Manometar za mjerenje niskog tlaka plinovitog medija

Opće informacije

Tekuće i plinovite tvari djeluju određenom silom na tijela u dodiru s njima. Veličina ovog učinka, koja ovisi o svojstvima tvari i vanjskim čimbenicima (temperatura, kompresija, itd.), karakterizira koncept tlaka.

Tlak je omjer sile koja djeluje okomito na površinu i površine, pod uvjetom da je sila jednoliko raspoređena na cijelom području. Razlikovati apsolutni i manometarski tlak.

Apsolutni tlak je ukupni tlak plina ili tekućine, uzimajući u obzir sve djelujuće sile, uključujući tlak atmosferskog zraka. Manometar je razlika između apsolutnog i atmosferskog tlaka, pod uvjetom da je apsolutni tlak veći od atmosferskog tlaka. U strojarstvu se u pravilu mjeri višak tlaka.

Apsolutni tlak može biti manji od atmosferskog tlaka. Ako u isto vrijeme njihova razlika ima malu vrijednost, tada se naziva razrjeđivanje, ako je dovoljno velika - vakuum.

Manometri se koriste za mjerenje viška tlaka, zbog čega se ovaj tlak često naziva manometričnim tlakom. Vakuum i podtlak se mjere vakumom, atmosferski tlak barometrima.

SI jedinica za tlak je njutn po kvadratnom metru (N/m2). Međutim, proizvedeni uređaji još uvijek se kalibriraju u starim jedinicama - milimetrima vodenog stupca (mm vodenog stupca), milimetrima živinog stupca (mm Hg) i tehničkim atmosferama (kgf / cm2).

Jedna tehnička atmosfera jednaka je pritisku na površini od 1 cm2 živinog stupa visine 735,56 mm pri temperaturi od 0 °C ili vodenog stupa visine 10 m pri temperaturi od 4 °C, odnosno 1 kgf / cm2 = = 735,56 mm Hg. Umjetnost. = 104 mm w.c. Umjetnost.

Vakuum se mjeri kao postotak atmosferskog tlaka, ili u istim jedinicama kao tlak. Prosječna vrijednost atmosferskog tlaka zraka određena je kao rezultat brojnih mjerenja i iznosi 760 mm Hg,

Mjerenje tlaka manometrom

Spremljeno pod: Eksperimenti , Zanati , fizika , Eksperimenti | Oznake: Mjerenje tlaka manometrom, Eksperimenti, Zanati, fizika, pokus | 20. lipnja 2013. | Svetlana

Za mjerenje tlaka zraka ili plina unutar posude pomoću manometra potrebno je na ovu posudu pričvrstiti njegovu gumenu cijev. Pratite razinu tekućine u obje noge manometra.
a) Ako je tekućina na istoj razini u oba koljena manometra, smatrajte da je tlak plina unutar posude isti kao i tlak okolnog zraka.
b) Ako je razina tekućine u kratkom kraku manometra niža nego u drugom, smatrajte da je tlak unutar posude veći od tlaka okolnog zraka.

c) Ako je tekućina u kratkom kraku manometra veća nego u drugom kraku, smatrajte da je tlak unutar posude manji od tlaka okolnog zraka.

Uz razliku u razinama tekućine u cijevima manometra, izračunavanje razlike atmosferskog tlaka i tlaka u posudi vrši se prema formuli:

Sljedeće eksperimente možete izvesti pomoću svog manometra.
Stavljajući kraj gumene cijevi manometra čvrsto na stakleni lijevak, zategnite široki otvor gumenom folijom. Kada se tekućina u mjeraču tlaka smiri, spustite lijevak u kantu s vodom. Gledajte kako se tlak u vodi mijenja s dubinom lijevka. Ugradivši lijevak na određenu dubinu u vodu, okrenite njegovu rupu u različitim smjerovima, gore i dolje, prateći očitavanje manometra.
2. Otvorite dimnjak na peći koja je bila zagrijana neposredno prije eksperimenta. Gumenu cijev manometra umetnite u pećnicu. Razina vode u kratkom kraku manometra raste. Izračunajte tlak toplog zraka u peći (s propuhom).
3. Lagano napuhnite gumenu vrećicu grijaćeg jastučića zrakom i čvrsto je spojite na gumenu cijev manometra.Položite vrećicu vodoravno i na nju stavite debele knjige (tovar) jednu za drugom. Manometar će dobro pokazati promjenu tlaka zraka zatvorenog u vrećici.
4. Ako dobijete staklenu cijev ukupne duljine oko 1,7 m, možete napraviti manometar za mjerenje puno većeg viška tlaka, npr. najvećeg tlaka zraka pri puhanju na usta. Na taj se način kontrolira "snaga pluća". Potrebno je puhati ne trzavo, već postupno povećavajući pritisak.

5. Isti instrument može mjeriti najveći vakuum stvoren oralnim usisom. U tom slučaju morate ustima povući zrak s gornjeg kraja cijevi.
6. Ako se u napravu 4. pokusa umjesto kratkog koljena cijevi umetne cijev povučena do suženja, onda će pri puhanju u dugi lakat iz kratke cijevi kucati fontana.

E.N. Sokolov "Mladom fizičaru"

Fizika za srednju školu

Barometri. Manometri

Barometri su instrumenti koji se koriste za mjerenje atmosferskog tlaka. Živin barometar (slika 1) sastoji se od staklene cijevi u obliku slova U napunjene živom, čiji je jedan kraj zapečaćen, a drugi kraj sadrži otvoreni rezervoar žive. Barometar ima skalu s milimetarskim podjelama, koja izravno mjeri atmosferski tlak u milimetrima žive. Brojčano je jednaka visini stupca žive između njegovih razina u zatvorenom i otvorenom koljenima barometra.

Riža. jedan

Prednost takvih barometara je veća točnost očitanja. Nedostaci - oni su glomazni, krhki, žive pare su štetne za ljudsko zdravlje.

Aneroidni metalni barometar (slika 2) sastoji se od cilindrične komore K iz koje se evakuira zrak. Komora je hermetički zatvorena tankom valovitom membranom poklopca M.

Riža. 2

Kako atmosferski tlak ne bi spljoštio membranu, spojena je pomoću šipke T s oprugom P pričvršćenom na kućište instrumenta. Na oprugu je pričvršćena strelica C čiji se kraj pomiče po ljestvici W. Pri promjeni atmosferskog tlaka membrana se savija prema unutra ili prema van i pomiče strelicu po ljestvici.

Prednosti aneroida su da su jednostavni za korištenje, izdržljivi i male veličine. Glavni nedostatak je što su manje precizni od živinih barometara.

Manometri se koriste za mjerenje tlaka, većeg ili manjeg od atmosferskog tlaka. Manometri su tekući i metalni.

Manometar tekućine izrađen je u obliku cijevi u obliku slova U s tekućinom (najčešće vodom ili živom), čije je jedno koljeno spojeno na posudu u kojoj se mjeri tlak (slika 3, a). Razina tekućine u ovom kraku će se smanjiti (ako je tlak u posudi veći od atmosferskog) ili porasti (ako je manji od atmosferskog tlaka) u usporedbi s razinom tekućine u drugom kraku. Izmjereni tlak bit će p = p_a ±pgh, gdje je str_a - atmosferski tlak, pgh - hidrostatski tlak stupca viška tekućine u koljenu manometra.

Riža. 3

Za mjerenje tlaka unutar tekućine s takvim manometrom, ravna kutija pričvršćena je na jedno od njegovih koljena pomoću gumene cijevi, čija je jedna strana prekrivena gumenim filmom (slika 3, b).

Najjednostavniji metalni manometar je raspoređen na sljedeći način (slika 3, c). Tanka elastična ploča M - membrana - hermetički zatvara kutiju K, iz koje se djelomično evakuira zrak. Na membranu je pričvršćen pokazivač P koji se okreće oko osi O. Kada je uređaj uronjen u tekućinu, membrana se savija pod djelovanjem sila pritiska, a njezin otklon se prenosi na kazaljku koja se kreće duž ljestvice.

Klasifikacija instrumenata

Vrste mjerača tlaka razlikuju se na dva načina: po vrsti indikatora koji mjere i po principu rada.

Prema prvom obilježju dijele se na:

• instrumenti dizajnirani za mjerenje atmosferskog tlaka, inače se nazivaju barometri;
• instrumenti za mjerenje viška i apsoluta;
• vakuumski mjerači, dizajnirani za mjerenje razlike između atmosferskog i apsolutnog tlaka;
• manometri, mjere mali (do 40 kPa) nadtlak;
• tagonometri, vrsta vakuum mjerača koji mjeri prekomjerni tlak gornje granice od 40 kPa;
• mjerači diferencijalnog tlaka, izmjerite razliku u tlaku.

Rade na principu uravnoteženja razlike tlaka određenom silom. Stoga je uređaj mjerača tlaka različit, ovisno o tome kako se točno to balansiranje događa.

Prema principu djelovanja dijele se na:

• tekućina, uravnoteženje razlike tlaka u takvim uređajima nastaje zbog hidrostatskog tlaka stupca tekućine, uređaj koristi princip komuniciranja posuda;
• opruge imaju jednostavan dizajn i naširoko se koriste za mjerenje tlaka medija u širokom rasponu;
• membrana, na temelju pneumatske kompenzacije, dolazi do uravnoteženja tlaka zbog elastične sile membranske kutije;
• elektrokontakt, koji se koristi u sustavima automatskog upravljanja i signalizacije, jer se pomoću elektrokontaktnog mehanizma ugrađenog u kućište može koristiti za regulaciju mjerenog medija;
• diferencijalni se koriste za mjerenje razine tekućina pod tlakom, brzine protoka tekućine, pare i plina pomoću dijafragme.

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

Po dogovoru postoje takve vrste manometara kao što su:

• opći tehnički instrumenti koriste se za mjerenje tlaka tekućina, plinova i para koji su kemijski neutralni za bakrene legure;
• kisika, proizvode se u plavim kućištima s O2 označenim na brojčaniku, koriste se za mjerenje tlaka kisika u cilindrima ili vakuumima;
• acetilen se koristi za kontrolu viška tlaka acetilena;
• referentni se koriste za provjeru drugih instrumenata, jer imaju visoku točnost;
• brodovi se koriste u brodovima i pomorskom prometu;
• željeznički se koriste u željezničkom prometu;
• snimači imaju ugrađen mehanizam koji vam omogućuje reprodukciju rezultata rada na papiru.

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