И ВАКУУМА. ПРОВЕРКА МАНОМЕТРА.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Для технического контроля за работой различных гидроустановок необходимо ознакомление с приборами для измерения избыточного давления и вакуума, наиболее часто встречающимися в лабораторных условиях и на производстве.

За единицу давления в технике принята техническая атмосфера, равная давлению в 1 кГ/см².

Техническая атмосфера отличается от физической тем, что она постоянна и не зависит от изменения атмосферного давления

За единицу физической атмосферы условно принято нормальное давление атмосферного воздуха, равное 760 мм.рт.ст. при 0⁰С или 1,033 кГ/см².

Одна техническая атмосфера соответствует давлению ртутного столба в 735,56 мм, или 10 м вод. столба.

В некоторых странах за единицу измерения давления принят английский фунт на квадратный дюйм, который равен 0,07 кГ/см².

Приборы, измеряющие избыточное давление, называются манометрами, а измеряющие вакуум – вакуумметрами.

Все приборы для измерения давления и вакуума классифицируют по принципу действия, характеру и величине измеряемого давления, назначению, способу фиксации показаний и т.д.

По принципу действия приборы делят на:

1) жидкостные, измеряющие давление высотою столба жидкости;

2) металлические, действующие по принципу передачи упругих деформаций рабочими частями (трубками, пластинками) соответственно изменениям давлений;

3) поршневые, действующие по принципу передачи давления жидкостью по закону Паскаля, посредством изменения нагрузки на поршень;

4) электрические, действующие по принципу изменения емкости в цепи (емкостные) или сопротивления проводника пропорционально изменениям внешнего давления или на принципе пьезоэлектрического эффекта.

По характеру и величине измеряемого давления приборы делят на:

1) манометры, измеряющие сверхатмосферные, т.е. избыточное давление

Р_м = Р_абс – Р_а,

где Р_м – манометрическое (избыточное) давление, [Па];

Р_абс – абсолютное давление, [Па].

2) вакуумметры, измеряющие недостаток давления до атмосферного, т.е. разряжение (вакуум)

Р_вак = Р_а – Р_абс,

где Р_вак – недостаток давления до атмосферного (вакуум), [Па].

3) барометры, измеряющие давление в пределах атмосферного.

По назначению приборы делят на: рабочие, контрольные, образцовые, микроманометры, дифференциальные и специальные манометры.

По способу фиксации показаний приборы делят на: самопишущие и несамопишущие.

Жидкостные приборы широко применяются в лабораторной практике для измерения небольших давлений. Таким прибором является U-образный мановакуумметр (рис.1).

Мановакуумметр представляет собой U-образную стеклянную трубку, заполненную жидкостью (ртуть, вода, спирт, масло и др.) и укрепленную на градуированной шкале. Один конец трубки открыт и сообщается с атмосферой, а другой – соединяется с сосудом, в котором измеряется давление.

При наличии избыточного давления уровень жидкости в колене В опустился, а в колене А поднимется.

По разности столбов жидкости в этих трубках определяют величину избыточного давления

Р = γ ∙ h,

где Р – избыточное давление в сосуде, [кН/м³];

γ – объемный вес жидкости, находящийся в трубках, [кН/м³];

h – разность столбов жидкости в коленах А и В, [м].

Таким же образом можно измерять и недостаток давления до атмосферного, т.е. вакуум.

Точность измерения давления таким прибором зависит от точности измерения столба жидкости, его высоты.

Дифференциальный манометр служит для измерения разности давлений в двух сосудах. Представляет собой U-образную трубку, укрепленную на шкале и заполненную двумя жидкостями (рис.2).

По разности столбов жидкости в этих трубках определяют разность давлений

∆р = р₁ – р₂ = h ∙ (γ₂ – γ₁).

Микроманометры служат для измерения небольших давлений. По конструкции они чаще изготавливаются чашечными и состоят из чашки и трубки, укрепленной на шкале (рис.3). Конец трубки открыт и сообщается с атмосферой, а чашку соединяют с сосудом, в котором измеряют давление.

Рисунок 3– Микроманометр

Под действием давления жидкость в чашке опустится на высоту ∆h.

Этот же объем жидкости поднимается в трубке на высоту h.

Так как площадь сечения чашки в 100 раз больше площади сечения трубки, то при отсчете величиной ∆h пренебрегают и ведут отсчет от нуля.

Чтобы повысить точность отсчетов, трубки изготовляют наклонными и укрепляют на дуге под любым углом наклона. По наклонной трубке можно точнее подсчитать высоту столба жидкости, замеряя длину столба жидкости а и угол наклона трубки α

α = а ∙ sin α

Пьезометры – жидкостные манометры, служащие для измерения избыточного давления, представляют собой открытую стеклянную трубку, укрепленную на шкале и присоединенную к резервуару или трубопроводу. пьезометр наполняется той жидкостью, давление которой изменяют.

Высота поднятия жидкости в пьезометрах равна величине давления в данном сосуде.

Металлические пружинные манометры. По конструкции металлические манометры делят на трубчатые (самопишущие и не самопишущие) и пластинчатые (мембранные).

Трубчатый манометр (рис.4) состоит из загнутой трубки а овального сечения, конец которой запаян наглухо и соединен при помощи поводка в с зубчатым сектором с. На секторе с при помощи оси насажена шестерня и на ее ось – стрелка. Трубка овального сечения имеет меньший момент сопротивления и более чувствительна к деформациям. Под давлением жидкости, входящей в трубку, она деформируется (разгибается).

Эти деформации передаются через передаточный механизм стрелке, которая показывает величину давления. Трубчатыми манометрами можно измерять давление в пределах от 0,25 до 5000 атм. Трубки изготовляют медными, стальными, латунными в зависимости от того, какие давления нужно измерять.

Трубчатые манометры получили наибольшее распространение в технике.

Пластинчатые манометры (рис.5) широко применяются в химической промышленности и не боится сотрясений. Состоит из гофрированной пластинки, зажатой между фланцами. Под давлением пластинка деформируется и эти деформации передаются через поводок зубчатому сектору, на который насажена шестерня и стрелка.

Пластинчатый манометр измеряет давление в пределах 0,25–0,75 кГ/см². малый диапазон измерения давлений является их недостатком.

Самопишущий металлический манометр имеет часовой механизм. На ось часов насаживается диск, который в течение суток делает полный оборот. Стрелка, заканчивающаяся карандашом, чертит диаграмму давлений.

Проверка манометра. К каждому манометру прилагается заводской паспорт, в котором указан срок его годности и пломба, с обозначением даты последнего испытания. По истечении срока, указанного на пломбе, манометры подлежат проверке. Проверяют манометры на масляном переносном прессе путем сравнения показаний рабочего манометра с показаниями высокоточных контрольного и образцового манометра, выверенных в лабораториях.

Масляный переносной пресс (рис.6) состоит из полого цилиндра 1, наполненного маслом, в который вставлен поршень 2. Пресс снабжен ручным винтовым приводом и трехходовым краном, который служит для переменного включения и отключения манометра.

На пресс устанавливают два манометра: рабочий и контрольный, или образцовый. Затем пресс плавно нагружают, устанавливают показания рабочего манометра на целые числа атмосфер и снимают при каждом повышении давления показания контрольного манометра. После каждого повышения давления манометр выдерживают под давлением по 5 мин., отключая на это время контрольный манометр. При этом запрещается нагружать манометр выше предельного давления. По истечении 5 мин. Включают снова контрольный манометр и проверяют, нет ли смещения на шкале. Данные наблюдений записывают в таблицу.

После этого разгружают пресс, устанавливают давление по рабочему манометру и записывая показания контрольного манометра при каждом понижении давления. Затем по разности показаний рабочего и контрольного манометров определяют погрешность. После окончания проверки рабочего манометра подсчитывают погрешность Р рабочего манометра на каждом делении:

∆Р = Р_i – Р_е,

где Р_i – показания рабочего манометра, кН/м²;

Р_е – среднее показание контрольного манометра при нагрузке и разгрузке, кН/м².

Поправки к показаниям рабочего манометра определяют как разность

Р_е – Р_i = - ∆Р.

При измерении таким манометром пользуются кривыми поправок: по оси абсцисс откладывают показания рабочего манометра в кН/м², а по оси ординат – поправки Р_е – Р_i в кН/м².

Если погрешность манометра на каком-либо делении превосходит допустимую, определяемую по шкале допустимых погрешностей, то манометр непригоден.

Все данные испытаний заносят в специальные таблицы и составляют протокол.

Дата добавления: 2021-11-30; просмотров: 39; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!