Техноэнерг
Среда, 19.09.2018, 12:49
Меню сайта

Форма входа

Категории раздела
Общие сведения об измерениях и измерительной технике. [6]
Измерение температур. [18]
Измерение давления. [28]

Поиск

Наш опрос
С какой стороны Вы касаетесь к науке?
Всего ответов: 154

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Главная » Файлы » Метрология. » Измерение давления.

Измерение давление и его перепадов.
10.10.2009, 14:26





Рис.3.1 - Силы давления в жидкой и газообразной средах: Р - внешняя сила; Б - свободная поверхность (площадь) среды; АР - сила давления на внутреннюю площадку ДБ.

Давление является одним из важнейших физических параметров, и его измерение необходимо как в расчетных целях, например для определения расхода, количества и тепловой энергии среды, так и в технологических целях, например для контроля и прогнозирования безопасных и эффективных гидравлических режимов напорных трубопроводов, резервуаров и другого оборудования, используемого на различных предприятиях. Для этих целей применяется большое разнообразие средств измерения давления и его перепадов, различающихся по принципу действия, устройству и точности.

Давлением Р называют отношение Р-Р/Б абсолютной величины нормального, то есть действующего перпендикулярно к поверхности тела, вектора силы к площади 5 этой поверхности. Если сила равномерно распределена по площади, то указанное отношение задает точное значение давления в каждой ее точке, в противном же случае только его среднее значение. Точное значение давления меняется от точки к точке на поверхности

и определяется следующим пределом  Шт^'—        - отношения силы АР,

приложенной на бесконечно малом участке поверхности, к его площади Д& В отличие от силы, величина которой может зависеть от размеров поверхности ее приложения, давление позволяет при рассмотрении взаимодействия физических тел исключить фактор площади, поскольку оно является удельной, т.е., приведенной к единице площади, силой.

При измерении давлений, действующих в различных средах, можно выделить различные его виды.

Так, жидкие и газообразные среды характеризуются упругими свойствами, т.е. обратимым изменением объема (уменьшение объема среды при ее сжатии под давлением и восстановления исходного объема после снятия этого давления), а также текучестью - обратимым изменением формы. В этих средах различают давление внешнее (поверхностное) - на границе поверхности сред и внутреннее - внутри объема или в массе среды. Внешнее давление Р на поверхность 5 жидкой или газообразной среды, равное отношению нормальной составляющей суммы сил F, приложенной извне, к площади поверхности £, передается внутрь среды, как показано на рис.3.1, без изменений и равномерно во все стороны. Таким образом, возникающее при этом внутреннее давление направлено перпендикулярно к любой внутренней площадке среды Д51, независимо от ее формы и положения в среде, а величина давления в среде в соответствии с законом Паскаля пропорциональна величине выделенной площадки. Очевидно, что Р-Р/З^АР/АЗ для любой точки среды.

Внутреннее давление покоящихся жидких и газообразных сред зависит не только от внеш него давления, но и от веса самой среды. Эта зависимость наиболее существенна для жидкостей, обладающих большей плотностью, чем газы.

Положение точки измерения относительно горизонтальных поверхностей равного давления определяет

весовую составляющую внутреннего давления - гидростатическое давление.

Закон Паскаля справедлив не только для покоящихся, но и для движущихся сред, если их считать идеальными (отсутствует трение между слоями среды - вязкость). В вязких движущихся средах величина внутреннего давления зависит от направления, и поэтому под внутренним давлением среды
Рис.3.1 - Силы давления в жидкой и газообразной средах: Р - внешняя сила; Б - свободная поверхность (площадь) среды; АР - сила давления на внутреннюю площадку ДБ

 

следует понимать его усредненное значение по трем взаимно перпендикулярным направлениям в точке измерения. Полное внутреннее давление в движущейся среде, например, горизонтального напорного трубопровода определяется суммой внешнего, гидростатического и гидродинамического давления - скоростного напора, а также потерями давления на трение по всей длине трубы и вихревыми потерями при изменениях величины и направления потока в гидравлических сопротивлениях (колена, задвижки, диафрагмы и др.). В напорных трубопроводах, как правило, измеряется статическое давление, которое является разностью полного и динамического давлений. Статическое давление измеряется также для большинства технических объектов. Динамическое давление учитывается только при определении скоростных характеристик потоков в расходомерах и счетчиках количества среды.

На практике давление газов и жидкостей обычно измеряется относительно двух

 различных уровней (см. рис.3.2): 1- уровня абсолютного

о^шшиа    или   яДг.ппттипгп       на   пяпптия   (гллтпвуис   гт>пи   я ■гяьпгмхгтм

объеме, если бы оттуда были удалены все молекулы); 2 - уровня атмосферного, или барометрического, давления. f Давление, измеряемое относительно вакуума, называют давлением абсолютным (ДА). Барометрическое давление (ДБ) - это абсолютное давление земной атмосферы. Оно зависит от конкретных условий измерения: температуры воздуха и высоты над уровнем моря. Давление, которое больше или меньше атмосферного, но измеряется относительно атмосферного, называют соответственно избыточным (ДИ) или давлением разрежения, + вакуумметрическим (ДВ). Очевидно, что ДА-ДБ+ДИ или ДА=ДБ-ДВ. Разность давлений сред в двух различных процессах или двух точках одного процесса, при котором ни одно из давлений не является атмосферным, называют дифференциальным давлением (ДД).

В настоящее время при измерении давления часто пользуются как системными, так и внесистемными единицами давления.

В соответствии со стандартом (CT СЭВ 1052-89) единицы давления определяются одним из двух способов:

через высоту столба жидкости, уравновешивающей измеряемое давление в конкретном физическом процессе в единицах водяного столба при 4°С (мм вод. ст. или м вод. ст.) или ртутного столба при 0°С (мм рт. ст., или Topp) при нормальном ускорении свободного падения. В англоязычных странах используются соответствующие единицы in Н20 - дюйм вод. ст. или ,ft Н20 - фут вод. ст, а также in Hg - дюйм рт. ст.; (1 дюйм=25,4 мм, 1 фут*30,48 см);
через единицы силы и площади. В Международной системе единиц (СИ), принятой в 1960 году, единицей давления является Па (Паскаль), определяемая действием силы в 1 Н (ньютон) на единицу поверхности 1 м2. Отсюда 1 Па » 1 Н/м2, а ее производные соответственно - килопаскалъ (1 кПа~ 103 Па), мегапаскапь (1 МПа ш 103 к Па * 106 Па) и т.д.


единицы. В технической системе единиц МКГСС (метр, килограмм-сила, секунда) сила измеряется в килограммах силы (1 кгс ~ 9,8 Н). Единицы давления в МКГСС - кгс/м' и кгс/см2. Единица кгс/см2 получила название технической^ или метрической атмосферы {am). В случае измерения в единицах технической атмосферы избыточного давления используется обозначение (ати). В физической системе единиц СГС (сантиметр, грамм, секунда) единицей силы является дина (1 дин » 10"5 Н). В рамках СГС введена единица давления бар (1 бар«1 дин/см2). Существует одноименная внесистемная, метеорологическая единица бар, или стандартная атмосфера (1 бар=106 дин/см2; 1 мбар - 10"3 бар * 103 дин/см2). Кроме указанных единиц на практике используется такая внесистемная единица, как физическая, или нормальная атмосфера (атм), которая эквивалентна уравновешивающему столбу 760 мм рт. ст. В англоязычных странах широко распространена единица давления пси (psi * llbf/in2) - фунт силы на квадратный дюйм (1 фунт= 0,4536 кг). При измерении абсолютного и избыточного давления используются соответственно обозначения psia (absolute - абсолютный) и psig (gage -избыточный).

наука нормы правила классификация характеристики Характеристика температура расчет схемы газ теплота размеры параметры вода энергетика трубопровод оборудование смазка требования схема конструкция устройство масло котел Топливо технология пар жидкость давление насос

Категория: Измерение давления. | Добавил: Саша
Просмотров: 4767 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Copyright MyCorp © 2023