Например, в лабораторной работе №3 манометр МП600 имеет диапазон измерений 60...600 .
Рассмотрим пример измерения давления с помощью поршневого манометра. Выберем единицу/эталон давления
[ P ] = U1 =1 кгс/см2 = (техническая атмосфера).
Создадим в эксперименте избыточное давление в рабочем веществе P изб = 1 кгс/см2. На поршень поместим груз, измерение массы которого дало М = 1 кг. Измерим площадь поршня, и это определение дает S = 1 см2. Измерим g, и это определение дает g = 9.80665 м/c2. Соединим манометр с рабочим веществом. В этом случае по определению сила тяжести представляется как
F = 1кгс = 1 килограмм силы = 1 техническая атмосфера.
В этом случае поршень будет находиться в равновесии.
Значение свойства Р избопределяется по измеренным величинам М, S и g в виде
P изб = F/S = 1 кгс/1см2 = 1 техн. атм. (9)
Привлечем уравнение измерения:
P изб = Q = A 1 U 1 = 1 техн. атм., А 1 = 1, U 1 = 1 техн. атм. (10)
Каким будет давление, если в качестве единицы измерения взять 1 Па (Паскаль)? В этом случае
[ P ] = U 2 = 1 Па.
Запишем соотношения, соответствующие тому, что величина свойства P является независимой от единицы измерения
P Q = A 1 U 1, P Q = A2 U2 . (11)
Уравнение перевода единиц измерения имеет вид
= (12)
Выберем Ньютон в качестве единицы силы и выполним переход от U 1 = 1 техн. атм. к единице U 2 = 1 Па последовательным переводом единиц измерения, которые входят в формулу (11)
P = (Mg) / S = (1 кг * 9.80665м) / (1c 2 *1см2) = 1 техн. атм =
= (1 кг * 9.80665м) / (1c 2 *10-4 м2) = 98066.5 Н / м2
= 98066.5 Па ≈ 100 кПа ≈ 0.1 МПа.
Отношение единиц давления выражается как
= 1(техн. атм) / (1Па) = 98066.5 ≈105
Следовательно, численное значение давления меняется при переходе от одной единицы давления к другой.
Отметим действия, реализуемые в методе:
а) привели поршень в контакт с Р.Т., б) добились равновесия поршня.
Эти действия называются режимными: они не связаны с получением численной информации, но необходимы для реализации метода.
Другие действия – измерительные – связаны с получением численных значений:
в) измерили массу M – подсчитали сумму разновесов при определении массы груза, б) измерили площадь S поршня и т.п.
Отметим действия, которые можно сделать однократно:
α 4 → измерить S,
α 5 → измерить g.
Упомянем исследователя (оператора, наблюдателя, пользователя), который участвует в реализации метода.
Отметим средство измерения – поршневой манометр, который позволил благодаря своей конструкции:
а) создать необходимые воздействия на среду,
б) измерить искомое свойство Q = Р.