7.5. Электрические приборы

Действие электрических приборов для изме­рения давления основано на свойстве проводников изме­нять электрическое сопротивление при их механической деформации (тензометрирование).

Впервые этот эффект (тензоэффект) был рассмот­рен английским физиком В. Томпсоном (лорд Кельвин) в 1856 г. Экспериментальные исследования тензоэффекта для различных металлов и сплавов были впер­вые проведены при давлениях до 300 МПа Лизелом (1903 г.), а затем при давлениях до 1300 МПа Бриджменом (1911 г.). Однако широкое внедрение тензоресторной техники в промышленность началось со вре­мен Второй мировой войны.

Электрический проволочный датчик давления пред­ставляет собой (рис. 7.13) тонкую проволоку диаметром 0,025-0,03 мм, изготовленную из сплава с высоким элек­трическим сопротивлением, и изогнутую как показано на рис. 7.13. Проволока помещена между двумя слоями изоляционной пленки.

Рис. 7.13. Схема электрического датчика давления

Для измерения давления датчик наклеивают на упру­гий элемент, деформирующийся под действием измеряе­мого давления, и включают в одно из плеч моста Уитстона. Под действием давления проволока датчика удлиняется или укорачивается и ее сопротивление изменяется. При предварительной тарировке по изменению сопротивления можно судить о величине измеряемого давления.

Преимуществами датчиков являются малые размеры и масса, возможность измерять малые давления, малая инерционность, доступность дистанционных измерений.

Резюме: В изложенной теме рассмотрены приборы для измерения давления жидкости. Дана классификация таких приборов по принципу действия и характеру измеряемых величин. Проанализирована конструкция приборов, выявлены преимущества и недостатки, область применения и диапазоны измеряемых величин.

Вопросы для самоконтроля:

1. По каким признакам классифицируются приборы для измерения давления жидкости?

2. На каком принципе основаны жидкостные приборы для измерения давления?

3. На каком принципе основаны электрические приборы для измерения давления?

4. На каком принципе основаны поршневые и пружинные приборы для измерения давления?

5. Каков диапазон для измерения давления у различных типов приборов?

6. Опишите конструкцию и принцип действия микроманометра.

7. Опишите принцип действия ртутного барометра.

8. Опишите конструкцию и принцип действия дифференциального манометра.

9. Опишите конструкцию и принцип действия U-образного манометра.

10. Опишите конструкцию, достоинства и недостатки, принцип действия грузопоршневого манометра.

11. Опишите конструкцию, достоинства и недостатки, область применения, принцип действия электрических приборов для измерения давления.

Гидродинамика

8. Основные понятия в гидродинамике

8.1. Задачи и методы гидродинамики

Гидродинамика – раздел гидравлики, изучающий законы, которым подчиняется жидкость, находящаяся в движении. Основной задачей гидродинамики является определение характера и параметров движения жидкости, а также установление силы воздействия жидкости на различные преграды и тела, находящиеся в ней.

При движении жидкости рассматриваются силы массовые (силы тяжести, силы инерции) и силы поверхностные (силы давления, силы трения). Силами трения, возникающими при движении реальной жидкости и обусловленными вязкостью, пренебрегать нельзя; они оказывают существенное, а иногда и решающее влияние на характер движения жидкости.

В гидродинамике существует два метода исследования движения жидкости: метод Эйлера и метод Лагранжа. По методу Эйлера изучается поведение частиц жидкости, приходящих в фиксированную точку пространства, заполненного движущейся жидкостью. В этой точке определяются скорость, ускорение, давление. По методу Лагранжа изучается движение отдельных частиц за промежуток времени при перемещении их в общей движущейся массе. В изучении настоящего курса за основу принимается метод Эйлера.