2.4. Приборы для измерения давления.

Обычно их классифицируют по виду измеряемого давления:

1. Барометры - приборы для измерения атмосферного давления;

2. Манометры и вакуумметры – приборы для измерения избыточного давления;

3. Дифференциальные манометры – приборы для измерения разности давлений;

4. Манометры абсолютного давления – приборы для измерения абсолютного давления;

5. Микроманометры – приборы для измерения малого избыточного давления;

6. Датчики давления – приборы для измерения больших перепадов давлений, происходящих за короткое время (обычно используют пьезоэфект).

По принципу действия различают:

1. Жидкостные;

2. Пружинные;

3. Электрические;

4. Комбинированные.

Жидкостные – пьезометры и вакуумметры, дифференциальные манометры используют гидростатический принцип, когда давление уравновешивается столбом жидкости, высота которого и является измеряемой величиной. Для этого трубки градуируются, либо за ними помещается измерительная шкала.

Пьезометры – прямые и U образные прозрачные трубки, подведенные к месту измерения давления. Такие приборы показаны на рис.2.2, 2.3. Обычно в них используется вода, поэтому диапазон их измерения 1-15 кПа.

Вакуумметры – показаны на рис.2.4, 2.5, там же объяснен принцип их действия.

Жидкостные дифференциальные манометры – позволяют измерять разность давлений, например в двух сечениях трубы (рис.2.11).

Рис.2.11. Жидкостный дифференциальный манометр

На свободные поверхности в пьезометрах действует давление , то высота в трубках пьезометров не лимитируется давлением в трубе, в случае перелива достаточно увеличить давление . Для нахождения перепада давлений достаточно измерить разность уровней . В самом деле:

Дифференциальный манометр может также использоваться и для измерения перепада давлений в разных трубах. На рис.2.12 приведен U – образный жидкостной дифференциальный манометр, подсоединенный к двум трубопроводам.

Рис.2.12. U – образный жидкостной дифференциальный манометр

Трубка залита жидкостью плотность , тогда

Рис.2.13. Схема пружинного манометра.

Пружинные манометры обычно используются для измерения больших давлений. На рис.2.13 приведена схема пружинного манометра с одновитковой трубкой-пружиной. Он состоит из полой скругленной трубки (1), подсоединенной к приемнику давления (4). Трубка связана передаточным механизмом (2) со стрелкой (3). Полая трубка, обычно прямоугольная в разрезе, играет роль пружины, распрямляющейся при увеличении давления среды в ней. Данный эффект вызван разницей площадей на внутренней поверхности трубке. Площадь, обозначенная цифрой 5, меньше площади – 6. Следовательно, и силы создаваемые давлением среды на эти поверхности разные. Результирующая сила приводит к разгибанию (сжатию) трубки-пружины, если давление в коробке манометра меньше (больше) давления в приемнике. В последнем случае манометр действует как пружинный вакуумметр. Конструкция пружинного может отличаться формой трубки (много витковые), передаточным механизмом, видом шкалы (в последнее время распространены манометры с цифровой электронной индикацией).