Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО АлтГТУ им. Ползунова И. И.
Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»
Лабораторная работа № 2
по курсу «Механика жидкости и газа»
«Изучение приборов для измерения давления» отчет
ЛР 270800.02.000 ОТ
Выполнил:
студент С–16 А. Баева
Проверил:
старший преподаватель кафедры ТГВ В. Яковенко
Работа принята с оценкой ______________________________
Барнаул 2012
Содержание
«Изучение приборов для измерения давления» 1
2 Основные теоретические положения 4
3 Схема установки и методика измерений 5
1 Цель работы 3
2 Основные теоретические положения 3
3 Схема установки и методика измерений 4
4 Протокол измерений 5
5 Вывод 6
Список литературы 6
1 Цель работы
Цель - совершенствование навыков постановки и проведения гидравлических экспериментов, получение основных сведений об измерении давлений.
2 Основные теоретические положения
Длительно действующее давление называют статическим, кратковременно действующее — мгновенным или динамическим.
В покоящихся газах и жидкостях давление является гидростатическим. Гидростатическим давлением называют нормальное сжимающее напряжение в неподвижной жидкости, т.е. силу, действующую на единицу площади поверхности по нормали к ней. За единицу измерения давления в международной системе единиц принят паскаль ( ). Различают абсолютное, внешнее (атмосферное), избыточное (манометрическое и вакуумметрическое) давления.
Абсолютное (полное) давление p отсчитывается от абсолютного вакуума. Для жидкости оно слагается из двух составляющих: внешнего давления р0, передаваемого жидкостью по закону Паскаля, и избыточного, определяемого величиной γh,
где γ – удельный вес, h – глубина погружения точки под уровень свободной поверхности. р = р0 + γh
Внешнее давление р0, как правило, равно атмосферному ра, которое создаётся силой тяжести воздуха атмосферы и принимается в расчётах равным 101325 Па или 760 мм рт.ст.
Избыток давления над внешним (атмосферным) называют манометрическим давлением. Избыточное давление в жидкости изменяется с глубиной по линейному закону: рм = ризб = γh.
Отрицательное избыточное давление называют вакуумметрическим, а условие, при котором это достигается – вакуумом.
Приборы для измерения атмосферного давления называются барометрами, манометрического – манометрами, вакуума – вакуумметрами.
Манометр (от греч. manоs – редкий, неплотный и metreo – измеряю), прибор для измерений давления жидкостей и газов. Основа измерительной системы – чувствительный элемент, являющийся первичным преобразователем давления. В зависимости от принципа действия и конструкции чувствительного элемента различают жидкостные, поршневые, деформационные (пружинные) манометры.
Барометр (от греч. baros – тяжесть, вес), прибор для измерения атмосферного давления. Широко распространены: жидкостные барометры, деформационные барометры, гипсотермометры. Наиболее точными стандартными приборами являются ртутные.
Вакуумметры в соответствии с рисунком 2.1 по устройству разделяются на жидкостные, механические (деформационные, мембранные и др.), компрессионные, тепловые (термопарный и теплоэлектрический), ионизационные, магнитные, электроразрядные, вязкостные, радиометрические.
Действие жидкостных приборов основано на принципе уравновешивания измеряемого давления р силой тяжести столба жидкости высотой h в приборе: p=ρgh, где ρ – плотность
жидкости, g – ускорение свободного падения. Удобны только при измерении небольших давлений.
В механических приборах измеряемое давление вызывает деформацию чувствительного элемента (трубка, мембрана), которая с помощью специальных механизмов передаётся на указатель. Компактны и имеют большой диапазон измеряемых давлений.
В электрических приборах воспринимаемое чувствительным элементом давление преобразуется в электрический сигнал. Этот сигнал регистрируется показывающими (вольтметр, амперметр) или пишущими (самописец, осциллограф) приборами.
Абсолютное давление в любой точке покоящейся жидкости определяется по основному уравнению гидростатики:
р=р0+ρgh,
где р0 – давление на свободной поверхности жидкости;
ρ – плотность жидкости;
h – глубина погружения точки под свободной поверхностью.
Плотность и удельный вес капельных жидкостей мало изменяются с изменением давления и температуры. Можно приближённо считать, что плотность не зависит от давления, а определяется только температурой.