Как определить показания манометра

Что измеряет манометр и какое давление показывает

Прибор манометр

Ни одно современное здание не обходится без отопительной системы. А для ее стабильной и безопасной эксплуатации требуется точный контроль давления теплоносителя. Если давление в пределах гидравлического графика стабильное, то отопительная система работает нормально. Однако при ее повышении появляется риск разрыва трубопровода.

Понижение давления также может привести к таким негативным последствиям, как, например, образование кавитации, то есть в трубопроводе образуются пузырьки воздуха, которые, в свою очередь, могут вызвать коррозию. Поэтому поддерживать нормальное давление крайне необходимо, и благодаря манометру это становиться возможным. Помимо отопительных систем такие приборы применяются в самых различных областях.

Описание и назначение манометра

Как используется манометр

Манометр представляет собой прибор, измеряющий уровень давления. Существуют такие виды манометров, которые применяются в самых разных отраслях, и, разумеется, для каждой из них предназначен свой манометр. Для примера можно взять барометр — прибор, предназначенный для измерения давления атмосферы. Они широко применяются в машиностроении, в сельском хозяйстве, в строительстве, в промышленности и в других сферах.

Эти приборы измеряют давление, и это понятие растяжимое, по крайней мере, и у этой величины также есть свои разновидности. Чтобы ответить на вопрос о том, какое давление показывает манометр, стоит рассмотреть этот показатель в целом. Это величина, определяющая отношение силы, действующей на единицу площади поверхности, перпендикулярно этой поверхности. Практически любой технологический процесс сопровождается этой величиной.

Виды давления:

Как измеряется прибором

  • атмосферное — давление атмосферы земли, которое создается массой воздушного столба;
  • абсолютное давление —это показатель, отсчет которого с учетом атмосферного, начинается с нуля;
  • избыточное — под избыточным подразумевают разность двух показателей атмосферного и абсолютного;
  • вакуум или, другими словами, разряженное — наоборот, представляет собой разницу абсолютного и атмосферной или барометрической величины;
  • дифференциальное — это разность между двумя измеряемыми показателями, которые не имеют отношения к природным показателям.

Для измерения каждого из перечисленных выше видов показателей существуют определенные типы манометров.

Классификация приборов

Типы манометров различаются по двум признакам: по виду измеряемого ими показателя и по принципу действия.

По первому признаку они подразделяются на:

Как пользоваться манометром

  • приборы, предназначенные для измерения атмосферного давления, иначе они называются барометры;
  • приборы, измеряющие избыточное и абсолютное;
  • вакуумметры, призваны измерять разность атмосферного и абсолютного давлений;
  • напорометры, измеряют малое (до 40 кПа) избыточное давление;
  • тагометры, вид вакуумметра, которое измеряет избыточное давление верхнего предела 40 кПа;
  • дифференциальные манометры, измеряют разность давлений.

Они работают по принципу уравновешивания разницы давлений определенной силой. Поэтому устройство манометров разное, в зависимости от того, как именно происходит это уравновешивание.

По принципу действия они делятся на:

Правила выбора манометра

  • жидкостные, уравновешивание разницы давлений в таких приборах происходит за счет гидростатического давления столба жидкости, в устройстве используется принцип сообщающихся сосудов;
  • пружинные имеют простую конструкцию, и широко применяются для измерения давления среды в широких диапазонах;
  • мембранные, основаны на пневматической компенсации, уравновешивание давления происходит за счет силы упругости мембранной коробки;
  • электроконтактные, применяются в автоматических системах контроля и сигнализации, поскольку с их помощью можно регулировать измеряемую среду благодаря встроенному в корпус электроконтактному механизму;
  • дифференциальные используются для измерения уровня жидкостей под напором расхода жидкости, пара и газа с помощью диафрагм.

По назначению существуют такие виды манометров, как:

Как используется манометр

  • общетехнические приборы применяются для измерения напора жидкостей, газов и паров, химически нейтральных к сплавам меди;
  • кислородные, они производятся в корпусах голубого цвета с указанием О2 на циферблате, применяются для измерения кислородного давления в баллонах или вакуумах;
  • ацетиленовые применяются для контроля избыточного давления ацетилена;
  • эталонные применяются в целях проверки других приборов, поскольку они обладают большой точностью;
  • судовые применяются в судах и морском транспорте;
  • железнодорожные используются на железнодорожном транспорте;
  • самопишущие имеют встроенный механизм, который позволяет воспроизводить на бумаге результат работы.

Устройство и принцип действия

Жидкостный манометр

Устройство манометра может иметь различную конструкцию в зависимости от вида и предназначения. Так, например, устройство, измеряющее напор воды, имеет довольно простую и понятную конструкцию. Она состоит из корпуса и шкалы с циферблатом, которая отображает значение. В корпусе имеется встроенная пружина трубчатая либо мембрана с держателем, трипко-секторным механизмом и упругий элемент. Прибор функционирует по принципу уравнивания давления за счет силы изменения формы (деформации) мембраны либо пружины. А деформация, в свою очередь, приводит в движение чувствительный упругий элемент, действие которого отображается на шкале с помощью стрелки.

Жидкостные манометры состоят из длинной трубки, которую наполняют жидкостью. В трубке с жидкостью находится подвижная пробка, на которую влияет рабочая среда, измерять силу напора следует в зависимости от перемещения уровня жидкости. Манометры могут предназначаться для измерения разницы, такие устройства состоят из двух трубок.

Поршневые — состоят из цилиндра и поршня, расположенного внутри. Рабочая среда, в которой измеряется давление воздействует на поршень и уравновешивается грузом некоторой величины. Когда показатель изменяется, поршень перемешается и приводит в действие стрелку, которая показывает значение давления.

Термопроводные состоят из нити накаливания, которые нагреваются, когда через них пропускается электрический разряд. Принцип работы таких приборов основан на снижении теплопроводности газа с давлением.

Жидкостной манометр для измерения давления

Манометр Пирани назван так в честь Марчелло Пирани, который впервые сконструировал устройство. В отличие от термопроводных, состоит из металлической проводки, которая также нагревается во время прохождения через нее тока и охлаждается под воздействием рабочей среды, а именно газа. При уменьшении давления газа снижается и эффект охлаждения, а температура проводки возрастает. Величина измеряется посредством измерения напряжения в проводе во время прохождения через нее тока.

Ионизационные являются самыми чувствительными устройствами, которые используются для вычисления малых давлений. Как следует из названия устройства, его принцип работы основывается на измерении ионов, которые образуются под воздействием электронов на газ. Количество ионов зависит от плотности газа. Однако ионы имеют очень нестабильную природу, которая напрямую зависит от рабочей среды газа или пара. Поэтому для уточнения применяются другой вид манометра Мак Леода. Уточнение происходит за счет сравнения показателей ионизационного манометра, с показаниями прибора Мак Леода.

Существует два вида ионизационных устройств: с горячим и холодным катодом.

Первый вид был сконструирован Баярдом Аллертом, состоит из электродов, которые работают в режиме триода, а в качестве катода выступает нить накала. Самый распространённый вид горячего катода — ионный манометр, в конструкции которого помимо коллектора, нити и сетки встроен небольшой ионный коллектор. Такие приборы очень уязвимы, они могут легко потерять калибровку, в зависимости от условий работы. Поэтому показания этих приборов всегда логарифмичны.

Холодный катод также имеет свои разновидности: интегрированный магнетрон и манометр Пеннинга. Их главное отличие заключается в положении анода и катода. В конструкции этих приборов нет нити накалывания, поэтому им для работы им требуется напряжение до 0,4 кВт. Использовать такие устройства не эффективно при низком уровне давления. Поскольку они могут просто не заработать и не включиться. Принцип их работы основан на выработке тока, что невозможно при полном отсутствии газа, особенно для манометра Пеннинга. Так как устройство работает только в определенном магнитном поле. Оно необходимо для создания нужной траектории движения ионов.

Маркировка по цвету

Где используется манометр

Манометры, измеряющие давление газа, имеют цветные корпуса, их специально окрашивают в различные цвета. Существует несколько основных цветов, которые используются для окрашивания корпуса. Как, например, манометры, которые измеряют давление кислорода, имеют корпус голубого цвета с условным обозначением О2, аммиачные манометры имеют корпус, окрашенный в желтый цвет, ацетиленовые — белого цвета, водородные — темно-зеленого, хлорные — серого. Приборы, измеряющие давление горючих газов, окрашиваются в красный цвет, а негорючих —черный.

Преимущества использования

В первую очередь, стоит отметить универсальность манометра, который заключается в возможности контролировать давление и поддерживать ее на определенном уровне. Во-вторых, устройство позволяет получить точные показатели нормы, так и отклонение от них. В-третьих, доступность практически любо человек может себе позволить приобрести данный прибор. В-четвертых, устройство способно работать стабильно и бесперебойно на протяжении длительного времени, и не требует специальных условий или навыков.

Использование таких устройств в таких областях, как медицина, химическая промышленность, машино- и автомобилестроение, морской транспорт и других требующих точного контроля давления, значительно облегчает работу.

Класс точности прибора

Особенности прибора

Манометров очень много, и каждому виду присваивается определенный класс точности согласно предписаниям ГОСТ, под которым понимается допустимая погрешность, выражающаяся в процентном отношении к диапазону измерений.

Существует 6 классов точности: 0,4; 0,6; 1; 1,5; 2,5; 4. У каждого типа манометра они также различаются. Приведенный выше список относится к рабочим манометрам. Для пружинных устройств, к примеру, соответствуют следующие показатели 0,16; 0,25 и 0,4. Для поршневых — 0,05 и 0,2 и так далее.

Класс точности имеет обратно пропорциональную зависимость от диаметра шкалы прибора и от типа прибора. То есть, если диаметр шкалы больше, то точность и погрешность манометра уменьшается. Класс точности условно принято обозначать следующими латинскими буквами KL также можно встретить и CL, которая указывается на шкале прибора.

Читайте также  Конденсат что это такое

Значение погрешности можно вычислить. Для этого используется два показателя: класс точности или KL и диапазон измерений. Если класс точности (KL) равен 4, то диапазон измерений составит 2,5 МПа (Мегапаскаль), а погрешность будет равна 0,1 МПа. Вычисляется по формуле произведение класса точности и диапазона измерений, деленное на 100. Поскольку погрешность выражается в процентах, результат нужно переводить в проценты путем деления на 100.

Помимо основного вида, существует и дополнительная погрешность. Если для вычисления первого вида используются идеальные условия или натуральные величины, влияющие на особенности конструкции прибора, то второй вид напрямую зависит от условий. Например, от температуры и вибрации или других условий.

Как измерить давление манометром

Манометры — незаменимые приборы, с помощью которых осуществляется измерение давления рабочей среды в трубопроводах, котлах, насосах, другом оборудовании и в аппаратах. Эти устройства отличаются простым принципом снятия показаний. Чтобы разобраться с тем, как измерить давление манометром, не требуется какой-либо специальной подготовки. Справиться с этим сможет практически любой человек, прошедший инструктаж. Однако есть определенные моменты, которые необходимо учитывать.

Виды манометров

Сегодня существует большое количество разновидностей манометров. Они имеют различную конструкцию и подходят для разных целей. Для измерения давления рабочей среды в трубопроводах и различном оборудовании чаще всего применяют следующие виды приборов:

пружинные — величина давления уравновешивается за счет силы, возникающей при деформации пружины. Приборы отличаются простотой конструкции, благодаря этому при необходимости не составляет сложности разобрать манометр для проведения ремонта;

мембранные — основным функциональным элементом является мембрана, которая деформируется под действием напора рабочей среды, за счет чего возникает уравновешивающая сила упругости;

поршневые — для уравновешивания давления используется поршень с грузом определенной величины;

электроконтактные — эти приборы используются в системах автоматического контроля и сигнализации.

raschet-davleniya-vody-v-truboprovode.jpg

Как правильно измерять давление манометром

Мерить давление очень просто, если понимать общий принцип действия, характерный для всех механических манометров. Прибор имеет уравновешивающий элемент (пружину, поршень, мембрану и т.д.), который воспринимает нагрузку от напора рабочей среды и деформируется либо перемещается под ее воздействием. Уравновешивающий элемент размещается внутри корпуса прибора и имеет механическую связь со стрелкой. Таким образом, перемещение стрелки измерителя зависит от величины действующего давления. Эта величина отображается стрелкой на шкале прибора.

Чтобы получить показания, достаточно просто смотреть на шкалу манометра. Стрелка на ней указывает на шкале величину давления, которое действует в системе в настоящий момент. При изменении измеряемой величины стрелка одновременно перемещается по шкале на соответствующее значение. Это делает измерение максимально удобным и доступным практически для любого человека.

Однако просто смотреть на прибор бывает недостаточно. Чтобы правильно пользоваться манометром, необходимо также иметь представление о величинах измерения, которые указываются на шкале. Чаще всего используются следующие величины:

техническая атмосфера. Величина атмосферного давления, действующего на уровне Мирового океана. Одна атмосфера соответствует 1 кг/см2;

величина водяного столба. Соответствует гидростатическому давлению столба воды нормальной плотности высотой 1 мм температурой 4 °C, которое действует на плоское основание. Эта единица часто применяется при осуществлении гидравлических расчетов;

бар — техническая величина, которая примерно соответствует 1 атмосфере и 10 м водяного столба. Часто используется в характеристиках насосов, арматурных устройств, котлов, другого оборудования;

паскаль. Единица измерения, принятая в системе СИ, равная 1 Н/м2. Величина, равная 0,1 МПа, примерно соответствует 1 атмосфере или 1 бар.

Класс точности

При измерении нужно учитывать также класс точности прибора, который указывается в его паспорте и на шкале (условно обозначается литерами KL или CL). Это процентное отношение допустимой погрешности к диапазону измерений. Стандартном предусматривается следующий ряд классов точности: 4; 2,5; 1,5; 1; 0,6; 0,4; 0,25; 0,15. Более высокий класс точности говорит о том, что прибор менее точный. Низкое его значение свидетельствует о высокой точности.

Величину допустимой погрешности можно рассчитать путем умножения класса точности на диапазон измерений с последующим делением полученного произведения на 100. Так, для манометра 4 класса точности с диапазоном измерения 2,5 МПа величина погрешности составит 0,1 МПа.

Красная черта на шкале манометра

На шкале приборов предназначенных для измерения давления в обязательном порядке должна быть нанесена красная черта. Что она обозначает? Для каких целей ее устанавливают?

Красная метка шкалы манометра

Принцип работы технического манометра

На территории нашей страны действует множество нормативных документов, регламентирующих правила эксплуатации трубопроводов, емкостей и пр. И, практически в каждом документе указано, что на шкале манометра в обязательном должна быть нанесена красная полоса. Ее назначение показания предельных значений измеряемого параметра. Вместо нанесения черты на шкалу, допустимо использовать другие способы маркировки, например металлический флажок красного цвета. Это необходимо для того чтобы можно было наблюдать за контролируемым параметром издалека.

В соответствии с правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности прямо указано, что на манометры, расположенные на высоте более двух метров, такая метка в обязательном порядке должна быть нанесена.

Технический манометр по своему устройству относят к трубчато-пружинным механизмам. Конструктивно он состоит из:

  • корпуса;
  • стояка;
  • пустотелой изогнутой трубки;
  • стрелка (стрелки);
  • сектор с нанесенными зубьями;
  • шестерни;
  • пружины.

Принцип работы технического манометра

Ключевая деталь – это трубка. Она нижним концом связана с полой частью стояка. Верхний конец трубки запаян и может перемещаться, при этом, он передает движение на сектор, установленный на стояке, и в конце этого механизма, установлена шестерня, с закрепленной на нем стрелкой. После включения манометра к емкости или трубопроводу, на котором будет проводиться измерение давления. Давление, которое сосредоточено внутри манометра, через описанный механизм пытается выправить трубку. Движение трубки, в результате, приводит к движению стрелки. После всего этого, стрелка показывает измеряемое давление.

Как пользоваться техническим манометром

Обслуживание технического манометра состоит из нескольких простых операций. В частности, это проверка его работоспособности, снятие информации с измерительной шкалы, подачу давления, выполнения обнуления. Если в приборе загрязнилась жидкость, то ее необходимо поменять, в противном случае, это приведет к искажению проводимых измерений. При проведении обслуживания необходимо выполнить проверку наличия достаточного количества рабочей жидкости. Если ее уровень недостаточен, ее необходимо долить, руководствуясь требованиями инструкции по эксплуатации измерительного прибора.

Все устройства для измерения давления должны быть отнивелированы по уровню выполнения замеров. В противном случае показания будут разниться.

У большинства наклонных приборов встроено устройство для нивелирования манометра. Устройство может поворачиваться до того момента пока пузырек в уровне не займет правильное положение на нулевой отметке.

Манометр, установленный в автомобиле Манометр на огнетушителе

Как читать показания манометра

После проведения подготовительных операций можно перейти к считыванию полученных манометром данных. Открытую поверхность жидкостного столба называют мениском. Существует два вида мениска. В тех приборах, где применяется вода мениск имеет вогнутую форму и соответственно давление замеряют по нижней точке. в тех приборах где применяют ртуть, мениск имеет выгнутую форму. В этом случае, давление измеряют по верхней точке, для чего на шкалу манометра теплопотребляющей установки наносится:

  • красная черта;
  • красная метка.

Единицы измерения давления, градуировка шкал манометров

На шкалу манометров наносят градуировку, выполненную в одной из единиц: бар, кПа, атм. такая разметка проводится если на манометре используется одна шкала. Если применяется две шкалы, то, одна может быть выполнена в мПа, а вторая в psi, (фунт-сила на кв. дюйм) в них производят измерение давления в США и некоторых других государствах.

Если на шкале манометров нанесена разметка в кПа, это может говорить о том, что это приборы, которые предназначены для выполнения замеров низкого уровня давления в газообразном состоянии. В конструкции этого прибора установлена мембранная коробка. Манометры для замера высокого давления включают в свою конструкцию изогнутую трубку, которая и является чувствительным элементом.

Стандартные измерительные шкалы

Диапазон измеряемых давлений

В практической деятельности разделяют следующие виды давления: абсолютное, барометрическое, избыточное, вакуум.
Абсолютное – это показатель давления, измеренный относительно полного вакуума. Этот показатель не может быть ниже ноля.
Барометрическое – это атмосферное давление. На его уровень оказывает влияние высота над нулевой отметкой (уровень моря). На этой высоте принято считать, что давление равно 760 мм р.с. для манометров эта величина равняется нулю.
Избыточное давление – это размер, показывающий между абсолютным и брометрическим давлением. Особенно это актуально тогда, когда абсолютное давления в отношении барометрического.

Вакуум – это величина, которая показывает разницу между абсолютным и барометрическим давлением при условии превышения барометрического.

То есть, вакуумметрическое давление не может превышать барометрическое. Другими словами, приборы для измерения вакуума измеряют его разряжение.

Манометр

Термин «манометр» в основе имеет два греческих слова: «измерять» и «неплотный». Из этого понятны его назначение и основные функции — измерения в неких неплотных средах (жидкостях и газах).

Манометр — это прибор для измерения искусственно созданного давления газа или жидкости в замкнутой системе.

Читайте также  Часто включается холодильник почему

Не следует путать его с барометром, который тоже показывает давление, но только атмосферное. В то время как с помощью манометра можно измерить, с какой силой жидкость или газ давит на стенки герметично закрытой емкости. Условно говоря, он показывает плотность воздуха внутри закрытого пространства.

Если рассматривать функционал, манометр — более широкое понятие, а барометр является его частным случаем.

Единица измерения давления: паскаль (Па). Она отражает силу в 1 Н, которая равномерно действует на площадь 1 кв. м. Также давление иногда измеряют в барах, атмосферах, миллиметрах ртутного или водяного столба.

Для чего нужен манометр

В зависимости от модификации манометры могут использоваться в самых разных сферах:

при накачивании автомобильных шин;

в обслуживании систем кондиционирования и отопления;

в гидравлических узлах для передвижения железнодорожной стрелки;

для контроля давления в пневматических агрегатах на производстве;

в нефтяной и газодобывающей промышленности;

для обслуживания двигателей на морских судах и т. д.

Основное назначение манометра — проинформировать об избыточном или недостаточном давлении воды, пара, газа или иной рабочей среды. В промышленности также выделяют сигнальные приборы, которые помогают предотвратить взрывы и техногенные катастрофы из-за разрыва емкостей с опасными веществами (например, аммиаком или горячим паром).

Жидкостный манометр

Этот тип манометров появился первым еще в XVII веке. Он ведет свое начало от опытов Торричелли — одного из учеников Галилео Галилея.

Итальянский ученый погружал в емкость запаянную с одного конца и наполненную ртутью трубку. Некоторое количество ртути выливалось из трубки, и в ее верхней части получался вакуум. На ртуть в емкости действовало атмосферное давление, а на ртуть в трубке — нет. Соответственно, при повышении атмосферного давления ртутный столбик в трубке поднимался, а при понижении — опускался.

Опыт Торричелли

Принцип работы жидкостного манометра в целом похож на принцип работы системы из опыта Торричелли. Этот прибор представляет собой систему сообщающихся сосудов — две трубки, соединенные в U-образную конструкцию. Система наполовину заполнена жидкостью (обычно ртутью), и если на нее действует только атмосферное давление — уровень жидкости в обеих трубках будет одинаков.

Если одну из трубок подключить к накачивающему устройству или к закрытой емкости, на жидкость в ней будет действовать измеряемое давление (Р1). В то время как на жидкость во второй трубке действует только атмосферное давление (Р2). При изменении Р1 уровень жидкости во второй трубке тоже будет меняться.

Измерив разность высоты столба Δh = h1 − h2, можно узнать, насколько изменилось давление ΔP = P1 − P2.

Принцип работы жидкостного манометра

Результат измерений, полученный в сантиметрах ртутного столба, переводят в паскали из расчета:

1 см ртутного столба (при 0°C) = 1333,22 Па.

Для получения результата сразу в паскалях можно воспользоваться формулой, которая определяет давление воды на стенки емкости:

Р = ρgh, где ρ — плотность жидкости, g — ускорение свободного падения, h — высота столба.

Ускорение свободного падения (g) всегда равно 9,8 H/кг.

Другие виды манометров

Жидкостный манометр дает возможность точных измерений, но у него есть большой недостаток: конструкция боится ударов и вибраций. Поэтому сегодня такие приборы используются в основном в лабораториях. С развитием промышленности возникли другие типы манометров, которые могут измерять давление в любых условиях — на подвижных механизмах, при сильных вибрациях и т. д. По конструкции выделяют деформационные и поршневые (грузопоршневые) приборы.

Деформационные манометры

Манометр деформационного типа — это компактное механическое устройство, измеряющее давление сразу в паскалях (без перевода из других единиц). Его рабочим элементом является дугообразная или спиральная трубка Бурдона, в которую накачивается газ. Если давление внутри трубки повышается, она начинает распрямляться, и это движение через систему тяг передается на стрелку. При снятии давления она возвращается в свое первоначальное положение.

Вместо трубки может быть использована пружина, мембрана или другой чувствительный элемент, который деформируется под давлением. Принцип действия манометра остается тем же: деформация передается на стрелку, движущуюся по шкале.

Деформационный манометр

Деформационные металлические манометры чаще всего используются в быту и на производстве. Они компактны, отлично переносят вибрации, не требуют строго вертикальной установки. Если нужно выбрать, к примеру, автомобильный манометр, он будет именно такого типа.

Поршневые манометры

Несмотря на то, что поршневые манометры были созданы раньше деформационных, они получили меньшее распространение. Сегодня такие приборы используются для исследования скважин в нефте- и газодобывающей промышленности, а также для сверки показаний в лабораториях.

На рисунке ниже можно увидеть, из чего состоит манометр поршневого типа. В самом простом варианте это емкость с маслом, соединенная при помощи штуцера с измеряемой средой. В емкость погружен цилиндр с тщательно притертым поршнем (зазор между стенками цилиндра и поршнем должен быть минимальным). На торце поршня закреплена тарель, на которую могут укладываться грузы.

Манометр поршневого типа

Снизу на поршень действует измеряемое давление Р, сверху оно уравновешивается некой силой, создаваемой весом самого поршня и грузов G1+ G2.

Давление под поршнем рассчитывается по формуле:

где G1— масса грузов, G2— масса поршня с тарелью, g — ускорение свободного падения, F — площадь поршня.

Также давление можно выразить через силу согласно закону Паскаля:

P = F / S, где F — сила, действующая на поршень, S — площадь поршня.

С помощью поршневых маномеров впервые измеряли давление ученые-физики Георг Паррот и Эмиль Ленц. Но широкое распространение эти приборы получили благодаря некому Рухгольцу, который запустил их в массовое производство.

Задачи

Задача 1

В канистру налит бензин и высота столба составляет 0,6 м. Плотность бензина — 710 кг/м 2 . Определите давление бензина на дно канистры.

Решение:

Ускорение g равно 9,8 H/кг.

Согласно формуле, определяющей давление жидкости на стенки сосуда:

P = 710 × 9,8 × 0,6 = 4174,8 Па = 4,7 кПа.

Ответ: 4,7 кПа.

Задача 2

На поршень, погруженный в цилиндр с маслом, положили груз весом 3 кг. Площадь поршня составляет 2 см2, а его вес — 300 гр. Чему равна сила давления под поршнем?

Шкала давления на манометре

тут возник у меня с коллегами спор, по какой шкале мерять давление.
давеча куплен был манометр простенький,
на нем две шкалы. я по привычке мерял давление по внешней шкале (у меня на насосе их тоже две,
но не читал таки, что какая обозначает)

Так вот, верная шкала та, которая обозначена как "кгс/см2", или "bar".
Та, на которой написана "PSI" — не верная, имея ввиду, для определения "атмосфер" в колесах.

Атмосферы для колеса нужно смотреть только по "кгс/см2", или "bar", т.е. применительно к моему манометру смотреть нужно на внутреннюю, красную шкалу.
На насосе моем же наоборот, внутренняя шкала помечена как "PSI",
вот и возникла путаница.

Мораль — читаем всегда, что где обозначает ;-)

перемерял заново в колесах своих давление — нонче 2.1.
датчики давления, как всегда, завышают, ну и фиг с ними.
нужно докачать до положенных 2.3 атмосферы, согласно табличке. холодает, однако, да и как купил, не проверял давление, а ведь полгода прошло ))

На шкале приборов предназначенных для измерения давления в обязательном порядке должна быть нанесена красная черта. Что она обозначает? Для каких целей ее устанавливают?

Шкала давления на манометре

Принцип работы технического манометра

На территории нашей страны действует множество нормативных документов, регламентирующих правила эксплуатации трубопроводов, емкостей и пр. И, практически в каждом документе указано, что на шкале манометра в обязательном должна быть нанесена красная полоса. Ее назначение показания предельных значений измеряемого параметра. Вместо нанесения черты на шкалу, допустимо использовать другие способы маркировки, например металлический флажок красного цвета. Это необходимо для того чтобы можно было наблюдать за контролируемым параметром издалека.

В соответствии с правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности прямо указано, что на манометры, расположенные на высоте более двух метров, такая метка в обязательном порядке должна быть нанесена.

Технический манометр по своему устройству относят к трубчато-пружинным механизмам. Конструктивно он состоит из:

  • корпуса;
  • стояка;
  • пустотелой изогнутой трубки;
  • стрелка (стрелки);
  • сектор с нанесенными зубьями;
  • шестерни;
  • пружины.

Шкала давления на манометре

Ключевая деталь – это трубка. Она нижним концом связана с полой частью стояка. Верхний конец трубки запаян и может перемещаться, при этом, он передает движение на сектор, установленный на стояке, и в конце этого механизма, установлена шестерня, с закрепленной на нем стрелкой. После включения манометра к емкости или трубопроводу, на котором будет проводиться измерение давления. Давление, которое сосредоточено внутри манометра, через описанный механизм пытается выправить трубку. Движение трубки, в результате, приводит к движению стрелки. После всего этого, стрелка показывает измеряемое давление.

Как пользоваться техническим манометром

Обслуживание технического манометра состоит из нескольких простых операций. В частности, это проверка его работоспособности, снятие информации с измерительной шкалы, подачу давления, выполнения обнуления. Если в приборе загрязнилась жидкость, то ее необходимо поменять, в противном случае, это приведет к искажению проводимых измерений. При проведении обслуживания необходимо выполнить проверку наличия достаточного количества рабочей жидкости. Если ее уровень недостаточен, ее необходимо долить, руководствуясь требованиями инструкции по эксплуатации измерительного прибора.

Все устройства для измерения давления должны быть отнивелированы по уровню выполнения замеров. В противном случае показания будут разниться.

У большинства наклонных приборов встроено устройство для нивелирования манометра. Устройство может поворачиваться до того момента пока пузырек в уровне не займет правильное положение на нулевой отметке.

Читайте также  При какой температуре образуется лед

Шкала давления на манометре Шкала давления на манометре

Как читать показания манометра

После проведения подготовительных операций можно перейти к считыванию полученных манометром данных. Открытую поверхность жидкостного столба называют мениском. Существует два вида мениска. В тех приборах, где применяется вода мениск имеет вогнутую форму и соответственно давление замеряют по нижней точке. в тех приборах где применяют ртуть, мениск имеет выгнутую форму. В этом случае, давление измеряют по верхней точке, для чего на шкалу манометра теплопотребляющей установки наносится:

  • красная черта;
  • красная метка.

Единицы измерения давления, градуировка шкал манометров

На шкалу манометров наносят градуировку, выполненную в одной из единиц: бар, кПа, атм. такая разметка проводится если на манометре используется одна шкала. Если применяется две шкалы, то, одна может быть выполнена в мПа, а вторая в psi, (фунт-сила на кв. дюйм) в них производят измерение давления в США и некоторых других государствах.

Если на шкале манометров нанесена разметка в кПа, это может говорить о том, что это приборы, которые предназначены для выполнения замеров низкого уровня давления в газообразном состоянии. В конструкции этого прибора установлена мембранная коробка. Манометры для замера высокого давления включают в свою конструкцию изогнутую трубку, которая и является чувствительным элементом.

Шкала давления на манометре

Диапазон измеряемых давлений

В практической деятельности разделяют следующие виды давления: абсолютное, барометрическое, избыточное, вакуум.
Абсолютное – это показатель давления, измеренный относительно полного вакуума. Этот показатель не может быть ниже ноля.
Барометрическое – это атмосферное давление. На его уровень оказывает влияние высота над нулевой отметкой (уровень моря). На этой высоте принято считать, что давление равно 760 мм р.с. для манометров эта величина равняется нулю.
Избыточное давление – это размер, показывающий между абсолютным и брометрическим давлением. Особенно это актуально тогда, когда абсолютное давления в отношении барометрического.

Вакуум – это величина, которая показывает разницу между абсолютным и барометрическим давлением при условии превышения барометрического.

То есть, вакуумметрическое давление не может превышать барометрическое. Другими словами, приборы для измерения вакуума измеряют его разряжение.

Шкала давления на манометре Шкала давления на манометре Шкала давления на манометре

Устройства для замера давления можно разделить на несколько групп:

  • Напорометры, их используют для выполнения измерения давления до 40 Па.
  • Тягомеры, они предназначены для замеров вакуумметрических давлений до 40 кПа.
  • Тягонапоромеры, эти приборы имеют двустороннюю шкалу с границами замеров ±20 кПа Для измерения разницы давления применяют дифманометры.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Манометры. Стандартные измерительные шкалы

Виброустойчивые манометры – это механические приборы для измерения давления в системах подачи неагрессивных газообразных и жидких сред. Особенность конструкции этих приборов заключается в заполнении внутренней полости жидкостью для повышения устойчивости к воздействию вибрации и пульсации. Благодаря этому такие манометры применяются на промышленных предприятиях, в энергетических комплексах, а также системах бытового снабжения.

Диапазон измерения – один из самых важных параметров прибора.

Стандартный ряд давлений для манометров:

0-1, 0-1.6, 0-2.5, 0-4, 0-6, 0-10, 0-16, 0-25, 0-40, 0-60, 0-100, 0-160, 0-250, 0-400, 0-600, 0-1000 кгс/см2=бар=атм=0.1Мпа=100кПа

Кроме того, при выборе манометра необходимо обращать внимания на такие параметры как диаметр и класс точности.

Диаметр манометра — это важный параметр для манометров в круглом корпусе. Стандартный ряд диаметров для манометров: 40, 50, 63, 80, 100, 150, 160, 250 мм.

Класс точности — это допустимый процент погрешности измерения от шкалы измерения.
Стандартный ряд классов точности для манометров: 4, 2.5, 1.5, 1, 0.6, 0.4, 0.25, 0.15.

Шкала давления на манометре

Какую шкалу выбрать

Если Вы не знаете, какую шкалу купить, то выбор диапазона происходит довольно просто, главное чтобы рабочее давление попадало в диапазон от 1/3 до 2/3 шкалы измерения. Например, обычно в трубе давление воды 5.5 атм. Для стабильной работы нужно выбирать прибор со шкалой 0-10 атм, так как давление 5.5атм попадает в диапазон от 1/3 до 2/3 шкалы 3.3 атм и 6.6 атм соответственно. Многие задаются вопросом — что случится, если рабочее давление будет менее 1/3 шкалы или больше 2/3 шкалы измерения? Если измеряемое давление меньше 1/3 шкалы, то резко возрастет погрешность измерения давления. Если измеряемое давление больше 2/3 шкалы, тогда механизм прибора будет работать в режиме перегрузки и может выйти из строя раньше гарантийного срока.

Как самому рассчитать погрешность манометра?

Допустим у Вас манометр на 10 атм классом точности 1.5. Это значит, что допустимая погрешность манометра 1.5% от шкалы измерения, т. е. 0.15 атм. Если погрешность прибора больше — то прибор необходимо менять. Понять без специального оборудования исправный прибор или нет, исходя из нашего опыта, почти невозможно. Принять решение о несоответствии класса точности может только организация, у которой есть проверочная установка с эталонным манометром с классом точности в четыре раза меньше, чем класс точности проблемного манометра. Два прибора устанавливаются на линию с давлением и сравниваются два показания.

1.4. Основные технические характеристики

Манометрический прибор (манометр, вакуумметр, мановакуумметр, напоромер, тягомер, тягонапоромер, дифманометр и др.) – это средство измерения, которое определяется как техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени/1-16/.

РМГ 29-99/1-16/, введенный взамен ГОСТ 16263-70, который устанавливал основные термины и определения в метрологии, определяет нижеследующее.

Шкала средства измерений это часть показывающего устройства средства измерений, представляющая собой упорядоченный ряд отметок вместе со связанной с ними нумерацией.

Начальное значение шкалы это наименьшее значение измеряемой величины, которое может быть отсчитано по шкале средства измерений.

Конечное значение шкалы – это наибольшее значение измеряемой величины, которое может быть отсчитано по шкале средства измерений.

Цена деления шкалы – это разность значения величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы средства измерений.

Диапазон показаний средства измерений – это область значений шкалы прибора, ограниченная начальным и конечным значениями шкалы

Отсчет показаний средства измерений — это фиксация значения величины или числа по показывающему устройству средства измерений в заданный момент времени. Погрешность результата измерения (погрешность измерения) — это отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины.

Систематическая погрешность измерения — это составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины. Случайная погрешность измерения — это составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях, проведенных с одинаковой тщательностью, одной и той же физической величины.

Точность результата измерений (точность измерений) – это одна из характеристик качества измерения, отражающая близость к нулю погрешности результата измерения. Неопределенность измерений — это параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий рассеяние значений, которые можно приписать измеряемой величине. Погрешность средства измерений — это разность между показанием средства измерений и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины. Приведенная погрешность средства измерений – это относительная погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона. Условно принятое значение величины называют нормирующим значением. Часто за нормирующее значение принимают верхний предел измерений. Приведенную погрешность обычно выражают в процентах

Стабильность средства измерений — это качественная характеристика средства измерений, отражающая неизменность во времени его метрологических характеристик. Основная погрешность средства измерений — это погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях.

Дополнительная погрешность средства измерений — это составляющая погрешности средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения или вследствие ее выхода за пределы нормальной области значений.

Класс точности средств измерений это обобщенная характеристика данного типа средств измерений, как правило, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность.

а) Диапазон показаний манометрических приборов должен выбираться из ряда, приведенного в табл. 1.2 (ГОСТ 2405–88/1-14/), и в технических условиях (ТУ) на прибор конкретного типа.

Этим ГОСТом допускается по заказу потребителя изготавливать приборы с диапазоном показаний, отличным от указанных в табл. 1.2.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: