Manométer gáznemű közeg alacsony nyomásának mérésére

Általános információ

A folyékony és gáznemű anyagok bizonyos erővel hatnak a velük érintkező testekre. Ennek a hatásnak a nagyságát, amely az anyag tulajdonságaitól és a külső tényezőktől (hőmérséklet, kompresszió stb.) függ, a nyomás fogalma jellemzi.

A nyomás a felületre merőlegesen ható erőnek a felülethez viszonyított aránya, feltéve, hogy az erő egyenletesen oszlik el a teljes területen. Tegyen különbséget az abszolút és a túlnyomás között.

Az abszolút nyomás egy gáz vagy folyadék össznyomása, figyelembe véve az összes ható erőt, beleértve a légköri levegő nyomását is. A mérőnyomás az abszolút és a légköri nyomás különbsége, feltéve, hogy az abszolút nyomás nagyobb, mint a légköri nyomás. A gépészetben általában a túlnyomást mérik.

Az abszolút nyomás kisebb is lehet, mint a légköri nyomás. Ha ugyanakkor különbségük kicsi, akkor ritkaságnak nevezik, ha elég nagy - vákuumnak.

A nyomásmérőket a túlnyomás mérésére használják, ezért ezt a nyomást gyakran túlnyomásnak nevezik. A vákuumot és a vákuumot vákuummérőkkel, a légköri nyomást barométerekkel mérik.

A nyomás SI mértékegysége newton per négyzetméter (N/m2). A gyártott eszközöket azonban még mindig régi egységekben kalibrálják - vízoszlop milliméterben (vízoszlop mm-ben), higanyoszlop milliméterben (Hgmm) és műszaki atmoszférában (kgf / cm2).

Egy műszaki atmoszféra egyenlő a 735,56 mm magas higanyoszlop 1 cm2-es felületén 0 °C hőmérsékleten vagy egy 10 m magas vízoszlopon 4 °C hőmérsékleten, azaz 1 kgf / cm2 = = 735,56 Hgmm. Művészet. = 104 mm w.c. Művészet.

A vákuumot a légköri nyomás százalékában, vagy a nyomás mértékegységeiben mérik. A légköri légnyomás átlagértékét számos mérés eredményeként határozták meg, és 760 Hgmm,

Nyomásmérés manométerrel

Filed under: Kísérletek , Mesterségek , fizika , Kísérletek | Címkék: Nyomásmérés manométerrel, Kísérletek, Mesterségek, fizika, kísérlet | 2013. június 20. | Svetlana

Az edényben lévő levegő vagy gáz nyomásának nyomásmérővel történő méréséhez a gumicsövet ehhez az edényhez kell rögzíteni. Figyelje a folyadékszintet a manométer mindkét lábában.
a) Ha a folyadék azonos szinten van a manométer mindkét térdében, tekintse az edényben lévő gáz nyomását azonosnak a környező levegő nyomásával.
b) Ha a folyadékszint a manométer rövid szárában alacsonyabb, mint a másikban, tekintse az edényben lévő nyomást nagyobbnak, mint a környezeti levegő nyomását.

c) Ha a manométer rövid lábában a folyadék magasabb, mint a másik lábban, vegye figyelembe, hogy a nyomás az edényben kisebb, mint a környező levegő nyomása.

A manométercsövek folyadékszintjének különbségével a légköri nyomás és az edényben lévő nyomás különbségének kiszámítása a következő képlet szerint történik:

A következő kísérleteket végezheti el a nyomásmérő segítségével.
A manométer gumicsövének végét szilárdan az üvegtölcsérre helyezve húzza meg a széles nyílást gumifóliával. Amikor a nyomásmérőben lévő folyadék lecsillapodott, engedje le a tölcsért egy vödör vízbe. Figyelje meg, hogyan változik a nyomás a vízben a tölcsér mélységével. Miután a tölcsért egy bizonyos mélységben telepítette a vízbe, fordítsa el a lyukát különböző irányokba, felfelé és lefelé, a nyomásmérő leolvasása után.
2. Nyissa ki a kéményt a nem sokkal a kísérlet előtt kifűtött kemencénél. Helyezze be a nyomásmérő gumi csövét a sütőbe. A vízszint a nyomásmérő rövid lábában megemelkedik. Számítsa ki a meleg levegő nyomását a kemencében (huzattal).
3. Enyhén fújja fel a fűtőbetét gumitasakját levegővel és csatlakoztassa erősen a manométer gumicsövéhez.Fektesse le a táskát vízszintesen, és tegyen rá egymás után vastag könyveket (terhelést). A nyomásmérő jól mutatja a légnyomás változását a tasakban zárva.
4. Ha körülbelül 1,7 m teljes hosszúságú üvegcsövet kap, készíthet nyomásmérőt, amellyel sokkal nagyobb túlnyomást mérhet, például szájon át fújva a legmagasabb légnyomást. Ily módon a "tüdő erejét" szabályozzák. Nem szaggatottan kell fújni, hanem fokozatosan növelve a nyomást.

5. Ugyanaz a műszer képes mérni a szájszívás során keletkező legnagyobb vákuumot. Ebben az esetben a levegőt a cső felső végéből kell kihúznia a szájával.
6. Ha a 4. kísérlet eszközében a cső rövid könyöke helyett szűkületre húzott csövet helyezünk be, akkor a hosszú könyökbe fújva a rövid csőből egy szökőkút üt be.

E.N. Sokolov "A fiatal fizikushoz"

Fizika középiskolába

Barométerek. Nyomásmérő

A barométerek a légköri nyomás mérésére szolgáló eszközök. A higanybarométer (1. ábra) egy higannyal töltött U alakú üvegcsőből áll, amelynek egyik vége tömített, a másik végén pedig nyitott higanytartály található. A barométer egy milliméteres osztású skálával rendelkezik, amely közvetlenül méri a légköri nyomást higanymilliméterben. Számszerűen megegyezik a higanyoszlop magasságával a barométer zárt és nyitott térdében lévő szintjei között.

Rizs. egy

Az ilyen barométerek előnye a nagyobb leolvasási pontosság. Hátrányok - terjedelmesek, törékenyek, a higanygőz káros az emberi egészségre.

Egy aneroid fém barométer (2. ábra) egy hengeres K kamrából áll, amelyből a levegőt kiszívják. A kamra hermetikusan lezárt vékony hullámos fedél-membrán M.

Rizs. 2

Annak érdekében, hogy a légköri nyomás ne lapítsa el a membránt, egy T rúd segítségével a műszerházon rögzített P rugóval van összekötve. A rugóra egy C nyíl van rögzítve, melynek vége a W skála mentén mozog.A légköri nyomás változásakor a membrán befelé vagy kifelé hajlik és a nyilat a skála mentén mozgatja.

Az aneroidok előnye, hogy könnyen használhatóak, tartósak és kis méretűek. A fő hátrányuk, hogy kevésbé pontosak, mint a higanybarométerek.

A manométerek a légköri nyomásnál nagyobb vagy kisebb nyomás mérésére szolgálnak. A manométerek folyékonyak és fémek.

Folyadék manométer U-alakú cső formájában készül folyadékkal (általában vízzel vagy higannyal), amelynek egyik könyöke az edényhez kapcsolódik, amelyben a nyomást mérni kell (3. ábra, a). A folyadékszint ebben a lábban csökkenni fog (ha a nyomás az edényben nagyobb, mint a légköri nyomás) vagy emelkedni fog (ha kisebb, mint a légköri nyomás) a második lábban lévő folyadékszinthez képest. A mért nyomás p = p lesz_a ±pgh, ahol p_a - atmoszférikus nyomás, pgh - a manométer könyökében lévő felesleges folyadékoszlop hidrosztatikus nyomása.

Rizs. 3

A folyadék belsejében lévő nyomás ilyen nyomásmérővel történő mérésére egy gumicső segítségével lapos dobozt rögzítenek az egyik térdéhez, amelynek egyik oldalát gumifólia borítja (3. ábra, b).

A legegyszerűbb fém manométer a következőképpen van elrendezve (3. ábra, c). Vékony rugalmas M lemez - membrán - hermetikusan lezárja a K dobozt, amelyből a levegő részben kiürül. A membránra egy P mutató van rögzítve, amely az O tengely körül forog. Amikor a készüléket folyadékba merítjük, a membrán a nyomóerők hatására meghajlik, és az elhajlása átkerül a skála mentén mozgó mutatóra.

A hangszerek besorolása

A nyomásmérők típusai kétféleképpen különböznek egymástól: az általuk mért indikátor típusa és a működési elv szerint.

Az első jellemző szerint a következőkre oszthatók:

• légköri nyomás mérésére tervezett műszerek, egyébként barométernek nevezik őket;
• felesleget és abszolútumot mérő műszerek;
• Vákuummérők, amelyeket a légköri és az abszolút nyomás közötti különbség mérésére terveztek;
• nyomásmérők, kis (40 kPa-ig) túlnyomás mérésére;
• tagonométerek, egyfajta vákuummérők, amelyek a 40 kPa felső határ túlnyomását mérik;
• nyomáskülönbségmérők, mérik a nyomáskülönbséget.

Azon az elven működnek, hogy a nyomáskülönbséget egy bizonyos erővel kiegyenlítik. Ezért a nyomásmérők eszköze eltérő, attól függően, hogy ez a kiegyenlítés pontosan hogyan történik.

A cselekvés elve szerint a következőkre oszthatók:

• folyadék, a nyomáskülönbség kiegyenlítése az ilyen eszközökben a folyadékoszlop hidrosztatikus nyomása miatt következik be, a készülék az edények kommunikációjának elvét használja;
• a rugók egyszerű kialakításúak, és széles körben használják a közeg nyomásának széles tartományban történő mérésére;
• membrán, pneumatikus kompenzáción alapul, a nyomáskiegyenlítés a membrándoboz rugalmas erejének köszönhetően történik;
• elektrokontaktus, automata vezérlő- és jelzőrendszerekben használatos, mivel a házba épített elektrokontakt mechanizmusnak köszönhetően a mért közeg szabályozására alkalmasak;
• A differenciálmű a nyomás alatt lévő folyadékok szintjének, a folyadék, a gőz és a gáz áramlási sebességének mérésére szolgál membránok segítségével.

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

Megbeszélés szerint vannak olyan típusú manométerek, mint:

• általános műszaki műszerek a rézötvözetekkel szemben kémiailag semleges folyadékok, gázok és gőzök nyomásának mérésére szolgálnak;
• oxigént, kék tokban állítják elő, a számlapon O2-vel, oxigénnyomás mérésére szolgálnak palackban vagy vákuumban;
• acetilént használnak az acetilén túlnyomásának szabályozására;
• a referencia eszközöket más műszerek ellenőrzésére használják, mivel nagy pontosságúak;
• a hajókat a hajókban és a tengeri szállításban használják;
• a vasutat a vasúti szállításban használják;
• A felvevők beépített mechanizmussal rendelkeznek, amely lehetővé teszi a munka eredményének papíron történő reprodukálását.

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