Манометър за измерване на ниско налягане на газообразна среда

Главна информация

Течните и газообразните вещества действат с определена сила върху телата в контакт с тях. Величината на този ефект, която зависи от свойствата на веществото и външни фактори (температура, компресия и др.), се характеризира с концепцията за налягане.

Налягането е съотношението на силата, действаща перпендикулярно на повърхността, към повърхността, при условие че силата е равномерно разпределена върху цялата площ. Разграничаване на абсолютно и манометрично налягане.

Абсолютното налягане е общото налягане на газ или течност, като се вземат предвид всички действащи сили, включително атмосферното налягане на въздуха. Манометричното налягане е разликата между абсолютното и атмосферното налягане, при условие че абсолютното налягане е по-голямо от атмосферното налягане. В инженерството, като правило, се измерва свръхналягането.

Абсолютното налягане може да бъде по-малко от атмосферното налягане. Ако в същото време разликата им е малка, тогава се нарича разреждане, ако е достатъчно голяма - вакуум.

Манометрите се използват за измерване на свръхналягане, поради което това налягане често се нарича манометър. Вакуумът и вакуумът се измерват с вакуумметри, атмосферното налягане с барометри.

SI единицата за налягане е нютон на квадратен метър (N/m2). Въпреки това, произведените устройства все още се калибрират в стари единици - милиметри воден стълб (mm воден стълб), милиметри живачен стълб (mm Hg) и технически атмосфери (kgf / cm2).

Една техническа атмосфера е равна на налягането върху площ от 1 cm2 на живачен стълб с височина 735,56 mm при температура 0 ° C или воден стълб с височина 10 m при температура 4 ° C, т.е. 1 kgf / cm2 = = 735,56 mm Hg. Изкуство. = 104 мм w.c. Изкуство.

Вакуумът се измерва като процент от атмосферното налягане или в същите единици като налягането. Средната стойност на атмосферното налягане е определена в резултат на многобройни измервания и е 760 mm Hg,

Измерване на налягането с манометър

Пила под: Експерименти , Занаяти , физика , Експерименти | Етикети: Измерване на налягането с манометър, Експерименти, Занаяти, физика, експеримент | 20 юни 2013 г. | Светлана

За измерване на налягането на въздуха или газа вътре в съд с манометър е необходимо да прикрепите гумената му тръба към този съд. Следете нивото на течността в двата крака на манометъра.
а) Ако течността е на едно и също ниво в двете колена на манометъра, считайте, че налягането на газа вътре в съда е същото като налягането на околния въздух.
b) Ако нивото на течността в късата крака на манометъра е по-ниско, отколкото в другия, считайте, че налягането вътре в съда е по-голямо от налягането на околния въздух.

в) Ако течността в късия крак на манометъра е по-висока, отколкото в другия крак, считайте, че налягането вътре в съда е по-малко от налягането на околния въздух.

При разлика в нивата на течността в тръбите на манометъра, изчисляването на разликата в атмосферното налягане и налягането в съда се извършва по формулата:

Можете да направите следните експерименти с вашия манометър.
Поставяйки плътно края на гумената тръба на манометъра върху стъклената фуния, затегнете широкия отвор с гумено фолио. Когато течността в манометъра се успокои, спуснете фунията в кофа с вода. Гледайте как налягането във водата се променя с дълбочината на фунията. След като монтирате фунията на определена дълбочина във водата, завъртете нейния отвор в различни посоки, нагоре и надолу, следвайки показанията на манометъра.
2. Отворете комина на пещта, която е била нагрята малко преди експеримента. Поставете гумената тръба на манометъра във фурната. Нивото на водата в късото краче на манометъра се повишава. Изчислете налягането на топъл въздух в пещта (с тяга).
3. Надуйте леко гумената торбичка на медицинската нагревателна подложка с въздух и я свържете здраво към гумената тръба на манометъра.Поставете чантата хоризонтално и сложете дебели книги (товарете) върху нея една след друга. Манометърът ще покаже добре промяната в налягането на въздуха, затворен в торбата.
4. Ако получите стъклена тръба с обща дължина около 1,7 м, можете да направите манометър за измерване на много по-високо свръхналягане, например най-високото налягане на въздуха при издухване през устата. По този начин се контролира "силата на белите дробове". Необходимо е да духате не рязко, а постепенно да увеличавате налягането.

5. Същият инструмент може да измерва най-големия вакуум, създаден от орално засмукване. В този случай трябва да издърпате въздух от горния край на тръбата с устата си.
6. Ако в уреда от 4-ти експеримент вместо късо коляно на тръбата е вкарана тръба, изтеглена до стесняване, тогава при духане в дългия коляно от късата тръба ще бие фонтан.

Е.Н. Соколов "На младия физик"

Физика за гимназията

Барометри. Манометри

Барометрите са инструменти, използвани за измерване на атмосферното налягане. Живачният барометър (фиг. 1) се състои от U-образна стъклена тръба, пълна с живак, единият край на която е запечатан, а другият край съдържа отворен резервоар с живак. Барометърът има скала с милиметрови деления, която директно измерва атмосферното налягане в милиметри живак. Числено е равна на височината на живачната колона между нивата й в затвореното и отвореното колене на барометъра.

Ориз. един

Предимството на такива барометри е по-голямата точност на показанията. Недостатъци - те са обемисти, крехки, живачни пари са вредни за човешкото здраве.

Анероиден метален барометър (фиг. 2) се състои от цилиндрична камера К, от която въздухът се евакуира. Камерата е херметически затворена с тънка гофрирана капачна мембрана М.

Ориз. 2

За да не сплеска мембраната от атмосферното налягане, тя е свързана посредством прът Т с пружина Р, фиксирана върху корпуса на инструмента. Към пружината е прикрепена стрелка С, чийто край се движи по скалата W. При промяна на атмосферното налягане мембраната се огъва навътре или навън и движи стрелката по скалата.

Предимствата на анероидите са, че са лесни за използване, издръжливи и малки по размер. Основният недостатък е, че те са по-малко точни от живачните барометри.

Манометърът се използва за измерване на налягане, по-голямо или по-малко от атмосферното налягане. Манометрите са течни и метални.

Течен манометър е направен под формата на U-образна тръба с течност (обикновено вода или живак), едното коляно на която е свързано към съда, в който трябва да се измерва налягането (фиг. 3, а). Нивото на течността в този крак ще намалее (ако налягането в съда е по-голямо от атмосферното налягане) или ще се повиши (ако е по-ниско от атмосферното налягане) в сравнение с нивото на течността във втория крак. Измереното налягане ще бъде p = p_а ±pgh, където p_а - атмосферно налягане, pgh - хидростатично налягане на колоната на излишната течност в коляното на манометъра.

Ориз. 3

За измерване на налягането вътре в течността с такъв манометър към едно от коленете му е прикрепена плоска кутия с помощта на гумена тръба, едната страна на която е покрита с гумен филм (фиг. 3, б).

Най-простият метален манометър е подреден по следния начин (фиг. 3, в). Тънка еластична плоча М - мембрана - херметически затваря кутията К, от която въздухът е частично евакуиран. Към мембраната е прикрепена стрелка P, която се върти около оста O. Когато устройството е потопено в течност, мембраната се огъва под действието на натискните сили и нейното отклонение се прехвърля на стрелката, движеща се по скалата.

Класификация на инструмента

Видовете манометри се различават по два начина: по вида на индикатора, който измерват, и по принципа на действие.

Според първия признак те се делят на:

инструменти, предназначени за измерване на атмосферно налягане, иначе се наричат барометри;
инструменти за измерване на излишък и абсолют;
вакуумметри, предназначени за измерване на разликата между атмосферното и абсолютното налягане;
манометри, измерват малко (до 40 kPa) свръхналягане;
тагонометри, вид вакуумномер, който измерва свръхналягането на горната граница от 40 kPa;
диференциални манометри, измервайте разликата в налягането.

Те работят на принципа на балансиране на разликата в налягането с определена сила. Следователно устройството на манометрите е различно, в зависимост от това как точно се случва това балансиране.

Според принципа на действие те се разделят на:

течност, балансиране на разликата в налягането в такива устройства възниква поради хидростатичното налягане на колоната на течността, устройството използва принципа на комуникационни съдове;
пружината има прост дизайн и се използва широко за измерване на налягането на средата в широк диапазон;
мембрана, базирана на пневматична компенсация, балансирането на налягането се осъществява поради еластичната сила на мембранната кутия;
електроконтакт, използван в системите за автоматично управление и сигнализация, тъй като те могат да се използват за регулиране на измерваната среда благодарение на вградения в корпуса електроконтактен механизъм;
диференциал се използват за измерване на нивото на течности под налягане, скоростта на потока на течността, парата и газа с помощта на диафрагми.

https://youtube.com/watch?v=MLdd1XPX7cA

По уговорка има такива видове манометри като:

общи технически инструменти се използват за измерване на налягането на течности, газове и пари, които са химически неутрални спрямо медни сплави;
кислород, произвеждат се в сини кутии с обозначен O2 на циферблата, използват се за измерване на налягането на кислорода в бутилки или вакууми;
ацетилен се използва за контролиране на излишното налягане на ацетилена;
референтните се използват за проверка на други инструменти, тъй като имат висока точност;
корабите се използват в корабите и морския транспорт;
железопътните се използват в железопътния транспорт;
рекордерите имат вграден механизъм, който ви позволява да възпроизвеждате резултата от работата на хартия.

https://youtube.com/watch?v=rq3BMjXM7PY