7.2.5. Вакуумметр

Вакуумметры (рис. 7.5) служат для измере­ния давления меньше атмосферного (в сосуде имеется вакуум). Однако вакуумметры обычно измеряют не не­посредственное давление, а вакуум, т. е. недостаток дав­ления до атмосферного.

Рис. 7.5. Вакуумметр

Принципиально вакуумметры ничем не отличают­ся от ртутных манометров и представляют собой за­полненную ртутью изогнутую трубку, один конец ко­торой А соединяется с пространством Б, где измеряется давление Р, а другой конец С открыт. Например, нуж­но измерить давление газа в сосуде В. В этом случае давление газа составит:

Р = Р_атм - _рт * g * h _рт,

7.2.6. Дифференциальный манометр

В тех случаях, когда необходимо измерить не давление в сосуде, а разность давлений в двух сосудах или же в двух точках жидкости в одном и том же сосуде, применяют дифференциальные манометры (рисунок 7.6).

Рабочая жидкость в колене дифференциального ма­нометра имеет удельный вес g_рт отличный от удельного веса жидкости g₁ в которой измеряется давление (в со­ответствии с условием g_рт > g₁).

В сечениях 1-1 и 2-2 коленчатой трубы манометра давления одинаковы, так как эти сечения расположены в горизонтальной плоскости в однородной жидкости.

Рис. 7.6. Дифференциальный манометр

Для сечения 1-1: Р = Р_А+ ₁* g * h₁ .

Для сечения 2-2: Р = Р_В+ _рт* g*h+ ₁*g*h₂;

Р_А+ ₁* g * h₁ = Р_В+ _рт* g*h+ ₁*g*h₂;

Р_А - Р_В = * g*( h₂- h₁ )+ _рт* g*h .

Так, как h₂- h₁ = - h, то:

Р_А - Р_В = - ₁* g * h+ _рт* g*h; или

Р_А - Р_В = g * h*( _рт - ₁); или

Р_А - Р_В = h*( _рт - ₁),

Таким образом, разность давлений определяется разно­стью уровней в двух коленах дифференциального манометра.

Принцип действия манометра используется при из­мерении разности давлений Р₁ – Р₂ в двух точках пото­ка, когда эта разность невелика по сравнению с давлени­ями Р₁ и Р₂ (рис. 7.7).

Рис. 7.7. Схема измерения разности давлений в двух точках потока жидкости

Рабочей жидкостью в этом случае является воздух, имеющий давление Р₀. Согласно схеме, давление в точке 1: Р₁ = Р₀ + * h₁; давление в точке 2: Р₂ = Р₀ + * h₂ .

Так как величина Р₀ в обоих уравнениях одинакова, то:

Р₁ - * h₁ = Р₂ - * h₂ или

Р₁ - Р₂= *( h₁ - h₂ );

h₁ - h₂=h.

Следовательно:

Р₁ - Р₂ = * h , Н/м².

7.2.7. Микроманометр

Для повышения точности измерений, а также при измерении незначительных по величине давлений применяются микроманометры (рис. 7.8).

Рис. 7.8. Микроманометр:

1 — сосуд;

2 — сосуд с измеряемым давлением;

3 — манометрическая трубка;

4 — шкала.

Микроманометр состоит из резервуара А, присоеди­няемого к сосуду В, в котором измеряется давление, и манометрической трубки, угол наклона которой к гори­зонту а можно менять.

Давление Р в резервуаре В будет составлять:

Р = Р_атм + _р * g * l * sin

где _р - плотность рабочей жидкости (легкие жидкости - спирт и др.); кг/м³;

l * sin = h - показание прибора, м.

Точность прибора возрастает с уменьшением угла наклона трубки, так как при этом увеличивается пока­зание прибора l.

Приборы с наклонной трубкой применяют для изме­рения давлений, равных 25-150 мм. рт. ст.