Порядок виконання роботи

У якості засобів вимірювання аналізуються пружинні манометри, які є найпоширенішими з приладів, що вимірюють тиск. Вони працюють за принципом деформації трубчастої пружини під впливом тиску середовища. Манометри застосовуються у всіх випадках, коли необхідно знати, контролювати і регулювати тиск, найбільш часто манометри застосовують в теплоенергетиці, на хімічних, нафтогазових підприємствах, підприємствах харчової галузі.

Для запропонованих викладачем приладів, а також для зображених на Рис. 2.2-2.9, зробити опис пристрою за наступною схемою:

1. Різновид приладу – до якої групи відноситься:

Манометри – прилади з вимірюванням від 0,06 до 1000 МПа, вимірюють надлишковий тиск, тобто додатну різницю між абсолютним і барометричним тиском.

Вакуумметри – прилади для вимірювання розрідження (тиск нижче за атмосферний), до -100 кПа.

Мановакуумметри – манометри, що вимірюють як надлишковий (від 60 кПа до 240 МПа), так і вакуум метричний (-100 кПа) тиски.

Напірометри – манометри малих надлишкових тисків (до 40 кПа).

Барометри – прилад, що вимірює атмосферний тиск.

2. Клас точності приладу, до якої групи – прецизійні або технічні – він відноситься (вказується на шкалі або в паспорті прилада).

3. Границі вимірювань у відповідних одиницях.

4. Ціна поділки шкали приладу.

5. Оцінка особливостей середовища, що вимірюється, та умов експлуатації приладу.

Загальнотехнічні – призначені для вимірювання не агресивних до сплавів міді рідин, газів в парів.

Спеціальні – кисневі – мають бути знежиреними через можливість вибуху незначного забруднення механізму при контакті з чистимм киснем (колір корпуса, може бути голубим).

Спеціальні – ацетиленові – не допускають у виготовленні вимірювального механізму сплавів міді через можливість утворення вибухонебезпечної ацетиленістої міді при контакті з ацетиленом (колір корпуса, може бути білим).

Спеціальні аміачні – мають бути стійкими до корозії (колір корпуса, може бути жовтим).

6. Визначення габаритних – діаметр корпуса - та приєднувальних розмірів.

Рисунок 2.2.	Рисунок 2.3.

Рисунок 2.4.	Рисунок 2.5.

Рисунок 2.6.	Рисунок 2.7.

Рисунок 2.8.	Рисунок 2.9.

Обробка й аналіз результатів

Для зменшення похибки вимірювання вимірювальний діапазон прилада слід визначати від 0 до ¾ діапазону показань.

Для різних приладів записати результат вимірювання з урахуванням роботи на початку шкали, в її середині та в кінці. Визначити абсолютну похибку для різних варіантів вимірювань. Порівняти похибки вимірювань одного значення тиску при вимірюваннях різними за класом точності та границями вимірювань приладами.

Контрольні питання

1. Які існують похибки, дати математичний вираз для кожної з них.

2. Побудуйте графічне зображення для абсолютної похибки та границь допускаємих відносних похибок.

3. Дайте визначення класа точності прилада.

4. Які існують позначення класів точності? Наведіть вираз для границь допускаємої похибки, що відповідають цим позначенням.

5. За яким принципом побудовано ряд класів точності?

6. Які класи точності існуть для засобів вимірювання?

7. Які прилади використовуються для вимірювання тиску?

8. Які конструктивні особливості мають ці прилади?

3. ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3

«ВИЗНАЧЕННЯ ГУСТИНИ ТВЕРДИХ ТІЛ МЕТОДОМ

ГІДРОСТАТИЧНОГО ЗВАЖУВАННЯ»

МЕТА РОБОТИ: визначити густину твердого тіла методом гідростатичного зважування, визначити абсолютну і відносну похибки при проведенні непрямих вимірювань.

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ РОБОТИ

Метод гідростатичного зважування заснований на визначенні тієї удаваної втрати у вазі досліджуваного тіла, яка виникає при зануренні в рідину; ця втрата ваги дорівнює за законом Архімеда вазі рідини в обсязі тіла. У більшості випадків при цих вимірах використовують чисту дистильовану воду, густина якої відома. Метод гідростатичного зважування надзвичайно точний і тому на практиці він відіграє дуже велику роль як один з найбільш надійних методів визначення густини.

Густиною тіла називається маса одиниця об'єму тіла, що визначається за формулою

, (3.1)

де – маса тіла, – об'єм тіла. Вага тіла зв'язана з масою співвідношенням , – прискорення вільного падіння. Тоді питома вага тіла . Застосовуючи формулу (3.1) до двох різних тіл, узятим в однаковому об'ємі , знаходимо: , де і – густини першого і другого тіла, і – їхні маси. Заміняючи в цій пропорції відношення мас тіл відношенням їхніх ваг у пустоті – і , знаходимо

. (3.2)

Стосовно до даної роботи формула (3.2) приймає наступний вигляд

, (3.3)

де і - відповідно вага тіла і вага витиснутої їм води, приведені до пустоти, - густина досліджуваного тіла, – густина води при температурі спостереження. У Таблиці 3.1 приведені значення густини води при різній температурі

Таблиця 3.1.

Температура, °С	0	4	10	20	30
Густина, кг/м3	0,99987	1,00000	0,99973	0,99823	0,99567