- •Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования томский политехнический университет Наименование факультета – Теплоэнергетический
- •Наименование дисциплины - Теплотехнические измерения и приборы Лабораторная работа № 5
- •Принцип действия и устройство технического манометра
- •Грузопоршневые манометры
- •Поверка технического манометра
- •Порядок поверки по грузопоршневому манометру
- •Порядок поверки по эталонному деформационному манометру
- •Обработка экспериментальных данных
- •Ответы на контрольные вопросы
- •Протокол
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования томский политехнический университет Наименование факультета – Теплоэнергетический
Наименование выпускающей кафедры – Автоматизация теплоэнергетических процессов
Наименование дисциплины - Теплотехнические измерения и приборы Лабораторная работа № 5
Изучение и поверка технических манометров
Исполнители:
студенты гр.6221 Стрижак П.А.
Матвеев А.В.
Грицук Н.Н.
Руководитель:
ассистент Григорьева М.М.
Томск -2005
Принцип действия и устройство технического манометра
В качестве технического манометра в данной лабораторной работе используется деформационный манометр, поэтому рассмотрим принцип действия и устройство деформационного манометра.
Принцип действия деформационных манометров заключается в уравновешивании измеряемого давления упругой деформацией чувствительного элемента или развиваемой им силой. В качестве чувствительных элементов в деформационных манометрах используются трубчатые пружины, сильфоны и мембраны.
Рассмотрим конструкцию чувствительного элемента манометра, выполненную в виде трубчатой пружины (рис. 1а).
Трубчатая пружина представляет собой изогнутую в виде дуги окружности полую трубку плоскоовального или эллиптического сечения. Один конец такой трубки неподвижно закреплен, а другой запаян и имеет возможность свободно перемещаться в пространстве.
Измеряемое давление подается во внутреннюю полость пружины, при этом ее свободный конец перемещается. При измерении избыточного давления пружина раскручивается, а при измерении разрежения - скручивается. Направление перемещения свободного конца трубки обусловлено увеличением малой оси сечения трубки под влиянием избыточного давления и её уменьшением при воздействии разрежения. При этом длина трубки остается практически постоянной.
Рисунок 1 - Схема деформационного манометра с трубчатой пружиной
Трубка согнута по кругу под углом . При возрастании давления, действующего изнутри трубки, малая ось эллипса увеличивается, тогда как длины дуг А1В1 и А2В2 остаются практически постоянными.
Если г - радиус ОВ1, R - радиус ОВ2, b - малая ось эллипса-трубки, - угол закручивания трубки - размеры трубки до деформации давлением и соответственно r', R', b' и ' - те же размеры после деформации, то будем иметь:
и .
Вычитая из второго выражения первое, получим:
.
Так как и , то запишем:
.
После деформации трубки b' > b, следовательно, ' < , т.е. под воздействием измеряемого давления трубчатая пружина манометра уменьшает свою кривизну, раскручиваясь в определенном направлении. На рис. 16 приведена схема деформационного манометра с трубчатой пружиной. Перемещение стрелки осуществляется с помощью передаточного механизма, соединенного со свободным концом чувствительного элемента. Зазоры в зубчато - секторной паре выбираются за счет спиральной пружины (на схеме не показана).
Особенностью конструкций эталонных деформационных манометров является наличие корректора нуля и арретира. Шкала прибора имеет 100, 200 или 250 делений.
При проведении измерений эталонным деформационным манометром необходимо использовать свидетельство, в котором приведена реальная статическая характеристика (РСХ) данного эталонного манометра. Классы точности эталонных деформационных манометров -0,15; 0,2; 0,4.