Жидкостные манометры

Жидкостные манометры наиболее просты по конструкция и обладают относительно высокой точностью. Используются в качестве поверочных и лабораторных. U-образный манометр (рис. 3.1.1) состоит из стеклянной трубки, укреплённой на подставке со шкалой и заполненной ртутью, спиртом или водой. В состоянии равновесия:

, (3.1.1)

где – высота уравновешивающего столба жидкости (), м.

Избыточного давление:

(3.1.2)

Рис. 3.1.1

Для увеличения точности отсчёта высоты столба жидкости такие манометры снабжаются зеркальной шкалой. Пределы допускаемой основной погрешности не превышают ± 1 мм столба рабочей жидкости.

Однотрубный (чашечный) манометр представлен на рис. 3.1.2. Избыточное давление:

(3.1.3)

Для таких приборов справедливо соотношение: .

(3.1.4)

Обычно принимают . Тогда (3.1.5)

Погрешность таких приборов ±3 мм. Верхний предел измерений 20 кПа.

Микроманометр с наклонной стеклянной измерительной трубкой представлен на рис. 3.1.3. Разность высот жидкости будет равна:

,

Давление . Для более точных измерений малых давлений или разряжений применяют микроманометры, снабжённые оптическим устройством и двумя шкалами или нониусом.

Для расширения пределов измерений применяют приборы с переменным углом наклона трубки.

Для технических измерений применяют комбинированные жидкостно-механические приборы. К ним относятся: поплавковые, колокольные и кольцевые.

По своему конструктивному исполнению Поплавковые приборы напоминают чашечные. Перемещение поплавка с помощью передаточного устройства преобразуется в перемещение индикаторной стрелки.

При давлении уровень в чаше опустится на , а в правом сосуде поднимется на .При этом . (3.1.6)

Рис. 2.7.1

Условие равновесия можно записать в следующем виде:

(3.1.7)

при этом , откуда

, (3.1.8)

где и – диаметры сосудов.

Принимая во внимание выражение для будем иметь:

(3.1.9)

Тогда можно записать:

(3.1.10)

Учитывая, что и постоянны, можно уравнение (3.1.10) представить в виде:

,

где .

Таким образом, разность давлений в сосудах определяется величиной перемещения поплавка.

Из уравнения (3.1.9) диаметры сосудов связаны следующим выражением:

.

В промышленности применяется большая номенклатура дифманометров. Так, для дифманометров с ртутным заполнением предел измерения перепадов давлений составляет 6, 3 – 25 кПа, а 4 – 40 МПа; для заполненных маслом соответственно 40 Па–4 кПА и до 0, 25 МПа.