Даралтыг хэмжихийн тулд даралт хэмжигч ба барометрийг ашигладаг. Барометрийг атмосферийн даралтыг хэмжихэд ашигладаг. Бусад хэмжилтийн хувьд даралт хэмжигчийг ашигладаг. Даралт хэмжигч гэдэг үгнээс гаралтайхоёр Грек үгс: manos - сул, metreo - хэмжих.
Металл хоолойт даралт хэмжигч
Орших Төрөл бүрийн төрөлдаралт хэмжигч. Тэдгээрийн хоёрыг илүү нарийвчлан авч үзье. Дараах зураг нь хоолой хэлбэртэй металл даралт хэмжигчийг харуулж байна.
Үүнийг 1848 онд Франц хүн Э.Бурдон зохион бүтээжээ. Дараах зурагт түүний дизайныг харуулав.
Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь: нуман хэлбэрээр нугалж буй хөндий хоолой (1), сум (2), араа (3), цорго (4), хөшүүрэг (5).
Хоолойн даралт хэмжигчийг ажиллуулах зарчим
Хоолойн нэг төгсгөл нь битүүмжлэгдсэн байна. Хоолойн нөгөө үзүүрт цорго ашиглан даралтыг хэмжих шаардлагатай хөлөг онгоцонд холбогдсон байна. Хэрэв даралт нэмэгдэж эхэлбэл хоолой нь нугалж, улмаар хөшүүрэг дээр ажиллах болно. Хөшүүргийг сумтай араагаар холбосон тул даралт ихсэх тусам сум хазайж, даралтыг илтгэнэ.
Хэрэв даралт буурвал хоолой нь нугалж, сум нь эсрэг чиглэлд шилжинэ.
Шингэний даралт хэмжигч
Одоо өөр төрлийн даралт хэмжигчийг авч үзье. Дараах зурагт шингэний даралт хэмжигчийг харуулав. Энэ нь U хэлбэртэй байна.
Энэ нь U үсэгний хэлбэртэй шилэн хоолойноос бүрдэнэ. Энэ хоолойд шингэнийг хийнэ. Хоолойн төгсгөлүүдийн нэг нь резинэн хальсаар хучигдсан дугуй хавтгай хайрцагт резинэн хоолойг ашиглан холбогдсон байна.
Шингэний даралт хэмжигчний ажиллах зарчим
Эхний байрлалд хоолой дахь ус ижил түвшинд байх болно. Хэрэв резинэн хальсанд дарах юм бол даралт хэмжигчний нэг тохой дахь шингэний түвшин буурч, нөгөө хэсэгт нь нэмэгдэх болно.
Үүнийг дээрх зурагт үзүүлэв. Бид хуруугаараа хальсан дээр дардаг.
Бид хальсан дээр дарахад хайрцаг дахь агаарын даралт нэмэгддэг. Даралт нь хоолойгоор дамждаг бөгөөд шингэнд хүрч, түүнийг нүүлгэн шилжүүлдэг. Энэ тохой дахь түвшин буурах тусам хоолойн нөгөө тохой дахь шингэний түвшин нэмэгдэх болно.
Шингэний түвшний зөрүүгээр атмосферийн даралт болон хальсан дээрх даралтын хоорондох ялгааг шүүх боломжтой болно.
Дараах зурагт янз бүрийн гүн дэх шингэний даралтыг хэмжихэд шингэн даралт хэмжигчийг хэрхэн ашиглахыг харуулав.
Халаалтын системийг зохион бүтээх, ажиллуулахдаа хамгийн чухал үзүүлэлт, параметр нь хөргөлтийн даралт юм. At хэвийн даралт, гидравлик графикийн хүрээнд байрлах, ажилчин үйл явц явагдаж байнатасалдалгүйгээр хөргөлтийн бодис нь халаалтын системийн хамгийн алслагдсан цэгүүдэд хүрдэг. Хэрэв даралт нь эгзэгтэй цэгээс хэтэрвэл дамжуулах хоолой тасрах аюултай. Даралт зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс доош унах үед хөндий үүсэх аюул тулгардаг - агаарын бөмбөлөг үүсэх, улмаар дамжуулах хоолойн зэврэлт, сүйрэлд хүргэдэг. Даралтын түвшинг шаардлагатай түвшинд байлгахын тулд тэдгээрийг байнга хянаж байх хэрэгтэй. Даралт хэмжигчийг яг юунд ашигладаг вэ - энэ даралтыг хэмждэг төхөөрөмжүүд.
Даралт гэдэг нь гадаргууд перпендикуляр үйлчилж буй хүчийг тухайн гадаргуугийн талбайд харьцуулсан харьцаа юм. Даралт нь цус харвалтыг ихээхэн тодорхойлдог технологийн процесс, технологийн төхөөрөмжүүдийн төлөв байдал, тэдгээрийн ажиллах горим.
Даралтын төрлүүд:
- Агаар мандлын (барометрийн) даралт нь дэлхийн агаар мандлын агаарын баганын массаас үүссэн даралт юм.
- Үнэмлэхүй даралт гэдэг нь үнэмлэхүй тэгээс хэмжсэн атмосферийн даралтыг харгалзан үзсэн нийт даралт юм.
- Илүүдэл даралт нь үнэмлэхүй ба барометрийн даралтын зөрүү юм.
- Вакуум (ховор) нь барометр ба үнэмлэхүй даралтын ялгаа юм.
- Дифференциал даралт гэдэг нь хэмжсэн хоёр даралтын зөрүү бөгөөд аль нь ч орчны даралт биш юм.
Хэмжсэн даралтын төрлөөс хамааран даралт хэмжигчийг дараахь байдлаар хуваана.
- хэт даралт хэмжигч,
- үнэмлэхүй даралт хэмжигч,
- барометр,
- вакуум хэмжигч,
- даралт ба вакуум хэмжигч - илүүдэл ба вакуум даралтыг хэмжих зориулалттай;
- даралт хэмжигч - бага илүүдэл даралтын даралт хэмжигч (40 кПа хүртэл);
- ноорог хэмжигч - 40 кПа хүртэлх хэмжилтийн дээд хязгаартай вакуум хэмжигч;
- дифференциал даралт хэмжигч - даралтын зөрүүг хэмжих хэрэгсэл.
Даралт хэмжигчийг ажиллуулах ерөнхий зарчим нь хэмжсэн даралтыг зарим мэдэгдэж буй хүчээр тэнцвэржүүлэхэд суурилдаг. Ашиглалтын зарчмын дагуу даралт хэмжигчийг дараахь байдлаар хуваана.
- шингэний даралт хэмжигч;
- хаврын даралт хэмжигч;
- мембран даралт хэмжигч;
- цахилгаан контактын даралт хэмжигч (ECM);
- дифференциал даралт хэмжигч.
Шингэний даралт хэмжигчдэд хэмжсэн даралт буюу даралтын зөрүүг тэнцвэржүүлнэ гидростатик даралтшингэний багана. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь судаснуудтай харилцах зарчмыг ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн дээрх даралт тэнцүү байх үед ажлын шингэний түвшин давхцаж, тэдгээрийн дээрх даралт нь тэгш бус байх үед тэдгээр нь аль нэг хөлөг онгоцны илүүдэл даралтыг тэнцвэржүүлдэг байрлалыг эзэлдэг. нөгөө дэх илүүдэл шингэний баганын гидростатик даралтаар. Ихэнх шингэний даралт хэмжигч нь ажлын шингэний харагдахуйц түвшинтэй байдаг бөгөөд түүний байрлал нь хэмжсэн даралтын утгыг тодорхойлдог. Эдгээр төхөөрөмжийг лабораторийн практикт болон зарим үйлдвэрүүдэд ашигладаг.
Ажлын шингэний түвшинг шууд ажигладаггүй шингэний дифференциал даралт хэмжигч бүлэг байдаг. Сүүлийнхийг өөрчлөх нь хөвөгчийг хөдөлгөх эсвэл өөр төхөөрөмжийн шинж чанарыг өөрчлөхөд хүргэдэг бөгөөд энэ нь унших төхөөрөмж ашиглан хэмжсэн утгыг шууд зааж өгөх эсвэл түүний утгыг хол зайд хөрвүүлэх, дамжуулах боломжийг олгодог.
Ихэнх өргөн хэрэглээДаралтыг хэмжих хэрэгслүүдийн дунд пүршний даралт хэмжигч олдсон. Тэдний давуу тал нь дизайны хувьд энгийн, найдвартай, 0.01-ээс 400 МПа (0.1-ээс 4000 бар) хүртэлх өргөн хүрээний дунд даралтыг хэмжихэд тохиромжтой.
Деформацийн даралт хэмжигчдийн уян мэдрэмтгий элементүүд:
a - хоолой хэлбэрийн булаг;
б - хөөрөг;
c, d - хавтгай ба атираат мембран;
d - мембран хайрцаг;
e - хатуу төвтэй сул мембран
Пүршний даралт хэмжигчний мэдрэмтгий элемент нь эллипсоид эсвэл зууван хөндлөн огтлолын хөндий, муруй хоолой бөгөөд даралтын дор хэв гажилт үүсгэдэг. Хоолойн нэг төгсгөл нь битүүмжлэгдсэн, нөгөө нь холбох хэрэгсэлд холбогдсон бөгөөд түүгээр дамжуулан даралтыг хэмжих орчинд холбогддог. Хоолойн хаалттай төгсгөл нь жолооч, арааны сектор, тэнхлэгтэй араа, даралт хэмжигч заагч зэргээс бүрдэх тулгуур дээр суурилуулсан дамжуулах механизмтай холбогдсон байна. Салбарын шүд ба араа хоорондын зөрүүг арилгахын тулд спираль булаг ашигладаг. Хуваарь нь даралтын нэгжээр (паскаль эсвэл бар) төгссөн бөгөөд сум нь хэмжсэн орчны илүүдэл даралтын шууд утгыг харуулна. Даралт хэмжигч механизм нь орон сууцанд байрладаг. Хэмжсэн даралт нь хоолойд ордог бөгөөд энэ даралтын нөлөөн дор шулуун болох хандлагатай байдаг, учир нь гаднах гадаргуугийн талбай нь илүү их талбайдотоод гадаргуу. Хоолойн чөлөөт төгсгөлийн хөдөлгөөн нь тодорхой өнцгөөр эргэлддэг сум руу дамжуулах механизмаар дамждаг. Хэмжсэн даралт ба хоолойн хэв гажилтын хооронд шугаман хамаарал байдаг бөгөөд даралт хэмжигчтэй харьцуулахад хазайсан сум нь даралтын утгыг харуулж байна.
Мембран даралт хэмжигчийг ажиллуулах зарчим нь пневматик нөхөн олговор дээр суурилдаг бөгөөд хэмжсэн даралтаас үүссэн хүчийг мембран хайрцагны уян хатан хүчээр тэнцвэржүүлдэг.
Төхөөрөмжийн мэдрэмтгий элемент нь хоёр мембранаас гагнаж, мембран хайрцаг үүсгэдэг 1. Хэмжсэн даралтыг хайрцагны дотоод хөндийд холбох хэрэгслээр хангадаг. Агаар мандлын болон хэмжсэн даралтын зөрүүний нөлөөн дор хайрцаг нь эзэлхүүнийг өөрчилдөг бөгөөд энэ нь дээд мембраны хатуу төвийг хөдөлгөж, оосор 2, хөшүүрэг 3-аар дамжуулан төхөөрөмжийн зүү 4-ийг хөдөлгөдөг.
Цахилгаан контактын даралт хэмжигч (ECM) нь автомат удирдлага, зохицуулалт, дохиоллын системд ашиглагддаг. Хуваарийн доторх хамгийн бага ба хамгийн их даралтыг тохируулсан хоёр тусгай сум нь цахилгаан хэлхээний контактуудтай. Хөдөлгөөнт сум нь контактуудын аль нэгэнд хүрэх үед хэлхээ хаагдах бөгөөд энэ нь дохиог илгээх эсвэл даралт хэмжигч холбогдсон системийн харгалзах үйлдлийг үүсгэдэг.
1 - индекс сум; 2 ба 3 - цахилгаан контактын тохиргоо; 4 ба 5 - хаалттай ба нээлттэй контактуудын бүсүүд; 6 ба 7 - нөлөөллийн объектууд.
Хувилбар 1 - богино залгааны нэг контакттай;
Хувилбар 2 - нэг контакттай нээх;
Хувилбар 3 - хоёр контакттай нээлттэй нээлттэй;
Хувилбар 4 - богино залгааны хоёр контакттай;
Хувилбар 5 - хоёр контакттай нээлттэй богино;
Хувилбар 6 - богино залгааны нээлттэй хэлхээний хоёр контакттай.
Цахилгаан даралт хэмжигчтэй стандарт диаграмүйл ажиллагаа, үүнийг Зураг a). Даралт нэмэгдэж, тодорхой утгад хүрэх үед цахилгаан контакттай заагч сум 1 4-р бүсэд орж, үндсэн контакт 2-ыг ашиглан хаагдана. цахилгаан хэлхээтөхөөрөмж. Хэлхээ хаах нь эргээд нөлөөллийн объект 6-г ашиглалтад оруулахад хүргэдэг.
ECM-ийн төрлүүд:
- Микро унтраалга дээрх цахилгаан контактын даралт хэмжигч: чичиргээнд тэсвэртэй (шингэнээр дүүрсэн), үйлдвэрлэлийн зориулалттай, зэвэрдэггүй ган хайрцагт, зэврэлтэнд тэсвэртэй хавтгай мембран эсвэл хоолойн пүрштэй.
- Соронзон механик контакттай цахилгаан контактын даралт хэмжигч: хавтгай эсвэл хоолойн мембрантай зэврэлтэнд тэсвэртэй, үйлдвэрлэлийн зориулалттай.
- Дэлбэрэлтээс хамгаалагдсан цахилгаан контакттай даралт хэмжигч: тэсрэлтээс хамгаалах бүрхүүлтэй зэвэрдэггүй гангаар хийсэнэсвэл хөнгөн цагааны хайлш, мөн нам даралтын зориулалтаар ашигладаг.
- Дифференциал диафрагмын даралт хэмжигчийг хийн шүүлтүүр эсвэл урсгал хэмжигч хязгаарлалтын төхөөрөмж дэх даралтын уналтыг хэмжихэд ашигладаг.
Ихэнх даралт хэмжигчдэд өгөгдлийг тодорхойлох, тооцоолох технологи нь тусгай хэмжих нэгжид, жишээлбэл, хөөрөгний нэгж дэх хэв гажилтын процесст суурилдаг. Энэ элемент нь даралтын өөрчлөлтийг мэдэрдэг индикаторын үүрэг гүйцэтгэдэг. Блок нь даралтын үзүүлэлтүүдийн ялгаа хөрвүүлэгч болж хувирдаг - хэрэглэгч төхөөрөмж дээрх заагч сумыг хөдөлгөх хэлбэрээр мэдээллийг хүлээн авдаг. Нэмж дурдахад хэмжилтийн спектрийг бүхэлд нь хамарсан өгөгдлийг Паскаль хэлээр танилцуулж болно. Мэдээллийг харуулах энэ аргыг жишээ нь Testo 510 дифференциал даралт хэмжигчээр хангадаг бөгөөд энэ нь хэмжилтийн явцад хэрэглэгч үүнийг гартаа барих шаардлагагүй болгодог. арын талТөхөөрөмж нь тусгай соронзтой.
DS төрлийн хөөрөгтэй дифференциал даралт хэмжигч:
a - хөөрөгний блокийн диаграмм; б - Гадаад төрх; 1 - ажлын хөөрөг; 2 - цахиурын органик шингэн; 3 - хөөрөгний дотоод хөндий; 4 - саваа; 5 - булаг шанд; 6 - тогтмол шил; 7 - хөшүүрэг; 8 - урагдсан; 9 - тэнхлэг; 10 - резинэн цагираг; 11 - долгион; 12, 13 - унтрах ба тэнцүүлэх хавхлагууд
Механик төхөөрөмжид гол үзүүлэлт нь хөшүүргийн системээр удирддаг сумны байршил юм. Систем дэх өөрчлөлтүүд нөлөө үзүүлэхээ болих хүртэл заагч хөдөлнө тодорхой хүч чадал. Энэ системийн сонгодог жишээ бол DM 3538M цувралын дифференциал даралт хэмжигч бөгөөд энэ нь пропорциональ дельта (даралтын зөрүү) хувиргалтыг хангаж, үр дүнг нэгдсэн дохио хэлбэрээр операторт өгдөг.
Шингэний даралт хэмжигч буюу дифференциал даралт хэмжигчдэд хэмжсэн даралт буюу даралтын зөрүүг шингэний баганын даралтаар тэнцвэржүүлнэ. Шингэний даралт хэмжигч ашиглан даралтыг хэмжих нь хэрэглэсэн даралтаас хамааран шилэн хэмжих хоолой дахь ажлын шингэний баганын (түвшин) өндрийн өөрчлөлтөд суурилдаг. Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг манометрийн (ажлын) шингэн нь этилийн спирт, нэрмэл ус, мөнгөн ус юм. Эдгээр бодисуудын хэрэглээ нь тэдний тогтвортой байдалтай холбоотой байдаг физик шинж чанар, бага зуурамтгай чанар, хана чийглэхгүй.
Даралтыг хэмжих процессыг өндөр нарийвчлалтайгаар хийж болно. Төхөөрөмжийн энгийн байдал, хэмжихэд хялбар байдал нь шингэний даралт хэмжигчийг өргөнөөр ашиглах шалтгаан болдог.
Энэ төрлийн төхөөрөмжүүдэд хоёр хоолой орно (У-ий тухайөөр,Зураг 6.1 А) ба нэг хоолойт аяга (Зураг 6.1 б) даралт хэмжигч, түүнчлэн микроманометр.
а) б)
Зураг 6.1 - U хэлбэрийн диаграмм ( А) ба нэг хоолойт аяга даралт хэмжигч ( б)
Хоёр хоолойт даралт хэмжигч нь илүүдэл даралт эсвэл даралтын зөрүүг хэмжих зориулалттай. Багажны жин нь ихэвчлэн хөдөлгөөнтэй байдаг. Хэмжилтийг эхлүүлэхийн өмнө U хэлбэрийн даралт хэмжигчийг агаар мандалд холбож, тэгийг шалгана уу. Энэ тохиолдолд ажлын шингэний түвшинг ижил хэвтээ чиглэлд тогтооно ab. Багажны жинг хөдөлгөснөөр жингийн тэг тэмдгийг тогтоосон шингэний түвшинтэй зэрэгцүүлнэ. Хоолойн нэг гулзайлтыг даралтыг хэмжих ёстой саванд холбоход шингэн нь хэмжсэн даралтыг H өндөртэй шингэний баганын даралтаар тэнцвэржүүлэх хүртэл хөдөлдөг. Нэг хоолой дахь шингэний түвшин нэмэгдэж, нөгөө хоолойд шингэний түвшин нэмэгддэг. буурч, H баганын өндрийг хоёр уншилтын зөрүүгээр тодорхойлно. U хэлбэрийн даралт хэмжигчүүдийн энэ сул тал нь савнаас бүрдэх аяга даралт хэмжигчд хэсэгчлэн арилдаг. өөр өөр диаметртэй. Хэмжсэн даралтыг эерэг (өргөн) саванд нийлүүлж, сөрөг нимгэн хоолойн дагуу нэг уншилтаар түвшний зөрүүг тодорхойлно.
Хэсгийн хувьд а-б(Зураг 6.1 А) дараах хүчний тэгш байдал үнэн байна:
Хаана Ра ба Р б
- үнэмлэхүй ба атмосферийн даралт, Па; f - хэмжих хоолойн нээлхийн талбай, м2; H - шингэний баганын өндөр, м;
- ажлын шингэний нягт, кг / м 3; g
- чөлөөт уналтын хурдатгал, м/с 2.
(6.2) илэрхийллийг хувиргаснаар бид дараахь зүйлийг олж авна.
Илүүдэл даралтыг хэмжихдээ ажлын шингэний өсөлтийн өндөр нь хоолойн хөндлөн огтлолын хэмжээнээс хамаардаггүй нь ойлгомжтой. Төхөөрөмжтэй ажиллахад тохь тухтай байх нөхцөлийг харгалзан (даралт хэмжигч хоолойн өндрийг хязгаарлах) 0.15-0.2 МПа-ийн илүүдэл даралтыг хэмжихдээ бага даралт, ус эсвэл мөнгөн ус ашиглахыг зөвлөж байна согтууруулах ундаа.
Хэмжилтийн алдаа хэт их болж байгаа тул жижиг илүүдэл даралт, вакуумыг хэмжихэд аяга болон U хэлбэрийн даралт хэмжигчийг ашиглах боломжгүй. Эдгээр тохиолдолд налуу хоолой (микроманометр) бүхий тусгай аяга даралт хэмжигчийг ашигладаг.
Зураг 6.2 – Налуу хоолой бүхий микроманометрийн диаграмм
Налуу хоолойг ашиглах (Зураг 6.2) нь өнцгийг багасгах боломжийг олгодог
, шингэний баганын өсөлтийн ижил өндөрт h
түүний уртыг нэмэгдүүлэх нь тооллогын нарийвчлалаас давсан. Шингэний баганын урт ба өндрийн хэмжилт нь хамаарлаас хамаарна h
=
л
нүгэл
.
Эндээс
. Хоолойн өнцгийг өөрчлөх
, та төхөөрөмжийн хэмжилтийн хязгаарыг өөрчилж болно. Хамгийн бага өнцөгхоолойн хазайлт 8-10 °. Багажны алдаа нь эцсийн хуваарийн утгын ±0.5% -иас хэтрэхгүй байна.
Шингэний даралт хэмжигч буюу дифференциал даралт хэмжигчдэд хэмжсэн даралт буюу даралтын зөрүүг шингэний баганын даралтаар тэнцвэржүүлнэ. Шингэний даралт хэмжигч ашиглан даралтыг хэмжих нь хэрэглэсэн даралтаас хамааран шилэн хэмжих хоолой дахь ажлын шингэний баганын (түвшин) өндрийг өөрчлөхөд суурилдаг. Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг манометрийн (ажлын) шингэн нь этилийн спирт, нэрмэл ус, мөнгөн ус юм. Эдгээр бодисуудын хэрэглээ нь тэдгээрийн физик шинж чанарын тогтвортой байдал, бага зуурамтгай чанар, ханыг чийгшүүлэхгүй байхтай холбоотой юм.
Даралт хэмжих процессыг ашиглан хийж болно өндөр зэрэгтэйнарийвчлал. Төхөөрөмжийн энгийн байдал, хэмжихэд хялбар байдал нь шингэний даралт хэмжигчийг өргөнөөр ашиглах шалтгаан болдог.
Энэ төрлийн төхөөрөмжүүдэд хоёр хоолой ( У-хэлбэр, зураг. 15.1) ба нэг хоолойт (аяга, 15.2-р зураг) даралт хэмжигч, түүнчлэн микроманометр.
У ab
|
|
Хоёр хоолойт даралт хэмжигч (ГОСТ 9933-75) нь илүүдэл даралт эсвэл даралтын зөрүүг хэмжих зориулалттай. Багажны жин нь ихэвчлэн хөдөлгөөнтэй байдаг. Хэмжилтийг эхлүүлэхийн өмнө хоёр тохойг агаар мандалд холбож тэгийг шалгана уу У-хэлбэрийн даралт хэмжигч. Энэ тохиолдолд ажлын шингэний түвшинг ижил хэвтээ чиглэлд тогтооно ab. Багажны жинг хөдөлгөснөөр жингийн тэг тэмдгийг тогтоосон шингэний түвшинтэй зэрэгцүүлнэ.
Хоолойн нэг гулзайлтыг даралтыг хэмжих шаардлагатай саванд холбоход шингэн баганын өндрийн даралтаар хэмжсэн даралтыг тэнцвэржүүлэх хүртэл шингэн хөдөлдөг. Н. Нэг хоолойд шингэний түвшин нэмэгдэж, нөгөө нь багасдаг тул баганын өндөр Нхоёр уншилтын зөрүүгээр тодорхойлогддог. Энэ сул тал У-хэлбэрийн даралт хэмжигчийг янз бүрийн диаметртэй савнаас бүрдэх аяга даралт хэмжигч хэсэгт хэсэгчлэн арилгадаг. Хэмжсэн даралтыг эерэг (өргөн) саванд хийж, сөрөг нимгэн хоолойн дагуу нэг уншилтаар түвшний зөрүүг тодорхойлно.
1-1-р хэсгийн хувьд (Зураг 15.1) дараах хүчний тэгш байдал үнэн байна.
Хаана х аТэгээд r b - үнэмлэхүй ба атмосферийн даралт, Па;
е - хэмжих хоолойн нээлхийн талбай, м 2;
Н - шингэний баганын өсөлтийн өндөр, м;
Р - ажлын шингэний нягт, кг / м 3;
g - чөлөөт уналтын хурдатгал, м/с 2.
(15.2) илэрхийллийг хувиргаснаар бид дараахь зүйлийг олж авна.
P ex =P a -P b =Hpg. (15.3)
Илүүдэл даралтыг хэмжихдээ ажлын шингэний өсөлтийн өндөр нь төхөөрөмжийг ашиглахад хялбар нөхцлөөс хамааран хоолойн хөндлөн огтлолын хэмжээнээс хамаардаггүй нь тодорхой байна даралт хэмжигч хоолой), илүүдэл даралтыг хэмжихдээ 0.15-0.2 МПа ажлын шингэнд мөнгөн ус, бага даралтанд ус эсвэл архи хэрэглэхийг зөвлөж байна.
Аяга ба У-хэлбэрийн даралт хэмжигчийг жижиг илүүдэл даралт, вакуумыг хэмжихэд ашиглах боломжгүй, учир нь хэмжилтийн алдаа хэт их болдог. Эдгээр тохиолдолд налуу хоолой (микроманометр) бүхий тусгай аяга даралт хэмжигчийг ашигладаг. Налуу хоолойг ашиглах (Зураг 15.3) нь шингэний баганын h өсөлтийн ижил өндөрт φ өнцгийг багасгах замаар түүний уртыг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь уншилтын нарийвчлалыг нэмэгдүүлдэг. Шингэний баганын урт ба өндрийн хэмжилт нь хамаарлаас хамаарна. Эндээс хоолойн өнцгийг өөрчлөх φ
, та төхөөрөмжийн хэмжилтийн хязгаарыг өөрчилж болно. Хоолойн налуугийн хамгийн бага өнцөг нь 8-10 ° байна. Багажны алдаа нь эцсийн хуваарийн утгын ±0.5% -иас хэтрэхгүй байна.
Үйл ажиллагааны зарчим
Даралт хэмжигчийг ажиллуулах зарчим нь хэмжсэн даралтыг гуурсан пүрш эсвэл илүү мэдрэмтгий хоёр ялтсан мембраны уян хатан хэв гажилтын хүчээр тэнцвэржүүлэхэд суурилдаг бөгөөд тэдгээрийн нэг төгсгөл нь бэхэлгээнд битүүмжилсэн, нөгөө тал нь холбосон байна. уян мэдрэгч элементийн шугаман хөдөлгөөнийг заах сумны дугуй хөдөлгөөн болгон хувиргадаг трибик секторын механизм руу саваа.
Сортууд
Илүүдэл даралтыг хэмжих хэрэгсэлд дараахь зүйлс орно.
Даралт хэмжигч - 0.06-аас 1000 МПа хүртэлх хэмжилт бүхий багаж (Илүүдэл даралтыг хэмжих - үнэмлэхүй ба барометрийн даралтын эерэг зөрүү)
Вакуум хэмжигч нь вакуум (агаар мандлын доорх даралт) (хасах 100 кПа хүртэл) хэмжих төхөөрөмж юм.
Даралт ба вакуум хэмжигч нь илүүдэл (60-аас 240,000 кПа) ба вакуум (хасах 100 кПа хүртэл) даралтыг хэмждэг даралт хэмжигч юм.
Даралт хэмжигч - 40 кПа хүртэлх жижиг илүүдэл даралтын даралт хэмжигч
Таталтын тоолуур - хасах 40 кПа хүртэлх хязгаартай вакуум хэмжигч
±20 кПа-аас ихгүй хэт хязгаартай даралтын даралт ба вакуум хэмжигч
Өгөгдлийг ГОСТ 2405-88 стандартын дагуу өгсөн болно
Дотоодын болон импортын ихэнх даралт хэмжигчийг нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн стандартын дагуу үйлдвэрлэдэг тул даралт хэмжигч; төрөл бүрийн брэндүүдбие биенээ солих. Даралт хэмжигчийг сонгохдоо та мэдэх хэрэгтэй: хэмжилтийн хязгаар, биеийн диаметр, төхөөрөмжийн нарийвчлалын ангилал. Холбох хэсгийн байршил, утас нь бас чухал юм. Эдгээр өгөгдөл нь манай улс болон Европт үйлдвэрлэсэн бүх төхөөрөмжүүдийн хувьд ижил байна.
Мөн үнэмлэхүй даралтыг хэмждэг даралт хэмжигчүүд байдаг, өөрөөр хэлбэл илүүдэл даралт + атмосфер
Агаар мандлын даралтыг хэмждэг төхөөрөмжийг барометр гэж нэрлэдэг.
Даралт хэмжигчүүдийн төрлүүд
Элементийн дизайн, мэдрэмжээс хамааран шингэн, жин, хэв гажилтын даралт хэмжигч (гуурсан пүрш эсвэл мембрантай) байдаг. Даралт хэмжигч нь нарийвчлалын ангилалд хуваагдана: 0.15; 0.25; 0.4; 0.6; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0 (тоо бага байх тусам төхөөрөмж илүү нарийвчлалтай болно).
Даралт хэмжигчүүдийн төрлүүд
Зорилгоороо даралт хэмжигчийг техникийн - ерөнхий техникийн, цахилгаан контакт, тусгай, өөрөө бүртгэх, төмөр зам, чичиргээнд тэсвэртэй (глицеринээр дүүргэсэн), хөлөг онгоц, лавлагаа (загвар) гэж хувааж болно.
Ерөнхий техникийн: Зэсийн хайлшийг түрэмгийлдэггүй шингэн, хий, уурыг хэмжихэд зориулагдсан.
Цахилгаан холбоо: цахилгаан холбоо барих механизм байгаа тул хэмжсэн орчинг тохируулах чадвартай. Энэ бүлгийн хамгийн алдартай төхөөрөмжийг EKM 1U гэж нэрлэж болно, гэхдээ энэ нь удаан хугацаагаар зогссон.
Тусгай: хүчилтөрөгч - тосыг арилгах шаардлагатай, учир нь заримдаа цэвэр хүчилтөрөгчтэй харьцах механизмыг бага зэрэг бохирдуулах нь дэлбэрэлтэд хүргэдэг. Ихэнхдээ тохиолдлуудад байдаг цэнхэр өнгө O2 (хүчилтөрөгч) дээрх тэмдэглэгээтэй; ацетилен - зэсийн хайлшийг хэмжих механизмыг үйлдвэрлэхэд зөвшөөрдөггүй, учир нь ацетилентэй харьцах үед тэсрэх аюултай ацетилен зэс үүсэх аюултай; аммиак - зэврэлтэнд тэсвэртэй байх ёстой.
Лавлагаа: илүү их байх дээд зэрэглэлийннарийвчлал (0.15; 0.25; 0.4) эдгээр төхөөрөмжийг бусад даралт хэмжигчийг шалгахад ашигладаг. Ихэнх тохиолдолд ийм төхөөрөмжийг поршений даралт хэмжигч эсвэл шаардлагатай даралтыг бий болгох чадвартай бусад суурилуулалтанд суурилуулдаг.
Усан онгоцны даралт хэмжигч нь голын болон далайн флотод ашиглах зориулалттай.
Төмөр зам: Төмөр замын тээвэрт ашиглах зориулалттай.
Өөрөө бичлэг хийх: даралтын хэмжүүрийн ажлын графикийг диаграмын цаасан дээр хуулбарлах боломжийг олгодог орон сууцанд даралт хэмжигч.
Дулаан дамжуулалтын
Дулаан дамжилтын хэмжигч нь даралттай хийн дулаан дамжуулалтын бууралт дээр суурилдаг. Эдгээр даралт хэмжигч нь гүйдэл дамжуулах үед халдаг судалтай байдаг. Судасны температурыг хэмжихийн тулд термопар эсвэл эсэргүүцэх температур мэдрэгч (DOTS) ашиглаж болно. Энэ температур нь судал нь дулааныг хүрээлэн буй хий рүү дамжуулах хурд, улмаар дулаан дамжуулалтаас хамаарна. Пирани хэмжигчийг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд энэ нь нэг цагаан алтны судалтай нэгэн зэрэг ашиглагддаг. халаалтын элементмөн DOTS шиг. Эдгээр даралт хэмжигч нь 10-10−3 ммМУБ-ын нарийвчлалтай заалтуудыг өгдөг. Урлаг., гэхдээ тэд нэлээд мэдрэмтгий байдаг химийн найрлагахэмжсэн хий.
[засварлах]Хоёр утас
Нэг утсан ороомог нь халаагуурт ашиглагддаг бол нөгөө нь конвекцоор температурыг хэмжихэд ашиглагддаг.
Пирани даралт хэмжигч (нэг утас)
Пирани даралт хэмжигч нь хэмжиж буй даралтанд өртсөн металл утаснаас бүрдэнэ. Утас нь дамжин урсах гүйдлээр халааж, хүрээлэн буй хийгээр хөргөнө. Хийн даралт буурах тусам хөргөлтийн нөлөө буурч, утасны тэнцвэрийн температур нэмэгддэг. Утасны эсэргүүцэл нь температурын функц юм: утсан дээрх хүчдэл ба түүгээр урсах гүйдлийг хэмжих замаар эсэргүүцлийг (мөн хийн даралтыг) тодорхойлж болно. Энэ төрлийн даралт хэмжигчийг анх Марчелло Пирани зохион бүтээжээ.
Термопар ба термистор хэмжигч нь ижил төстэй байдлаар ажилладаг. Ялгаа нь термопар ба термисторыг судлын температурыг хэмжихэд ашигладаг.
Хэмжих хүрээ: 10−3 - 10 ммМУБ. Урлаг. (ойролцоогоор 10−1 - 1000 Па)
Ионжуулалтын даралт хэмжигч
Ионжуулалтын даралт хэмжигч нь хамгийн мэдрэмтгий байдаг хэмжих хэрэгсэлмаш бага даралтын хувьд. Тэд хийг электроноор бөмбөгдөх үед үүссэн ионуудыг хэмжих замаар даралтыг шууд бусаар хэмждэг. Хийн нягт бага байх тусам цөөн тооны ион үүсэх болно. Ионы даралт хэмжигчийг тохируулах нь тогтворгүй бөгөөд хэмжсэн хийн шинж чанараас хамаардаг бөгөөд энэ нь үргэлж мэдэгддэггүй. Тэдгээрийг McLeod-ийн даралт хэмжигчтэй харьцуулах замаар тохируулж болно, энэ нь илүү тогтвортой, химийн бодисоос хамааралгүй юм.
Термион электронууд нь хийн атомуудтай мөргөлдөж, ион үүсгэдэг. Ионууд нь коллектор гэж нэрлэгддэг тохиромжтой хүчдэлээр электрод руу татагддаг. Коллекторын гүйдэл нь иончлолын хурдтай пропорциональ бөгөөд энэ нь системийн даралтын функц юм. Тиймээс коллекторын гүйдлийг хэмжих нь хийн даралтыг тодорхойлох боломжийг олгодог. Ионжуулалтын даралт хэмжигч хэд хэдэн дэд төрөл байдаг.
Хэмжилтийн хүрээ: 10−10 - 10−3 ммМУБ. Урлаг. (ойролцоогоор 10−8 - 10−1 Па)
Ихэнх ион хэмжигч нь халуун катод, хүйтэн катод гэсэн хоёр төрөлтэй. Гурав дахь төрөл, эргэдэг ротортой даралт хэмжигч нь эхний хоёроос илүү мэдрэмтгий, үнэтэй тул энд авч үзэхгүй. Халуун катодын хувьд цахилгаанаар халсан утас үүсдэг электрон цацраг. Электронууд даралт хэмжигчээр дамжин өнгөрч, эргэн тойрон дахь хийн молекулуудыг ионжуулдаг. Үүссэн ионууд нь сөрөг цэнэгтэй электрод дээр хуримтлагддаг. Гүйдэл нь ионуудын тооноос хамаардаг бөгөөд энэ нь хийн даралтаас хамаарна. Халуун катодын даралт хэмжигч нь 10−3 ммМУБ даралтыг нарийн хэмждэг. Урлаг. 10−10 мм м.у.б хүртэл. Урлаг. Хүйтэн катодын даралт хэмжигчний зарчим нь адилхан бөгөөд зөвхөн өндөр хүчдэлийн цахилгаан цэнэгийн үүсэлтээр электронууд үүсдэг. Хүйтэн катодын даралт хэмжигч нь 10−2 ммМУБ даралтыг нарийн хэмждэг. Урлаг. 10−9 мм м.у.б хүртэл. Урлаг. Ионжуулалтын даралт хэмжигчийг тохируулах нь бүтцийн геометр, хэмжсэн хийн химийн найрлага, зэврэлт, гадаргуугийн хуримтлал зэрэгт маш мэдрэмтгий байдаг. Агаар мандлын болон маш бага даралтын үед асаалттай үед тэдгээрийн тохируулга нь ашиглагдах боломжгүй болно. Бага даралтын үед вакуумын найрлага нь ихэвчлэн урьдчилан таамаглах боломжгүй байдаг тул үнэн зөв хэмжихийн тулд масс спектрометрийг иончлолын даралт хэмжигчтэй хамт ашиглах ёстой.
Халуун катод
Баярд-Альпертын халуун катодын иончлолын хэмжигч нь ихэвчлэн триод горимд ажилладаг гурван электродоос бүрддэг бөгөөд катод нь судалтай байдаг. Гурван электрод нь коллектор, утас, тор юм. Коллекторын гүйдлийг цахилгаан тоолуураар пикоампаар хэмждэг. Сул ба газрын хоорондох боломжит ялгаа нь ихэвчлэн 30 вольт байдаг бол тогтмол хүчдэлийн дор сүлжээний хүчдэл нь 180-210 вольт бөгөөд хэрэв сүлжээг халаах замаар цахилгаан бөмбөгдөлт байхгүй бол энэ нь ойролцоогоор 565 вольтын өндөр потенциалтай байж болно. Хамгийн түгээмэл ион хэмжигч бол сүлжээн доторх жижиг ион коллектортой Баярд-Альперт халуун катод юм. Вакуум руу орох нүхтэй шилэн бүрхүүл нь электродыг хүрээлж болох боловч ихэвчлэн үүнийг ашигладаггүй бөгөөд даралт хэмжигчийг вакуум төхөөрөмжид шууд суулгаж, контактуудыг вакуум төхөөрөмжийн хананд керамик хавтангаар дамжуулдаг. Халуун катодын иончлолын хэмжигч нь хэзээ асаалттай байвал эвдэрч, тохируулга алдагдах боломжтой агаарын даралтэсвэл бүр бага вакуумд. Халуун катодын иончлолын даралт хэмжигчийг хэмжих нь үргэлж логарифм юм.
Судаснаас ялгарах электронууд торыг мөргөх хүртлээ хэд хэдэн удаа урагш болон урвуу чиглэлд хөдөлдөг. Эдгээр хөдөлгөөний явцад зарим электронууд хийн молекулуудтай мөргөлдөж, электрон-ион хос (электрон иончлол) үүсгэдэг. Ийм ионуудын тоо нь хийн молекулуудын нягтыг термионы гүйдлээр үржүүлсэнтэй пропорциональ бөгөөд эдгээр ионууд коллектор руу нисч, ионы гүйдэл үүсгэдэг. Хийн молекулуудын нягт нь даралттай пропорциональ байдаг тул ионы гүйдлийг хэмжих замаар даралтыг тооцдог.
Мэдрэмтгий байдал бага даралтХалуун катодын даралт хэмжигч нь фотоэлектрик эффектээр хязгаарлагддаг. Сүлжээнд цохиулсан электронууд нь рентген туяа үүсгэдэг бөгөөд энэ нь ион коллекторт фотоэлектрик дуу чимээ үүсгэдэг. Энэ нь хуучин халуун катодын хэмжигчүүдийн хүрээг 10−8 ммМУБ хүртэл хязгаарладаг. Урлаг. болон Баярд-Альперт ойролцоогоор 10−10 мм м.у.б. Урлаг. Ион коллектор ба сүлжээний хоорондох харааны шугам дахь катодын боломжит нэмэлт утаснууд нь энэ нөлөөллөөс сэргийлдэг. Олборлолтын төрөлд ионууд утсаар бус харин нээлттэй конусаар татагддаг. Ионууд конусын аль хэсгийг онохоо шийдэж чадахгүй тул нүхээр дамжин ион туяа үүсгэдэг. Энэ ионы цацрагийг Фарадей аяга руу дамжуулж болно.