Астаханский Политех(АГПК)

Давление, это сила действующая перпендикулярно поверхности к площади этой поверхности.

Давление,- одна из величин определяющая термодинамическое состояние вещества, многие технологические процессы и режимы функционирования аппаратов зависят от давления. С задачей измерения давления приходится сталкиваться при измерении расхода газа, пара, жидкости. Различают следующие виды давления:1)     Абсолютное, это давление отсчитанное от абсолютного нуля. За абсолютны ноль принимают давление внутри сосуда из которого полностью выкачан воздух.2)     Атмосферное (барометрическое), это давление создаваемое воздушным столбом Земной атмосферы.3)     Избыточное давление, это разность между абсолютным и атмосферным давлением.4)     Вакумное давление, это разность между барометрическим и абсолютным давлением.

В СИ за единицу измерения давления принимают Паскаль-это давление создаваемое силой в 1Н/м^2. До сих пор в технологических измерениях применяются внесистемные единицы такие как 1 мм ртутного столба, 1 мм водного столба, 1 бар и т.д. Эти единицы связаны со следующими соотношениями: 1 кг/см²=98066,5 Па, 1 мм вод.ст.=9,8 Па, 1 мм рт.ст.=133,322 Па, 1 бар = 10⁵ Па.

                        Средства измерения давления классифицируются по виду измеряемого давления на:

a)      Манометры избыточного давления.

b)     Манометры абсолютного давлении.

c)      Барометры.

d)     Вакуметры.

e)      Мановакуметры.

По принципу действия средства измерения давления делятся на:

a)      Жидкостные

b)     Поршневые

c)      Деформационные

d)     Ионизационные

e)      Тепловые

f)       Электрические.

В настоящее время существуют средства измерения давления в диапазоне от 10^-12 до 10¹¹ Мпа.

Жидкостные средства измерения с гидростатическим  

уравновешиванием

В жидкостных приборах с гидростатическим уравновешиванием мерой измеряемого давления является высота столба рабочей жидкости. В качестве рабочей жидкости, называемо затворной или манометрической, применяются дистиллированная вода, ртуть, этиловый спирт, трансформаторное масло.

    К жидкостным манометрам относятся поплавковые и колокольные дифманометры.

Поплавковый дифманометр

Принцип действия поплавковых дифманометров поясняется схемой, приведенной на рисунке а. Два сообщающихся сосуда заливаются какой-либо уравновешивающей жидкостью — водой, маслом или ртутью. В сосуде, к которому подводится большее давление (плюсовый сосуд), размещен поплавок, связанный шарнирно-рычажной передачей с показывающим устройством прибора. Сосуд, к которому подводится меньшее давление, называется минусовым сосудом. Под действием разности давлений затворная жидкость перетекает из плюсового сосуда в минусовый, и по положению уровня, а следовательно, и поплавка можно судить о величине измеряемой разности давлений.

Предел измерения поплавкового дифманометра может меняться с изменением соотношени площадей. Заводы-изготовители обычно выпускают дифманометры, у которых плюсовый сосуд изготавливается как неизменный конструктивный узел, а минусовые сосуды — сменные.

Поскольку расход и перепад давления не имеют линейной зависимости, положение поплавка изменяется с изменением расхода также нелинейно.

                В процессе измерения жидкость из большого сосуда перемещается в малый, а вместе с ней перемещается поплавок соединенный со стрелкой. Перемещение продолжается до тех пор пока не установится равновесие между Р₁ и Р₂  т.е. Р₁-Р_{2 =}g(g_ж-g_ср)(h₁+h₂).

Учитывая равенство объемов жидкости вытеснен

ного из левого сосуда в правый можно записать:

Fh₂=fh₁; h₁=h₂  полученное значение подставим в первое уравнение, получим:

Р₁-Р_{2 =}g(g_ж-g_ср)(h₁+h₂ )

Отсюда видно, что для измерения разного значения давления т.е. в различных диапазонах, необходимо изменять значение .

В комплекте поплавковых дифманометров имеется несколько сменных сосудов, замена которых позволяет измерять диапазон измерения. Класс точности таких приборов составляет 11,5, предел измеряемого давления 25 Мпа.

Электрические средства измерения давления.

Емкостные преобразователи.

Принцип действия- изменение ёмкости конденсатора в зависимости от величины измеряемого давления. Зависимость между емкостью конденсатора и  перемещением электрода выражается формулой: C=, где E- диэлектрическая проницаемость среды, δ₀- расстояние между электородом при P=0.

Пьезоэлектрические преобразователи.

Принцип действия пьезоэлектрических преобразователей основан на пьезоэлектрическом эффекте, заключающимся в том, что при воздействии силой N на поверхность некоторого материала возникает электрический заряд, величина этих зарядов связана с величиной приложенной силы, а сила связанна с измеряемым давлением: Q=KN.