Види тиску та прилади для його вимірювання
Гідростатичний тиск ділиться наповний або абсолютний, надлишковий (манометричний) і недостатній (вакуумметричний).
Повний або абсолютний гідростатичний тиск у будь-якій точці або перерізі рідини дорівнює зовнішньому тиску на її вільній поверхні , у якого основа дорівнює одиниці площі, а висота - глибині занурення крапки або перерізу в рідину.
Різниця між абсолютним гідростатичним і атмосферним тиском називається надлишковим або манометричним тиском, що характеризує надлишок тиску в порівнянні з атмосферним.
Тобто. ,
.
Якщо на поверхні рідини тиск більший за атмосферний, то надлишковий тиск у розглянутому випадку дорівнює:
таким чином, надлишковий тиск у разі створюється як за рахунок ваги стовпа рідини .
Вакуумом(вакуумметричним тиском)називається різниця між атмосферним і абсолютним тиском, що характеризує нестачу тиску до навколишнього атмосферного:
.
Вакуумом(вакуумметричним тиском) називається різниця між атмосферним та абсолютним тиском, що характеризує нестачу тиску до навколишнього атмосферного:
.
Длявимірювання тиску застосовують різні прилади,які можна поділити на дві основні групи: рідинні та механічні.
Найпростішим приладом єп'єзометр,вимірює тиск у рідині висотою стовпа тієї ж рідини. Він є скляною трубкою, відкритою з одного кінця (трубка на рис. 14а). П'єзометр - дуже чутливий і точний прилад, проте він зручний тільки при вимірі невеликих тисків, інакше трубка виходить дуже довгою, що ускладнює його застосування.
 |
 |
в) диференціальний манометр
Рисунок 14 – Рідинні прилади для вимірювання тиску
Для зменшення довжини вимірювальної трубки застосовують прилади з рідиною більшою густиною (наприклад, ртуттю).Ртутний манометрє У-подібною трубкою, вигнуте коліно якого заповнюється ртуттю (рис. 14б). Під впливом тиску в посудині рівень ртуті у лівому коліні манометра знижується, а правому - підвищується.
Диференційний манометрзастосовують у тих випадках, коли необхідно виміряти не тиск у посудині, а різницю тисків у двох судинах або у двох точках однієї судини (рис. 14 в).
Застосування рідинних пристроїв обмежується областю порівняно невеликих тисків. Якщо необхідно вимірювати високий тиск, застосовують прилади другого типу -механічні.
Пружинний манометрє найбільш поширеним з механічних приладів. Він складається (рис.15а) з порожнистої тонкостінної вигнутої латунної або сталевої трубки (пружини) 1, один кінець якої запаяний і з'єднаний приводним пристроєм 2 з зубчастим механізмом 3. На осі зубчастого механізму розташовується стрілка 4. Другий кінець трубки відкритий і з'єднаний з судиною , В якому заміряється тиск. Під дією тиску пружина деформується (розпрямляється) і через приводний пристрій приводить в дію стрілку, відхилення якої визначають значення тиску за шкалою 5.
 |
 |
а) пружинний манометр; б) мембранний манометр.
Малюнок 15 – Механічні прилади для вимірювання тиску.
Мембранні манометритакож відносяться до механічних (рис. 15б). У них замість пружинивстановлюється тонка пластина-мембрана 1 (металева або з прогумованої матерії). Деформація мембрани за допомогою приводного пристрою передається стрілці, що вказує на значення тиску.
Механічні манометри мають у порівнянні з рідинними деякі переваги: портативність, універсальність, простоту влаштування та експлуатації, великий діапазон вимірюваних тисків.
Для вимірювання тисків менше атмосферного застосовують рідинні та механічні вакуумметри, принцип роботи яких той самий, що й у манометрів.