Что такое жидкостный манометр
Гидрозаполнение манометров для чего? Зачем?
Применение глицериновых манометров
Манометры оптимально подходят для неблагоприятных эксплуатационных условий. Необходимо детальнее рассмотреть вопрос, где применяют глицериновые модели, их ключевые особенности. Зачастую приборы используются при измерении давления воды в разных отраслях промышленности:
Современные глицериновые манометры подходят для измерения давления газообразных и жидких сред, которые не кристаллизируются. Жидкость обязательно не должна быть агрессивной к медным сплавам. Устойчивые к вибрации устройства части используются в системах гидравлики, компрессорах, в области судостроения.
Видео
Виды измерительных приборов
Приборы для измерения давления подразделяются на такие разновидности:
Большинство импортных и отечественных манометров изготавливаются по всем общепринятым стандартам. Именно по этой причине существует возможность замены одной марки на другую.
При выборе прибора необходимо опираться на такие показатели:
Инструкция по расчету
Разница высоты между уровнями жидкости рассчитывается по формуле:
h = (Рабс – Ратм)/((rж – rатм )g) где: Рабс – абсолютное измеряемое давление. Ратм – атмосферное давление. rж – плотность рабочей жидкости. rатм – плотность окружающей атмосферы. g – ускорение свободного падения (9,8 м/с2) Показатель высоты рабочей жидкости H складывается из 2-ух составляющих: 1. h1 – понижение столба по сравнению с исходным значением. 2. h2 – повышение столба в другой части трубки в сравнении с исходным уровнем. Показатель rатм в расчетах часто не учитывают, поскольку rж >> rатм. Таким образом, зависимость можно представить как: h = Ризб/(rж g) где: Ризб – избыточное давление измеряемой среды. На основе приведенной формулы, Ризб = hrж g.
Если необходимо измерить давление разряженных газов, применяются измерительные приборы, в которых один из концов герметически запаян, а к другому с помощью подводящих устройств подключают вакуумметрическое давление. Конструкция показана на схеме:
Схема жидкостного вакуумметра абсолютного давления
Для таких приборов применяется формула: h = (Ратм – Рабс)/(rж g).
Давление в запаянном торце трубки равно нулю. При наличии в нем воздуха расчеты вакуумметрического избыточного давления выполняются как: Ратм – Рабс = Ризб – hrж g.
Если воздух в запаянном конце откачан, и давление противодействия Ратм = 0, то: Рабс= hrж g.
Конструкции, в которых воздух в запаянном конце откачивается и перед заполнением вакууммируется, подходят для применения в качестве барометров. Фиксация разницы высоты столба в запаянной части позволяет произвести точные расчеты барометрического давления.
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.
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.
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.
Слава изобретателя манометра принадлежит Торричелли, но на самом деле он был придуман на столетие раньше Леонардо да Винчи. Гениальный художник и ученый написал трактат по гидравлике, в котором рассказал о замере давления воды с помощью U-образной системы. Однако этот труд до широкой публики дошел только в XIX веке.
Принцип действия
Атмосферное давление действует на жидкость с одной стороны трубки (которая не запаяна или не закрыта). Другое отверстие закрыто (если измеряется давление атмосферы), или присоединено к измеряемой среде. Из-за того, что жидкость обладает свойством несжимания, атмосферное давление воздействуя на столб, заставляет подниматься другую часть жидкости, которая находится после колена. Разница, которая получается между началом шкалы и уровнем столба и называется атмосферным давлением. Оно измеряется в паскалях или в барах (один бар – десятая паскаля).
Как устроен диафрагменный манометр?
В качестке чувствительного элемента в диафрагменном манометре используется мембрана, которая воздействует на механизм, соединенный со стрелкой. Подводимое к манометру измеряемое давление деформирует мембрану, которая в свою очередь заставляет перемещаться стрелку.
Диапазон измерения диафрагменного манометра зависит от жесткости и площади мембраны.
Диафрагменные манометры пригодны для работы с агрессивными средами, их используют для измерения давления в:
Особенности глицериновых манометров
Виброустойчивые манометры изготавливаются из нержавеющей стали и обладают хорошей герметичностью. Внутри корпус заполнен глицерином, который имеют высокую вязкость и устойчивость к вибрации. К особенностям конструкции также необходимо отнести:
Применение нержавеющей стали при изготовлении корпуса позволяет добиться герметичности и надежности. Конструкция также включает следующие элементы:
Прежде чем приобрести подходящую модель, необходимо определиться со сферой применения и правильно выбрать номинальный размер.
Глицериновые модели обеспечивают высокую точность измерений. Стрелка не дрожит даже при большой вибрации, устойчивость позволяет определять показания в любых условиях. Элементы измерительной системы изготавливаются из меди и надежно защищены от воздействия коррозии. Дают возможность измерять давление при высокой пульсации измеряемой жидкости допускается внешняя, высокочастотная вибрация и большие амплитуды.
Покупать оборудование для измерения давления необходимо в проверенных магазинах. Только официальные представители способны предложить качественную и сертифицированную технику с длительной гарантией. Такое решение позволит быть уверенными в надежности и добиться длительной эксплуатации оборудования.
Информационная поддержка
Жидкостные манометры и дифманометры, принцип действия, область применения
Жидкостные (трубные) манометры функционируют по принципу сообщающихся сосудов – за счет уравновешивания фиксируемого давления весом жидкости-наполнителя: столб жидкости сдвигается на высоту, которая пропорциональна приложенной нагрузке. Измерения на основе гидростатического метода привлекают сочетанием простоты, надежности, экономичности и высокой точности. Манометр с жидкостью внутри оптимально подходит для измерения перепадов давления в пределах 7 кПа (в специальных вариантах исполнения – до 500 кПа).
Виды и типы приборов
Для лабораторных измерений или промышленного применения используются различные варианты манометров с трубной конструкцией. Наиболее востребованы такие виды приборов:
Применение жидкостного манометра
Простота и надежность измерений на основе гидростатического метода объясняют широкое применение прибора с жидкостным наполнителем. Такие манометры незаменимы при проведении лабораторных исследований или решении различных технических задач. В частности, приборы используются для таких типов измерений:
Важное направление применения трубных манометров с жидким наполнителем – поверка контрольно-измерительных приборов: тягомеров, напоромеров, вакуумметров барометров, дифманометров и некоторых типов манометров.
Манометр жидкостный: принцип действия
Самый распространенный вариант конструкции приборов – U-образная трубка. Принцип действия манометра показан на рисунке:
Схема U-образного жидкостного манометра
Один конец трубки имеет сообщение с атмосферой – на него воздействует атмосферное давление Pатм. Другой конец трубки с помощью подводящих устройств подключается к целевому трубопроводу – на него воздействует давление измеряемой среды Рабс. Если показатель Рабс выше Pатм, то жидкость вытесняется в трубку, сообщающуюся с атмосферой.
Инструкция по расчету
Разница высоты между уровнями жидкости рассчитывается по формуле:
h = (Рабс – Ратм)/((rж – rатм )g)
где:
Рабс – абсолютное измеряемое давление.
Ратм – атмосферное давление.
rж – плотность рабочей жидкости.
rатм – плотность окружающей атмосферы.
g – ускорение свободного падения (9,8 м/с2)
Показатель высоты рабочей жидкости H складывается из 2-ух составляющих:
1. h1 – понижение столба по сравнению с исходным значением.
2. h2 – повышение столба в другой части трубки в сравнении с исходным уровнем.
Показатель rатм в расчетах часто не учитывают, поскольку rж >> rатм. Таким образом, зависимость можно представить как:
h = Ризб/(rж g)
где:
Ризб – избыточное давление измеряемой среды.
На основе приведенной формулы, Ризб = hrж g.
Если необходимо измерить давление разряженных газов, применяются измерительные приборы, в которых один из концов герметически запаян, а к другому с помощью подводящих устройств подключают вакуумметрическое давление. Конструкция показана на схеме:
Схема жидкостного вакуумметра абсолютного давления
Для таких приборов применяется формула:
h = (Ратм – Рабс)/(rж g).
Давление в запаянном торце трубки равно нулю. При наличии в нем воздуха расчеты вакуумметрического избыточного давления выполняются как:
Ратм – Рабс = Ризб – hrж g.
Если воздух в запаянном конце откачан, и давление противодействия Ратм = 0, то:
Рабс= hrж g.
Конструкции, в которых воздух в запаянном конце откачивается и перед заполнением вакууммируется, подходят для применения в качестве барометров. Фиксация разницы высоты столба в запаянной части позволяет произвести точные расчеты барометрического давления.
Преимущества и недостатки
Жидкостные манометры имеют как сильные, так и слабые стороны. При их использовании удается оптимизировать капитальные и эксплуатационные издержки на контрольно-измерительные мероприятия. В то же время следует помнить о возможных рисках и уязвимых местах таких конструкций.
Среди ключевых преимуществ измерительных приборов с жидкостным наполнением следует отметить:
Инструкция для жидкостного манометра
Для гидростатических измерений в манометрах могут использоваться различные рабочие жидкости: дистиллированная вода, ртуть, этиловый спирт, жидкость Туле и другие наполнители. При их использовании важно помнить о возможных рисках. В частности, вода приводит к коррозии железосодержащих сплавов, ртуть несет угрозу здоровью человека, а ацетилен и некоторые другие виды наполнителей являются психотропными веществами.
Уважаемый пользователь. Уведомляем Вас о том, что персональные данные, которые Вы можете оставить на сайте, обрабатываются в целях его функционирования. Если Вы с этим не согласны, то пожалуйста покиньте сайт. В противном случае это будет считаться согласием на обработку Ваших персональных данных.
Политика конфиденциальности
жидкостный манометр
жидкостный манометр
Манометр, принцип действия которого основан на уравновешивании измеряемого давления, или разности давлений, давлением столба жидкости.
[ГОСТ 8.271-77]
Жидкостный двухтрубный манометр
В жидкостном двухтрубном манометре две вертикальные сообщающиеся стеклянные трубки 1 и 2 закреплены на основании 3, к которому прикреплена шкала 4.
Трубки заполнены рабочей жидкостью до нулевой отметки.
В трубку 1 подается измеряемое давление, трубка 2 сообщается с атмосферой.
К обеим трубкам подводятся измеряемые давления при измерении разности давлений.
Однотрубный (чашечный) манометр
Для повышения точности отсчета разности уровней используются однотрубные (чашечные) манометры.
У этих приборов одна трубка заменена широким сосудом, в который подается измеряемое давление.
Трубка, прикрепленная к шкале, является измерительной и сообщается с атмосферой, при измерении разности давлений к ней подводится меньшее из давлений.
Разновидностью однотрубных манометров являются микроманометры, используемые для измерения давлений и разности давлений до 3 кПа.
Тематики
Обобщающие термины
Полезное
Смотреть что такое «жидкостный манометр» в других словарях:
жидкостный манометр — skystinis manometras statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. liquid column manometer vok. Flüssigkeitsmanometer, n rus. жидкостный манометр, m pranc. manomètre à liquide, m … Automatikos terminų žodynas
жидкостный манометр — skystinis slėgmatis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Slėgmatis, kuriame matuojamojo slėgio poveikį išlygina darbinio skysčio stulpelio hidrostatinis slėgis. atitikmenys: angl. liquid manometer vok. Flüssigkeitsmanometer … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
жидкостный манометр — skystinis slėgmatis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Slėgmatis, kurį sudaro susisiekiantieji indai, pripildyti skysčio (gyvsidabrio, vandens, spirito). Matuojamojo slėgio vertė nustatoma pagal skysčio stulpelio, kurio… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
жидкостный манометр — skystinis slėgmatis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. liquid manometer vok. Flüssigkeitsmanometer, n rus. жидкостный манометр, m pranc. manomètre à liquide, m … Fizikos terminų žodynas
жидкостный манометр — skysčio manometras statusas T sritis Energetika apibrėžtis Manometras, kurį sudaro susisiekiantieji indai, pripildyti skysčio (gyvsidabrio, vandens, spirito). Matuojamo slėgio dydis nustatomas pagal skysčio stulpelio, kurio svoris proporcingas… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Жидкостный манометр — жидкостный вакуумметр, прибор для измерения давления газов. В Ж. м. давление газа определяется по перемещению столба жидкости в U oбразной трубке (см. Вакуумметрия) … Большая советская энциклопедия
дифференциальный жидкостный манометр — skystinis lygio slėgmatis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Stūmoklinis slėgmatis, kuriame skystis naudojamas kaip judamoji pertvara ir kaip priemonė vieno arba abiejų laisvųjų paviršių lygio kitimui stebėti. atitikmenys … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
МАНОМЕТР — (от греческого manos неплотный и. метр), прибор для измерения давления жидкости или газа. Различают манометры жидкостные, поршневые, деформационные и пружинные; используются также манометры, основанные на зависимости некоторых физических величин … Современная энциклопедия
ЖИДКОСТНЫЙ ВАКУУММЕТР — манометр, действие которого основано на уравновешивании измеряемого давления давлением столба жидкости, находящейся, напр., в U образной трубке. Диапазон измеряемых давлений 105 10 1 Па … Большой Энциклопедический словарь
Манометры
Содержание
Из предыдущих уроков мы знаем, что для измерение атмосферного давления используют барометры – ртутные и анероиды.
Но как измерить давление воздуха, существенно отличающееся по величине от атмосферного давления? Для этого тоже существуют специальные приборы, речь о которых и пойдет далее.
Определение и виды
Манометр (от греческого «манос» – редкий, неплотный и «метрео» – измерять) – это прибор, используемый для измерения давлений больших или меньших атмосферного
Манометры бывают двух видов: жидкостные и металлические (рисунок 1).
Рисунок 1. Виды манометров.
Жидкостный манометр
Устройство открытого жидкостного манометра представляет собой двухколенную стеклянную трубку, наполненную жидкостью. Так как на поверхность жидкости действует только атмосферное давление, жидкость устанавливается на одинаковом уровне.
К одному концу стеклянной трубки прикрепляется резиновая трубка, соединенная с плоской коробочкой, затянутой резиновой пленкой. Что произойдет, если мы надавим пальцем на пленку? На рисунке 2 видно, что уровень жидкости в колене манометра, который соединен с резиновой трубкой понизится.
Рисунок 2. Открытый жидкостный манометр.
Вспомним закон Паскаля: давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. Значит, когда мы надавили на пленку, мы увеличили давление воздуха в коробке.
Так как коробка соединена с коленом стеклянной трубки, давление передается и на жидкость в этом колене (обозначим его «первым»), то есть давление в первом колене будет больше давления в другом, потому что на то колено действует только атмосферное давление воздуха.
Жидкость придет в равновесие и остановится, когда избыточное давление в первом колене сравняется с давлением избыточного столба жидкости в другом.
От силы нажатия на пленку будет зависеть оказываемое давление: чем сильнее мы будем нажимать, тем выше будет избыточный столб жидкости. Значит, изменение давления можно связать с высотой этого избыточного столба.
С помощью жидкостного манометра мы можем измерить давление и в жидкостях. Обратите внимание на рисунок 3.
Рисунок 3. Измерение давления жидкости с помощью жидкостного манометра.
Конструкция манометра не изменена, но мы можем коробочку, обтянутую пленкой, погрузить в емкость с водой. Из опыта видно, что чем глубже находится коробочка, тем больше становится разность высот жидкости в коленах манометра. Можно сказать, что тем большее давление производит жидкость в емкости.
А если мы будем переворачивать коробочку в разные стороны на одной глубине? И снова нам поможет ответить на этот вопрос закон Паскаля: показания манометра не будут меняться, потому что давление по всем направлениям на одной глубине/высоте одинаково.
Взгляните на рисунок 4. Так выглядит жидкостный манометр в реальной жизни.
Рисунок 4. Реалистичное изображение жидкостного манометра.
Металлический манометр
Внешний вид металлического манометра вы уже увидели на рисунке 1. Рассмотрим теперь его внутреннее устройство, которые бывает основных двух типов. Первый представлен на рисунке 5.
Рисунок 5. Устройство металлического манометра №1.
Изогнутая пустотелая трубка 1, запаянная с одного конца, с другой стороны соединяется с краном 4, который сообщается с сосудом, в котором необходимо измерить давление.
При увеличении давления трубка 1 начинает разгибаться, и при помощи рычажного механизма 5 и зубчатки 3 передает движение стрелке 2, которая двигается вдоль шкалы прибора.
Трубка 1 обладает упругостью, и при уменьшении давления возвращается в свое изначальное положение, а стрелка – к нулевому делению шкалы.
На рисунке 6 представлен немного другой тип металлического манометра.
Рисунок 6. Устройство металлического манометра №2.
Различие в строении заключается только в том, что трубка запаяна с двух сторон, но имеет выход для подключения к сосуду, в котором необходимо измерить давление. Также здесь присутствуют две тяги (рычага) 2.
Заметим, что, несмотря на небольшие различия в устройстве (рисунки 4 и 6), принцип действия металлических манометров остается одним и тем же.
Реальный внешний вид металлического манометра представлен на рисунке 7.
Рисунок 7. Реалистичное изображение металлического манометра.
Применение
Манометры являются одними из самых распространенных приборов, которые можно встретить в различных системах: котлах отопления, газопроводах, водопроводах, компрессорах, автоклавах, баллонах, баллонных пневматических винтовках и т.д.
Преимущества работы с ними очевидны: они помогают держать под контролем уровень давления в различных механизмах.
Жидкостный манометр
Смотреть что такое «Жидкостный манометр» в других словарях:
жидкостный манометр — Манометр, принцип действия которого основан на уравновешивании измеряемого давления, или разности давлений, давлением столба жидкости. [ГОСТ 8.271 77] Жидкостный двухтрубный манометр В жидкостном двухтрубном манометре две вертикальные… … Справочник технического переводчика
жидкостный манометр — skystinis manometras statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. liquid column manometer vok. Flüssigkeitsmanometer, n rus. жидкостный манометр, m pranc. manomètre à liquide, m … Automatikos terminų žodynas
жидкостный манометр — skystinis slėgmatis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Slėgmatis, kuriame matuojamojo slėgio poveikį išlygina darbinio skysčio stulpelio hidrostatinis slėgis. atitikmenys: angl. liquid manometer vok. Flüssigkeitsmanometer … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
жидкостный манометр — skystinis slėgmatis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Slėgmatis, kurį sudaro susisiekiantieji indai, pripildyti skysčio (gyvsidabrio, vandens, spirito). Matuojamojo slėgio vertė nustatoma pagal skysčio stulpelio, kurio… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
жидкостный манометр — skystinis slėgmatis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. liquid manometer vok. Flüssigkeitsmanometer, n rus. жидкостный манометр, m pranc. manomètre à liquide, m … Fizikos terminų žodynas
жидкостный манометр — skysčio manometras statusas T sritis Energetika apibrėžtis Manometras, kurį sudaro susisiekiantieji indai, pripildyti skysčio (gyvsidabrio, vandens, spirito). Matuojamo slėgio dydis nustatomas pagal skysčio stulpelio, kurio svoris proporcingas… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
дифференциальный жидкостный манометр — skystinis lygio slėgmatis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Stūmoklinis slėgmatis, kuriame skystis naudojamas kaip judamoji pertvara ir kaip priemonė vieno arba abiejų laisvųjų paviršių lygio kitimui stebėti. atitikmenys … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
МАНОМЕТР — (от греческого manos неплотный и. метр), прибор для измерения давления жидкости или газа. Различают манометры жидкостные, поршневые, деформационные и пружинные; используются также манометры, основанные на зависимости некоторых физических величин … Современная энциклопедия
ЖИДКОСТНЫЙ ВАКУУММЕТР — манометр, действие которого основано на уравновешивании измеряемого давления давлением столба жидкости, находящейся, напр., в U образной трубке. Диапазон измеряемых давлений 105 10 1 Па … Большой Энциклопедический словарь