давления существуют следующие соотношения:
1 техн.атм.= 1 кгс/см2 = 735,6 мм.рт.ст=98700Па=0,1 МПа;
1 мм.рт.ст.= 133 Па; 1 мм.вод.ст.= 1 кгс/см2=10Па
Если при определении гидростатического давления принимаются во внимание и атмосферное давление, действующее на свободную поверхность жидкости, оно называется полном или абсолютным.
|
|
Часто при учёте давления внутри жидкости атмосферное давление, действующее на свободную поверхность, не учитывают. Такое давление называется избыточным или манометрическим (давление сверх атмосферного). Соотношение между ними:
Рман = Рабс – Ратм,
где Рман – манометрическое давление, н\м2;
Ратм – атмосферное давление, н\м2;
Рабс – абсолютное давление, н\м2.
На практике встречаются случаи, когда гидростатическое давление в жидкости меньше атмосферного. В таких случаях говорят, что в жидкости имеет место вакуум (разрежение). Величина вакуума определяется разностью между атмосферным и абсолютным давлениям в жидкости:
Рвак = Ратм – Рабс
Приборы для измерения давления
2.1.Пружинные манометры
Наиболее широкое применение в практике для измерения избыточного давления жидкости, газа и пара получили пружинные манометры.
Принцип действия пружинных манометров основан на использовании yпругой деформации специальных пружин, возникающей под влиянием измеряемого давления. По роду применяемых пружин манометры делятся на трубчатые (с одновитковой и многовитковой трубчатыми пружинами), а также мембаранные (с гармониковой мембаранной-сильфоном).
Показывающий манометр с одновитковой трубчатой пружиной приведен на рис.1. Трубчатая пружина 1 эллиптического сечения одним, конном жестко соединена с держателем 2, укрепленным в корпусе 3 манометра. Держатель имеет штуцер 4 с резьбой, служащий для сообщения прибора с измеряемой средой. Свободный конец пружины закрыт запаянной пробкой 5 с шарнирной осью..Посредством поводка 6 он связан с передаточным механизмом, состоящим из зубчатого сектора 7, сцепленного с шестерёнкой 8, неподвижно сидящей на оси вместе с указывающей стрелкой 9. Спиральная пружина 10 прижимает зубцы шестеренки к зубцам сектора и устраняет мертвый ход.
|
|
Под действием измеряемого давления трубчатая пружина частично раскручивается и тянет за собой поводок, приводящий в движение зубчато-секторный механизм и стрелку манометра, показывающую по шкале 11 величину этого давления.
Манометры с одновитковой трубчатой пружиной изготавливаются чаше всего показывающими, так как разбиваемое пружиной усилие не всегда достаточно для обеспечения надежной работы самопишущего устройства.
Они разделяются на технические, контрольные и образцовые.
Показывающие технические манометры имеют класс точности 0,6; 1.0: 1.6; 2.5 и 4. Дни измерения давления газа используются трубчатые пружинные манометры классом точности не ниже 2,5.
Контрольные манометры типа МКО являются переносными приборами, служащими для периодических точных измерений давления, а также для поверки технических манометров па рабочем месте. С целью повышения • надежности показаний пружины этих приборов изготавливаются из бронзы или стали высокого" качества. Класс точности контрольных манометров 0,6.
Образцовые пружинные манометры типа МО применяются для поверки технических и контрольных манометров.
Шкала манометра независимо от верхнего предела имеет 100 условных делений с оцифровкой через каждые 5 делений. Для пересчета условных делений в кгс/см^ образцовые манометры снабжаются переводной таблицей или графиком. Предельное давление указывается на шкале. Образцовые манометры типа МО имеют класс точности 0,4.