• Ինտերիեր
• Այգի
• Կահույք
• Շինանյութեր
• Տանիք

Հեղուկ մանոմետրերի նպատակային սարքի շահագործման սկզբունքը. Հեղուկ մանոմետրերի սարքը. Ճնշումը, որը կարող է չափել մանոմետրը

Հեղուկ ջերմաչափը տեխնոլոգիական գործընթացների ջերմաստիճանը չափելու սարք է՝ օգտագործելով հեղուկ, որն արձագանքում է ջերմաստիճանի փոփոխություններին։ Հեղուկ ջերմաչափերը բոլորին հայտնի են առօրյա կյանքում՝ չափման համար սենյակային ջերմաստիճանկամ մարդու մարմնի ջերմաստիճանը:

Հեղուկ ջերմաչափերը բաղկացած են հինգ հիմնական մասերից, դրանք են՝ ջերմաչափի լամպը, հեղուկը, մազանոթային խողովակը, շրջանցման խցիկը և կշեռքը։

Ջերմաչափի լամպը հեղուկի տեղադրման հատվածն է։ Հեղուկը արձագանքում է ջերմաստիճանի փոփոխություններին՝ բարձրանալով կամ իջնելով մազանոթային խողովակով: Մազանոթ խողովակը նեղ գլան է, որի միջով հեղուկը շարժվում է: Հաճախ մազանոթ խողովակը հագեցած է շրջանցիկ խցիկով, որը խոռոչ է, որտեղ ավելորդ հեղուկը մտնում է: Եթե ​​չկա շրջանցող խցիկ, ապա մազանոթային խողովակը լցվելուց հետո կստեղծվի բավականաչափ ճնշում՝ խողովակը ոչնչացնելու համար, եթե ջերմաստիճանը շարունակի բարձրանալ: Սանդղակը մաս է կազմում հեղուկ ջերմաչափորոնցով ընթերցումներ են կատարվում. Սանդղակը տրամաչափված է աստիճաններով: Կշեռքը կարող է ամրագրվել մազանոթ խողովակի վրա կամ կարող է լինել շարժական։ Շարժական կշեռքը հնարավորություն է տալիս կարգավորել այն։

Հեղուկ ջերմաչափի աշխատանքի սկզբունքը

Հեղուկ ջերմաչափերի աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է հեղուկների կծկվելու և ընդլայնվելու հատկության վրա: Երբ հեղուկը տաքացվում է, այն սովորաբար ընդլայնվում է. Ջերմաչափի լամպի հեղուկը ընդլայնվում է և շարժվում դեպի վերև մազանոթ խողովակով, դրանով իսկ ցույց տալով ջերմաստիճանի բարձրացում: Ընդհակառակը, երբ հեղուկը սառչում է, այն սովորաբար կծկվում է. հեղուկ ջերմաչափի մազանոթ խողովակի հեղուկը նվազում է և դրանով իսկ ցույց է տալիս ջերմաստիճանի նվազում: Այն դեպքում, երբ տեղի է ունենում նյութի չափված ջերմաստիճանի փոփոխություն, ապա ջերմություն է փոխանցվում՝ սկզբում այն ​​նյութից, որի ջերմաստիճանը չափվում է դեպի ջերմաչափի գնդիկը, իսկ հետո գնդիկից դեպի հեղուկ։ Հեղուկը արձագանքում է ջերմաստիճանի փոփոխություններին՝ շարժվելով վեր կամ վար մազանոթ խողովակով:

Հեղուկ ջերմաչափում օգտագործվող հեղուկի տեսակը կախված է ջերմաչափի կողմից չափվող ջերմաստիճանների միջակայքից:

Մերկուրի, -39-600°C (-38-1100°F);
Սնդիկի համաձուլվածքներ, -60-120°C (-76-250°F);
Ալկոհոլ, -80-100°C (-112-212°F):

Մասնակի ընկղմման հեղուկ ջերմաչափեր

Շատ հեղուկ ջերմաչափեր նախատեսված են պատին կախելու համար, երբ ջերմաչափի ամբողջ մակերեսը շփվում է չափվող նյութի հետ: Այնուամենայնիվ, որոշ արդյունաբերական և լաբորատոր հեղուկային ջերմաչափեր նախագծված և տրամաչափված են հեղուկի մեջ ընկղմվելու համար:

Այս եղանակով օգտագործվող ջերմաչափերից առավել լայնորեն կիրառվում են մասնակի ընկղմամբ ջերմաչափերը։ Մասնակի ընկղմամբ ջերմաչափով ճշգրիտ ցուցանիշներ ստանալու համար դրա լամպը և մազանոթ խողովակը ընկղմեք միայն մինչև այս գիծը:

Մասնակի ընկղմման ջերմաչափերը ընկղմվում են նշագծին, որպեսզի փոխհատուցեն շրջակա օդի ջերմաստիճանի փոփոխությունները, որոնք կարող են ազդել մազանոթ խողովակի ներսում գտնվող հեղուկի վրա: Եթե ​​շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի փոփոխությունները (ջերմաչափի շուրջ օդի ջերմաստիճանի փոփոխությունները) հավանական են, դրանք կարող են առաջացնել հեղուկի ընդլայնում կամ կծկում մազանոթ խողովակի ներսում: Արդյունքում, ընթերցումների վրա կազդի ոչ միայն չափվող նյութի ջերմաստիճանը, այլև շրջակա օդի ջերմաստիճանը: Մազանոթային խողովակի ընկղմումը նշված գծի վրա վերացնում է շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի ազդեցությունը ընթերցումների ճշգրտության վրա:

Պայմաններում արդյունաբերական արտադրությունհաճախ անհրաժեշտ է լինում չափել խողովակներով կամ տարաներով անցնող նյութերի ջերմաստիճանը։ Այս պայմաններում ջերմաստիճանի չափումը երկու խնդիր է ստեղծում գործիք արտադրողների համար՝ ինչպես չափել նյութի ջերմաստիճանը, երբ այդ նյութին կամ հեղուկին ուղղակի հասանելիություն չկա, և ինչպես հանել հեղուկ ջերմաչափը՝ ստուգման, ստուգման կամ փոխարինման համար՝ առանց կանգ առնելու։ տեխնոլոգիական գործընթաց. Այս երկու խնդիրներն էլ վերացվում են, եթե չափիչ ալիքները օգտագործվեն մուտքային ջերմաչափերի համար:

Ջերմաչափի մուտքագրման չափիչ ալիքը խողովակի նմանվող ալիք է, որը փակված է մի ծայրով, իսկ մյուս կողմից՝ բաց: Չափիչ ալիքը նախատեսված է հեղուկ ջերմաչափի լամպը պարունակելու և դրանով իսկ պաշտպանելու այն նյութերից, որոնք կարող են առաջացնել կոռոզիա, թունավոր նյութեր կամ բարձր ճնշում. Երբ չափիչ ալիքները օգտագործվում են մուտքագրվող ջերմաչափերի համար, ջերմափոխանակությունը տեղի է ունենում անուղղակի շփման (չափիչ ալիքի միջոցով) նյութի, որի ջերմաստիճանը չափվում է և ջերմաչափի գնդակը: Չափիչ ալիքները կնիք են բարձր արյան ճնշումև կանխել հեղուկի, որը չափվում է ջերմաստիճանը, դուրս գալ դեպի դուրս:

Պատրաստված են չափիչ ալիքներ ստանդարտ չափսերորպեսզի դրանք օգտագործվեն տարբեր տեսակի ջերմաչափերի հետ։ Երբ ջերմաչափը տեղադրվում է չափիչ ալիքում, դրա գնդիկը տեղադրվում է ալիքի մեջ, և ջերմաչափը ամրացնելու համար ընկույզ է պտտվում ջերմաչափի վրա:

Գործողության սկզբունքը հիմնված է չափված ճնշման կամ ճնշման տարբերությունը հեղուկ սյունակի ճնշման հետ հավասարակշռելու վրա: Ունեն պարզ սարք և չափման բարձր ճշգրտություն, լայնորեն կիրառվում են որպես լաբորատոր և տրամաչափման գործիքներ։ Հեղուկ մանոմետրերբաժանվում են՝ U-աձև, զանգ և օղակ:

U-ձևավորված:Գործողության սկզբունքը հիմնված է հաղորդակցվող անոթների օրենքի վրա: Դրանք երկխողովակ են (1) և գավաթային մեկ խողովակ (2):

1) ապակե խողովակ 1 է, որը տեղադրված է տախտակի վրա 3 կշեռքով և լցված է պատնեշային հեղուկով 2։ Արմունկների մակարդակի տարբերությունը համաչափ է չափված ճնշման անկմանը։ «-» 1. մի շարք սխալներ՝ մենիսկի դիրքը կարդալու անճշտության պատճառով, T շրջապատի փոփոխություններ։ միջին, մազանոթային երեւույթներ (վերացվել են փոփոխությունների ներդրմամբ)։ 2. երկու ընթերցումների անհրաժեշտություն, ինչը հանգեցնում է սխալի ավելացման:

2) ներկայացուցչություն երկխողովակի մոդիֆիկացում է, բայց մեկ ծունկը փոխարինվում է լայն անոթով (բաժակ): Ավելորդ ճնշման ազդեցության տակ անոթում հեղուկի մակարդակը նվազում է, իսկ խողովակում այն ​​բարձրանում է։

Բոց U-աձևԴիֆերենցիալ ճնշման չափիչները սկզբունքորեն նման են գավաթների ճնշման չափիչներին, սակայն ճնշումը չափելու համար նրանք օգտագործում են բաժակի մեջ տեղադրված լողի շարժումը, երբ հեղուկի մակարդակը փոխվում է: Հաղորդման սարքի միջոցով լողացողի շարժումը վերածվում է մատնանշող սլաքի շարժման։ «+» չափման լայն սահման. Գործողության սկզբունքը հեղուկ Ճնշման չափիչները հիմնված են Պասկալի օրենքի վրա - չափված ճնշումը հավասարակշռվում է սյունակի քաշով աշխատանքային հեղուկ: P = rgh. Դրանք բաղկացած են ջրամբարից և մազանոթից։ Օգտագործվող աշխատանքային հեղուկներն են թորած ջուրը, սնդիկը, էթանոլ. Կիրառվում են փոքր ավելցուկային ճնշումների և վակուումային, բարոմետրիկ ճնշման չափումների համար: Դիզայնով դրանք պարզ են, բայց տվյալների հեռահար փոխանցում չկա:

Երբեմն, զգայունությունը բարձրացնելու համար, մազանոթը տեղադրվում է հորիզոնի նկատմամբ որոշակի անկյան տակ: Այնուհետև՝ P = ρgL Sinα:

IN դեֆորմացիաՃնշման չափիչները օգտագործվում են զգայուն տարրի (SE) առաձգական դեֆորմացմանը կամ նրա կողմից զարգացած ուժին հակազդելու համար: Գոյություն ունեն SE-ի երեք հիմնական ձևեր, որոնք մեծ տարածում են գտել չափման պրակտիկայում՝ խողովակաձև զսպանակներ, փուչիկներ և թաղանթներ։

խողովակաձև զսպանակ(մանոմետրիկ զսպանակ, Բուրդոնի խողովակ) - առաձգական մետաղական խողովակ, որի ծայրերից մեկը կնքված է և ունի շարժվելու հատկություն, իսկ մյուսը կոշտ ամրացված է: Խողովակային աղբյուրները հիմնականում օգտագործվում են չափված ճնշումը փոխակերպելու համար ներքին տարածությունգարնանը՝ իր ազատ վերջի համամասնական շարժման մեջ։

Ամենատարածված մեկ կծիկ խողովակային զսպանակը 270° թեքված խողովակն է՝ օվալաձև կամ էլիպսաձև խաչմերուկով: Կիրառվող ավելցուկային ճնշման ազդեցությամբ խողովակը արձակվում է, իսկ վակուումի ազդեցության տակ՝ ոլորվում։ Խողովակի շարժման այս ուղղությունը բացատրվում է նրանով, որ ներքին ավելցուկային ճնշման ազդեցության տակ էլիպսի փոքր առանցքը մեծանում է, իսկ խողովակի երկարությունը մնում է հաստատուն։

Դիտարկվող աղբյուրների հիմնական թերությունը պտտման փոքր անկյունն է, որը պահանջում է փոխանցման մեխանիզմների օգտագործում: Նրանց օգնությամբ խողովակային զսպանակի ազատ ծայրի շարժումը մի քանի աստիճանով կամ միլիմետրով վերածվում է նետի անկյունային շարժման 270 - 300 °-ով:

Առավելությունն այն է, որ ստատիկ բնութագիրը մոտ է գծային: Հիմնական հավելվածը ցուցիչ գործիքներն է: Ճնշման չափիչների չափման միջակայքերը 0-ից 10 3 ՄՊա; վակուումաչափեր - 0,1-ից մինչև 0 ՄՊա: Գործիքների ճշգրտության դասեր՝ 0,15-ից (օրինակելի) մինչև 4:

Խողովակային աղբյուրները պատրաստված են արույրից, բրոնզից, չժանգոտվող պողպատից.

Փուչիկներ. Փչակ - լայնակի ալիքներով բարակ պատերով մետաղյա գավաթ: Ապակու հատակը շարժվում է ճնշման կամ ուժի միջոցով:

Փչակի ստատիկ բնութագրի գծայինության սահմաններում նրա վրա ազդող ուժի հարաբերակցությունը նրա կողմից առաջացած դեֆորմացիային մնում է հաստատուն։ և կոչվում է փչակի կոշտություն։ Փչակները պատրաստված են բրոնզից տարբեր ապրանքանիշեր, ածխածնային պողպատ, չժանգոտվող պողպատ, ալյումինի համաձուլվածքներ և այլն: Փչակները սերիական արտադրվում են 8–10–ից 80–100 մմ տրամագծով և 0,1–0,3 մմ պատի հաստությամբ։

թաղանթներ. Տարբերակել առաձգական և առաձգական թաղանթները: Էլաստիկ թաղանթը ճկուն կլոր հարթ կամ ծալքավոր թիթեղ է, որը կարող է շեղվել ճնշման տակ:

Հարթ թաղանթների ստատիկ բնութագիրը աճի հետ տատանվում է ոչ գծային: ճնշումը, հետևաբար, հնարավոր ինսուլտի մի փոքր մասն օգտագործվում է որպես աշխատանքային տարածք: Ծալքավոր թաղանթները կարող են օգտագործվել ավելի մեծ շեղումներով, քան հարթները, քանի որ դրանք ունեն բնութագրի զգալիորեն ցածր ոչ գծայինություն: Թաղանթները պատրաստվում են տարբեր տեսակի պողպատից՝ բրոնզ, արույր և այլն:

Գլուխ 2. ՀԵՂՈՒԿ ՉՈՄԻՉՆԵՐ

Մարդկության ջրամատակարարման խնդիրները միշտ էլ շատ կարևոր են եղել, և դրանք առանձնակի արդիականություն են ձեռք բերել քաղաքների զարգացման և դրանցում հայտնվելու հետ։ տարբեր տեսակիարտադրություններ. Միևնույն ժամանակ, ջրի ճնշումը չափելու խնդիրը, այսինքն՝ ճնշումը, որն անհրաժեշտ է ոչ միայն ջրամատակարարման համակարգով ջրամատակարարումն ապահովելու, այլև տարբեր մեխանիզմներ գործարկելու համար, ավելի ու ավելի հրատապ էր դառնում։ Հայտնաբերողի պատիվը պատկանում է խոշորագույն իտալացի նկարիչ և գիտնական Լեոնարդո դա Վինչիին (1452-1519), ով առաջինն է օգտագործել պիեզոմետրիկ խողովակ խողովակաշարերում ջրի ճնշումը չափելու համար։ Ցավոք, նրա «Ջրի շարժման և չափման մասին» աշխատությունը լույս է տեսել միայն 19-րդ դարում։ Հետևաբար, ընդհանուր առմամբ ընդունված է, որ առաջին անգամ հեղուկ մանոմետրը ստեղծվել է 1643 թվականին իտալացի գիտնականներ Տորիչելլիի և Վիվիայի կողմից՝ Գալիլեո Գալիլեյի ուսանողները, ովքեր, ուսումնասիրելով խողովակի մեջ տեղադրված սնդիկի հատկությունները, հայտնաբերել են գոյությունը։ մթնոլորտային ճնշում. Ահա թե ինչպես է ծնվել սնդիկի բարոմետրը։ Հետագա 10-15 տարիների ընթացքում Ֆրանսիայում (Բ. Պասկալ և Ռ. Դեկարտ) և Գերմանիայում (Օ. Գերիկե) ստեղծվել են տարբեր տեսակի հեղուկ բարոմետրեր, այդ թվում՝ ջրով լցված։ 1652 թվականին Օ. Գերիկեն ցուցադրեց մթնոլորտի ձգողականությունը՝ մղված կիսագնդերով տպավորիչ փորձով, որը չէր կարող առանձնացնել ձիերի երկու թիմեր (հայտնի «Մագդեբուրգի կիսագնդերը»)։

Գիտության և տեխնիկայի հետագա զարգացումը հանգեցրել է տարբեր տեսակի հեղուկների ճնշման չափիչների մեծ քանակի առաջացմանը, որոնք մինչ այժմ օգտագործվում են բազմաթիվ ոլորտներում՝ օդերևութաբանություն, ավիացիոն և էլեկտրավակուումային տեխնոլոգիա, գեոդեզիա և երկրաբանական հետազոտություն, ֆիզիկա և չափագիտություն, Այնուամենայնիվ, հեղուկ ճնշաչափերի սկզբունքային աշխատանքի մի շարք առանձնահատկությունների պատճառով դրանց տեսակարար կշիռը համեմատաբար փոքր է ճնշման չափիչների այլ տեսակների համեմատ և, հավանաբար, կնվազի ապագայում: Այնուամենայնիվ, դրանք դեռևս անփոխարինելի են մթնոլորտային ճնշմանը մոտ ճնշման միջակայքում առանձնապես բարձր ճշգրտության չափումների համար: Հեղուկ մանոմետրերը չեն կորցրել իրենց նշանակությունը մի շարք այլ ոլորտներում (միկրոմանոմետրիա, բարոմետրիա, օդերևութաբանություն և ֆիզիկական և տեխնիկական հետազոտություններում):

2.1. Հեղուկ մանոմետրերի հիմնական տեսակները և դրանց շահագործման սկզբունքները

Հեղուկ մանոմետրերի գործարկման սկզբունքը կարելի է ցույց տալ U-աձև հեղուկ մանոմետրի օրինակով (Նկար 10): 4, ա ), բաղկացած երկու փոխկապակցված ուղղահայաց խողովակներից 1 և 2,

կիսով չափ լցված հեղուկով: Հիդրոստատիկայի օրենքներին համապատասխան՝ հավասար ճնշումներով Ռ ես եւ p 2 երկու խողովակների ազատ հեղուկ մակերեսները (menisci) կտեղավորվեն մակարդակ I-I. Եթե ​​ճնշումներից մեկը գերազանցում է մյուսին (R\ > p 2), ապա ճնշման տարբերությունը կհանգեցնի խողովակի հեղուկի մակարդակի անկմանը 1 և, համապատասխանաբար, խողովակի բարձրացումը 2, մինչև հավասարակշռության վիճակի հասնելը. Միևնույն ժամանակ, մակարդակով

II-P հավասարակշռության հավասարումը կունենա ձև

Ap \u003d pi -p 2 \u003d H R "g, (2.1)

այսինքն, ճնշման տարբերությունը որոշվում է հեղուկ սյունակի բարձրության ճնշմամբ Հ r խտությամբ։

Ճնշման չափման տեսանկյունից հավասարումը (1.6) հիմնարար է, քանի որ ճնշումը, ի վերջո, որոշվում է հիմնական ֆիզիկական մեծություններով՝ զանգված, երկարություն և ժամանակ: Այս հավասարումը վավեր է բոլոր տեսակի հեղուկ մանոմետրերի համար՝ առանց բացառության: Սա ենթադրում է սահմանում, որ հեղուկի ճնշման չափիչը ճնշման չափիչ է, որում չափված ճնշումը հավասարակշռված է այս ճնշման ազդեցության տակ ձևավորված հեղուկ սյունակի ճնշմամբ: Կարևոր է ընդգծել, որ ճնշման չափումը հեղուկ մանոմետրերում է

հեղուկ սեղանի բարձրությունը, հենց այս հանգամանքն է հանգեցրել ջրի ճնշման միավորների տեսքին: Արվեստ., մմ ս.ս Արվեստ. և այլք, որոնք բնականաբար բխում են հեղուկ մանոմետրերի գործարկման սկզբունքից։

Բաժակ հեղուկ մանոմետր (նկ. 4, բ) բաղկացած է փոխկապակցված բաժակներից 1 և ուղղահայաց խողովակ 2, տարածքի հետ խաչաձեւ հատվածըբաժակները զգալիորեն ավելի մեծ են, քան խողովակները: Հետեւաբար, ճնշման տարբերության ազդեցության տակ Ար Գավաթում հեղուկի մակարդակի փոփոխությունը շատ ավելի քիչ է, քան խողովակի մեջ հեղուկի մակարդակի բարձրացումը. H\ = H r f/F, Որտեղ Հ ! - բաժակի մեջ հեղուկի մակարդակի փոփոխություն; Հ 2 - խողովակի մեջ հեղուկի մակարդակի փոփոխություն. / - խողովակի խաչմերուկի տարածքը; Ֆ - բաժակի հատվածային տարածքը.

Այսպիսով, հեղուկ սյունակի բարձրությունը, որը հավասարակշռում է չափված ճնշումը H - H x + Հ 2 = # 2 (1 + զ/Զ), և չափված ճնշման տարբերությունը

Pi - Rg = Հ 2 p ?-(1 +f/F ). (2.2)

Հետեւաբար, հայտնի գործակցով k= 1 + զ/Ֆ ճնշման տարբերությունը կարող է որոշվել մեկ խողովակում հեղուկի մակարդակի փոփոխությամբ, ինչը հեշտացնում է չափման գործընթացը:

Կրկնակի բաժակ մանոմետր (նկ. 4, V) բաղկացած է երկու գավաթներից, որոնք միացված են ճկուն գուլպանով 1 և 2 որոնցից մեկը կոշտ ամրացված է, իսկ երկրորդը կարող է շարժվել ուղղահայաց ուղղությամբ: Հավասար ճնշումներով R\ Եվ p 2 բաժակներ, և, հետևաբար, հեղուկի ազատ մակերեսները գտնվում են I-I մակարդակի վրա: Եթե R\ > Ռ 2 ապա բաժակ 2 բարձրանում է մինչև հավասարակշռության հասնելը (2.1) հավասարման համաձայն:

Բոլոր տեսակի հեղուկ մանոմետրերի գործարկման սկզբունքի միասնությունը որոշում է դրանց բազմակողմանիությունը ցանկացած տեսակի ճնշումը չափելու հնարավորության առումով՝ բացարձակ և չափիչ, և ճնշման տարբերություն:

Բացարձակ ճնշումը կչափվի, եթե p 2 = 0, այսինքն, երբ խողովակի մեջ հեղուկի մակարդակից բարձր տարածություն է 2 դուրս մղված: Այնուհետև մանոմետրի հեղուկի սյունը կհավասարակշռի խողովակի բացարձակ ճնշումը

i,T.e.p a6c =tf p է.

Գերճնշումը չափելիս խողովակներից մեկը հաղորդակցվում է մթնոլորտային ճնշման հետ, օրինակ. p 2 \u003d p tsh. Եթե ​​բացարձակ ճնշումը խողովակում 1 ավելին, քան մթնոլորտային ճնշումը (Ռ i >p aT m)> ապա, համաձայն (1.6) հեղուկի սյունը խողովակի մեջ 2 հավասարակշռել խողովակի ավելցուկային ճնշումը 1 } այսինքն p և = Հ Ռ g: Եթե, ընդհակառակը, p x < р атм, то столб жидкости в трубке 1 կլինի բացասական գերճնշման չափ p և = -Հ Ռ է.

Երկու ճնշումների միջև տարբերությունը չափելիս, որոնցից յուրաքանչյուրը հավասար չէ մթնոլորտային ճնշմանը, չափման հավասարումը հետևյալն է. Ap \u003d p \ - p 2 - \u003d Հ - Ռ «գ. Ինչպես նախորդ դեպքում, տարբերությունը կարող է ընդունել ինչպես դրական, այնպես էլ բացասական արժեքներ:

Ճնշման չափման գործիքների կարևոր չափագիտական ​​բնութագիրը չափման համակարգի զգայունությունն է, որը մեծապես որոշում է չափումների և իներցիայի ընթացքում ընթերցման ճշգրտությունը: Մանոմետրիկ գործիքների համար զգայունությունը հասկացվում է որպես գործիքի ընթերցումների փոփոխության հարաբերակցությունը ճնշման փոփոխությանը, որն առաջացրել է այն (u = AN/Ar) . IN ընդհանուր դեպքերբ չափման տիրույթում զգայունությունը հաստատուն չէ

n = lim at Ար -*¦ 0, (2.3)

Որտեղ ԱՆ - հեղուկ մանոմետրի ընթերցումների փոփոխություն; Ար ճնշման համապատասխան փոփոխությունն է:

Հաշվի առնելով չափման հավասարումները՝ ստանում ենք՝ U-աձև կամ երկու բաժակ մանոմետրի զգայունությունը (տես նկ. 4, ա և 4, գ)

n =(2A 'a ~>

բաժակի ճնշման չափիչի զգայունությունը (տես նկ. 4, բ)

R-gy \llF) ¦ (2 " 4 ’ 6)

Որպես կանոն, հաճախակի ճնշման չափիչների համար Ֆ »/, հետևաբար, դրանց զգայունության նվազումը U-աձև մանոմետրերի համեմատ աննշան է։

Հավասարումներից (2.4, Ա ) և (2.4, բ) հետևում է, որ զգայունությունն ամբողջությամբ որոշվում է հեղուկի խտությամբ. Ռ, սարքի չափիչ համակարգի լրացում. Բայց, մյուս կողմից, հեղուկի խտության արժեքը, ըստ (1.6)-ի, որոշում է մանոմետրի չափման միջակայքը. որքան մեծ է այն, այնքան մեծ է չափումների վերին սահմանը: Այսպիսով, ընթերցման սխալի հարաբերական արժեքը կախված չէ խտության արժեքից: Հետևաբար, զգայունությունը և, հետևաբար, ճշգրտությունը բարձրացնելու համար մշակվել են մեծ թվով ընթերցման սարքեր՝ հիմնվելով աշխատանքի տարբեր սկզբունքների վրա՝ սկսած հեղուկի մակարդակի դիրքի ամրագրումից մինչև ճնշման չափիչի սանդղակը աչքով (կարդալու սխալ՝ մոտ 1): մմ) և ավարտվում է միջամտության առավել ճշգրիտ մեթոդների կիրառմամբ (ընթերցման սխալ 0,1-0,2 մկմ): Այս մեթոդներից մի քանիսը կարելի է գտնել ստորև:

Հեղուկի մանոմետրերի չափման միջակայքերը, համաձայն (1.6)-ի, որոշվում են հեղուկ սյունակի բարձրությամբ, այսինքն՝ մանոմետրի չափսերով և հեղուկի խտությամբ: Ներկայումս ամենածանր հեղուկը սնդիկն է, որի խտությունը p = 1,35951 10 4 կգ/մ 3 է: 1 մ բարձրությամբ սնդիկի սյունը զարգացնում է մոտ 136 կՊա ճնշում, այսինքն՝ մթնոլորտային ճնշումից ոչ շատ ավելի բարձր ճնշում: Հետևաբար, 1 ՄՊա կարգի ճնշումները չափելիս, ճնշաչափի չափերը բարձրությամբ համեմատելի են եռահարկ շենքի բարձրության հետ, ինչը գործառնական զգալի անհարմարություններ է ներկայացնում, էլ չեմ խոսում կառուցվածքի չափից ավելի մեծության մասին: Այնուամենայնիվ, փորձեր են արվել ստեղծել գերբարձր սնդիկի մանոմետրեր։ Համաշխարհային ռեկորդը սահմանվել է Փարիզում, որտեղ հայտնիների դիզայնի հիման վրա Էյֆելյան աշտարակտեղադրվել է մոտ 250 մ սնդիկի սյունակի բարձրությամբ ճնշաչափ, որը համապատասխանում է 34 ՄՊա: Ներկայումս այս ճնշաչափը ապամոնտաժվել է անիմաստ լինելու պատճառով։ Այնուամենայնիվ, Գերմանիայի ֆիզիկատեխնիկական ինստիտուտի սնդիկի մանոմետրը, որը եզակի է իր չափագիտական ​​բնութագրերով, շարունակում է գործել։ Այս ճնշման չափիչը, որը տեղադրված է iO-հարկանի աշտարակում, ունի 10 ՄՊա չափման վերին սահման՝ 0,005%-ից պակաս ճշգրտությամբ: Սնդիկի մանոմետրերի ճնշող մեծամասնությունն ունի 120 կՊա կարգի վերին սահմաններ և միայն երբեմն մինչև 350 կՊա: Համեմատաբար փոքր ճնշումներ (մինչև 10-20 կՊա) չափելիս հեղուկ մանոմետրերի չափիչ համակարգը լցվում է ջրով, սպիրտով և այլ թեթև հեղուկներով։ Այս դեպքում չափման միջակայքերը սովորաբար կազմում են մինչև 1-2,5 կՊա (միկրոմանոմետրեր): Նույնիսկ ավելի ցածր ճնշումների համար մշակվել են մեթոդներ՝ բարձրացնելու զգայունությունը առանց բարդ ընթերցման սարքերի օգտագործման:

Միկրոմանոմետր (նկ. 5), բաղկացած է բաժակից Ի որը միացված է 2 խողովակին, տեղադրված է անկյան տակ Ա դեպի հորիզոնական մակարդակ

I-I. Եթե ​​հավասար ճնշումներով պիԵվ p 2Գավաթի և խողովակի մեջ հեղուկի մակերեսները եղել են I-I մակարդակում, այնուհետև բաժակում ճնշման բարձրացումը (Ռ 1 > Pr) կհանգեցնի բաժակի հեղուկի մակարդակի անկմանը և խողովակի մեջ բարձրանալուն: Այս դեպքում հեղուկ սյունակի բարձրությունը Հ 2 և դրա երկարությունը խողովակի առանցքի երկայնքով L2 կկապվի հարաբերություններով H 2 \u003d L 2 մեղք ա.

Հաշվի առնելով հեղուկի շարունակականության հավասարումը H, F \u003d b 2 /, դժվար չէ ստանալ միկրոմանոմետրի չափման հավասարումը

p t -p 2 \u003d Ն p "g \u003d L 2 ր հ (սինա + -), (2.5)

Որտեղ b 2 - խողովակի մեջ հեղուկի մակարդակը շարժելով իր առանցքի երկայնքով. Ա - խողովակի թեքության անկյունը դեպի հորիզոնական; մնացած նշանակումները նույնն են.

Հավասարումը (2.5) ենթադրում է, որ մեղքի համար Ա «1 և զ/Ֆ «Խողովակի մեջ հեղուկի մակարդակի 1 տեղաշարժը շատ անգամ կգերազանցի հեղուկի սյունակի բարձրությունը, որն անհրաժեշտ է չափված ճնշումը հավասարակշռելու համար:

Միկրոմանոմետրի զգայունությունը թեք խողովակով, համաձայն (2.5)

Ինչպես երևում է (2.6-ից), միկրոմանոմետրի առավելագույն զգայունությունը հորիզոնական խողովակով (a = O)

այսինքն, գավաթի և խողովակի տարածքների նկատմամբ ավելի քան ժամը U-աձև մանոմետր:

Զգայունության բարձրացման երկրորդ եղանակը ճնշումը հավասարակշռելն է երկու չխառնվող հեղուկների սյունակով: Երկու բաժակ մանոմետրը (նկ. 6) լցված է հեղուկներով, որպեսզի դրանց սահմանը

Բրինձ. 6. Երկու բաժակ միկրոմանոմետր երկու հեղուկով (p, > p 2)

հատվածը գտնվում էր խողովակի ուղղահայաց հատվածում, որը կից բաժակ 2. Երբ pi = p 2 ճնշում I-I մակարդակում

Ողջու՜յն Պի -Հ 2 Ռ 2 (Pi>Р2)

Այնուհետև գավաթում աճող ճնշումով 1 հավասարակշռության հավասարումը նման կլինի

Ap=pt -p 2 =D#[(P1 -p 2) +f/F(Pi + Պր)] գ, (2.7)

որտեղ px-ը 7-րդ բաժակի հեղուկի խտությունն է. p 2-ը հեղուկի խտությունն է բաժակ 2-ում:

Երկու հեղուկների սյունակի ակնհայտ խտությունը

Pk \u003d (Pi - P2) + զ/Ֆ (Pi + Pr) (2.8)

Եթե ​​Pi և p 2 խտությունները միմյանց մոտ արժեքներ ունեն, ա զ/Զ». 1, ապա ակնհայտ կամ արդյունավետ խտությունը կարող է կրճատվել մինչև p min = զ/Ֆ (Ռ ես + p 2) = 2p x զ/Ֆ.

rr p k * %

որտեղ p k-ը տեսանելի խտությունն է՝ համաձայն (2.8):

Ինչպես նախկինում, այս եղանակներով զգայունության բարձրացումը ինքնաբերաբար նվազեցնում է հեղուկ մանոմետրի չափման միջակայքերը, ինչը սահմանափակում է դրանց օգտագործումը միկրոմանոմետր ™ տարածքով: Հաշվի առնելով նաև ճշգրիտ չափումների ժամանակ ջերմաստիճանի ազդեցության նկատմամբ դիտարկվող մեթոդների մեծ զգայունությունը, որպես կանոն, օգտագործվում են հեղուկ սյունակի բարձրության ճշգրիտ չափումների վրա հիմնված մեթոդներ, թեև դա բարդացնում է հեղուկ մանոմետրերի նախագծումը:

2.2. Հեղուկ մանոմետրերի ցուցումների և սխալների ուղղումներ

Կախված դրանց ճշգրտությունից, անհրաժեշտ է ուղղումներ մտցնել հեղուկի ճնշման չափիչների չափման հավասարումների մեջ՝ հաշվի առնելով աշխատանքային պայմանների շեղումները տրամաչափման պայմաններից, չափվող ճնշման տեսակից և հատուկ ճնշման չափիչների միացման սխեմայի առանձնահատկություններից:

Աշխատանքային պայմանները որոշվում են չափման վայրում ջերմաստիճանի և ազատ անկման արագացմամբ: Ջերմաստիճանի ազդեցության տակ փոխվում է և՛ հեղուկի խտությունը, որն օգտագործվում է ճնշումը հավասարակշռելու համար, և՛ սանդղակի երկարությունը։ Չափումների վայրում գրավիտացիոն արագացումը, որպես կանոն, չի համապատասխանում չափաբերման ժամանակ ընդունված իր նորմալ արժեքին: Հետեւաբար ճնշումը

P=Rp }