Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 85
Текст из файла (страница 85)
ст., а образцовых — ~0,06 им вод. ст. 9-3. Поправки к показаниям жидкостных приборов Для приведения отсчитанной высоты столба рабочей жидкости при температуре 1 к указанной температуре значение поправки, как это следует из выражения (9-3-1), определяется по формуле сг = Ье — Ьг = Ьг (а (1 — /зо) — р (1 — 1о)1» (9-3-2) где Р— средний коэффициент расширения рабочей жидкости в области температур, близких к 20'С (для ртути равный 0,00018, воды — 0,0002, этилового спирта — 0,0011 К '); а — коэффициент линейного расширения материала шкалы (для латуни равный 0,000019, стали — 0,000012, стекла — 0,000008 К ').
Для определения высоты столба жидкости Ьи, соответствующей нормальному ускорению свободного падения д„= 9,80665 м/сз, необходимо высоту столба Ьь отсчитанную при местном ускорении свободного падения д, умножить на отношение д/и„. В этом случае значение поправки для приведения Ьс к нормальному ускорению свободного падения равно: с =-Ьи — Ь|=Ьг~~- — 1~.
Ин (9-3-3) При выполнении измерений с помощью жидкостных приборов необходимо учитывать дополнительные погрешности, обусловленные влиянием температуры и ускорения свободного падения. При необходимости эти погрешности могут быть исключены путем введения соответствующих поправок в показания прибора. Как было сказано выше, прн измерении давления или разрежения жидкостными приборами за меру давления принимают вы. соту столба жидкости Ь, выраженную в миллиметрах водяного или ртутного столба1 при этом столб жидкости относят соответственно к /о =- 4'С для воды или к /е = 0'С для ртути и нормальному ускорению свободного падения д„= 9,80665 м/с'. В действительности высота столба жидкости по шкале прибора отсчитывается при иных значениях температуры и ускорения свободного падения.
Поэтому необходимо непосредственный отсчет по прибору корректировать, т. е. приводить его показания к нормальным условиям (/з и д,). При этом длину шкалы жидкостного прибора приводят к /зз = 20'С, так как миллиметровые деления шкалы наносят и поверяют при этой температуре. Если Ьг — высота столба рабочей жидкости, отсчитанная при температуре /, то высота столба жидкости Ье при температуре Ге = 4'С для воды (/а = 0'С для ртути) н гзз = 20'С для шкалы равна: Ь,=Ьг(1 — 1(1 (1 — 1) — а (1 — 1 )Ц. (9-3-1) Таким образом, действительное значение высоты столба рабо- чей жидкости //ев, соответствуюп(ее нормальным условиям, опре- деляется по формуле /!е„=./гг+с,+с . (9-3-4) П р и м е р 1.
Измеренное давление жидкостным манометром Ь, = 700 мм рт. ст. при Г = 30'С и и = 9,8155 м/сз (для Москвы). Коэффициенты р и и соот- ветственно равны 0,00018 и 0,090012 1Г,"т. Находим значения поправок сг и с, пользуясь 4юрмулами (9-3-2) и (9-3-3): от=700(0,000012-10 — 0,00018.30)= — 3,7 мм рт. сг.; / 9,8155 с,=700~ — '- — — 1 1=+0,6 мм рт. ст. ~ 9,80665 Пользуясь формулой (9-3-4), определяем действительное значение высоты столба рабочей жидкости Ьэя, соответствующее нормальным условиям: Лая=700 — 3,7+0,6=696,9~697 мм рг.
ст. Таким образом, действительное давление меньше на 3 мм рт. ст. (0,4тэ) по сравнению с давлением, измеренныы по прибору. Если необходимо найти значение высоты столба рабочей жид- кости /Чк, которое должно соответствовать при температуре / неко- торому заданному давлению в местности с ускорением свободного падения о, можно воспользоваться формулой йгх=й „+с„'+са. (9-3-5) Здесь с; и са — поправки соответственно на температуру и уско- рение свободного падения, с~ =-/га«Р (!- !а) -«(!-/зе)1! (9-3 Е) ~ =-й,„('-а — !). (9-3-7) ~Ы П р и м е р 2.
Найдем значение высоты водяного столба Ьгк, которое должно соответствовать давлению 500 кгс/ма при и = 9,8155 и/сэ (для Москвы). При /з —— - 4т н д =- 9,80665 м/сэ давлению 600 кгс/мэ соответствует /ьэв --.- 500 мм вод. ст. Пользуясь формулами (9-3-6) и (9-3-7), определяем поправки с' и с', принимая р = 0,0002 К ' и и == 0,000012 К ": сг — — 500 (0,0002 (20 — 4) — сз (20 — 20)) =-)- 1,6 мм вод. стч / 9,80665 с' = 500 ( — * — 1 ! = — 0,5 мм вод. ст. (, 9,8!55 / По формуле (9.3-5) для Москвы Ьг =500+1,6 — 0,5=501,1=501 мм вод.
сг. При тех же условиях для г. Еревана (л = — 9,7990 м/с9 Л/к — — 500+1,6+0,4=502 мм вод. ст. 9-4. Барометры ртутные параметры предназначаются для измерения атмосферного давления. Приме"енне их в технике несбходиью главным образом при определении абсолютного давления. Ртутные барометры бывают двух типов: чашечные и сифониые, Наибольшее распространение получили чашечные барометры. На рис.
9-4-1 показан чашечный ртутный барометр. В барометре этого типа широкий сосуд и стеклянная трубка заключены в металлическую оправу 1 и 8. В верхней части втой оправы имеется сквозная прорезь 8 для наблюдения уровня ртути в стеклянной трубке. Вдоль прорези .на латунной оправе нанесена шкала е мишимет- рах с ценою деления 1 им рт. ст. В прорези оправы поме- Х щен специальный визир 4, снабженный вониусом с ценою деленая 0,1 мм рт.
ст. Визир можно переьющать в прорези Ф с помощью винта б. Этим винтом осуществляется точная наводка визира на верхний уровень мениска ртути в трубке. Погрешность отсчета для барометров этого тяпа не превышаег 0,1 мм рт. ст. Барометр должен находиться в вертикачьном положении, для чего он свободно поднешивается на кольце 2. Снаружи к оправе б прикреплен термометр 7, который позволяет определять температуру ртутного столба и шкалы барометра. За меру атмосферного давзения, как известно, принимжот высоту ртутного столба, выраженную в миллиметрах при О"С и нормальном ускорении свободного падения ла = — 9,80665 ьбсз, В действительности высота ртутного столба по барометру обычно отсчитывается при иных значениях температуры и ускорения свободного падения.
Поэтому показания барометра необходимо приводить к Рис. 9-4-1. Чашечный ртутный барометр. ОчС я нормальному ускорению свободного падения, пользуясь формулами йэ=й| [1 — (6 — сг) Г); (9-4-1) й„=й! --„ Ыа (9-4-х! где Ьз — показания барометра, приведенные к 0'С, мм рт. стп Ьг — показания барометра при тезшературе й мм рт.
стк () — коэффициент расширения ртути, равный 0,00018 К т; м — ковф~ициент линейного расширения латуни (шкалы барометра), равный 0,000019 К; йа — цоказанин барометра, приведенные к нормальному ускорению силы тяжести, мм рт ст. Значение местного ускорения свободного падения и может быть апределено по формуле (9-4-8) я = па (1 — 0,0026 сгв 2ф — 0,0000002Н), где ~р — географическая широта; Н вЂ” высота над уровнем мара, м. Из изложенного выше следует, что к отсчитанному значению по ртутному барометру вводят следующие поправки: сз — поправка для приведения показания барометра к 0'С согласно формуле сз = йа — йг = йгФ вЂ” и)й с, — поправка для приведения показаний барометра к нормальному ускорению свободного падения, т.
е. к значению ускорения на географической широте 45' и уровне моря согласно формуле х=й,(~~- — 1), нли е, = с„, + с„, где с„— поправка для принедения к широте 45'. а с, — поправка для прнведевия к уровню моря (табл. П9-4-2). Значение сз можег быть взЯто нз табл. П9-4-3. КРоме этих попРавок к отсчетУ по барометру должна быть прибавлена инструментальная поправка с„, которая борется из свидетельства к барометру. Таким образом, действительное значение барометрического давления, приве„еююе к ОС и нормальному ускорению свободного падения, определяется по формуле А =Аз+се+си+с,. (9-4-4) Если необходимо знать значение барометрического давления в данной местности, то поправку ск вводить не следует. ГЛАВА ДЕСЯТАЯ ПРИБОРЬ1 ДАВЛЕНИЯ С УПРУГИМИ ЧУВСТВИТЕЛЬННМИ ЭЛЕМЕНТАМИ 10-1.
Общие сведения и основные свойства упругих чувствительных элементов Приборы давления, основанные на использовании деформации или изгибающего момента упругих чувствительных элементов, воспринимающих измеряемое давление среды и преобразующих его в перемещение или усилие, применяют в различных областях техники в широком диапазоне измерений — от б кгс/мз (50 Па) до 10000 кгс/сыз (1000 МПа).
Они изготовляются в виде тягомеров, напоромеров, тягонапоромеров, манометров, вакууммегров и мановакуумметров. Эти приборы подразделяются на следующие разновидности: 1. Приборы давления прямого действия — показывающие и самопишущие, у которых перемещение центра или свободного конца упругого чувствительного элемента, вызываемое действием давления, прн помощи дополнительного механизма преобразуется в перемещение отсчетного устройства для показания или для показания и записи измеряемой величины.
2. Приборы давления прямого действия и реле давления (без отсчетных устройств), снабженные электроконтактами и предназначенные для целей измерения и сигнализации или только сигнализации отклонения давления от заданного значения. а также для работы в схемах защиты, блокировки или позиционного регулирования. 3. Первичные приборы давления с отсчетными устройствами или без них, снабженные передающими преобразователями с унифицированными выходными сигналами переменного тока или пневматическим и составляющие с взаимозаменяемыми вторичными показывающими или самопишущими приборами отдельные измерительные комплекты. Некоторые приборы этого типа используются также в системах автоматического регулирования и управления.
4. Первичные приборы давления с отсчегными устройствами или без них, снабженные передающими преобразователями с унифицированным выходным сигналом постоянного тока и предназначенные для работы с взаимозаменяемыми вторичными показывающими (10-1-2) или самопишущими приборами в системах автоматического регулирования и с информационно-вычислительными машинами. В зависимости от назначения приборы давления с упругими чувствительными элементами разделяются на образцовые и рабочие.
В качестве упругих чувствительных элементов в приборах давления используются мембраны, мембранные коробки, сильфоны и трубчатые пружины. Мембраны, мембранные коробки и сильфоны применяют в качестве чувствительных эдементов также и в дифманометрах (гл. 12). Одной из основных характеристик упругого чувствительного элемента является зависимость перемещения Л определенной его точки от действующей нагрузки р (давления или разности давлений) или сосредоточенной силы у.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
