Контроль тиску

Характеристика та види тиску. Класифікація засобів для вимірювання тиску.

Тиск – це сила, яка діє на одиницю поверхні $Р=F/S$

В якості одиниці вимірювання тиску в Міжнародній системі одиниць (СІ) прийнят Па. Так як ця одиниця вимірювання дуже мала, то для практичних розрахунків рекомендується застосовувати кратні одиниці, наприклад кілопаскаль кПа=10³ Па або мегапаскаль МПа=10⁶ Па. Залежність між одиницями вимірювання тиску наступна: 0,1 МПа = 1 кгс/см² = 10 мм.вод.ст. = 735,6 мм.рт.ст.

Розрізняють динамічний й статичний тиск.

Динамі чний тиск — частина тиску всередині рухомої рідини або газу, зумовлена їх рухом; характеризує їх кінетичну енергію.

Статичний тиск – це тиск нерухомої речовини. Надалі терміном тиск будемо називати статичний тиск.

Розрізняю наступні види тисків:

1. атмосферний – тиск шара атмосфери;

2. надлишковий – тиск вище атмосферного;

3. вакуум – тиск нижче атмосферного;

4. абсолютний – повний тиск, під яким перебуває газ або рідина.

Для визначення тиску використовують прилади:

1. барометри – вимірюють атмосферний тиск;

2. манометри – вимірюють тиск вище атмосферного;

3. вакууметри – вимірюють тиск нижче атмосферного – розрідження;

4. мановакууметри – вимірюють тиск і розрідження;

5. натискоміри – вимірюють малі тиски;

6. тягоміри – вимірюють малі розрідження;

7. тягонатискоміри – вимірюють малі тиски й розрідження;

8. диференціальні манометри – вимірюють різницю тисків у двох точках;

За принципом дії прилади поділяються на:

1. рідинні – величину тиску визначають по висоті стовпа рідини, який врівноважує цей тиск;

2. механічні – тиск визначають по величині деформації пружини або мембрани;

3. поршневі – тиск визначають по величині вантажу;

4. п’єзоелектричні – тиск визначають по зміні електричного опору п'єзокристала.

Рідинні прилади для вимірювання тиску

Рідинні прилади застосовуються для вимірювання тиску, різниці тисків, неагресивних газів, а також для повірки технічних приладів. Промисловістю випускаються манометри U – подібні (двотрубні), чашковий (однотрубний), мікроманометри.

U - подібний (двотрубний) манометрДвотрубний манометр складається зі скляних вимірювальних трубок, з'єднаних унизу і закріплених на вертикальній підставі. Між трубками поміщена міліметрова шкала з нульовою оцінкою посередині. Вимірювальні трубки заповнюються рідиною, що врівноважує, до нульової відмітки шкали. Одна трубка з’єднана гумовою трубкою з вимірювальним середовищем, яке перебуває під абсолютним тиском Р_а, а інша — з атмосферою, яка має тиск Р_б. Як правило, трубка, яка зв'язана із середовищем більшого тиску, позначається знаком “+” (плюсова трубка), а інша, зв'язана із середовищем меншого тиску, позначається знаком “—“ (мінусова трубка). При включенні манометра вимірювальний тиск врівноважується стовпом рідини висотою h, який відлічується по шкалі приладу. Внаслідок того, що рівень рідини в трубці 1 понизиться, а в трубці 2 відповідно зросте, то загальна висота стовпа h буде дорівнювати сумі поділок, позначених на шкалі вище і нижче нульової поділки. При вимірюванні тиску двотрубним манометром представляє незручність відлік рівнів рідини одночасно в обох вимірювальних трубках.

При значних коливаннях вимірювального тиску це утрудняє точне визначення показань приладу. У таких випадках для зменшення коливань рівнів рідини застосовують місцеве звуження перетину сполучної лінії.

Однотрубний манометр Схема однотрубного манометра, що відрізняється від двотрубного тим, що замість другої вимірювальної трубки має широку посудину (чашку). До нижньої частини посудини приєднана скляна вимірювальна трубка, поруч із якої закріплена міліметрова шкала. Прилад змонтований на вертикальній підставі. Посудина манометра контактує з вимірювальним середовищем трубкою. Вільний кінець вимірювальної трубки з'єднаний з атмосферою. Посудина і вимірювальна трубка заповнюються рідиною, що врівноважує, до нульової поділки шкали. У більшості випадків зниженням рівня рідини в посудині, тобто h₂, можна зневажити і вважати h≈h₁.

Похибка вимірювання однотрубним манометром вище, ніж двотрубним, зате більшою зручністю першого з них є вимірювання рівня рідини в однійтрубці.

Мікроманометр – це рідинний манометр, застосовуваний для точного вимірювання малого тиску в рідинах і газах. Мікроманометри виконують у вигляді похилої каліброваної трубки з малим поперечним перерізом, приєднаної до посудини — резервуару, що має місткість, що значно перевищує місткість трубки. Співвідношення місткостей посудини й трубки підбирають так, щоб зміна рівня рідини в трубці практично не позначалося на зміні рівня рідини в посудині. Завдяки цьому рівень рідини показує вимірюваний тиск. Збільшенням нахилу трубки до горизонту досягається підвищення точності виміру. Мікроманометр випускається з постійним і мінливим кутом нахилу трубки. При правильному приєднанні шлангів робоча рідина видавлюється з посудини в трубку.

Мікроманометр

Дайте відповіді на запитання

1. Які види тиску ви знаєте

2. В чому полягає принцип дії рідинного манометра

3. Де застосовуються мікроманометри