Файл: Измерение давления, рассмотрены основные требования к проведению измерений, дано.docx

В пособии кратко изложен теоретический материал по теме «Измерениедавления», рассмотрены основные требования к проведению измерений, даноописание лабораторной установки,расчетные формулы, таблицарезультатовизмеренийи вычислений.Предназначено для подготовкибакалавров и специалистов всех формобученияспециальностейпонаправлениямподготовки:21.03.01–Нефтегазовоедело(БМТ,БСТ,БГБ,БГГ,БГР,БГШ,ГТ),13.03.01–Теплоэнергетикаитеплотехника(БТЭ),15.03.04−Автоматизациятехнологических процессов и производств (БАГ, БАТ), 18.03.02 − Энерго- иресурсосберегающиепроцессывхимическойтехнологии,нефтехимииибиотехнологии (БМА),15.03.02 − Технологические машины и оборудование(БМЗ.БМП),18.03.02−Энерго-иресурсосберегающиепроцессывхимическойтехнологии,нефтехимииибиотехнологии(БОС),20.03.01−Техносфернаябезопасность(БПБ),27.03.04−Управлениевтехническихсистемах(БУС),21.05.06−Нефтегазовыетехникаитехнологии(АГ,ГБ,ГГ,ГТ,ГШ,МП),20.05.01−Пожарная безопасность (ПБ).Составители: Артемьева Е.Л., канд. хим. наук, доц. каф. гидрогазодинамикитрубопроводных системи гидромашинГодовский Д.А., канд. техн. наук, доц. каф.

---

гидрогазодинамикитрубопроводныхсистемигидромашинРецензенты: БайковаЛ.Р.,канд.техн.наук,доц.каф.гидрогазодинамикитрубопроводных системи гидромашинБахтегареева Э.С., канд. хим. наук, доц. каф.гидрогазодинамикитрубопроводныхсистемигидромашин© ФГБОУ ВО «Уфимский государственныйнефтянойтехническийуниверситет»,2018

Содержание

С.

1	Общие сведения………………………………………………………	4
2	Цель работы………………………………………………………….	6
3	Описание лабораторной установки…………………………………	6
4	Порядок проведения испытаний…………………………………….	7
5	Измерение давления………………………………………………….	8
6	Обработка результатов………………………………………………	14
7	Содержание отчета…………………………………………………..	14
8	Вопросы для самопроверки…………………………………………	15
Список литературы…………………………………………………………		17

1. Общие сведения

Жидкость оказываетдавлениенадно истенкисосуда,в которомонанаходится,инаповерхностьлюбогопогруженноговнеетела.Нормальноенапряжение (напряжение силы давления) в жидкости, находящейся в состоянииотносительного покоя, называется гидростатическим давлением, и обозначаетсябуквой р. За единицу давления в Международной системе единиц (СИ) принятпаскаль: 1Па = 1Н/м². В технических системах за единицу измерения принята

---

техническаяатмосфера (ат):1ат = 1кГс*/см² =10⁴кГс/м² =9,8110⁴Па.Величина гидростатического давления p_D в любой точке D покоящейсяжидкостиможетбытьопределенавсоответствиисосновнымуравнениемгидростатики (рис.1):p_D=p₀ +g(z₀ – z_D)=p₀ +gh_D, (1)где p₀–давление,действующеенасвободнуюповерхность жидкости;gh_D – давление столба жидкости с плотностью  и высотой h_D;h_D–глубинапогруженияточкиDподсвободнуюповерхность.Рис. 1.Схема для определения гидростатического давления в любой точкепокоящейсяжидкости* 1кГс– килограммсилы;1 кГс =9,81НДавлениевточке,измеряемоеотабсолютногонуля,т.е.сучетоматмосферного давления, называется абсолютным давлением. Дляизмеренияабсолютного давления, равного атмосферному, применяются барометры. Дляизмеренияположительногоизбыточногодавленияприменяютсяпружинныеманометры;для измерения отрицательного избыточного (вакуумметрического)давления – пружинные вакуумметры; для измерения разности давлений в двухточках–дифференциальныеманометры.Спомощьюпьезометраможноизмерятьизбыточное и вакуумметрическое давление.Приборы для измерения давления обычно показывают разность давленийабсолютногоиатмосферного(атмосферномудавлениюсоответствуетнольшкалы прибора). Для измерения абсолютного давления больше атмосферногоиспользуютдваприбора–барометриманометр,меньшеатмосферного–барометр

---

и вакуумметр.

Если:

1. 
   р_абс – р_ат > 0, то говорят, что в рассматриваемой точке действует избыточное (или положительное избыточное) давление, которое показывает, насколько абсолютное давление превышает атмосферное (рис. 2):
   

р_изб= р_абс– р_ат, (2)гдер_изб – избыточное давление;р_абс–абсолютное давление;р_ат– атмосферноедавление.

2. 
   р_абс – р_ат < 0, то говорят, что в рассматриваемой точке действует вакуумметрическое (или отрицательное избыточное) давление, которое показывает, насколько абсолютное давление меньше атмосферного (рис. 2):
   

р_вак= р_ат –р_абс, (3)гдер_вак–вакуумметрическоедавление.Рис.2.Абсолютное,атмосферное,избыточноеивакуумметрическоедавление

2. Цель работы

Научитьсяопределятьпопоказаниюразличныхприборовдавлениевлюбой точке жидкости.

3. Описание лабораторной установки

Установка(рис.3)состоитизгерметичногососудаБ1,заполненноговодойдоопределеннойвысоты,водомерногостекла1,покоторомуопределяется уровень воды в сосуде. Сосуд имеет штуцеры с трехходовыми(ТК) ипроходными (ПК) кранами: ПК1 – для заполнения сосуда водой из бакаБ2; ПК2, ПК3, ТК1, ТК4, ТК5 – для присоединения приборов давления; ТК2,ТК3 – для присоединения воздушного насоса. В комплект установки входятбарометрБ,пьезометрП,дифференциальныйманометрДМ,вакуумметр

---

В,

нижний МН_н и верхний МН_в манометры, а также воздушный насос, с помощью которого изменяют давление на свободной поверхности жидкости в сосуде Б1.



Рис. 3. Опытная установка

4. Порядок проведения испытаний

1. 
   Сосуд Б1 с помощью трехходового крана ТК2 сообщить с атмосферой.
   
2. 
   Подключить все приборы давления. Вакуумметр В и верхний манометр МН_в должны показывать 0. Уровни воды в пьезометре П и в водомерном стекле 1 должны совпадать.
   
3. 
   Определить цену деления манометров МН_в, МН_н и вакуумметра В, занести в таблицу 1.
   
4. 
   Записать показания приборов при атмосферном давлении на свободной поверхности жидкости (р₀ = р_ат ).
   
5. 
   Сосуд Б1 соединить кранами ТК2 и ТК3 с воздушным насосом так, чтобы можно было создать на свободной поверхности избыточное давление (р₀ > р_ат). Вакуумметр В отключить от сосуда краном ТК4. Создать с помощью воздушного насоса избыточное давление на свободной поверхности и записать показания всех приборов в таблицу 1. Зарисовать положение ртути в дифференциальном манометре ДМ.
   
6. 
   Сосуд Б1 соединить кранами ТК2 и ТК3 с воздушным насосом так, чтобы можно было создать на свободной поверхности вакуум (р₀ < р_ат). Верхний манометр МНв от сосуда отключить краном ТК5, а вакуумметр В подключить. Создать с помощью воздушного насоса в сосуде вакуум и записать показания всех приборов в таблицу 1. Зарисовать положение ртути в дифференциальном манометре ДМ.
   

5. Измерение давления

5.1.ИзмерениедавленияпьезометромПьезометром называется вертикальная стеклянная трубка, верхний конец

---