Давление на манометре в чем измеряется. Давление на манометре: единицы измерения и выбор прибора

Какие единицы измерения используются в манометрах. Как правильно подобрать манометр для конкретных задач. На какие параметры обратить внимание при выборе манометра. Какие виды манометров существуют.

Основные единицы измерения давления в манометрах

Манометры используют различные единицы измерения давления. Наиболее распространенными являются:

• Паскаль (Па) — основная единица измерения давления в Международной системе единиц (СИ)
• Бар — внесистемная единица измерения давления, равная 100 000 Па
• Атмосфера (атм) — внесистемная единица, примерно равная 101 325 Па
• Миллиметры ртутного столба (мм рт. ст.) — внесистемная единица, 1 мм рт. ст. ≈ 133,3 Па
• Килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см²) — техническая единица, 1 кгс/см² ≈ 98 066,5 Па
• Фунт на квадратный дюйм (psi) — единица английской системы мер, 1 psi ≈ 6894,76 Па

При выборе манометра важно учитывать, в каких единицах он отображает давление, и при необходимости выполнять пересчет в нужные единицы измерения.

Виды манометров и их особенности

Существует несколько основных видов манометров:

Жидкостные манометры

Принцип действия основан на уравновешивании измеряемого давления столбом жидкости. Применяются для измерения небольших давлений с высокой точностью. Основные типы:

• U-образные манометры
• Чашечные манометры
• Микроманометры с наклонной трубкой

Пружинные манометры

Используют упругую деформацию различных чувствительных элементов под действием давления. Наиболее распространены в промышленности. Виды пружинных манометров:

• Трубчато-пружинные (трубка Бурдона)
• Мембранные
• Сильфонные

Электрические манометры

Преобразуют давление в электрический сигнал. Обеспечивают высокую точность и возможность автоматизации измерений. Основные типы:

• Тензометрические
• Пьезоэлектрические
• Емкостные

Как правильно подобрать манометр?

При выборе манометра следует учитывать несколько ключевых факторов:

Диапазон измерений

Верхний предел измерений манометра должен примерно в 2 раза превышать рабочее давление в системе. Это обеспечивает оптимальную точность и защиту прибора от перегрузок.

Класс точности

Класс точности манометра указывает на максимально допустимую погрешность измерений в процентах от верхнего предела шкалы. Чем ниже класс точности, тем выше точность прибора. Для технологических процессов обычно достаточно класса точности 1,5 или 2,5.

Условия эксплуатации

Необходимо учитывать температуру измеряемой среды, наличие вибраций, агрессивность среды. Для сложных условий применяют специальные исполнения манометров:

• Виброустойчивые
• Коррозионностойкие
• Взрывозащищенные
• Для высоких температур

Особенности выбора манометров для различных применений

Выбор манометра зависит от конкретной области применения:

Для систем отопления и водоснабжения

Подходят технические манометры с диапазоном 0-1,6 МПа или 0-2,5 МПа. Класс точности 2,5 обычно достаточен. Корпус должен быть устойчив к влаге.

Для промышленных процессов

Требуются более точные приборы класса 1,0 или 1,6. Диапазон зависит от конкретного процесса. Часто нужны специальные исполнения (взрывозащита, устойчивость к вибрациям).

Для лабораторных измерений

Необходимы высокоточные приборы класса 0,4 или 0,6. Для малых давлений применяют электронные или жидкостные микроманометры.

Дополнительные функции современных манометров

Современные манометры могут обладать рядом полезных дополнительных функций:

• Электрический выходной сигнал для передачи показаний в системы автоматики
• Встроенная сигнализация о выходе давления за установленные пределы
• Цифровая индикация и возможность записи данных
• Беспроводная передача показаний
• Возможность перенастройки диапазона измерений

Наличие таких функций расширяет возможности применения манометров и повышает эффективность контроля давления в различных системах.

Правила установки и эксплуатации манометров

Для обеспечения точных измерений и длительной службы манометров необходимо соблюдать следующие правила:

• Устанавливать манометр строго вертикально
• Использовать отводные трубки или мембранные разделители при высоких температурах измеряемой среды
• Применять демпфирующие устройства при наличии пульсаций давления
• Регулярно проводить поверку манометров согласно установленным интервалам
• Не допускать перегрузки манометра давлением, превышающим верхний предел измерений

Соблюдение этих правил позволит получать достоверные показания и продлит срок службы приборов.

31 факт, который вы должны знать

Содержание

• Определение избыточного давления
• Какая связь между избыточным давлением и истинным давлением?
• Какое манометрическое давление захваченного воздуха?
• Какое манометрическое давление на границе раздела вода и ртуть?
• Что такое манометр?
• Какая жидкость в манометре?
• Что такое калибровка манометра?
• Что такое манометр с трубкой Бурдона?
• Что такое манометр давления масла?
• Что такое манометр дифференциального давления Magnehelic?
• Какой датчик давления в шинах самый точный?
• Что такое составной манометр?
• Что такое цифровой манометр?
• Что такое кПа на манометре?
• Что такое фунт / кв. Дюйм в манометре?
• Что такое бар на манометре?
• Для чего используется манометр подачи?
• Что такое манометр водяного давления?
• Что такое автоклав с манометром?
• Что такое автоклав с избыточным давлением?
• Что такое манометр топлива?
• Что такое манометр в коллекторе?
• Что такое нормальный показания манометра масла?
• Что такое манометр Photohelic?
• Что такое демпфер манометра?
• Что такое тензометрический датчик давления?
• Какой класс точности у манометра?
• Что такое байонетное кольцо манометра?
• Что такое манометр сильфонного типа?
• Что такое защита от выброса в манометре?
• Что такое манометр дифференциального давления?
• Что такое FSD в манометре?

Определение избыточного давления

Манометрическое давление можно определить как давление относительно атмосферного давления. Для давлений, превышающих атмосферное, манометрическое давление считается положительным, а для давлений ниже атмосферного манометрическое давление считается отрицательным. Избыточное давление считается равным нулю при атмосферном давлении.

Например, при заполнении воздухом спущенной шины воздух внутри шины заполняется с точки зрения манометрического давления, и атмосферное давление оказывается равным нулю. Это связано с тем, что манометры рассчитаны на работу при 0 атмосферном давлении.

Какая связь между избыточным давлением и истинным давлением?

Манометрическое давление можно сформулировать как разницу между абсолютным давлением и атмосферным давлением.

Пабс = Пг + Патм

где абсолютное давление обозначено как Pabs, атмосферное давление как Patm и манометрическое давление как Pg.

Если показание манометра составляет 36 фунтов на квадратный дюйм, тогда абсолютное давление будет суммой атмосферного давления (которое является постоянным, т. Е. 14.7 фунтов на квадратный дюйм) и показания манометрического давления.

т.е. Pabs = Pg + Patm

              = 36 фунтов на квадратный дюйм + 14.7 фунтов на квадратный дюйм

              = 50.7 фунтов на кв. Дюйм

Какое манометрическое давление захваченного воздуха?

 Манометрическое давление воздуха, находящегося в сосуде или трубке, можно измерить с помощью манометра. Манометр представляет собой U-образную трубку, часто заполненную ртутью в качестве жидкости для измерения давления. Разница в высоте жидкости (например, ртути) используется для измерения манометрического давления.

Например, манометрическое давление можно измерить с помощью U-образной трубки, один конец которой находится в атмосфере, и баллона, подсоединенного к другому концу. Абсолютное давление больше атмосферного на величину hρg, которая принимается за манометрическое давление.

Граница раздела воды и ртути не подвержена влиянию атмосферного давления. Уравнение для расчета манометрического давления на границе раздела воды и ртути:

P_g  = hρg

Где h — смещенная высота, ρ — плотность ртути, а g — ускорение свободного падения.

Манометр — это инструмент, используемый для измерения давления, оказываемого текучей средой, которая может быть жидкостью или газом, на единицу площади, которая выражается в ньютонах на квадратный метр или фунтах на квадратный дюйм.

Манометр

Атрибуция изображения «Регулирующий клапан и манометр» by Кембриджский залив под лицензией CC BY-SA 2.0

Жидкий глицерин часто используется в манометрах из-за его превосходных свойств гашения вибрации при комнатной температуре. Обычно они работают в диапазоне температур -20 ° С.⁰ С и + 60⁰C. Существуют и другие жидкости, которые используются в качестве жидкостей в манометрах в зависимости от области применения, но наиболее многообещающей жидкостью является глицерин.

Принцип работы манометра

Манометры работают по принципу закона Хука, который гласит, что сила, необходимая для сжатия или расширения пружины, зависит от расстояния, то есть F = kx, где k — жесткость пружины, x, расстояние, на которое пружина сжимается или расширяется, и F — принудительное применение.

Когда к объекту прилагается давление, существует сила внутреннего давления и сила внешнего давления. Кроме того, давление, оказываемое в трубке Бурдона, будет больше на внутренней поверхности из-за меньшей площади поверхности по сравнению с внешней поверхностью.

Калибровка манометра — это сравнение значений проверяемого устройства со значениями, измеренными на точно откалиброванном устройстве. Манометр обычно используется для калибровки и настройки машин для измерения расхода жидкости. Машины для измерения расхода жидкости были бы ненадежными, если бы их не калибровали с помощью манометра. Манометры откалиброваны в соответствии с национальными стандартами (NMISA).

Эти типы манометров используются для измерения относительного давления в диапазоне от 0.6 до 7000 бар. Они относятся к категории с механическим приводом. измерение давления устройств, поскольку они не требуют электроэнергии для питания.

Манометр с трубкой Бурдона

Атрибуция изображения «Файл: Rohrfeder colorida. jpg» by ДШтайгер под лицензией CC BY-SA 3.0

Принцип работы манометра

Манометр с трубкой Бурдона имеет овальное поперечное сечение с радиально уплотненными трубками. Давление, оказываемое источником измерения, вызывает движение на другом конце трубки, который не зажат. Это движение, которое создается на другом конце трубки, считается измеряемым давлением. С-образную трубку Бурдона можно использовать для измерения давления до 60 бар. Трубка Бурдона с обмотками точного углового диаметра, т.е. спиральные трубки используются для измерения высоких давлений, превышающих 60 бар.

Манометры с трубкой Бурдона производятся в соответствии с установленным стандартом EN 837-1. Существуют манометры с трубкой Бурдона, заполненные жидкостью, эти типы манометров используются для критических применений, где показания должны быть точными и точными.

Что такое манометр давления масла?

Манометры можно разделить на механические и электрические.

Механический манометр

Этот манометр измеряет давление масла на конце трубы, соединяющей насос и фильтр. Для измерения давления на блоке двигателя постукивают отводная труба для масла. Движение стрелки на циферблате показывает измеренное давление.

Рисунок 4. Механический датчик уровня масла (кредиты Lumen Learning).

Принцип работы

При постукивании по блоку двигателя масло направляется к манометру через медное или пластиковое отверстие. Трубка расположена таким образом, чтобы не повредить ее, чтобы предотвратить утечку моторного масла. Датчик состоит из спиральной трубки, называемой колбой. Открытый конец лампы соединен с внешним кожухом датчика.

Масло, подаваемое в подающую трубу, находится под почти таким же давлением, как при выходе масла из двигателя. Под этим давлением колба пытается сохранить свое положение, при этом стрелка на циферблате перемещается и показывает давление. Чем выше давление, тем больше будет степень движения иглы.

Электрический манометр

Этот манометр измеряет давление масла на конце трубы, соединяющей насос и фильтр. Для измерения давления прикрученный датчик постукивает по блоку двигателя. Движение стрелки на циферблате показывает измеренное давление.

Принцип работы

Этот тип манометра питается от электрического тока, который подается от одного из проводов, находящихся на приборной панели. Ток, который проходит по проволоке, проходит через катушку, намотанную проволокой в ​​стержне иглы. Создается магнитное поле, которое заставляет стрелку перемещаться внутри шкалы в зависимости от измеренного давления.

Степень, в которую перемещается стрелка или показания, которые она показывает, зависит от тока, протекающего через датчик. Способствующим фактором является сопротивление, обеспечиваемое измерительным проводом, который заземлен в блоке двигателя с помощью датчика. Все датчики подсвечиваются для облегчения считывания показаний в ночное время.

Это инструмент, используемый для измерения давления, а также разницы давлений. Этот манометр был смоделирован и разработан компанией Dwyer, которая в настоящее время установила стандарты для манометров, используемых в промышленности. Он в основном используется для измерения положительного и отрицательного давления, т. Е. Вакуума.

Принцип работы

Магнитогидравлический манометр состоит из диафрагмы, чувствительной к изменениям давления. Циферблат манометра реагирует на приложенное давление. Для правильного функционирования этого манометра требуется правильное расположение прибора. Его следует разместить на нужном уровне и в вертикальном положении, иначе диафрагма будет давать неточные показания, поскольку она провисает.

Промышленные предприятия и лаборатории издавна использовали обычные аналоговые манометры для измерения давления. Но с тех пор, как открытие цифровых инструментов привело к использованию цифровых манометров, которые обеспечивают наиболее точные показания. Цифровым датчиком шин легко управлять, то есть включить датчик и установить его на штоке клапана, чтобы получить соответствующие показания.

Этот тип манометра используется для измерения как положительного, так и отрицательного давления в вакууме. Несколько примеров использования составного манометра:

• для проверки герметичности напорных трубопроводов,
• для измерения низких давлений и
• для измерения давления в испытательной камере

Он способен измерять положительное и вакуумное давление только для давлений ниже 200 фунтов на квадратный дюйм.

Принцип работы

Составной манометр состоит из датчика, способного измерять как положительное, так и отрицательное вакуумное давление. Нулевой указатель прибора отсчитывается от атмосферного давления. Манометр состоит из вентиляционного отверстия, которое позволяет компенсировать изменения атмосферного давления.

Это манометры, которые могут измерять давление жидкости и обеспечивать прямое считывание показаний давления, в отличие от аналоговых манометров, которые требуют, чтобы оператор вручную считывал положение иглы на шкале для соответствующего считывания давления.

кПа (килопаскаль) — это единица измерения давления, которая в тысячу раз превышает Паскаль, которая является единицей давления в системе СИ.

Psi в манометре — это фунты на квадратный дюйм, которые являются единицей измерения давления. Это давление, оказываемое силой в один фунт на площадь в один квадратный дюйм.

Бар — это метрическая единица измерения давления, а не международная единица. Бар эквивалентен 100,000 XNUMX паскалей.

Манометр давления подачи помогает определить количество воздуха, воды или топлива в баке. Транспортные средства с пневматическим тормозом обычно снабжены манометром подачи для измерения количества воздуха в баке. Для автомобилей с двойной пневматической тормозной системой на каждой половине системы имеется манометр.

Столб с водой иногда используется для измерения давления. Единицей измерения давления, не входящей в систему СИ, является дюйм водяного столба, который может быть определен как давление, которое столб воды высотой 1 дюйм оказывает при стандартных условиях.

Автоклав — это сосуд с крышкой, на которой есть циферблат или датчик с весом, который регулирует пар, который накапливается внутри. Пар, который накапливается внутри сосуда, выпускается, когда давление превышает предел, с которым сосуд может справиться. Кроме того, пар, который скапливается внутри, горячее, чем кипящая вода. Регуляторы стрелочного индикатора можно найти в старых типах консервных банок под давлением. Циферблат показывает точное повышение давления внутри консервного устройства.

Автоклав — это сосуд с крышкой, на которой есть циферблат или датчик с весом, который регулирует пар, который накапливается внутри. Пар, который накапливается внутри сосуда, выпускается, когда давление превышает предел, с которым сосуд может справиться. Кроме того, пар, который скапливается внутри, горячее, чем кипящая вода. Регуляторы с утяжеленными манометрами состоят из деталей, похожих на диски, которые должны быть размещены на вентиляционной трубе с предпочтительным выбором веса, и, как и моноблочный регулятор, этот регулятор издает качающийся звук.

Этот тип манометра используется в качестве диагностического прибора, чтобы гарантировать, что давление топлива в двигателе поддерживается и работает на хорошем уровне производительности. Они также помогают предотвратить любые повреждения, которые могут возникнуть из-за повышения давления в топливном насосе или форсунке.

Этот манометр используется для измерения абсолютного давления топливно-воздушной смеси, содержащейся во впускном коллекторе. Диафрагма манометра в коллекторе используется для измерения абсолютного давления. Точная конфигурация мощности и настройки авиационного двигателя достигаются с помощью давления в коллекторе.

Нормальное показание манометра давления масла при работающем двигателе должно составлять от 25 до 65 фунтов на квадратный дюйм. Когда показания манометра выше 80 фунтов на квадратный дюйм, возникает проблема высокого давления масла, которую необходимо решить.

Манометр Photohelic — это манометр Magnehelic, оснащенный переключателем для регулировки высокого и низкого давления газа. Это усовершенствованная версия манометра Magnehelic, которая помогает сэкономить деньги за счет уменьшения использования сжатого воздуха и обеспечивает более длительный срок службы манометра.

Высокое давление, необходимое для гидроабразивной резки, сглаживается демпфером манометра. Эти колебания высокого давления создаются поршневыми насосами, и контроль этих колебаний помогает продлить срок службы манометра и сократить время калибровки. Эти манометры предпочтительнее клапанов из-за их небольшого отверстия, которое снижает вероятность засорения.

A Амортизатор манометра состоит из сосуда под давлением с капилляром, который имеет маленькое отверстие. Давление накапливается в манометре, и накопленное давление сглаживается, тем самым уменьшая колебания. Манометр оснащен стальным фильтром на входе в капилляр, чтобы предотвратить попадание грязи или засорение отверстия.

Этот преобразователь преобразует давление в электрический сигнал. Принцип работы тензометрического датчика давления основан на пьезосопротивлении, т. Е. Изменении значения сопротивления по отношению к физической деформации или изменениям, вызванным воздействием давления на материал. Этот преобразователь при подключении к мосту Уитстона может преобразовывать небольшие изменения сопротивления в электрические сигналы, соответствующие приложенному давлению.

Класс точности в манометрах помогает определить допустимый процент погрешности. Классы точности манометров — 0.1, 0.25. 0.6, 1, 1.6, 2.5 и 4. Датчики с упором стрелки имеют диапазон от 10 до 100%.

Манометры имеют съемные кольца, которые называются байонетными кольцами. Штык — это углубление на внешней поверхности кольца. Обычно на байонетном кольце имеется до пяти углублений. Кольца помогают удерживать прокладку и окно. Циферблат можно найти на снятии прокладки и окна. Это кольцо чаще всего встречается в манометрах, где оператор должен иметь доступ к регулируемой стрелке.

Тонкостенный цилиндр с извилинами и металлом в качестве материала конструкции представляет собой сильфонный манометр, он закрыт с одного конца, а другой конец открыт и может перемещаться. При приложении давления к запечатанному концу сильфон сжимается и перемещается вверх. Стержень между сильфоном и системой трансмиссии также переместится вверх и начнет движение стрелки. Они могут обеспечивать большую длину хода и прилагать большие усилия. Эти сильфоны изготавливаются из разных материалов в зависимости от области применения.

Произведенный прогиб можно выразить следующим образом:

В случае высокого давления весь диск будет взорван и разорван на части, чтобы сбросить нарастающее давление. Для защиты манометра от поломки или взрыва предусмотрена защита от выдувания манометра. Рекомендуемая конструкция для защиты манометра от избыточного давления — разделение передней и задней части манометра сплошной стенкой. При такой конструкции передняя часть не пострадает, хотя задняя часть вылетит, обеспечивая защиту манометра.

Манометр дифференциального давления помогает измерить разницу в двух измеренных значениях давления. Обычно они используются для измерения уровней давления в закрытых резервуарах, избыточного давления в помещении и для управления насосными станциями.

Элемент давления разделяет две камеры в манометре дифференциального давления. Если давления в двух камерах одинаковы, то в элементе давления не возникает разницы. С другой стороны, если существует разница в давлении между двумя камерами, то прижимной элемент смещается, и механическое движение указывает значение разности давлений.

FSD в манометре означает отклонение на полную шкалу, а точность манометра находится в полном диапазоне.

Чтобы узнать больше о машиностроении, следите за этим ссылке.

Измерение давления — Статьи — ЭйрПромВент

Классификация приборов для измерения давления.

Приборы для измерения давления можно разделить на группы но следующим признакам:

• по измеряемой величине:
• по принципу действии;
• по назначению.

В зависимости от измеряемой величины приборы имеют различные названия, Приборы, предназначенные для измерения избыточного давления, называются манометрами, для измерения вакуума — вакууметрами, а для измерения разрежения — т я г омер а м и. Приборы для измерения атмосферного давления называются барометрами. По принципу действия приборы для измерения давления можно разделить на жидкостные, пружинные, поршневые и электрические.

В жидкостных приборах измеряемое давление уравновешивается давлением столба жидкости, высота которого и является величиной, определяющей давление. В пружинных приборах давление уравновешивается упругими силами пружинных элементов. Величиной, определяющей давление, служит деформация пружинного элемента.

В поршневых манометрах измеряемое давление уравновешивается весом груза, действующего на поршень определенной площади.

Электрические приборы дли измерения давления используют различные электрические явления, связанные с изменением давления, например пьезоэлектричество, изменение сопротивления проводников, емкости и т.п.

ЖИДКОСТНЫЕ ПРИБОРЫ (U-образные манометры)

Жидкостные манометры являются наиболее простыми из приборов для измерения давления и в то же время обладают достаточно высокой точностью. Недостатком этих манометров является то, что ими могут быть измерены сравнительно небольшие по величине давления.

Наиболее простым из жидкостных приборов является так называемый U-образиый манометр, представляющий собой стеклянную трубку, согнутую в форме буквы U. Трубка до половины высоты заполняется жидкостью и укрепляется на доске со шкалой. Если одни конец трубки соединить с пространством, в котором необходимо измерить давление, а другой оставить открытым, то в одном колене манометра жидкость опустится, а в другом поднимется. Разность уровней жидкости является величиной определяющей давление.

В то же время точность измерений U-образным манометром достаточно высока. Отсчет уровня жидкости в трубках производится по шкале, расположенной вдоль трубок и градуированной в миллиметрах. При замере высоты столба жидкости невооруженным глазом абсолютная погрешность отсчета составляет в среднем 0,5 мм. Так как в приборе нужно делать два отсчета, то наибольшая абсолютная погрешность составит 1 мм. Следовательно, при измерении давлении больше 100 мм столба жидкости относительная погрешность будет менее 1 %.

U-образные манометры можно применять также для измерения разрежения и вакуума. Для этого колено манометра, и котором жидкость должна подниматься, присоединяется к пространству, где измеряется разрежение, а колено, в котором жидкость должна опускаться, оставляется открытым.

Если оба колена прибора присоединить к пространствам, где должно измеряться давление, то разность уровней жидкости будет показывать разность давлений в обоих пространствах. Такой манометр называется дифференциальным или сокращенно дифманометром.

Отсчет уровня жидкости следует производить по выпуклой части мениска: по его нижнему краю при смачивающих стекло жидкостях (вода, спирт и др.) и по верхнему краю при жидкостях, не смачивающих стекло (ртуть). Для большей точности отсчета желательно, чтобы шкала была расположена возможно ближе к трубке или нанесена на самой трубке.

Микроманометры

Измерение давлений или разрежений меньших 100 мм вод. ст. U-образным или чашечным манометром сопровождается значительной погрешностью. В этом случае применяются приборы специальных конструкций, называемые микроманометрами. Наиболее простым является микроманометр с наклонной трубкой, представляющий собой чашечный манометр, трубка которого расположена не вертикально, а под углом а к горизонту.

Микроманометр смонтирован на треугольной металлической плите, опирающейся на три ножки, две из которых сделаны винтовыми и длину их можно изменять для установки прибора по уровню.

Наиболее простой проверкой исправности манометра является проверка нулевого положения стрелки, которая производится спуском давления до нуля. Так как вследствие упругого последействия стрелка не сразу возвращается на нулевую отметку, то это может ввести в заблуждение. Потому в пружинных манометрах нулевую отметку немного смещают вверх по шкале, сокращая мерное деление, и ставят около нулевой отметки штифт, в который упирается стрелка манометра при отсутствии давления. Манометр имеет ниппель с резьбой для присоединении его к источнику давления. Ниппель должен иметь шестигранник или квадрат для ввертывания манометра гаечным ключом.

В большинстве манометров ниппель располагается в нижней части корпуса, а в некоторых случаях в задней стенке. Приборы, применяемые для измерения как избыточного давления, так и вакуума, носят название мановакуумметров. Нулевая отметка у них находится в самой верхней части шкалы, манометрическая часть шкалы расположена вправо от нуля, а вакуумметрическая — слева. Класс точности манометров и вакуумметров зависит от предела шкалы н размеров прибора. Манометры малого размера относятся к более низким классам точности. Для манометров с корпусом диаметром 150 мм класс точности установлен 2,5. Для манометров с корпусом диаметром 100 мм классы точности соответственно установлены 4 и 2,5.

Для вакуумметров и вакуумметрнческон части шкалы мановакуумметров класс точности установлен 4. Для специальных целей применяются пружинные манометры различных модификаций.

Рассмотрим некоторые из них. В ряде случаев необходимо, чтобы измеряемое давление не превышало некоторого заданного значения. Например, это необходимо на паровых котлах, паровозах и т. п. Для того чтобы иметь возможность следить за тем. не было ли давление повышено выше допустимого предела и таким образом контролировать работу обслуживающего персонала, применяются манометры с контрольной стрелкой.

В этом манометре на циферблате нанесена вторая шкала меньшего диаметра, повторяющая основную шкалу. Относительно эти шкалы перемешается контрольная стрелка, окрашенная в красный uцвет и укрепленная на циферблате при помощи втулки с плоской пру жинон, не дающей возможности контрольной стрелке перемещаться самопроизвольно. Стрелка манометра имеете нижней стороны иебо.и. шой штифт, которым она при повышении давления толкает контрольную стрелку. Если давление будет понижаться, то стрелка остается на том месте, куда ее довела стрелка манометра. Таким образом, контрольная стрелка показывает наибольшее давление, измеренное манометром за промежуток времени после предыдущего наблюдения.

Мембранные приборы

В мембранных приборах упругим элементом является либо упругая металлическая мембрана, либо мягкая мембрана с дополнительной пружиной. В зависимости от свойств мембраны приборы предназначаются для измерения различных величии давления. Наиболее распространенными мембранными приборами являются манометры с упругой мембраной, папоромеры и тягомеры с мембранной коробкой, папоромеры и тягомеры с мягкой мембраной.

Мембранные манометры имеют два существенных недостатка: возможность разрыва мембраны вследствие усталости металла при переменных давлениях и трудность регулировки. Так как прогиб мембраны очень мал и составляет 2,5—3 мм, то для поворота стрелки ни угол 270° плечо зубчатого сектора, к которому прикрепляется поводок, делается очень малым.

Мембранные приборы нашли наибольшее распространение для измерения низких давлений и разрежении — тягомеры. Выпускаются также приборы, имеющие нулевую отметку в середине шкалы, т. е. предназначенные для измерения и давления, и разрежения, называемые тягонапоромерами.

Мембранные тягомеры и напоромеры изготовляются с металлической мембранной коробкой и с мягкой мембраной.

Манометры с гармониковыми мембранами

По сравнению с упругой мембраной и мембранной коробкой значительно большую чувствительность имеет гармоникообразная мембрана, называемая иногда сильфоном. Мембрана представляет собой цилиндрическую коробку со стен ками. имеющими равномерные поперечные складки или гофры. Чувствителыюсть гармониковой мембраны зависит от толщины ее стены и от количества и размеров гофр на стенках. Манометры с гармониковой мембраной монтируются в стандартном круглом корпусе диаметром 305 мм.

Контрольные и образцовые манометры

Для поверки рабочих манометров и вакуумметров применяются контрольные и образцовые манометры н вакуумметры. Контрольные приборы представляют собой манометры с двумя трубчатыми одновитковыми пружинами, двумя передаточными механизмами и двумя стрелками. Обе трубчатые пружины соединены с одним ниппелем и,следовательно, находятся под одинаковым давлением, т. е. манометр является сдвоенным. Это сделано для возможности контроля исправности манометра. У исправного манометра показания на обеих шкалах должны быть одинаковыми, если при измерении наблюдается расхождение в показаниях, то это указывает, что манометр требует ремонта и применять его для поверки нельзя.

Кольцевые тяго-напоромеры

Кольцевые тяго-напоромеры являются жидкостными приборами, пригодными для измерения давления или разрежении небольшой величины.

Конструктивно они значительно отличаются от других жидкостных приборов. Чувствительным элементом прибора является полос кольцо, имеющее перегородку, разделяющую внутреннюю полость кольни на две части. Нижняя часть кольца заполняется запорной жидкостью, в качестве которой применяется вода, масло или ртуть. В случае заполнения ртутью кольцо изготовляется из стальной цельнотянутой трубы, а при заполнении маслом или водой спаивается из листового металла в виде кольцеобразного барабана.

Предельная величина давления или разрежения, которая может быть измерена кольцевым прибором, равна размеру внутреннего диаметра кольца. Изменение пределов измерения производится изменением веса груза. Достоинствами кольцевых тяго-напороморов являются простота устройства и надежность действия, а также значительная величина устанавливающего момента.

Электрические манометры

В ряде случаев измерение давления невозможно осуществить описанными выше жидкостными или пружинными приборами. например при измерении быстроизменяющихся или очень высоких давлений. В этих случаях применяются различные приборы, основанные на изменении электрических свойств чувствительного элемента при воздействии давления. К такому типу приборов относятся пьезоэлектрические манометры.

Пьезоэлектрический эффект заключается в следующем. Если вырезать из кристалла кварца, турмалина или сегнетовой соли прямоугольную пластинку и подвергнуть ее сжатию в направлении, перпендикулярном к оптической оси кристалла, то на металлических обкладках, приложенных к пластинке, возникает электрический заряд.

Достоинством пьезоэлектрического чувствительного элемента является его безынерционность и возможность измерении быстро-изменяющихся давлений, поэтому пьезоэлектрические манометры находят применение при исследовании процессов, происходящих и двигателях внутреннего сгорания, при исследовании взрывных процессов и т.п.

Емкостные манометры

Принцип действия емкостного манометра основан на изменении емкости плоского конденсатора при уменьшении расстояния между его пластинами. В таком манометре одной пластиной обычно является корпус прибора, а другая прикреплена к мембране, прогибающейся под действием давления. Емкостный манометр включается в электрн ческую схему, которая дает возможность тем или другим способом измерять изменение едкости конденсатора.

Для получения достаточной величины емкости расстояние между пластинами конденсатора должно быть сравнительно малым, а поэтому прогиб мембраны должен быть также небольшим.

Емкостные манометры малоинерционны и поэтому применяются для измерения быстроизменяющпхея давлении. Более широкое применение нашли емкостные манометры в виде так называемых месс-доз-приборов для измерения давлений в деталях механизмов.

Индуктивные манометры

Кроме описанных выше электрических манометров, для измерений быстро изменяющихся давлений применяются также индуктивные манометры, основанные на изменении магнитного потока в катушках. Мембрана, воспринимающая изменения давления, изготовляется из пермаллоя и является частью магнитопровода. Изменение положения мембраны вызывает изменение магнитного потока, что в свою очередь изменяет индуктивное сопротивление обмотки, намотанной на магнитоироводе.

В других конструкциях к мембране прикрепляется сердечник, перемещающийся в катушке и изменяющий ее индуктивное сопротивление. Чувствительность индуктивных манометров увеличивается, если катушки питаются током повышенной частоты.

Электрические вакуумметры с термосопротивлением

Измерение вакуума можно производить различными электрическими приборами. Одним из таких приборов является вакуумметр с термосопротивлением, позволяющий измерять абсолютное давление. Принцип действия этого прибора основан на зависимости теплопроводности сильно разреженных газов от величины разрежения. В сильно разреженных газах величина средней длины свободного пробега молекул значительно увеличивается по сравнению с газом при атмосферном давлении, поэтому передача тепла зависит от количества молекул, участвующих в этом процессе, а следовательно, от степени разрежения газа, т. е. от вакуума. Изменение теплопроводности газа вызывает изменение температуры нагретой проволоки; ее измерение может быть произведено либо термопарой, либо термометром сопротивления.Чувствительным элементом в этом приборе является так называемый ионизационный преобразователь или манометрическая лампа, представляющая собой трехэлектродную электронную лампу, баллон которой соединяется с пространством, где измеряется вакуум. Электроны, эмитируемые накаленным катодом, вызывают ионизацию газа в колбе, вследствие чего появляется ионный ток в цени сетки. Величина этого тока зависит от степени ионизации газа, следовательно, от вакуума в лампе. В некоторых случаях положительный потенциал подают на сетку, а отрицательный — на анод. Измерительный прибор, показывающий силу ионного тока, при этом включают в анодную цепь. Такая схема дает несколько большую чувствительность.

Отношение ионного и электронного токов измеряется ламповой схемой с измерительным прибором в анодной цепи. Измерение вакуума может производиться также с помощью радиоактивного излучения. Принцип действия радиоактивного вакуумметра основан на том, что в камере, соединенной с измеряемым пространством, ионный ток, появляющийся вследствие ионизации газа ос-излучением радиоактивного изотопа, зависит от плотности газа, т. е. от его абсолютного давления.

Что такое манометрическое давление и как оно измеряется?

14.09.2017 | Hardy Orzikowski

WIKA USA отвечает на часто задаваемые вопросы (FAQ) об основных физических принципах давления и измерения давления. Сюда входят обсуждения абсолютного давления, атмосферного давления, манометрического давления и дифференциального давления.

Давление обычно определяется как сила, действующая равномерно на определенной площади. Существует несколько видов давления и способов их измерения.

Что такое манометрическое давление?

Схема манометрического давления

Манометрическое давление, также называемое избыточным давлением, представляет собой давление в системе, превышающее атмосферное давление. Манометрическое давление имеет нулевую привязку к давлению окружающего воздуха (или атмосферному), поэтому показания манометрического давления включают давление от веса атмосферы. Это означает, что манометрическое давление меняется в зависимости от высоты над уровнем моря, а также от погодных условий. Учитывая, что все процессы на нефтеперерабатывающем или производственном предприятии проходят при одинаковом давлении воздуха, измерения манометрического давления достаточно для большинства промышленных применений.

Какая связь между манометрическим давлением и абсолютным давлением?

Измерение давления, основанное на нулевом эталонном давлении или отсутствии давления вообще, называется абсолютным давлением. Нулевое давление существует только в идеальном вакууме, и космическое пространство — единственное место, где это происходит естественным образом. Следовательно, показание абсолютного давления равно атмосферному (окружающему) давлению плюс манометрическое давление. Это означает, что манометрическое давление равно абсолютному давлению минус атмосферное (окружающее) давление. Когда абсолютное давление больше атмосферного, такое состояние называется положительным избыточным давлением; когда абсолютное давление меньше атмосферного, говорят об отрицательном избыточном давлении.

Что такое атмосферное давление?

Атмосфера Земли имеет вес и создает давление. Атмосферное давление, также называемое барометрическим давлением или давлением окружающей среды, подвержено колебаниям, зависящим от погоды. Природные явления, такие как циклоны и антициклоны, могут вызывать колебания атмосферного давления на целых 5%.

Что такое дифференциальное давление?

Дифференциальное давление — это разница давлений между двумя точками процесса. Дифференциальный манометр обычно имеет два входных отверстия (по одному для каждой контролируемой точки). Манометр дифференциального давления означает, что операторам не нужно постоянно контролировать два отдельных манометра и определять разницу в показаниях. Манометры дифференциального давления используются во многих отраслях промышленности как часть систем контроля фильтрации, уровня жидкости и расхода жидкости.

Какие единицы используются для измерения давления?

В Соединенных Штатах для измерения давления чаще всего используются фунты на квадратный дюйм (psi), бар и миллибар (мбар). Единицей международного стандарта давления является паскаль (сокращенно Па): Н/м ² или ньютон на квадратный метр. 1 бар = 100 000 Па. Давление также можно измерять в атмосферах (атм), дюймах ртутного столба (дюймы ртутного столба), миллиметрах ртутного столба (мм ртутного столба) и торрах (около 133,3 Па). Используемая единица измерения зависит от прибора для измерения давления, отрасли, предпочтений страны и стандартов измерения.

WIKA — мировой лидер в области приборов для измерения давления. Свяжитесь со специалистами WIKA USA, если у вас есть вопросы о том, что такое манометрическое давление и какие из наших 120+ манометров подходят для ваших процессов и бюджета.

Свяжитесь с US

---

• Датчики датчика
• Измерение давления

---

Оставьте ответ

© 2023 Wika Alexander Wiegand Se & Co. KG

© 2023 Wika Alexander Wiegand Se & Co. KG

Lawage, Absole Absolement Se & Co. KG

.0001

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Определять манометрическое и абсолютное давление.
• Понимание работы барометров-анероидов и барометров с открытой трубкой.

Если вы прихрамываете на заправочную станцию ​​с почти спущенной шиной, вы заметите, что манометр на авиалинии показывает почти ноль, когда вы начинаете заправлять ее. На самом деле, если бы в вашей шине была зияющая дыра, датчик показал бы ноль, даже если в шине существует атмосферное давление. Почему манометр показывает ноль? Здесь нет никакой тайны. Шинные манометры просто предназначены для чтения нуля при атмосферном давлении и положительного значения, когда давление выше атмосферного.

Точно так же атмосферное давление добавляется к кровяному давлению в каждой части системы кровообращения. (Как отмечено в принципе Паскаля, общее давление в жидкости представляет собой сумму давлений из разных источников — здесь сердца и атмосферы. ) Но атмосферное давление не оказывает чистого влияния на кровоток, поскольку оно увеличивает давление на выходе. сердца и вернуться в него тоже. Важно то, насколько больше кровяное давление, чем атмосферное давление. Таким образом, измерения артериального давления, как и давления в шинах, производятся относительно атмосферного давления.

Короче говоря, манометры очень часто игнорируют атмосферное давление, то есть показывают ноль при атмосферном давлении. Поэтому мы определяем манометрическое давление как давление относительно атмосферного давления. Манометрическое давление является положительным для давлений выше атмосферного давления и отрицательным для давлений ниже его.

Манометрическое давление

Манометрическое давление – это давление относительно атмосферного давления. Манометрическое давление является положительным для давлений выше атмосферного давления и отрицательным для давлений ниже его.

На самом деле атмосферное давление добавляется к давлению в любой жидкости, не заключенной в жесткий контейнер. Это происходит из-за принципа Паскаля. Таким образом, полное давление или абсолютное давление представляет собой сумму манометрического давления и атмосферного давления: P _{абс. давление, P g манометрическое давление, P атм — атмосферное давление. Например, если ваш манометр показывает 34 фунта на квадратный дюйм (фунт на квадратный дюйм), то абсолютное давление равно 34 фунта на квадратный дюйм плюс 14,7 фунта на квадратный дюйм ( P атм в фунтах на квадратный дюйм) или 48,7 фунтов на квадратный дюйм (эквивалентно 336 кПа).}

Абсолютное давление

Абсолютное давление представляет собой сумму манометрического и атмосферного давления.

По причинам, которые мы рассмотрим позже, в большинстве случаев абсолютное давление в жидкостях не может быть отрицательным. Жидкости толкают, а не тянут, поэтому наименьшее абсолютное давление равно нулю. (Отрицательное абсолютное давление — это притяжение. ) Таким образом, наименьшее возможное манометрическое давление равно P _г  = − P _атм (это дает P _абс ноль). Нет теоретического предела тому, насколько большим может быть манометрическое давление.

Существует множество устройств для измерения давления, от шинных манометров до манжет для измерения артериального давления. Принцип Паскаля имеет большое значение в этих устройствах. Неизменная передача давления через жидкость позволяет точно измерять давление на расстоянии. Дистанционное зондирование часто более удобно, чем помещение измерительного прибора в систему, например в артерию человека. На рис. 1 показан один из многих типов механических манометров, используемых сегодня. Во всех механических манометрах давление приводит к силе, которая преобразуется (или преобразуется) в некоторый тип показаний.

Рис. 1. Этот манометр-анероид использует гибкий сильфон, соединенный с механическим индикатором для измерения давления.

Целый класс манометров использует свойство, согласно которому давление, обусловленное весом жидкости, определяется как P  =  hρg . Рассмотрим, например, U-образную трубку, показанную на рис. 2. Эта простая трубка называется манометр . На рисунке 2(а) обе стороны трубы открыты для атмосферы. Таким образом, атмосферное давление давит на каждую сторону одинаково, поэтому его эффект нейтрализуется. Если жидкость глубже с одной стороны, давление на более глубокой стороне больше, и жидкость течет с этой стороны до тех пор, пока глубины не сравняются.

Давайте рассмотрим, как манометр используется для измерения давления. Предположим, что одна сторона U-образной трубки подключена к какому-либо источнику давления P _abs , такому как игрушечный воздушный шар на рис. 2(b) или упакованная под вакуумом банка из-под арахиса, показанная на рис. 2(c). Давление передается на манометр в неизменном виде, и уровни жидкости уже не равны. На рис. 2(b) P _абс. больше атмосферного давления, тогда как на рис. 2(c) P _абс. меньше атмосферного давления. В обоих случаях P _абс отличается от атмосферного давления на величину hρg , где ρ — плотность жидкости в манометре. На рис. 2(b) P _абс может поддерживать столб жидкости высотой h , поэтому он должен создавать давление на hρg больше, чем атмосферное давление (манометрическое давление P _g равно положительный). На рисунке 2(c) атмосферное давление может поддерживать столб жидкости высотой h , и поэтому P _абс меньше атмосферного давления на величину hρg (манометрическое давление P _g отрицательно). Манометр с одной стороной, открытой в атмосферу, является идеальным устройством для измерения манометрического давления. Манометрическое давление равно P _g = hρg и находится путем измерения h .

Рис. 2. Манометр с открытой трубкой имеет одну сторону, открытую в атмосферу. (a) Глубина жидкости должна быть одинаковой с обеих сторон, иначе давление, оказываемое каждой стороной на дно, будет неодинаковым, и будет течь с более глубокой стороны. (b) Положительное манометрическое давление P _g  = hρg, передаваемое на одну сторону манометра, может поддерживать столб жидкости высотой h. (c) Аналогично, атмосферное давление больше, чем отрицательное манометрическое давление P _g на величину hρg. Жесткость банки предотвращает передачу атмосферного давления на арахис.

Ртутные манометры часто используются для измерения артериального давления. На плечо надевается надувная манжета, как показано на рис. 3. Сжимая грушу, человек, производящий измерение, оказывает давление, которое без уменьшения передается как на основную артерию руки, так и на манометр. Когда это приложенное давление превышает кровяное давление, кровоток ниже манжеты прекращается. Затем человек, выполняющий измерение, медленно снижает приложенное давление и прислушивается к возобновлению кровотока. Артериальное давление пульсирует из-за насосной деятельности сердца, достигая максимума, называемого систолическое давление , а минимум, называемый диастолическим давлением , при каждом сердечном сокращении. Систолическое давление измеряют, отмечая значение ч , когда кровоток впервые начинается при снижении давления в манжете. Диастолическое давление измеряют, отмечая ч , когда кровь течет без перерыва. Типичное кровяное давление молодого человека поднимает ртутный столбик на высоту 120 мм при систолическом и 80 мм при диастолическом. Это обычно указывается как 120 на 80 или 120/80. Первое давление соответствует максимальному выбросу сердца; второй обусловлен эластичностью артерий при поддержании давления между ударами. Плотность ртутной жидкости в манометре в 13,6 раза больше, чем воды, поэтому высота жидкости будет 1/13,6 высоты водяного манометра. Эта уменьшенная высота может затруднить измерения, поэтому ртутные манометры используются для измерения более высоких давлений, таких как кровяное давление. Плотность ртути такова, что 1,0 мм рт. ст. = 133 Па.

Систолическое давление

Систолическое давление — это максимальное кровяное давление.

Диастолическое давление

Диастолическое давление — это минимальное кровяное давление.

Рис. 3. При рутинном измерении артериального давления на плечо на уровне сердца накладывается надувная манжета. Кровоток определяется непосредственно под манжетой, и соответствующие значения давления передаются на ртутный манометр. (кредит: фото армии США, сделанное специалистом Micah E. Clare4TH BCT)

Пример 1. Расчет высоты мешка для внутривенных вливаний: артериальное давление и внутривенные вливания

Внутривенные вливания обычно осуществляются с помощью силы гравитации. Предполагая, что плотность вводимой жидкости составляет 1,00 г/мл, на какой высоте следует разместить мешок для внутривенных вливаний над точкой входа, чтобы жидкость только попала в вену, если артериальное давление в вене на 18 мм рт. ст. выше атмосферного давления ? Предположим, что мешок для внутривенных вливаний является складным.

Стратегия для (а)

Чтобы жидкость сразу попала в вену, ее давление на входе должно превышать кровяное давление в вене (на 18 мм рт. ст. выше атмосферного давления). Поэтому нам нужно найти высоту жидкости, которая соответствует этому манометрическому давлению.

Решение

Сначала нам нужно преобразовать давление в единицы СИ. Поскольку 1,0 мм рт.ст. = 133 Па,

[латекс]P=\text{18 мм рт.ст.}\times \frac{\text{133 Па}}{1,0 \text{мм рт.ст.}}=\text{2400 Па} \\[/latex]

Перестановка 9{2}\right)}\\ & =& \text{0,24 м.}\end{array}\\[/latex]

Обсуждение

Мешок для внутривенных вливаний должен располагаться на высоте 0,24 м над точкой входа в руку, чтобы жидкость просто попала в руку. Как правило, мешки для внутривенных вливаний размещают выше этого. Вы, возможно, заметили, что пакеты, используемые для сбора крови, располагаются ниже донора, чтобы кровь могла легко течь из руки в мешок, что является противоположным направлением потока, чем требуется в представленном здесь примере.

Барометр — это прибор для измерения атмосферного давления. Ртутный барометр показан на рисунке 4. Этот прибор измеряет атмосферное давление, а не манометрическое давление, потому что над ртутью в трубке почти чистый вакуум. Высота ртутного столба такова, что hρg = P _атм . Когда атмосферное давление меняется, столбик ртути поднимается или опускается, что дает синоптикам важные подсказки. Барометр также можно использовать как высотомер, поскольку среднее атмосферное давление меняется с высотой. Ртутные барометры и манометры настолько распространены, что для измерения атмосферного давления и кровяного давления часто используются единицы мм рт. В таблице 1 приведены коэффициенты пересчета для некоторых наиболее часто используемых единиц измерения давления.

Рисунок 4. Ртутный барометр измеряет атмосферное давление. Давление из-за веса ртути, hρg , равно атмосферному давлению. Атмосфера способна поднять ртуть в трубке на высоту ч , потому что давление над ртутью равно нулю.

Таблица 1. Коэффициенты пересчета для различных единиц измерения давления

Преобразование в Н/м 2 (Па)	Преобразование из атм
1,0 атм = 1,013 × 10 5 Н/м 2	1,0 атм = 1,013 × 10 5 Н/м 2
1,0 дин/см 2 = 0,10 Н/м 2	1,0 атм = 1,013 × 10 6 дин/см 2
1,0 кг/см 2  = 9,8 × 10 4 Н/м 2	1,0 атм = 1,013 кг/см 2
1,0 фунт/дюйм. 2 = 6,90 × 10 3 Н/м 2	1,0 атм = 14,7 фунта/дюйм. 2
1,0 мм рт.ст. = 133 Н/м 2	1,0 атм = 760 мм рт.ст.
1,0 см рт. ст. = 1,33 × 10 3 Н/м 2	1,0 атм = 76,0 см рт. ст.
1,0 см воды = 98,1 Н/м 2	1,0 атм = 1,03 × 10 3 см вод. ст.
1,0 бар = 1,000 × 10 5 Н/м 2	1,0 атм = 1,013 бар
1,0 мбар = 1,000 × 10 2 Н/м 2	1,0 атм = 1013 миллибар

Резюме раздела

• Манометрическое давление – это давление относительно атмосферного давления.
• Абсолютное давление представляет собой сумму манометрического и атмосферного давления.
• Манометр-анероид измеряет давление с помощью сильфонно-пружинного устройства, соединенного со стрелкой калиброванной шкалы.
• Манометры с открытой трубкой имеют U-образные трубки, один конец которых всегда открыт. Используется для измерения давления.
• Ртутный барометр — прибор для измерения атмосферного давления.

Концептуальные вопросы

1. Объясните, почему жидкость достигает одинакового уровня по обе стороны манометра, если обе стороны открыты для атмосферы, даже если трубки имеют разный диаметр.

2. На рис. 3 показано, как выполняется обычное измерение артериального давления. Влияет ли на измеряемое давление понижение манометра? Каков эффект поднятия руки выше плеча? Каков эффект наложения манжеты на бедро, когда человек стоит? Объясните свои ответы с точки зрения давления, создаваемого весом жидкости.

3. Учитывая величину типичного артериального давления, почему для этих измерений используются ртутные, а не водяные манометры?

Задачи и упражнения

1. Найдите манометрическое и абсолютное давление в баллоне и банке с арахисом, показанные на рисунке 2, при условии, что манометр, подключенный к баллону, использует воду, а манометр, подключенный к банке, содержит ртуть. Выразите в единицах измерения сантиметры воды для воздушного шара и миллиметры ртутного столба для банки, взяв 9. 0074 ч = 0,0500 м для каждого.

Рис. 2. Манометр с открытой трубкой имеет одну сторону, открытую в атмосферу. (a) Глубина жидкости должна быть одинаковой с обеих сторон, иначе давление, оказываемое каждой стороной на дно, будет неодинаковым, и будет течь с более глубокой стороны. (b) Положительное манометрическое давление P _g = hρg , передаваемое на одну сторону манометра, может поддерживать столб жидкости высотой h. (c) Точно так же атмосферное давление больше, чем отрицательное манометрическое давление P _г на количество л.с.г . Жесткость банки предотвращает передачу атмосферного давления на арахис.

2. (a) Преобразуйте нормальные показания артериального давления 120 на 80 мм рт. ст. в ньютоны на квадратный метр, используя соотношение для давления из-за веса жидкости [латекс]\left(P={h\rho g}\ справа)\\[/latex], а не коэффициент преобразования. б) Обсудите, почему артериальное давление у младенца может быть ниже, чем у взрослого. В частности, рассмотрите меньшую высоту, на которую необходимо перекачивать кровь.

3. Какой высоты должен быть заполненный водой манометр для измерения артериального давления до 300 мм рт.ст.?

4. Скороварки существуют уже более 300 лет, хотя в последние годы их использование сильно сократилось (ранние модели имели неприятную привычку взрываться). Какое усилие должны выдерживать защелки, удерживающие крышку на скороварке, если круглая крышка имеет диаметр 25,0 см и манометрическое давление внутри составляет 300 атм? Весом крышки пренебречь.

5. Предположим, вы измеряете артериальное давление у стоящего человека, надев манжету на его ногу на 0,500 м ниже сердца. Вычислите давление, которое вы бы наблюдали (в единицах мм рт.ст.), если бы давление в сердце было 120 на 80 мм рт.ст. Предположим, что нет потери давления из-за сопротивления в системе кровообращения (разумное предположение, поскольку крупные артерии большие).

6. Подводная лодка села на мель на дне океана с люком на глубине 25,0 м от поверхности. Рассчитайте усилие, необходимое для открытия люка изнутри, если он круглый и имеет диаметр 0,450 м. Давление воздуха внутри подводной лодки 1,00 атм.

7. Предполагая, что шины велосипеда абсолютно гибкие и выдерживают вес велосипеда и велосипедиста только за счет давления, рассчитайте общую площадь шин, соприкасающихся с землей. Велосипед плюс водитель имеет массу 80,0 кг, а манометрическое давление в шинах 3,50 × 10 ⁵ Па

Глоссарий

абсолютное давление:

сумма манометрического давления и атмосферного давления

диастолическое давление:

минимальное артериальное давление в артерии

манометрическое давление:

давление относительно атмосферного давления

систолическое давление:

максимальное артериальное давление в артерии

Выбранные решения проблем и упражнений

1. Баллон:

P _G = 5,00 см h ₂ O,

P _ABS = 1,035 × 3 _ABS = 1,035 × ^{3 _{C 3}}

CM99 2 _C.