Файл: Граменицкий В.Н. Грузопоршневые измерительные приборы.pdf

П р и н ц и п и а л ь н ая

схема

манометра МП-2,5, разработанная в

1952 г., показана на рис. 6. Она состоит из поршневой

пары (ци­

линдр и поршень

с грузоприемным

устройством) и

резервуара,

установленного на

некоторой

высоте

и соединенного с

поршневой

веденной

площади

поршня

составляет

1 см2 , о б щ а я масса

ттах

всего

комплекта

грузов 2,5

кг.

Манометр МП-2,5 построенный по схе­

ме, изображенной

на

рис. 6,

является

первым прибором,

в

котором

применен

неуплотненный уравновешенный

пор­

л ; + р о = 5 ' - і - ^ ( і - - ^ - ) ,

(іѵ.2)

где Ра' — абсолютное давление

в

резервуаре

(на

уровне

жидко ­

сти); Р0=Н0у

— давление

столба

жидкости высотой

Н0

с удельным

весом у; В'

— атмосферное

давление (вне прибора)

на

уровне

тор­

ца поршня; т' — масса поршня,

грузоприемного

диска

и

тари-

ровочных грузов, наложенных

при первом

уравновешивании

на

грузоприемный диск.

шивании

(на уровне жидкости) обозначить через

Р"а

, а атмосфер­

ное давление на уровне торца поршня — через В",

то

условие рав ­

новесия

примет вид

"lg (t

Рв

(ІѴ.З)

P l + P 0 = B ' ' + ' ^ f l l - ^ \ ,

PM

где

in" — масса

поршня, грузоприемного

устройства

и грузов, на­

ложенных при втором уравновешивании .

Из формул

(ІѴ.2) — (ІѴ.З) получим

Р"л

- Р'л

-і- В' -

В" = »J^JOL

g ( i _ J ï |

( i v . 4 )

Уравнение (IV.4)

является общим дл я приборов,

построенных

по

данной схеме. Оно может

быть приведено к виду,

определяюще ­

му избыточное давление, разрежение,

атмосферное и абсолютное

давления .

Д л я приведения

уравнения (IV.4)

к

более удобному для приме­

нения виду найдем

предварительно

выражение, определяющее ве­

другом уровне, расположенном ниже этого

уровня на расстоянии,

равном Н, абсолютное

давление.

Р а н ^ Р а

+ И1о,

(IV.5)

где

у'в — среднее значение удельного

веса воздуха на участке меж­

ду

указанными уровнями.

Обозначив удельный вес воздуха

при нормальном атмосферном

давлении В0 через ув,

можем написать

р*н

+ р*

T » : Тв =

:

: В о

,

Л,„ = л ( І 4 - ^ - ) -

(ІѴ.6)

ВН = В(\ - Ь 7 - ^ - ) ,

(ІѴ.7)

где

ßtf

и В — соответственно

атмосферное

давление

на двух

уров­

нях,

отстоящих друг от друга

на расстоянии

Н.

П р и н и м а я далее во внимание,

что избыточное давление и

раз ­

режение

равны разности

Р а — В , взятой

с соответствующим

з н а к о м ,

выражения,

аналогичные

формулам

(IV.6)

и (IV . 7), могут

быть

записаны и для этих величин.

Избыточное давление

на уровне,

расположенном

на

расстоя­

нии H ниже начального

уровня,

Р н = =

p(\+*ÜL\.

(IV.8)

Р а з р е ж е н и е

Р™„=РвЛК(і

+

^ У

(IV.9)

Здесь

через РВАКН

и Яв ак

обозначено

разрежение

или, как гово­

рят

иногда,

«вакуумметрическое»

давление

на указанных

уровнях .

В случае измерения избыточного давления прибором, построен­

ным

по схеме, приведенной на рис. 6, при первом уравновешивании

поршня

резервуар

сообщается

с атмосферой.

Следовательно, со­

гласно выражению

(IV.7) величины Р'я

и В',

входящие в

уравне ­

ние

(IV . 4), д о л ж н ы удовлетворять

условию

р-

=в'(\

—

!Щ.

Обозначив массу грузов, наложенных

на

грузоприемный

диск

при втором уравновешивании, через т, т. е. приняв

т" — m' = m,

из уравнения (IV.4)

получим

Р = 1М[\

— і » - ) + (В" — ß ' ) — •

(IV . 10)

F \

Р м /

Во

Атмосферное давление з а время двух уравновешиваний

поршня

может измениться не более чем на 0,1—0,2%, а высота столба

мас­

ла Н0 в приборе в разработанных конструкциях может

быть

не

более 100—120 см. Следовательно, второй член формулы

(IV.10)

составит менее 3 - 10 - 7 кгс/см2 , поэтому может быть отброшен.

Остановимся теперь

на чувствительности

манометра.