–тягометры – вакуумметры с верхним пределом измерения, не превышающем 0,4 кгс/см2;

–тягонапорометры – мановакуумметры с крайними пределами до 0,2

кгс/см2.

Вторую группу манометров составляют манометры абсолютного давления, приспособленные для измерения давления, отсчитываемого от абсолютного нуля. В их число входят:

–укороченные жидкостные манометры (измеряют абсолютные дав-

ления);

–барометры – манометры абсолютного давления, приспособленные для измерения давления атмосферы;

–укороченные барометры – ртутные вакуумметры для измерения абсолютных давлений менее 0,2 кгс/см2;

–вакуумметры остаточного давления для измерения глубокого вакуума менее 0,002 кгс/см2.

Особняком стоит третья группа манометров:

–дифманометры для измерения разности двух давлений, из которых ни одно не является давлением окружающей среды;

–микроманометры для измерения давлений или разности давлений газовых сред с верхним пределом измерения менее 0,04 кгс/см2.

По принципу действия манометры делятся на четыре основные группы:

–жидкостные, основанные на гидростатическом принципе, когда измеряемое давление уравновешивается давлением столба манометрической жидкости;

–грузопоршневые, в которых измеряемое давление или разность давлений уравновешивается давлением, создаваемым весом неуплотненного поршня и грузов;

–деформационные (пружинные) манометры, в которых измеряемое давление или разность давлений определяется по деформации упругого элемента;

–манометры, основанные на других физических принципах.

Под классом точности прибора понимают предельное значение допустимых основных и дополнительных погрешностей его, выраженное в процентах от диапазона измерений данного прибора. Установлен следую-

щий ряд классов манометров: 0,005; 0,02; 0,05; 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0.

По признаку метрологического назначения манометры можно разделить на три группы: технические (рабочие); лабораторные (контрольные); образцовые, служащие для поверки других манометров.

1.4.Жидкостные манометры

Вжидкостных манометрах или дифманометрах (рис. 1.3) измеряемое давление или разность давлений уравновешивается давлением столба жид-

11

кости. Мерой измеряемого давления в этих приборах является высота столба манометрической жидкости, в качестве которой чаще применяются: этиловый спирт, дистиллированная вода и ртуть. Таким образом, измерение давления практически сводится к измерению линейной величины, которое может быть выполнено более просто с достаточно высокой степенью точности.

Рассмотрим основные типы жидкостных манометров.

Двухтрубный (U-образный) манометр. Этот манометр (рис. 1.3, а)

представляет собой U-образную трубку, или две трубки, сообщающиеся нижними частями. Давления ρ1 и ρ2 подводятся к обоим открытым концам. Разность этих давлений преобразуется в разность уровней жидкости в

трубках. Функция преобразования имеет вид
h =	p	,	(1.13)
	g (ρ − ρc )
где р – разность подводимых давлений, Па;		h – разность уровней жид-
кости в трубках, м; g – ускорение свободного падения, м/с2; ρ и ρc			– плот-

ность соответственно рабочей жидкости и среды над рабочей жидкостью, кг/м3.

Если ρ>>ρc что имеет место при измерениях газов, формула (1.13) принимает вид

h =	Дp	.	(1.14)
	g ρ

Разность давлений может выражаться непосредственно через разность уровней в единицах длины, например в мм рт. ст., мм вод. ст. С помощью двухтрубного манометра можно измерить как разность давлений, так и избыточное, и вакуумметрическое давления. Для этого одна из трубок сообщается с атмосферой.

Чашечный (однотрубный) манометр. В отличие от двухтрубных чашечные манометры имеют резервуар 1, сообщенный с измерительной трубкой (рис. 1.3, б). Из-за значительной разницы сечений резервуара и трубки имеют место незначительные изменения уровня жидкости в резервуаре. Отсчет разности уровней при измерении давлений производится только по трубке. Перед измерениями устанавливают нуль отсчета при равных давлениях: р1 = р2.

12

Фактическая высота столба жидкости			(1.15)
Дh = hТ − hР ,
где hT – высота столба в трубке, отсчитываемая от нулевой отметки;
hP – снижение уровня жидкости в резервуаре:
hP =	hT dT2	,	(1.16)
	dP2
здесь dT и dP – диаметры трубки и резервуара.
Подставляя (1.16) в формулу (1.15), получаем
	d Т2		(1.17)
h = hT (1 + d P2 ),
Разновидность чашечного манометра с наклонной			измерительной

трубкой приведена на рис. 1.3, в. Манометр состоит из резервуара 1, гибкой соединительной трубки 2, измерительной трубки 3, установочной дуги 4 со шкалой углов наклона и вытеснителя 5 для установки нуля отсчета при различных объемах жидкости.

Понижение уровня в резервуаре вычисляется по формуле

hP =l	dT2	,
	dP2
где l – длина столба жидкости в трубке.
Высота гидростатического столба в трубке:
hТ = l sinб ,
где α – угол наклона измерительной трубки.
После подстановки hP и hT в (1.17) получаем
Дh = l (sin б +			d T2	).	(1.18)
			d P2

Величину в скобке называют постоянной манометра. На базе такого

манометра устроен микроманометр, в котором в качестве рабочей жидкости чаще всего используют спирт.

13

Р1 Р2

h		Р1

1

а

б

Р1 5

l

p h 0

Р2

dT

2

h T

p dP h

4

Р2

б

α 0

3

1	2	в

Р2

Р1

h T

	p
	h
p
h	1

г

		Р2
		dT
	P1	2
	3
		h
		T
		dP
	д

Рис. 1.3. Жидкостные манометры

14