Как найти давление газа в манометре - Avtoru.top

Манометры

«Искусство быть мудрым состоит

в умении знать, на что следует обращать внимание»

У. Джемс

В данной теме познакомимся с манометром.

В прошлых темах разговор шёл о сообщающихся сосудах. Сообщающиеся сосуды – это сосуды, имеющие соединяющую их часть и заполненные покоящейся жидкостью.

Вывели закон сообщающихся сосудов, согласно которому, в открытых сообщающихся сосудах уровень поверхностей однородной жидкости устанавливается на одинаковом уровне (при условии, что давление воздуха над поверхностью жидкости одинаково) и не зависит от формы сосудов.

Было установлено, что газы обладают массой и весом. Кроме того, земная атмосфера также обладает весом вследствие действия на нее притяжения Земли, а, следовательно, производит давление, которое называется атмосферным давлением. Для измерения атмосферного давления существуют приборы, называемые барометрами.

Однако одним измерением атмосферного давления человек ограничится не может. Ведь любые газы имеют вес и, следовательно, способны создавать давления. При этом это давление может быть как больше, так и меньше атмосферного. Так вот, для измерения таких давлений существует прибор, который называется манометр. В переводе с греческого «манос» означаете редкий, неплотный, а «метрео» — измеряю.

Все манометры делятся на два вида — это жидкостный и металлический манометры.

Чаще всего жидкостный манометр используется для измерения разности давлений в сосуде и атмосферного. Он представляет собой U‑образную стеклянную трубку, заполненную какой-либо жидкостью. Согласно закону сообщающихся сосудов, поверхности жидкости в такой трубке устанавливаются на одинаковом уровне, так как на них действует только атмосферное давление.

Чтобы разобраться как работает манометр, соединим одно колено трубки к сосуду с газом, давление которого необходимо измерить, а другое колено оставляют открытым. Если уровень поверхности жидкости в колене, соединенном с сосудом, выше, чем в открытом, значит давление газа в сосуде меньше атмосферного давления на величину давления столба жидкости высотой h.

Если же нагревать этот сосуд с газом, то скорость его молекул возрастет, а значит, они чаще будут сталкиваться со стенками сосуда и тем самым создавать большее давление. Вследствие чего газ будет оказывать большее давление на жидкость в манометре, вытесняя её в открытое колено.

Таким образом, с помощью жидкостного манометра по высоте избыточного столба жидкости мы можем судить об изменении давления.

С помощью жидкостного манометра можно измерять и давление в жидкостях на небольших глубинах. Для примера возьмем небольшую коробочку, одна сторона которой затянута пленкой, и соединим ее с манометром при помощи резиновой трубочки. Будем постепенно погружать нашу коробочку в сосуд с водой. Чем глубже она погружается, тем больше становится разность высот в коленах манометра и, следовательно, тем большее давление производит жидкость на коробочку.

Ранее рассматривалось гидростатическое давление, где говорилось о том, что на одном и том же уровне давление внутри жидкости по всем направлениям неизменно. Проверим это утверждение с помощью жидкостного манометра и коробочки. Для этого установим коробочку на любой глубине внутри жидкости и будем ее поворачивать. И действительно, показания манометра не меняются, что говорит о том, что утверждение было верным.

У жидкостных манометров есть один серьезный недостаток — ими можно измерять давление, отличающееся от атмосферного лишь незначительно. Так, например, если давление газа в сосуде будет больше атмосферного в два раза, то согласно формуле высота столба жидкости в манометре будет определяться как отношение атмосферного давления к произведению плотности жидкости и коэффициента g.

Если в качестве жидкости в манометре использовать воду, то высота ее столба составит более 10 м. Таким образом, прибор получается очень больших размеров.

Можно сказать, что вместо воды можно использовать ртуть. Действительно, при использовании ртути размеры уменьшаются в 13,6 раза, но возникает новая проблема — пары ртути ядовиты.

А если давление газа в несколько раз больше атмосферного? Для измерения высоких давлений применяется металлический манометр. Его основным элементом является полая тонкостенная металлическая трубка, согнутая в дугу. Один конец этой трубки закрыт, а другой присоединяется к сосуду с исследуемым газом.

Закрытый конец трубки через зубчатый механизм соединен со стрелкой, двигающейся относительно шкалы. Чем больше будет давление в трубке, тем больше будет отклонятся стрелка. Ноль на такой шкале соответствует атмосферному давлению. Если стрелка стоит на цифре 4, то давление в сосуде в 5 раз больше атмосферного.

Упражнения.

Задача 1. Определите давление в сосуде, изображенного на рисунке, если в манометре использована ртуть.

Задача 2. Чему равно давление ртути в точках А, Б и В, манометра, представленного на рисунке, если атмосферное давление можно считать нормальным?

Основные выводы:

– Манометр – прибор, используемый для измерения разности давлений.

– Все манометры делятся на два вида — это жидкостный и металлический.

– Жидкостный манометр используется для измерения разности давлений в сосуде и атмосферного.

– Для измерения высоких давлений применяется металлический манометр. Его основным элементом является полая тонкостенная металлическая трубка, согнутая в дугу. Один конец этой трубки закрыт, а другой присоединяется к сосуду с исследуемым газом. Закрытый конец трубки через зубчатый механизм соединен со стрелкой, двигающейся относительно шкалы.

– Ноль на шкале металлического манометра соответствует атмосферному давлению.

Пройдите тест

Источник

Содержание

Точные науки
Общая информация о давлении
Виды давления
Единицы измерения
Методы измерения давления
Классификация по типу измеряемого давления
Эталонные устройства для измерения давления
О манометрах
Устройство прибора
Классификация по способу функционирования
Разновидности систем для измерения давления
Требования к манометрам
На что важно обратить внимание при покупке манометра?

Точные науки

Единица измерения давления в физике и химии — буква «Р» (перевод на латинский — «pressūra). Если наблюдается равновесие внутри и снаружи стенок цилиндра, показатель обозначается «П». По международной системе используются Паскали. Используя формулу давления жидкости и силу, можно прийти к выводу, что 1 Па=1 Н/ 1 кв. м. Так как единица мала, применять её в расчётах сложно.

Из таблицы стандартных конвертеров в физике чаще используются обозначения:

Бары. 1 Бар=105 Па.
Торры либо мм ртутного столба (1 торр равен 133 Па).
Мм вод. столба.

Для определения давления используется сила и площадь: Р = mg / S. Существует зависимость величины от объёма и массы. Для показателя характерно следующее свойство: чем меньше площадь, тем большая сила оказывается на тело. Если давление не изменяется, но увеличивается S, тогда искомый показатель уменьшается.

Общая информация о давлении

Поддерживаемое давление газа зависит от назначения трубопровода

По определению давление – физическая величина, равная силе, которая действует на единицу площади под 90° к поверхности. Так как голубое топливо передается по трубопроводам, здесь условной поверхностью выступает площадь сечения трубы, а напор определяет скорость перемещения вещества.

Давление на разных участках газопровода от месторождения до форсунки в газовом котле поддерживается разное.

Виды давления

Напор в трубах жестко нормируется. Если в магистральной трубе величина слишком мала, переместить газ к другой станции попросту не удастся. Если давление в домовой сети будет слишком велико, на конечном пункте – горелке, газовую смесь не удастся смешать с кислородом в нужной пропорции, чтобы поддерживать горение, а не спровоцировать взрыв.

По величине напора классифицируют газопроводы. А так как он поддерживается постоянно, газ «связывают» с этой величиной.

Различают магистральные и распределительные газопроводы.

Магистральный

Распределительный

Магистральные – по такому трубопроводу газовую смесь передают на большие расстояния. С определенной частотой здесь установлены газокомпрессорные станции, которые поддерживают необходимый уровень. Конечным пунктом для магистрали служит местная распределительная станция. По уровню напора различают 2 вида:

магистральные сети 1 класса – с рабочим давлением от 2,5 до 11,8 МПа включительно;
2 класса – поддерживается по нормативу 1,2–2,5 МПа.

Распределительные – по трубопроводу газ доставляют от станций к конечному потребителю – внутридомовым сетям. Различают:

1 категория – бытовой газ передается под давлением от 0,6 до 1,2 МПа;
категория 1а – более 1,2 МПа;
2 категория – 0,3–0,6 МПа.

Жилые дома традиционно оборудуются сетями самого низкого давления. Однако с появлением газовых котлов ситуация несколько изменилась. Чтобы удовлетворить потребность в газе, к жилым многоэтажным домам подводят газопровод со средними показателями.

Единицы измерения

Измеряется давление самым разным образом. Но если речь идет о газовой линии, чаще всего используются следующие варианты:

1 мм. рт. ст – эта единица очень наглядна, особенно когда используют для измерения жидкостный манометр.
1 атм – единица измерения более традиционная. Первой величиной, которую можно было с чем-то сравнивать, было атмосферное давление. Величина, высчитываемая от абсолютного нуля, носит название абсолютная. Отсюда, избыточное давление равно разнице между абсолютной и атмосферной величиной. При изменении разряжения определяют, насколько уровень в некотором ограниченном объеме – трубопроводе – меньше атмосферного. Эту величину называют вакуумметрическим давлением. При ремонте или обследовании внутридомовых сетей измеряют вакуумметрическое в системе удаления дыма, и избыточное давление – в газопроводе.
1 бар – единица, более распространенная в Европе. 1 бар равен 100000 Па.
1 Па – единица измерения принятая в системе СИ. Неудобна тем, что слишком мала – всего 1 ньютон на 1 м². При обследовании газопроводов используют большую единицу – 1 МПа, равный 1000000 Па(паскалей).

Методы измерения давления

Широкое использование давления, его перепада и разрежения в технологических процессах вызывает необходимость применять разнообразные методы и средства измерения и контроля давления.

Методы измерения давления основаны на сравнении сил измеряемого давления с силами:

давления столба жидкости (ртути, воды) соответствующей высоты;
развиваемыми при деформации упругих элементов (пружин, мембран, манометрических коробок, сильфонов и манометрических трубок);
упругими силами, возникающими при деформации некоторых материалов и вызывающими электрические эффекты.

Классификация приборов измерения давления

Классификация по принципу действия

В соответствии с указанными методами, приборы измерения давления можно разделить, по принципу действия на:

Наибольшее распространение в промышленности получили деформационные средства измерения. Остальные, в большинстве своем, нашли применение в лабораторных условиях в качестве образцовых или исследовательских.

Классификация в зависимости от измеряемой величины

В зависимости от измеряемой величины средства измерения давления подразделяются на:

манометры – для измерения избыточного давления (давления выше атмосферного);
микроманометры (напоромеры) – для измерения малых избыточных давлений (до 40 кПа);
барометры – для измерения атмосферного давления;
микровакуумметры (тягомеры) – для измерения малых разряжений (до -40 кПа);
вакуумметры – для измерения вакуумметрического давления;
мановакуумметры – для измерения избыточного и вакуумметрического давления;
напоротягомеры – для измерения избыточного (до 40 кПа) и вакуумметрического давления (до -40 кПа);
манометры абсолютного давления – для измерения давления, отсчитываемого от абсолютного нуля;

Изучение назначения, устройства, принцип действия и тарировки приборов дня измерения давления (абсолютного, манометрического вакуумметрического).

Приборы для измерения давлений

Приборы для измерения давлений классифицируют по различным признакам. По характеру измеряемого давления приборы разделяют на следующие классы:

барометры – приборы для измерения атмосферного давления:
манометры – приборы для измерения избыточного давления;
вакуумметры – приборы для измерения вакуума;
мановакуумметры – приборы для измерения, как избыточного давления, так и вакуума;
манометры абсолютного давления – приборы для измерения абсолютного (полного) давления;
дифференциальные манометры – приборы для измерения разности давлении.

По принципу действий приборы различают:

Простейшим прибором для измерения избыточного давления является пьезометр (рис.1, а). Он представляет собой вертикально установленную прозрачную стеклянную или ПВХ трубку с открытым верхним концом

Измерения по пьезометру проводят в единицах длины, поэтому иногда давления выражают в единицах высоты столба определенной жидкости. Пьезометр высотой 1,5. 2м позволяет измерить давление до 0,15. 0,20 атм.

Основным достоинством пьезометра является простота устройства и точность измерения. Основным недостатком пьезометра является малый диапазон измеряемых давлений. При больших давлениях пьезометр становится слишком громоздким. К недостаткам пьезометра также можно отнести хрупкость.

Избыточное давление в жидкостях или газах измеряется манометрами. Это весьма обширный набор измерительных приборов различной конструкции и различного исполнения

На рисунке 1,б показана схема действия поршневого манометра. При увеличении давления в сосуде жидкость или газ по закону Паскаля передаёт это давление на нижнюю поверхность поршня, заставляя его тем самым подниматься или опускаться. Поршень связан через систему рычагов с указательной стрелкой.

Рис.1 Приборы для измерения избыточного давления

а) пьезометр, б) поршневой манометр, в) жидкостный манометр, г) мембранный манометр, д) сильфонный манометр

Другой тип манометра – это открытый (жидкостный) манометр (рис.1, в). Он состоит из U-образной трубки, наполненной ртутью или другой жидкостью. Работа основана на законе сообщающихся сосудов и на уравновешивании измеряемого давления газа давлением столба жидкости (ртути, воды и т. д.). В один конец трубки подается давление. Жидкость в другой трубке поднимается до тех пор, пока измеряемое давление не будет в точности равно давлению, вызываемому разностью уровней жидкости в двух коленах трубки. Зная эту разность высот можно рассчитать давление.

Недостатком такого манометра является то, что величина давления зависит от ускорения свободного падения в данном месте. Не всегда такой манометр градуируется в паскалях, часто бывает удобным измерять давление в единицах высоты столба данной жидкости – в миллиметрах ртутного столба, водяного столба (1 мм вод. ст. – 9,8 Па; 1 мм рт. ст. = 133,3 Па)

Одним из простых приборов для измерения повышенных и высоких давлений является трубчатый манометр или манометр Бурдона Главная составная часть его – изогнутая по дуге латунная труба 1 овального сечения (рис. 2).

Жидкость или газ подается в штуцер 3, соединенный с трубкой 1. Трубка, распрямляясь, приводит в движение систему зубчатых колес и рычагов 2, которые поворачивают стрелку 4; чем больше давление, тем на больший угол повернется стрелка. Угол поворота стрелки пропорционален измеряемому давлению. Шкала, нанесенная на циферблате, градуирована в единицах давления. Обычно манометр калибруется в МПа. Такие манометры применяются при измерении давления воздуха, пара, газов и жидкостей. Манометры для измерения давления в шинах автомобиля часто бывают типа манометра Бурдона.

Таким образом, это деформационный манометр.

К деформационным относятся также мембранные и сильфонные манометры (рис. 1, г, д)

Главной частью мембранного манометра является гибкая круглая плоская пластина способная получить прогиб под действием давления.

Сильфонный манометр (сильфон) представляют собой тонкостенную цилиндрическую оболочку с поперечными гофрами, способную получать значительное перемещении под действием давления. Для увеличения жесткости внутрь сильфона часто помещают пружину. Сильфоны изготавливают из бронзы, углеродистой стали, алюминиевых сплавов. Серийно производят бесшовные и сварные сильфоны диаметром от 8-10 до 80-100 мм. Сильфоны более чувствительны, чем мембранные манометры и имеют больший диапазон измерений.

Основными достоинствами приборов являются большой диапазон измеряемых давлений, простота устройства и применения, портативность и универсальность.

Основным недостатком приборов является непостоянство их показаний, вследствие постепенных изменений упругих свойств пружинящего элемента, возникновения остаточной деформации, износа передаточного механизма. Поэтому такие приборы необходимо периодически проверять.

Манометры позволяют определять давление лишь с определенной точностью, класс точности манометров определяется величиной k, выражающей максимальную допустимую погрешность величины , соответствующей предельному показанию шкалы прибора

Номинальный ряд классов, точности манометров: 0,005; 0,02; 0,05; 0,1; 0.2; 0,35; 1; 2; 2,5; 4,0; 6,0.

Манометры и вакуумметры, пружинные образцовые служат для контроля манометров общего назначения и для проведения особо точных замеров. Для контроля образцовых манометров используются грузопоршневые манометры.

Манометры класса 0,05 предназначены для проверки образцовых пружинных и других манометров точных измерения, манометры класса 0,2 – для проверки технических манометров общего назначения.

Классификация по типу измеряемого давления

Приборы, служащие для получения данных о параметрах давления газа в газгольдерах, транспортирующих магистралях, в газовых баллонах и прочих резервуарах, классифицируются по нескольким признакам. Они различаются по своему устройству и принципу действия.

Устройства, с помощью которых измеряют давление, подразделяются на классы по:

виду измеряемого давления;
назначению;
принципу действия;
классу точности.

По виду измеряемого давления приборы, предназначенные для определения точных показателей, делят на манометры, вакуумметры, тягомеры, напоромеры, барометры и другие.

В зависимости от степени защищенности от влияния внешней среды производят следующие приборы:

стандартные;
защищенные от попадания пыли;
водонепроницаемые;
защищенные от агрессивных сред;
взрывоустойчивые.

Одно изделие может сочетать в себе несколько видов защиты.

На схеме представлено разделение измерительных устройств по принципу действия, по виду давления, по применению и по отображению. Жидкостные и грузопоршневые приборы для получения данных о давлении газа применяют редко

Манометр представляет собой небольшой по размерам прибор, с использованием которого измеряют давление или разность давлений. Принцип работы этого контрольно-измерительного прибора зависит от его внутреннего устройства. В пределах одного класса они еще подразделяются на группы в зависимости от класса точности.

Чтобы измерить абсолютное давление, показатели которого отсчитывают от абсолютного нуля (вакуума), применяют абсолютные манометры. Избыточное давление определяют манометром избыточного давления. В общем случае все разновидности таких приборов называют одним словом: «манометр».

Большинство разновидностей манометров предназначено для измерения величин избыточного давления. Их особенность в том, что они показывают давление, представляющее разницу между абсолютным и атмосферным.

Вакуумметры — это устройства, показывающие значение давления разреженного газа. Применяя мановакуумметры, измеряют избыточное давление и давление разреженного газа. Информация отображается на единой шкале.

С помощью напоромеров определяют параметры избыточного давления со значениями до 40 кПа. Тягомеры, напротив, позволяют измерить разреженность до – 40 кПа. Тягонапоромерами измеряют разреженность и избыточное давление в интервале от – 20 до + 20 кПа.

Манометры применяют в самых разнообразных отраслях. Работа с газом предполагает высокий риск, поэтому важно контролировать все показатели системы. Информация о давлении дает пользователям сведения о текущем состоянии измеряемого объекта

Дифференциальными манометрами можно определить разность давлений в двух подлежащих исследованию произвольных точках. Микроманометр — это дифманометр, позволяющий измерить значения разности давлений в пределах 40 кПа.

Эталонные устройства для измерения давления

Этот тип манометров предназначен для проверки, калибровки и настройки других приборов в целях обеспечения максимально высокой точности измерений. Такие устройства отличаются более высоким классом точности в сравнении с общетехническими. Рабочие эталоны делятся на три разряда.

Контрольные манометры, используемые в целях контроля достоверности показаний измерительных приборов по месту установки, также называют манометрами повышенной точности. Рабочий диапазон измерения от 0-0,6 до 0-1600 бар для газообразных сред.

Манометры для обычных и композитных газовых баллонов должны проходить процедуру поверки не реже одного раза в год, если иные сроки не указываются в документах к прибору. Поверку осуществляют аккредитованные метрологические организации, обладающие статусом юридических лиц. После поверки выдается свидетельство и ставится клеймо.

Прибор необходимо снять с баллона и отнести в метрологическую службу. Там поверители и калибровщики с помощью набора эталонов и вспомогательных приборов на протяжении примерно 10 дней проведут поверку

Передаточные механизмы в эталонных манометрах обрабатываются с повышенной частотой зубчатого зацепления. Они характеризуются минимальным трением в стрелочном механизме, а также высокой чувствительностью внутренних элементов.

Образцовые манометры, с классом точности 0,4 имеют шкалу из 250 единиц, с классом точности 0,15 или 0,25 имеют шкалу из 400 единиц с ценой деления 1 единица. Эксплуатация устройства возможна при различной температуре в зависимости от наполнителя корпуса. Идеальная рабочая температура составляет 20 °С.

Со спецификой проведения заправки газовых баллонов ознакомит следующая статья. Прочитать ее стоит всем владельцам загородной собственности, не подключенной к централизованному газоснабжению.

О манометрах

Внешне приборы напоминают небольшой цилиндр, состоящий из металлического корпуса и стеклянной крышки. Как правило, диаметр манометров составляет 50 мм. На шкале, которую видно через прозрачное стекло, отображается значение давления в Па или Бар. Данные приборы используются в различных системах, таких как газо- и водопроводы, котлы отопления, автоклавы, компрессоры, баллоны и т. д. Манометры подсоединяются к системам через трубку, которая выходит из их корпуса. На трубке есть внешняя резьба, за счет которой она ввинчивается в нужное место. Манометр позволяет измерить вакуумное или атмосферное давление, избыток или разницу давления.

Устройство прибора

Среди множества устройств рассматривать устройство и принцип работы следует на самой распространенной модели. Устройство манометра для измерения давления таково:

Корпус прибора.
Трубка Бурдона.
Стрелка индикаторная.
Штуцер присоединительный.
Передающий рычажно-пружинный механизм.
Шкала.
Стекло защитное.

Корпус манометра изготавливается из стали, и его образ напоминает цилиндр, который заглушен с одной стороны. В нем закрепляется рычажно-пружинный механизм с трубкой Бурдона. Для отображения показаний устанавливается шкала. А индикаторная стрелка, имеющая жесткое крепление к механизму, показывает приложенное усилие. Стекло защищает от внешнего воздействия.

Монтаж на водопровод проводится через полый штуцер. Жидкость, проходя через штуцер, попадает в трубку, которую пытается разогнуть.

Классификация по способу функционирования

По способу работы приборы могут быть водяными, электрическими или цифровыми, помимо этих категорий существуют и другие разновидности.

Водяные устройства действуют по принципу уравновешивания газового вещества давлением, формирующим столб с жидкостью. Благодаря им можно уточнить уровень разреженности, разность, избыточные и атмосферные данные. В эту группу входят регуляторы U-образного типа, конструкция которых напоминает сообщающиеся сосуды, причем давление в них определяется с учетом уровня воды. Также к водяным причисляют компенсационные, чашечные, поплавковые, колокольные и кольцевые газомеры, рабочая жидкость внутри них аналогична чувствительному элементу.

Тензорезистивный электрический манометр

Этот прибор для измерения давления бытового газа преобразует его в электрические данные. В эту категорию входят тензорезистивные и емкостные манометры. Первые меняют показания проводникового сопротивления после деформации и измеряют показатели до 60-10 Па с незначительными погрешностями. Их применяют в системах с быстро протекающими процессами. Емкостные газомеры влияют на подвижный электрод в виде мембраны, прогиб которой можно определить электрической схемой, они подходят для систем с ускоренными падениями давления.

Цифровые или электронные приборы относятся к устройствам высокой точности и чаще всего используются для монтажа в воздушной или гидравлической среде. Из плюсов таких регуляторов отмечают удобство и компактные размеры, максимально долгий срок эксплуатации и возможность проводить калибровку в любое время. В основном их применяют, чтобы контролировать состояние узлов транспортных средств. Помимо этого газомеры цифрового типа включают в состав топливных магистралей.

Помимо регуляторов со стандартными характеристиками и настройками для получения точных данных используются приборы других типов. В этот перечень входят грузопоршневые газомеры, которые представляют собой своеобразные образцы для поверки аналогичных устройств. Их главная рабочая деталь – измеряющая колонка, от состояния и точности показаний которой меняется величина погрешности. Во время работы цилиндр удерживается внутри поршня на нужном уровне, одновременно с одной стороны на него влияют грузы калибровки, с другой только давление.

Разновидности систем для измерения давления

Есть много разных манометров для измерения низкого и высокого давления. Но технические характеристики у них разные. Основным отличительным параметром является класс точности. Манометр будет показывать точнее, если значение будет меньше. Самые точные — цифровые устройства.

По своему назначению манометры бывают следующих видов:

Самопишущие. В них находится механизм, который на бумаге позволяет чертить график работы устройства.
Железнодорожные. Применяются в железнодорожном транспорте.
Судовые. Используются на морском и речном судне.
Эталонные. У них высокий класс точности. Именно поэтому их применяют для испытаний, регулировки и проверки прочих измерительных приборов давления.
Специальные. Используются для измерения величины разнообразных газов. В зависимости от того, для какого газа они предназначаются, имеют разные цвета корпуса и маркировочные буквы: для измерения горючих газов — красные, для негорючих — чёрные, жёлтые аммиачные (А), белые ацетиленовые (Ац), голубые кислородные (К).
Электроконтактные. В них имеется электросигнализация, которая позволяет регулировать измеряемую среду. Эти приборы подразделяются на два типа: на основе электроконтактной приставки и с микровыключателями.
Общетехнические. Предназначены для измерения давления в различных средах. Ими можно мерить избыточные и вакуумметрические давления.

По принципу работы выделяют такие типы:

Пьезоэлектрические. Основываются на пьезоэффекте. В кристалле кварца появляется заряд при механическом воздействии.
Деформационные. Основываются на деформации чувствительного элемента (мембраны, сильфона, пружины и прочих), который при деформации действует на стрелку.
Жидкостные. Их основой является трубка, заполненная жидкостью. Они могут быть двух видов: с одной или двумя трубками. Приборы с двумя трубками используются для того, чтобы в разных средах сравнивать давление.
Поршневые. Они состоят из цилиндра, внутрь которого вставлен поршень.

Требования к манометрам

Цвет корпуса указывает на тип измеряемого газа: желтый – аммиак, голубой – кислород, черный – негорючие, красный – горючие

Точные показатели, в соответствии с которыми устройство проводит замеры, напрямую зависит от правильности его подбора и монтажа в сочетании с эксплуатационными условиями. При подборе нужно учитывать физические и химические свойства измерительной среды и предполагаемые данные по давлению. Например, для условий с высоким содержанием агрессивных газов, лучше приобретать специальные приборы, изготовленные из прочных материалов. Диаметр стекла манометра должен быть не меньше 10 или 16 см, если его размещают на дистанции от 2 до 3 метров.

Устройства, применяемые в газовых средах, имеют различные оттенки корпуса, к примеру, голубой указывает на работу с кислородом, желтый с аммиаком, красный и черный подходят для горючих и негорючих газов соответственно. По правилам безопасности не рекомендуется пользоваться манометрами с истекшим сроком поверки, а также при отсутствии пломбы или отметки о проведении этой процедуры. Если стрелка прибора не возвращается к нулевому показателю после отключения, он тоже считается нерабочим.

Любые повреждения, например, деформации корпуса или разбитое стекло, указывают на то, что регулятор нужно менять, поскольку они напрямую влияют на точность работы измерителя.

На что важно обратить внимание при покупке манометра?

Важно учесть:

манометр должен быть новый. Многие продавцы приборов под словом новый понимают, что манометр не был в эксплуатации. Но манометру может быть 15 лет, а Вам будут рассказывать что он новый. Уточняйте год выпуска прибора или Вас может ждать неприятный сюрприз в виде покупки неликвида.
на манометре или в паспорте должна быть отметка о первичной поверке. Есть продавцы неликвидов, которые затирают клеймо поверителя, чтобы нельзя их было обвинить в продаже старых приборов.
поверка на манометр должна быть 2 года, если Вы купите прибор с первичной поверкой на 1 год — уже через год экономия улетучится и начнутся не нужные сложности.
на манометр должен быть паспорт и действующий сертификат на средства измерения.
если прибор новый и поверка на 2 года выбирайте самый дешевый вариант.
обратите внимание на диапазон измерения, диаметр шкалы, тип расположения штуцера, тип резьбы и исполнение прибора — если Вы купите не тот прибор, то замена его может быть сопряжена со сложностями, т. к. если прибор имеет нестандартные параметры и изготовлен под Вас, то скорее всего его придётся оставлять себе на память.
отзывы о манометрах в интернете можно поискать, но большая часть из них носят заказной характер и лучше опираться на советы людей, имеющих опыт реальной эксплуатации приборов.
манометры стоит покупать в организации, которая вызывает у Вас доверие, т. к. продажа неликвидов времен СССР до сих пор существует и потом старые приборы будет довольно сложно возвращать или обменивать на нормальные приборы.

В этой статье мы постарались рассмотреть самые популярные вопросы о всем разнообразии манометров. Если Вы хотите, чтобы бы рассмотрены другие вопросы или с какими то ответами Вы не согласны — напишите нам и мы постараемся расширить статью исходя из Вашего опыта. В письме не забудьте указать Ваши данные, место, условия и регион установки.

Источники

https://nauka.club/fizika/formula-davleniya.html
https://titan-spec.ru/instrumenty-i-stanki/pribory-izmereniya-davleniya-gaza.html
https://morflot.su/kakimi-priborami-izmerjaetsja-davlenie-gaza/
https://sovet-ingenera.com/gaz/equip/manometry-dlya-izmereniya-davleniya-gaza.html
https://instrland.ru/c/manometry/
https://MetEkspert.ru/oborudovanie/kakimi-priborami-izmeryayut-davlenie-gaza.html
https://kangen.ru/osnastka/kak-zamerit-davlenie-gaza.html
https://msk.specarmatura.ru/articles/113950/

Источник

Примеры решения задач

Пример
1.
Определить давление газа в сосуде А по
показанию двухжидкостного U-образного
манометра, заполненного жидкостями с
плотностями ρ₁,
и ρ₂.

Решение

Выбираем
поверхность уровня, т.е. поверхность с
одинаковым давлением во всех её точках,
на уровне 0-0 и рассматриваем давление
на этом уровне в левой и правой трубках
U-образного манометра.

Давление
в левой трубке на уровне 0-0 согласно
уравнению (1)

давление
в правой трубке

где
р_а
— атмосферное давление.

Общее
уравнение

откуда

(7)

Этот
результат можно получить и другим
методом, двигаясь последовательно от
одной поверхности уровня к другой и
соблюдая правило:

опускаемся
вниз от выбранного уровня — давление
растет, поднимаемся вверх — давление
падает, что соответствует знаку «минус»
перед вторым слагаемым формулы (1).

Попробуем
для примера двигаться по трубкам
манометра слева направо.

На
свободной поверхности жидкости с
плотностью ρ₁
давление газа р_Г,
на уровне 0-0 давление согласно (1) будет
равно сумме

Поднимаясь
от уровня 0-0 к свободной поверхности
жидкости с плотностью ρ₂,
будем иметь на свободной поверхности
давление

Выразив
отсюда значение р_Г,
получим формулу (7).

Если
в формулу (7) подставить значение
атмосферного давления р_а,
то получим абсолютное давление газа,
т.е. значение р_Г
в абсолютной системе измерения. Если
же не учитывать атмосферное давление,
приняв р_а=0,
получим избыточное давление газа.

(8)

При
следующих значениях величин, входящих
в формулу (8):

h₁
= 80 см; h₂
= 40 см;

ρ₁
= 800 кг/м³;
ρ₂=
13,6 10³
кг/м³,

величина
избыточного давления газа равна: р_Г
= 47088 Па ≈ 47,1 кПа.

Пример
2.
Квадратное отверстие со стороной а в
стенке бака закрыто плоской заслонкой,
которая может поворачиваться вокруг
оси шарнира О.
Размеры заслонки соответствуют размерам
отверстия в стенке. Определить силу F,
которую необходимо приложить к верхнему
краю заслонки, чтобы удерживать её в
закрытом состоянии при заполнении бака
водой.

Решение

Согласно
формуле (3), сила давления воды на заслонку
будет равна:

поскольку
учитывается только та площадь заслонки,
которая контактирует с жидкостью.

Очевидно,
что центр тяжести этой площади будет
расположен на глубине а/4
от свободной поверхности воды. Тогда

при
этом обязательно следует учитывать,
что заслонка разгружена от атмосферного
давления и давление р_с
всегда измеряется в избыточной системе,
т.е.

Тогда

(9)

Однако
для определения силы F
следует составить уравнение моментов
относительно оси шарнира О,
а для этого надо знать точку приложения
силы F_ж.
Можно воспользоваться формулой (4) и
определить величину Δ,
на которую вниз от центра тяжести
рассматриваемой площади смещена точка
приложения силы F_ж.
Но для прямоугольной заслонки удобно
использовать эпюру избыточного давления.
Согласно основному закону гидростатики,
она для рассматриваемой задачи имеет
форму треугольника. Известно, что
равнодействующая в этом случае приложена
на 1/3 от основания, т.е. на расстоянии
а/6
от оси шарнира. Тогда уравнение моментов
будет иметь вид:

Выразив
отсюда F
с учетом формулы (9), получим

Для
конкретных значений: а
= 1 м
и ρ
= 1000 кг/м³,
получим: F
≈ 204 Н.

Пример
3.
Определить давление жидкости в полости
А
гидроцилиндра р_А,
(см. рис. 3), при котором поршень
гидроцилиндра, нагруженный силой
предварительного поджатия пружины F_П
и силой на штоке F,
будет находиться в покое.

Решение

Решение
задач подобного типа всегда надо начинать
с составления уравнения сил, приложенных
к некоторому подвижному телу, в данном
случае к поршню. Приняв за положительное
направление действия сил слева направо,
условию равновесия поршня соответствует
уравнение:

(10)

где
F_ж
— сила давления жидкости на поршень в
полости А.

При
определении силы F_ж
для реальных размеров гидроцилиндров,
применяемых в машиностроении, можно не
учитывать изменение давления от верхней
до нижней точек поршня и считать, что
давление всегда распределяется по всей
площади равномерно и, следовательно,
центр тяжести совпадает с точкой
приложения силы. Тогда:

(11)

Решая
совместно уравнения (10) и (11), получим:

(12)

Подставим
в (12) конкретные значения: F_П
= 300 Н; F = 1800 Н; D = 100 мм; d = 40 мм,
получим: р_А
≈ 0,323 МПа.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник

Разбор задач из учебника 7 класса

Авторы

Исаченкова Л. А., Лещинский Ю. Д.

Издательство

Народная асвета

Отличный помощник для учеников 7 класса, которые только начинают изучать физику. Главная задача данного сайта: помочь добросовестным ученикам понять ход решения и научиться решать аналогичного рода задачи на занятиях и дома. Все задачи разобраны исключительно в образовательных целях. Автор данного сайта категорически не приветствует списывание. По вопросу репетиторства обращаться по контактам, которые можете найти в разделе «О себе».

Краткое условие задачи №4

Определите давление газа в колбе, если в манометре использована ртуть. Какие значения давления можно измерять этим манометром?

Решение задач предоставлено исключительно в образовательных целях. Все решения защищены авторским правом и принадлежат лидеру данного сайта. Любое копирование данных с данного ресурса без согласия автора — это нарушение закона об авторском праве и смежных правах, которое
ведет к административной и уголовной ответственности

Лучше чем решеба в миллион раз!

Самый крутой ГДЗ по физике. Браво!

Лучший решебник по физике из существующих! В разы лучше чем resheba.top

Моя дочь занималась физикой в период с сентября по май, целью было повысить уровень знаний. Преподаватель пунктуальный и ответственный, хорошо и понятно объясняет, всегда есть наглядный материал для демонстрации лабораторых работ. Помог разобраться с решением задач. Обучение проходило онлайн. Ребенок остался доволен — повысились знания и успеваемость. Рекомендую

Квалифицированный педагог, легко нашел общий язык с подростком. Обьясняет доступно. Сыну нравится заниматься. Оценки стали лучше.

Очень понравился. Сильный преподаватель, быстро нашёл подход к ребёнку, доступно объяснял материал.За год подготовил нас к сдаче ЦТ по физике. Спасибо огромное. Мы рады,что вы с нами работали.

Плюсы: Тактичный, обязательный, современный преподаватель, который может найти подход к ребенку, общается с ним на равных и может вызвать интерес к предмету
Минусы: Не заметили
Описание: О работе репетитора в первую очередь можно судить по успехам ребенка. Мой ребенок стала чувствовать себя в разы увереннее в решении задач по физике и в целом очень повысилось понимание предмета

Дмитрий замечательный специалист. Очень ответственно относится к проведению занятий, даёт много материала в доступной форме. Быстро нашел общий язык с ребенком. Благодаря занятиям с Дмитрием, сын не только повысил свой уровень знаний и школьные отметки, но и физика стала одним из любимых предметов.Очень рекомендую занятия с данным специалистом.

Я сама по образованию педагог, и хочу отметить, что Дмитрий проявил себя как очень ответственный, конструктивно настроенный, эмпатийный профессионал своего дела, который умеет заинтересовать своим предметом и привить интерес. Благодаря занятиям с ним моя дочь выбрала для себя направление профиля «физ.-мат.» в старшей школе. Спасибо!

Плюсы: Пунктуальность, доступная и современная подача материала
Минусы: Нет
Описание: У подростка улучшилась успеваемость по физике, занятиями очень доволен. Однозначно рекомендую!

Выражаю благодарность Дмитрию за его работу. Очень ответственный человек и грамотный преподаватель. Его занятия в онлайн формате организованы и проходят на высоком уровне.

Занятия на 10+, у ребёнка проснулся интерес к физике, школьный балл с 6 поднялся до 9 за одну четверть.

Репетитор понравился. Проводил занятия с подростком и сумел привить интерес к предмету. Материал воспринимается легко, имеются конспекты с основными формулами по всем темам. Много наглядных материалов для лучшего понимания темы. Довольны результатами! Рекомендуем!

Хороший репетитор, доступно изгалагает материал, всегда пунктуален во времени проведения занятий, ребёнку нравиться с ним заниматься и есть результат в повышении уровня знаний. Мы довольны выбором данного репетитора. Рекомендуем.

Самый качественный сайт о физике!

Спасибо вам за качественную работу! Все четко. Отдельно респект за простую навигацию по сайту.

Лучший решебник по физике из существующих! В разы лучше чем resheba.top

решеба физика
физика решебник
решебник по физике
решебник физика
физика гдз
гдз физика
физика
сайт решений задач по физике
решить физику онлайн бесплатно
решить физику онлайн
физика задачи
по физике
учебные материалы по физике
учебники физики
решеба по физике
resheba top
megaresheba
Superresheba
ГДЗ путин
ГДЗ

формулы физика цт
все формулы по физике для цт
формулы по физике для цт
формулы для цт по физике
основные формулы физики
физика формулы
формулы из физики
физика основные формулы
все формулы по физике 7-11 класс
формулы по физике 7-11 класс
формулы по физике с 7 по 11 класс
все формулы по физике 7-11 класс скачать бесплатно
формулы по физике скачать
все формулы по физике скачать
физика основные понятия
дрт 2022 физика
репетиционное тестирование по физике 2014
физика тесты
физика цт задания
физик формулы
формулы по физике

потиху готовлюсь к цт, сайт очень помогает!

Огромное спасибо за Ваш труд. Очень нужное и полезное подспорье, когда закончил школу более 25 лет тому назад.

физику с вашим сайтом
теперь щелкаю как орешки))))

Есть вопросы?
Готовы ответить=)

Полезное

Механика. Кинематика и динамика

Методы физических исследований

Механика. Кинематика и динамика

Измерение расстояний и времени

Механика. Кинематика и динамика

Кинематика прямолинейного движения

Механика. Кинематика и динамика

Относительность движения

Механика. Кинематика и динамика

Первый закон Ньютона

Механика. Кинематика и динамика

Второй закон Ньютона

Механика. Кинематика и динамика

Третий закон Ньютона

Механика. Кинематика и динамика

Упругие деформации. Вес и невесомость

Механика. Кинематика и динамика

Сила всемирного тяготения

Механика. Кинематика и динамика

Сила трения

Механика. Кинематика и динамика

Исскуственные спутники Земли

Механика. Кинематика и динамика

Динамика вращательного движения

Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

Статика

Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

Закон сохранения импульса

Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

Закон сохранения момента импульса

Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

Закон сохранения эннергии в механике

Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

Закон Бернулли

Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

Механические колебания

Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

Механические волны

Законы сохранения в механике. Механические колебания и волны

Звуковые волны

Электромагнитные колебания и волны

Электромагнитные колебания

Электромагнитные колебания и волны

Переменный ток

Электромагнитные колебания и волны

Закон Ома для цепи переменного тока

Электромагнитные колебания и волны

Электромагнитные волны

Электромагнитные колебания и волны

Излучение электромагнитных волн

Электромагнитные колебания и волны

Радио и телевидение

Электростатика. Законы постоянного тока

Электрические заряды

Электростатика. Законы постоянного тока

Потенциал. Разность потенциалов

Электростатика. Законы постоянного тока

Диэлектрики в электрическом поле

Электростатика. Законы постоянного тока

Электроемкость

Электростатика. Законы постоянного тока

Постоянный электрический ток

Электростатика. Законы постоянного тока

Магнитное поле тока

Электростатика. Законы постоянного тока

Движение заряженнных частиц

Электростатика. Законы постоянного тока

Электромагнитная индукция

Электростатика. Законы постоянного тока

Магнетики

Электростатика. Законы постоянного тока

Электрические генераторы и двигатели

Электростатика. Законы постоянного тока

Трехфазная система токов

Электростатика. Законы постоянного тока

Электроизмерительные приборы

Электрический ток в различных средах

Электрический ток в металлах

Электрический ток в различных средах

Проводимость полупроводников

Электрический ток в различных средах

p-n переход

Электрический ток в различных средах

Транзистор

Электрический ток в различных средах

Электронно-лучевая трубка

Электрический ток в различных средах

Электрический ток в газах

Электрический ток в различных средах

Тлеющий разряд