Hech bir zamonaviy bino isitish tizimisiz ishlamaydi. Va uning barqaror va xavfsiz ishlashi uchun sovutish suvi bosimini aniq nazorat qilish kerak. Shlangi grafik ichidagi bosim barqaror bo'lsa, u holda isitish tizimi normal ishlaydi. Biroq, u ko'payganda, quvur liniyasining yorilishi xavfi mavjud.
Bosimning pasayishi, masalan, kavitatsiyaning shakllanishi, ya'ni quvur liniyasida havo pufakchalari paydo bo'lishi kabi salbiy oqibatlarga olib kelishi mumkin, bu esa o'z navbatida korroziyaga olib kelishi mumkin. Shuning uchun, qo'llab-quvvatlang normal bosim juda zarur va bosim o'lchagich tufayli bu mumkin bo'ladi. Bundan tashqari isitish tizimlari Bunday qurilmalar turli sohalarda qo'llaniladi.
Bosim o'lchagichning tavsifi va maqsadi
Bosim o'lchagich - bosim darajasini o'lchaydigan qurilma. Turli sohalarda qo'llaniladigan bosim o'lchagichlarning turlari mavjud va, albatta, ularning har biri o'z bosim o'lchagichiga ega. Misol uchun, siz barometrni olishingiz mumkin - atmosfera bosimini o'lchash uchun mo'ljallangan qurilma. Ular mashinasozlikda keng qo'llaniladi, in qishloq xo'jaligi, qurilish, sanoat va boshqa sohalarda.
Ushbu qurilmalar bosimni o'lchaydi va bu kontseptsiya hech bo'lmaganda moslashuvchan va bu qiymat ham o'z navlariga ega. Bosim o'lchagich qanday bosimni ko'rsatadi degan savolga javob berish uchun ushbu ko'rsatkichni umuman ko'rib chiqishga arziydi. Bu sirtga perpendikulyar bo'lgan sirtning birlik maydoniga ta'sir qiluvchi kuchning nisbatini aniqlaydigan miqdor. Deyarli har qanday jarayon bu qiymat bilan birga keladi.
Bosim turlari:
Yuqoridagi ko'rsatkichlarning har bir turini o'lchash uchun ma'lum turdagi bosim o'lchagichlari mavjud.
Bosim o'lchagichlarning turlari ikki jihatdan farqlanadi: ular o'lchaydigan ko'rsatkich turi va ishlash printsipi bo'yicha.
Birinchi belgiga ko'ra ular quyidagilarga bo'linadi:
Ular bosim farqini ma'lum bir kuch bilan muvozanatlash printsipi asosida ishlaydi. Shuning uchun, bosim o'lchagichlarning dizayni, bu muvozanat qanday sodir bo'lishiga qarab farq qiladi.
Ishlash printsipiga ko'ra, ular quyidagilarga bo'linadi:
Maqsadiga ko'ra, bosim o'lchagichlarning quyidagi turlari mavjud:
Qurilma va ishlash printsipi
Bosim o'lchagich qurilmasi bo'lishi mumkin turli dizayn turi va maqsadiga qarab. Masalan, suv bosimini o'lchaydigan qurilma juda oddiy va tushunarli dizaynga ega. U tanadan va qiymatni aks ettiruvchi terishli shkaladan iborat. Korpus o'rnatilgan quvurli buloq yoki ushlagichli membrana, tripod-sektor mexanizmi va elastik elementga ega. Qurilma membrana yoki kamon shaklini (deformatsiyasini) o'zgartirish kuchi tufayli bosimni tenglashtirish printsipi asosida ishlaydi. Va deformatsiya, o'z navbatida, sezgir elastik elementni harakatga keltiradi, uning harakati o'q yordamida shkalada ko'rsatiladi.
Suyuqlik bosimi o'lchagichlari suyuqlik bilan to'ldirilgan uzun naychadan iborat. Suyuqlik bilan naychada ish muhiti ta'sir qiladigan harakatlanuvchi vilka mavjud bo'lib, suyuqlik darajasining harakatiga qarab bosim kuchini o'lchash kerak; Bosim o'lchagichlari farqlarni o'lchash uchun mo'ljallangan bo'lishi mumkin, bunday qurilmalar ikkita naychadan iborat;
piston - ichida joylashgan silindr va pistondan iborat. Bosim o'lchanadigan ishchi vosita pistonga ta'sir qiladi va ma'lum o'lchamdagi yuk bilan muvozanatlanadi. Ko'rsatkich o'zgarganda, piston aralashadi va bosim qiymatini ko'rsatadigan o'qni faollashtiradi.
Issiqlik o'tkazuvchanligi ular orqali o'tganda qizib ketadigan filamentlardan iborat elektr zaryadsizlanishi. Bunday qurilmalarning ishlash printsipi bosim bilan gazning issiqlik o'tkazuvchanligini kamaytirishga asoslangan.
Pirani bosim o'lchagich qurilmani birinchi marta ishlab chiqqan Marcello Pirani sharafiga nomlangan. Issiqlik o'tkazgichlaridan farqli o'laroq, ular metall simlardan iborat bo'lib, u orqali oqim o'tganda qiziydi va ta'siri ostida soviydi. ish muhiti, ya'ni gaz. Gaz bosimining pasayishi bilan sovutish effekti ham pasayadi va simlarning harorati oshadi. Miqdor oqim orqali o'tayotganda simdagi kuchlanishni o'lchash yo'li bilan o'lchanadi.
Ionizatsiya past bosimlarni hisoblash uchun ishlatiladigan eng sezgir qurilmalardir. Qurilmaning nomidan ko'rinib turibdiki, uning ishlash printsipi gazdagi elektronlar ta'sirida hosil bo'lgan ionlarni o'lchashga asoslangan. Ionlarning soni gazning zichligiga bog'liq. Biroq, ionlar juda beqaror tabiatga ega, bu gaz yoki bug'ning ish muhitiga bevosita bog'liq. Shuning uchun, tushuntirish uchun McLeod bosim o'lchagichining boshqa turi ishlatiladi. Tushuntirish ionlanish bosimi o'lchagichining ko'rsatkichlarini McLeod qurilmasining ko'rsatkichlari bilan solishtirish orqali amalga oshiriladi.
Ikki xil ionlashtiruvchi qurilmalar mavjud: issiq va sovuq katod.
Birinchi turdagi Bayard Allert tomonidan ishlab chiqilgan bo'lib, u triod rejimida ishlaydigan elektrodlardan iborat bo'lib, filament katod vazifasini bajaradi. Issiq katodning eng keng tarqalgan turi bu ion bosimi o'lchagich bo'lib, uning dizaynida kollektor, filament va panjaraga qo'shimcha ravishda kichik ion kollektori o'rnatilgan. Bunday qurilmalar juda zaifdir, ular ish sharoitlariga qarab kalibrlashni osonlikcha yo'qotishi mumkin; Shuning uchun ushbu qurilmalarning o'qishlari har doim logarifmikdir.
Sovuq katodning o'ziga xos navlari ham bor: o'rnatilgan magnetron va Penning bosim o'lchagichi. Ularning asosiy farqi anod va katodning holatidir. Ushbu qurilmalarning dizaynida hech qanday filament yo'q, shuning uchun ular ishlashi uchun 0,4 kVtgacha kuchlanish talab etiladi. Bunday qurilmalardan foydalanish past bosim darajasida samarali emas. Chunki ular shunchaki pul ishlamasliklari va yoqilmasligi mumkin. Ularning ishlash printsipi tokning paydo bo'lishiga asoslanadi, bu gazning to'liq yo'qligida, ayniqsa Penning bosim o'lchagichi uchun mumkin emas. Qurilma faqat ma'lum bir magnit maydonda ishlaganligi sababli. Ion harakatining kerakli traektoriyasini yaratish kerak.
Rang bo'yicha belgilash
Gaz bosimini o'lchaydigan bosim o'lchagichlari rangli jismlarga ega, ular maxsus bo'yalgan; turli ranglar. Tanani bo'yash uchun ishlatiladigan bir nechta asosiy ranglar mavjud. Masalan, kislorod bosimini o'lchaydigan bosim o'lchagichlari korpusga ega ko'k rang Bilan ramzi O2, ammiak bosim o'lchagichlari bo'yalgan korpusga ega sariq, atsetilen - oq, vodorod - quyuq yashil, xlor - kulrang. Yonuvchan gazlar bosimini o'lchaydigan asboblar qizil rangga, yonmaydiganlari esa qora rangga bo'yalgan.
Foydalanishning afzalliklari
Avvalo, bosimni nazorat qilish va uni ma'lum darajada ushlab turish qobiliyatida bo'lgan bosim o'lchagichning ko'p qirraliligini ta'kidlash kerak. Ikkinchidan, qurilma me'yorning aniq ko'rsatkichlarini, shuningdek, ulardan og'ishlarni olish imkonini beradi. Uchinchidan, mavjudlik: deyarli har bir kishi sotib olishga qodir bu qurilma. To'rtinchidan, qurilma uzoq vaqt davomida barqaror va uzluksiz ishlashga qodir va talab qilmaydi. maxsus shartlar yoki ko'nikmalar.
Bunday qurilmalardan tibbiyot, kimyo sanoati, mashinasozlik va avtomobilsozlik sanoati, dengiz transporti va boshqalarda bosimni aniq nazorat qilishni talab qiladigan sohalarda foydalanish ishni sezilarli darajada osonlashtiradi.
Asbobning aniqlik klassi
Bosim o'lchagichlari juda ko'p va har bir turga GOST talablariga muvofiq ma'lum bir aniqlik klassi beriladi, bu o'lchov diapazonining foizi sifatida ifodalangan ruxsat etilgan xatoni bildiradi.
6 ta aniqlik sinflari mavjud: 0,4; 0,6; 1; 1,5; 2,5; 4. Bosim o'lchagichning har bir turi ham farqlanadi. Yuqoridagi ro'yxat ish bosimi o'lchagichlariga tegishli. Bahor qurilmalari uchun, masalan, quyidagi ko'rsatkichlar 0,16 ga to'g'ri keladi; 0,25 va 0,4. Pistonli dvigatellar uchun - 0,05 va 0,2 va boshqalar.
Aniqlik sinfida buning aksi mavjud proportsional bog'liqlik asboblar shkalasining diametri va asbob turi bo'yicha. Ya'ni, shkala diametri kattaroq bo'lsa, u holda bosim o'lchagichning aniqligi va xatosi kamayadi. Aniqlik klassi shartli ravishda quyidagi lotin harflari KL bilan belgilanadi, siz asboblar shkalasida ko'rsatilgan CL ni ham topishingiz mumkin;
Xato qiymatini hisoblash mumkin. Buning uchun ikkita ko'rsatkich ishlatiladi: aniqlik klassi yoki KL va o'lchov diapazoni. Agar aniqlik klassi (KL) 4 bo'lsa, u holda o'lchash diapazoni 2,5 MPa (Megapaskal), xatolik esa 0,1 MPa bo'ladi. Mahsulot formula bo'yicha hisoblanadi aniqlik sinfi va o'lchov diapazoni 100 ga bo'linadi. Xato foiz sifatida ifodalanganligi sababli, natijani 100 ga bo'lish orqali foizga aylantirish kerak.
Asosiy turga qo'shimcha ravishda qo'shimcha xatolik mavjud. Agar birinchi turdagi hisoblash uchun biz foydalanamiz ideal sharoitlar yoki qurilmaning dizayn xususiyatlariga ta'sir qiladigan tabiiy qiymatlar, keyin ikkinchi tur to'g'ridan-to'g'ri shartlarga bog'liq. Masalan, harorat va tebranish yoki boshqa sharoitlardan.
Mutlaq noldan o'lchangan bosim mutlaq bosim deb ataladi va belgilanadi p abs. Mutlaq nol bosim bosim kuchlanishining to'liq yo'qligini anglatadi.
Ochiq idishlarda yoki suv havzalarida sirtdagi bosim atmosfera bosimiga teng p atm. Mutlaq bosim o'rtasidagi farq p abs va atmosfera p atm ortiqcha bosim deb ataladi
p kulba = p abs - p atm.
Suyuqlik hajmida joylashgan har qanday nuqtadagi bosim atmosferadan kattaroq bo'lsa, ya'ni, u holda ortiqcha bosim ijobiy va u deyiladi manometrik.
Har qanday nuqtadagi bosim atmosferadan past bo'lsa, ya'ni, ortiqcha bosim salbiy bo'ladi. Bunday holda, u deyiladi kamdan-kam uchraydi yoki vakuum-metrik bosim. Noyoblanish yoki vakuumning qiymati atmosfera bosimidan past bo'ladi:
p ahmoq = p atm - p abs;
p izb = - p vac.
Mutlaq bosim to'yingan bug 'bosimiga teng bo'lsa, maksimal vakuum mumkin, ya'ni. p abs = p n.p. Keyin
p vac maks = p atm - p n.p.
Agar to'yingan bug 'bosimini e'tiborsiz qoldirish mumkin bo'lsa, bizda bor
p vac maks = p atm.
SI bosim birligi paskal (1 Pa = 1 N / m2), dyuym texnik tizim– texnik atmosfera (1 atm = 1 kg/sm2 = 98,1 kPa). Texnik muammolarni hal qilishda atmosfera bosimi = 98,1 kPa da 1 ga teng deb hisoblanadi.
Manometrik (ortiqcha) va vakuum (vakuum) bosimi ko'pincha yuqori qismida ochilgan shisha naychalar - bosim o'lchash nuqtasiga ulangan piezometrlar yordamida o'lchanadi (2.5-rasm).
 |  |
Pyezometrlar bosimni naychadagi suyuqlikning ko'tarilish balandligi birliklarida o'lchaydi. Pyezometr trubkasi chuqurlikdagi tankga ulansin h 1. Pyezometr trubkasidagi suyuqlikning ko'tarilishi balandligi ulanish nuqtasidagi suyuqlik bosimi bilan belgilanadi. Chuqurlikdagi tank bosimi h 1 gidrostatikaning asosiy qonunidan (2.5) ko'rinishda aniqlanadi.
,
piezometrning ulanish nuqtasida mutlaq bosim qaerda;
– suyuqlikning erkin yuzasiga mutlaq bosim.
Chuqurlikdagi piezometr trubkasidagi bosim (yuqorida ochiq). h teng
.
Tankning yon tomonidagi va pyezometrik trubadagi ulanish nuqtasidagi bosimning tengligi shartidan biz olamiz
 .
| (2.6) |
Agar suyuqlikning erkin yuzasidagi mutlaq bosim atmosfera bosimidan katta bo'lsa ( p 0 > p atm) (2.5-rasm. A), keyin ortiqcha bosim manometrik bo'ladi va suyuqlikning balandligi piezometr trubkasida ko'tariladi h > h 1. Bunday holda, piezometr trubkasidagi suyuqlik ko'tarilishining balandligi deyiladi manometrik yoki piezometrik balandlik.
Bu holda manometrik bosim quyidagicha aniqlanadi
Agar tankdagi erkin sirtdagi mutlaq bosim atmosfera bosimidan past bo'lsa (2.5-rasm). b), keyin (2.6) formulaga muvofiq suyuqlikning piezometr trubkasida ko'tarilish balandligi h chuqurlik kamroq bo'ladi h 1. Pyezometrdagi suyuqlik darajasining tankdagi suyuqlikning erkin yuzasiga nisbatan tushishi deyiladi. vakuum balandligi h vac (2.5-rasm. b).
Keling, yana bir narsani ko'rib chiqaylik qiziqarli tajriba. Bir xil chuqurlikdagi yopiq rezervuarda joylashgan suyuqlikka ikkita vertikal shisha trubka ulanadi: tepada ochiq (piezometr) va tepada muhrlanadi (2.6-rasm). Biz muhrlangan naychada to'liq vakuum yaratilgan deb hisoblaymiz, ya'ni muhrlangan trubadagi suyuqlik yuzasida bosim nolga teng. (To'g'ri aytganda, muhrlangan naychadagi suyuqlikning erkin yuzasi ustidagi bosim to'yingan bug 'bosimiga teng, ammo oddiy haroratlarda uning kichikligi tufayli bu bosimni e'tiborsiz qoldirish mumkin).
Formula (2.6) ga muvofiq, muhrlangan trubadagi suyuqlik chuqurlikdagi mutlaq bosimga mos keladigan balandlikka ko'tariladi. h 1:
.
Va piezometrdagi suyuqlik, yuqorida ko'rsatilganidek, chuqurlikdagi ortiqcha bosimga mos keladigan balandlikka ko'tariladi. h 1 .
Gidrostatikaning asosiy tenglamasiga qaytaylik (2.4). Kattalik H, teng
chaqirdi piezometrik bosim.
Formulalardan (2.7), (2.8) kelib chiqqan holda, bosim metrlarda o'lchanadi.
Gidrostatikaning asosiy tenglamasiga (2.4) ko'ra, o'zboshimchalik bilan tanlangan taqqoslash tekisligiga nisbatan tinch holatda suyuqlikdagi gidrostatik va pyezometrik bosimlar doimiy qiymatlardir. Tinch holatda suyuqlik hajmining barcha nuqtalari uchun gidrostatik bosh bir xil bo'ladi. Xuddi shu narsani piezometrik bosim haqida ham aytish mumkin.
Bu shuni anglatadiki, agar pyezometrlar turli balandliklarda tinch holatda bo'lgan suyuqlik bilan rezervuarga ulangan bo'lsa, u holda barcha piezometrlardagi suyuqlik darajalari bir xil gorizontal tekislikda bir xil balandlikda o'rnatiladi, bu pyezometrik deb ataladi.
Darajali yuzalar
Ko'pgina amaliy masalalarda tekislik sirtining turi va tenglamasini aniqlash muhim ahamiyatga ega.
Darajali sirt yoki teng bosim yuzasi suyuqlikdagi bunday sirt deyiladi, uning barcha nuqtalaridagi bosim bir xil, ya'ni bunday sirtda. dp = 0.
Bosim koordinatalarning ba'zi funktsiyasi bo'lgani uchun, ya'ni. p = f(x,y,z), u holda teng bosimli sirt tenglamasi bo'ladi:
| p = f(x, y, z)=C= const . | (2.9) |
Konstanta berish C turli qiymatlar, biz olamiz turli sirtlar darajasi. Tenglama (2.9) - tekis yuzalar oilasining tenglamasi.
Erkin sirt- bu tomchi suyuqlik va gaz, xususan havo o'rtasidagi interfeys. Odatda ular faqat siqilmaydigan (tomchi) suyuqliklar uchun erkin sirt haqida gapirishadi. Ko'rinib turibdiki, erkin sirt ham teng bosimli sirt bo'lib, uning qiymati gazdagi bosimga teng (interfeysda).
Darajali sirt, kontseptsiyaga o'xshash teng potentsial yuzalar yoki ekvipotentsial sirt barcha nuqtalarida kuch funktsiyasi bir xil qiymatga ega bo'lgan sirtdir. Ya'ni, bunday sirtda
U = const
Shunda ekvipotensial yuzalar oilasining tenglamasi shaklga ega bo'ladi
U(x,y,z)= C,
doimiysi qayerda C qabul qiladi turli ma'nolar turli sirtlar uchun.
Eyler tenglamalarining ((2.3) tenglamalari) integral shaklidan shunday xulosa kelib chiqadi:
Bu munosabatdan shunday xulosaga kelishimiz mumkinki, teng bosimli yuzalar va teng potentsialli sirtlar bir-biriga mos keladi, chunki qachon dp = 0i dU = 0.
Eng muhim mulk teng bosim va teng potentsial yuzalar quyidagicha: har qanday nuqtada joylashgan suyuqlik zarrachasiga ta'sir qiluvchi hajm kuchi bu nuqtadan o'tadigan sath yuzasiga normal yo'naltiriladi.
Keling, bu xususiyatni isbotlaylik.
Suyuqlik zarrasi ekvipotentsial sirt bo'ylab koordinatalari bo'lgan nuqtadan koordinatali nuqtaga harakat qilsin. Ushbu siljishda hajmli kuchlarning bajargan ishi teng bo'ladi
Ammo suyuqlik zarrasi ekvipotensial sirt bo'ylab harakat qilganligi sababli, dU = 0. Demak, zarrachaga ta’sir etuvchi tana kuchlarining bajargan ishi nolga teng. Kuchlar nolga teng emas, siljish nolga teng emas, u holda kuchlar siljishga perpendikulyar bo'lgandagina ish nolga teng bo'lishi mumkin. Ya'ni, volumetrik kuchlar sathning yuzasiga normaldir.
Keling, gidrostatikaning asosiy tenglamasida suyuqlikka faqat bitta turdagi hajmli kuchlar - tortishish ta'sir qiladigan holat uchun yozilganligiga e'tibor qaratamiz (2.5 tenglamaga qarang).
,
kattalik p 0 - suyuqlik yuzasiga bosim bo'lishi shart emas. Bu biz bilgan har qanday nuqtada bosim bo'lishi mumkin. Keyin h bosim ma'lum bo'lgan nuqta va biz uni aniqlamoqchi bo'lgan nuqta o'rtasidagi chuqurlikdagi farq (vertikal pastga yo'nalishda). Shunday qilib, ushbu tenglamadan foydalanib, siz bosim qiymatini aniqlashingiz mumkin p har qanday nuqtada ma'lum nuqtada ma'lum bosim orqali - p 0 .
E'tibor bering, qiymat bog'liq emas p 0 . Keyin (2.5) tenglamadan xulosa kelib chiqadi: bosim qancha o'zgaradi p 0 bo'lsa, suyuqlik hajmining istalgan nuqtasidagi bosim bir xil o'zgaradi p. Biz tuzatadigan nuqtalardan beri p Va p 0 tasodifiy tanlanadi, bu shuni anglatadiki tinch holatda suyuqlikning istalgan nuqtasida hosil bo'lgan bosim uning qiymatini o'zgartirmasdan suyuqlikning ishg'ol qilingan hajmidagi barcha nuqtalarga uzatiladi.
Ma'lumki, bu Paskal qonuni.
(2.5) tenglamadan foydalanib, siz tinch holatda suyuqlik sathining sirtlari shaklini aniqlashingiz mumkin. Buni amalga oshirish uchun siz qo'yishingiz kerak p= const. Tenglamadan kelib chiqadiki, buni faqat agar amalga oshirish mumkin h= const. Bu shuni anglatadiki, suyuqlikka hajmli kuchlardan faqat tortishish kuchlari ta'sir qilganda, sathning sirtlari gorizontal tekislikdir.
Xuddi shu gorizontal tekislik tinch holatda suyuqlikning erkin yuzasi ham bo'ladi.
Bosimning quyidagi turlari ajratiladi: barometrik, mutlaq, manometrik va vakuum.
Barometrik(yoki atmosfera) bosimi p b dengiz sathidan yuqorida joylashgan joyga va ob-havoga bog'liq. Oddiy barometrik bosim 760 mm Hg sifatida qabul qilinadi. Art., 101325 ga to'g'ri keladi Balandlik bilan barometrik bosim pasayadi. Chuqur konlarda barometrik bosim dengiz sathidan ancha yuqori.
Munosabatdan hisoblangan bosim 
, chaqirildi mutlaq.
Bir nuqtadagi mutlaq bosim tashqi sirt va tortishish bosimining yig'indisiga teng.
Barometrik bosim erkin yuzaga qo'llanilsa p b, ya'ni p b =p O va gidrostatikaning asosiy tenglamasini quyidagicha qayta yozamiz
.
Bosim 
deyiladi manometrik yoki ortiqcha. Shunday qilib, manometrik bosim - mutlaq bosim orasidagi farq p A va barometrik p b, Agar p a >
r b .
Agar suyuqlikning ma'lum bir nuqtasida mutlaq bosim barometrik bosimdan kichik bo'lsa, barometrik va mutlaq bosim o'rtasidagi farq deyiladi. vakuum-metrik bosim p ahmoq .
Shunday qilib, agar p a < r b, Bu
.
Mutlaq bosim 
manfiy bo'lishi mumkin emas, shuning uchun vakuum bosimi barometrik bosimdan katta bo'lishi mumkin emas.
6.5. Bosim o'lchash asboblari
Barometrik bosimni o'lchash uchun asboblar turli dizayndagi barometrlardir.
O'lchov bosimini o'lchash uchun bosim o'lchagich ishlatiladi. O'lchov bosimini suyuqlik ustunining balandligi bilan o'lchash mumkin. Idish zichlikka ega suyuqlik bilan to'ldiriladi r. Erkin sirt bosimi p o > r b .
1-1 darajadagi bosimni o'lchash kerak bo'lsin. Agar siz shu darajada teshik ochsangiz va unga shisha nay P ni biriktirsangiz, u holda bu quvurdagi suyuqlik bosim ostida ma'lum bir balandlikka ko'tariladi. h.
|
|
Gidrostatikaning asosiy tenglamasiga ko'ra
Bu balandlik h P trubkasida suyuqlik ko'tarilganda, o'lchov bosimini o'lchash mumkin (19-rasm). P trubkasi piezometr deb ataladi. |
Guruch. 19
,
.1 orasidagi munosabatni topamiz 
,
1 m suv st. va 1 mmHg st.
Suv ustunining balandligida h= 1 m bosim
.
Simob ustunining balandligida h = 1 mm bosim
Vakuum bosimini o'lchash uchun vakuum o'lchagich ishlatiladi. Keling, idishdagi havoning vakuum bosimini o'lchashimiz kerak deb faraz qilaylik S, ya'ni. hajmi 
, Qayerda p a- tomirdagi mutlaq bosim.
Suyuqlikka tushirilgan kavisli naychani idishga biriktiramiz.
,
.
Vakuum bosimi ko'tarilish balandligiga mos keladi 
rezervuardagi sathidan yuqori kavisli trubadagi suyuqlik.
6.6. Yassi devorga suyuqlik bosimining kuchi
Gidrostatik bosim - bir yo'nalishda va devorlarning tekisligiga perpendikulyar bo'lgan parallel kuchlar tizimi (21-rasm).
kesma chizig'ini eksa sifatida olib, sayt tekisligi bilan kesishish chizig'ida qisqartirilgan sath tekisligidagi koordinatalarning kelib chiqishini oling oh 1 va o'qni yo'naltirish oz 1 vertikal pastga, qo'shimcha ravishda, sayt tekisligida biz yordamchi o'qlarni olamiz ohVaho'kiz, birlashtirish oh 1 va oh.
,
.
.
Oxirgi integral sayt maydoniga teng S, og'irlik markazining koordinatasiga ko'paytiriladi z 1c
.
Ish 
asosli silindrsimon ustunning hajmini ifodalaydi S va balandligi z 1c va biz xulosaga kelamiz, bu bosim
og'irlik bilan o'lchangan tekis yuzada og'ir suyuqlik
joylashgan bo'lardi, bu suyuqlikning silindrsimon ustuni
platformadan yuqorida, agar u chuqurlikda gorizontal ravishda yotsa
og'irlik markazi.
Har xil shakldagi, lekin pastki maydoni bir xil bo'lgan, bir xil H balandlikdagi suyuqlik bilan to'ldirilgan idishlar pastki qismida bir xil bosim kuchiga ega (22-rasm).
Idish devoriga doimiy xaotik holatda gaz molekulalari. Boshqacha qilib aytganda, uning qiymati molekulalarning translatsiya harakatining o'rtacha kinetik energiyasiga bog'liq bo'ladi mv² (bu erda m - molekulaning massasi va v² - molekulaning o'rtacha kvadrati) va ularning V hajmidagi N soni: P = Nmv²/3V.
"Mutlaq bosim" tushunchasi qisman gazlarni hisoblashda (ya'ni har bir gazning bosimini alohida hisoblashda) qo'llaniladi va mutlaq nol bosimdan (mutlaq vakuum) o'lchanadi. Atmosfera bosimi idishining bosimi kamroq yoki kattaroq bo'lishidan qat'i nazar, mutlaq bosim hisoblanadi: P = Po + Pi.
Haddan tashqari bosim (Pi) - gaz (suyuqlik) bosimi va bosim o'rtasidagi farq muhit. Ortiqcha bosim miqdorini aniqlash uchun bosim o'lchagichdan foydalaning. Agar siz kislorod bosimini o'lchamoqchi bo'lsangiz, tanasi ko'k, vodorod uchun - quyuq yashil va hokazo bo'lgan bosim o'lchagichni tanlang. Bundan tashqari, odatda ushbu qurilmalarni ishlab chiqaruvchilar bosim o'lchagichning ichki yuzasida gazning qanday ortiqcha bosimini o'lchash uchun mo'ljallanganligini ko'rsatadilar. SSSRda 1982 yilgacha bo'lgan bosim o'lchagichlari kgf / sm² da ortiqcha bosimni ko'rsatdi. 1 kgf / sm² SSSRda 1982 yildan beri qabul qilingan o'lchov birliklari 98, kPa (kilopaskal) ga teng.
Atmosfera bosimini o'lchash uchun simob barometridan foydalaning. Ustunning bir millimetri 133,32 Pa ga teng. Biroq, doimiy hisob-kitoblarning qulayligi uchun qabul qilish odatiy holdir . Oddiy atmosfera bosimi 760 mmHg (ya'ni 101,32 kPa).
Formuladan foydalaning: P = Po + Pi mutlaq bosimni aniqlang.
Bosim suyuq va gazsimon moddalarning harakatini tavsiflovchi muhim jismoniy miqdordir. Mutlaq bosim - mutlaq nolga teng bo'lgan haroratga nisbatan o'lchanadigan bosim. Bu bosim idishning devorlarida ideal gaz hosil qiladi.
Umumiy tushunchalar
Ilmiy nuqtai nazardan, mutlaq bosim - bu tizimdagi bosimning vakuumdagi bosimga nisbati. Mutlaq bosimning eng keng tarqalgan ifodasi tizim sensori o'qishlari va atmosfera bosimining yig'indisidir. Ifoda quyidagi shaklni oladi:
Mutlaq bosim = O'lchov bosimi + Atmosfera bosimi.
Atmosfera bosimi deganda atmosfera havosining Yer yuzasiga bosimi tushuniladi. Bu qiymat sobit yoki doimiy qiymat emas va harorat, balandlik va namlikka qarab farq qilishi mumkin.
O'lchov bosimi - bu o'lchash moslamasi bilan o'lchangan tizimdagi bosim. Ushbu qurilmalar yoki sensorlar bo'yicha tasniflanishi mumkin dizayn xususiyatlari. Eng keng tarqalgan turlari elastik elementlarga asoslangan sensorlar, suyuqlik ustunli sensorlar va elektr jihozlari. Sensor o'qishlarida bosimni hisobga olmasa, u holda mutlaq bosim qo'lda hisoblanadi.
O'lchov birliklari va amaliy qo'llanmalar
Amalda, mutlaq va o'lchov bosimi tizimning bir xil xarakteristikasi emas. Shuning uchun, ularning har biri o'zini ishlatadi. Eng keng tarqalgan usul indekslarni qo'shishdir. Mutlaq bosimni ko'rsatgandan so'ng, "a" indeksini va manometrik bosimdan keyin - "m" ni qo'ying.
Bunday belgilar ko'pincha muhandislik hisoblarida qo'llaniladi. Ularni bajarayotganda, xatolarga yo'l qo'ymaslik uchun to'g'ri bosim belgisidan foydalanish kerak. Atmosfera bosimi o'lchov bosimi bilan bir xil darajada bo'lsa, mutlaq va o'lchov bosimi o'rtasidagi farq ancha sezilarli bo'ladi.
Hisob-kitoblarda mutlaq bosimning atmosfera komponentini e'tiborsiz qoldirish ham jiddiy dizayn xatolariga olib keladi. Buni 25°C haroratda va 1 hajmdagi ideal gazning yopiq tsilindrini o‘rganish orqali ko‘rsatish mumkin. kubometr. Agar silindrdagi bosim o'lchagich 100 Kilopaskal bosimni ko'rsatsa va hisobga olinmasa, u holda gazning hisoblangan mol soni taxminan 40,34 ni tashkil qiladi.
Atmosfera bosimi ham 100 Kilopaskal bo'lsa, u holda mutlaq bosim aslida 200 Kilopaskal va gazning to'g'ri soni 80,68 ni tashkil qiladi. Gaz mollarining haqiqiy soni dastlabki hisob-kitobdan ikki baravar ko'p bo'ladi. Ushbu misol to'g'ri algoritmdan foydalanish muhimligini ko'rsatadi.
Ikki nuqta uchun gidrostatikaning asosiy tenglamasini qo'llagan holda, ulardan biri erkin sirtda joylashgan bo'lib, biz quyidagilarni olamiz:
Qayerda r 0 – erkin yuzaga bosim;
z 0 – z = h- nuqta chuqurligi A.
Bundan kelib chiqadiki, suyuqlikdagi bosim suvga cho'mish chuqurligi va formula bilan ortadi mutlaq gidrostatik bosim suyuqlikning dam olish nuqtasida quyidagi shaklga ega:
. (3.10)
Ko'pincha suvning erkin yuzasidagi bosim atmosfera bosimiga teng r 0 = r da, bu holda mutlaq bosim quyidagicha aniqlanadi:
lekin ular qo'ng'iroq qilishadi ortiqcha bosim va belgilang r kulba.
Haddan tashqari bosim mutlaq va atmosfera bosimi o'rtasidagi farq sifatida aniqlanadi:
da p 0 = r da:
.
Mutlaq gidrostatik bosim atmosfera bosimidan kamroq bo'lishi mumkin, lekin har doim noldan katta. Haddan tashqari bosim noldan katta yoki kichik bo'lishi mumkin.
Ijobiy ortiqcha bosim deyiladi o'lchagich bosimi p man:
O'lchov bosimi mutlaq bosimning atmosfera bosimidan qanchalik oshib ketishini ko'rsatadi (3.7-rasm).
Salbiy ortiqcha bosim deyiladi vakuum bosimi pvac:
Vakuum bosimi mutlaq bosimning atmosfera bosimidan qanchalik past ekanligini ko'rsatadi.
Amalda, suyuqlikdagi eng katta vakuum suyuqlikning ma'lum bir haroratda to'yingan bug' bosimining qiymati bilan chegaralanadi.
Keling, mutlaq, o'lchagich va vakuum bosimi o'rtasidagi munosabatni grafik tarzda ko'rsatamiz (3.7-rasmga qarang).
Keling, barcha nuqtalarida mutlaq bosim bo'lgan tekislikni tasavvur qilaylik r abs= 0 (satr 0-0 rasmda. 3.7). Bu tekislikning ustida, atmosfera bosimiga mos keladigan masofada, barcha nuqtalarida tekislik mavjud. r abs=r da(satr A-A). Shunday qilib, chiziq 0-0 mutlaq bosimni va chiziqni o'qish uchun asosdir A-A - bosim va vakuumni o'qish uchun asos.
Agar nuqtada BILAN r abs (BILAN) atmosferadan kattaroq, keyin nuqtadan masofa BILAN qatorga A-A o'lchov bosimiga teng bo'ladi p m(C) nuqta BILAN. Agar nuqtada D suyuqlikning mutlaq bosimi p abs(D) atmosferadan kamroq, keyin nuqtadan masofa D qatorga A-A mos keladi vakuum bosimi p (vac) D nuqtada D.
Gidrostatik bosimni o'lchash uchun asboblarni ikki guruhga bo'lish mumkin: suyuqlik Va mexanik. Suyuqlik bosimini o'lchash asboblari tomirlar bilan aloqa qilish printsipiga asoslanadi.
Bosimni o'lchash uchun eng oddiy suyuqlik qurilmasi piezometrdir. Pyezometr diametri kamida 5 mm bo'lgan shaffof trubkadir (kapillyarlikni oldini olish uchun). Uning bir uchi bosim o'lchanadigan idishga ulangan, ikkinchi uchi esa ochiq. Pyezometrni o'rnatish diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 3.8, A.
Bir nuqtadagi idishdagi mutlaq bosim BILAN(3.10 *) formulaga muvofiq pyezometrning ulanishi:
Qayerda h p– suyuqlikning piezometrdagi ko‘tarilish balandligi (piezometrik balandlik).
(3.11) tenglamadan shuni topamiz:
.
Guruch. 3.8. Pyezometrlarni o'rnatish diagrammasi: a - nuqtadagi bosimni o'lchash uchun
qo'shilishlar; b - erkin sirt ustidagi idishdagi bosimni o'lchash uchun
Shunday qilib, piezometrdagi suyuqlikning ko'tarilishi balandligi nuqtadagi ortiqcha (manometrik) bosim bilan aniqlanadi. BILAN. Pyezometrda suyuqlik ko'tarilishining balandligini o'lchash orqali uning ulanish nuqtasida ortiqcha bosimni aniqlash mumkin.
Pyezometr bosimni aniqlash uchun ishlatilishi mumkin r 0 erkin sirt ustidagi idishda. Nuqta bosimi BILAN:
, (3.12)
Qayerda h C- nuqta chuqurligi BILAN idishdagi suyuqlik darajasiga nisbatan.
(3.11) va (3.12) tenglamalardan biz quyidagilarni topamiz:
Bunday holda, farqni aniqlash qulayligi uchun h p - h C Pyezometrni o'rnatish diagrammasi rasmda ko'rsatilganidek bo'lishi mumkin. 3.8, b.
Pyezometr juda sezgir va aniq asbobdir, lekin u faqat yuqori bosimlarda kichik bosimlarni o'lchash uchun mos keladi, piezometr trubkasi haddan tashqari uzun bo'lib, o'lchovlarni murakkablashtiradi; Bunday hollarda, deb ataladi suyuqlik bosimi o'lchagichlari, bunda bosim piezometrda bo'lgani kabi idishdagi suyuqlik bilan bir xil suyuqlik bilan emas, balki kattaroq solishtirma og'irlikdagi suyuqlik bilan muvozanatlanadi; Odatda bu suyuqlik simobdir. Simobning solishtirma og'irligi suvning solishtirma og'irligidan 13,6 marta katta bo'lganligi sababli, bir xil bosimlarni o'lchashda simob manometrining trubkasi pyezometrik trubkadan ancha qisqaroq bo'lib chiqadi va qurilmaning o'zi ham ixchamroq bo'ladi.
Simob manometri(6.3-rasm) odatda U shaklidagi shisha naycha bo'lib, uning kavisli tirsagi simob bilan to'ldirilgan. Bosim ostida r idishda manometrning chap tirsagida simob darajasi pasayadi, o'ngda esa ko'tariladi. Bunday holda, nuqtadagi gidrostatik bosim A, chap tizzada simob yuzasida olingan, avvalgisiga o'xshash tarzda quyidagicha aniqlanadi:
qayerda r va va r rt– mos ravishda idishdagi suyuqlik va simob zichligi.
Idishdagi bosimni emas, balki ikkita idishdagi yoki bitta idishdagi suyuqlikning ikkita nuqtasidagi bosim farqini o'lchash zarur bo'lgan hollarda, differensial bosim o'lchagichlari. Ikkita idishga ulangan differentsial bosim o'lchagich A Va IN, shaklda ko'rsatilgan. 3.10. Bu erda bosim uchun r chap tizzada simob yuzasi darajasida bizda:
yoki, beri
Shunday qilib, bosim farqi differentsial bosim o'lchagichning ikki oyog'idagi darajadagi farq bilan aniqlanadi.
O'lchovlarning aniqligini oshirish uchun, shuningdek, past bosimlarni o'lchashda ular qo'llaniladi mikromanometrlar.
Mikromanometr rezervuardan iborat A, bosim o'lchanadigan idishga va bosim trubkasiga ulangan IN, egilish burchagi α o'zgartirilishi mumkin bo'lgan ufqqa. Mikromanometr konstruksiyalaridan biri, eğimli mikromanometr deb ataladi, rasmda ko'rsatilgan. 3.11.
Guruch. 3.11. Mikromanometr
Mikromanometr bilan o'lchangan naychaning tagidagi bosim quyidagicha ifodalanadi:
Mikromanometr yuqori sezuvchanlikka ega, chunki u past balandlik o'rniga imkon beradi h uzunligini hisoblang l qanchalik katta 
kamroq burchak a.
Atmosferadan kamroq bosimni o'lchash uchun (idishda vakuum mavjud), asboblar chaqiriladi vakuum o'lchagichlar. Biroq, vakuum o'lchagichlar odatda bosimni to'g'ridan-to'g'ri emas, balki vakuumni, ya'ni atmosfera bosimiga bosimning etishmasligini o'lchaydi. Asosan, ular simob manometrlaridan farq qilmaydi va simob bilan to'ldirilgan kavisli naychani ifodalaydi (3.12-rasm), ularning bir uchi. A idishga ulanadi IN, bu erda bosim o'lchanadi r, va boshqa uchi BILAN ochiq. Masalan, idishdagi gaz bosimini o'lchaylik IN, bu holda biz quyidagilarni olamiz:
,
idishdagi vakuumga mos keladigan narsa deyiladi vakuum balandligi va belgilang h vac.
Yuqori bosimni o'lchash zarur bo'lganda, ikkinchi turdagi asboblar qo'llaniladi - mexanik. Amalda eng ko'p qo'llaniladi bahor bosim o'lchagich (3.13-rasm, A). U ichi bo'sh yupqa devorli kavisli guruch trubadan (bahor) iborat. A, uning bir uchi lehimli va zanjir yordamida bog'langan IN tishli mexanizm bilan BILAN; trubaning ikkinchi uchi - ochiq - bosim o'lchanadigan idish bilan aloqa qiladi. Bu uchi orqali trubaga A suyuqlik oqadi. Bosim ta'sirida kamon qisman to'g'rilanadi va tishli mexanizm orqali o'qni harakatga keltiradi, uning og'ishi bilan bosimning kattaligi baholanadi. Bunday bosim o'lchagichlar odatda atmosferadagi bosimni ko'rsatadigan darajali shkala bilan jihozlangan va ba'zan magnitafonlar bilan jihozlangan.
Bundan tashqari, deb atalmish bor membrana bosim o'lchagichlari(3.13-rasm, b), unda suyuqlik yupqa metall (yoki kauchuklangan material) plastinkaga ta'sir qiladi - membrana. Membrananing hosil bo'lgan deformatsiyasi tutqichlar tizimi orqali bosim miqdorini ko'rsatadigan o'qga uzatiladi.
Guruch. 3.13. bahor ( A) va membrana ( b) bosim o'lchagichlari
