2.4 Описание экспериментальной установки
Схема экспериментального стенда для измерения гидростатического давления представлена на рис. 2.8. Установка состоит из закрытого резервуара 1 и трубы «датчика» 3, соединенных резиновой трубкой 2; эти два сообщающихся сосуда частично заполнены водой. Верхний конец трубы датчика открыт и сообщается с атмосферой.
При
перемещении трубы датчика вверх вода
поступает в резервуар при закрытом
кране – происходит сжатие воздуха. При
опускании трубы-датчика в резервуаре
наблюдается разрежение. Давление
измеряется с помощью U-образных
пьезометров. (4,
5,
6,
7),
трубки которых заполнены жидкостями с
разными удельными весами: водой (
= 9807 Н/м3 =
0,001 кгс/см3),
спиртом (
=
8320
Н/м3
=
0,0085
кгс/см3)
и
ртутью
(
=
13370
Н/м3
=
0,0136 кгс/см3).
К резервуару дополнительно подключен
вакуумметр 7
чашечного типа. Его открытая чашка
заполнена водой.
Рисунок 2.8 – Схема установки
2.5 Задание для проведения работы
2.5.1 Измерение положительного избыточного давления
1. Открыть кран 8 (рис. 2.8).
2. Опустить трубу-датчик в крайнее нижнее положение.
3. Выровнять уровни жидкости в резервуаре и трубке-датчике, краны 8, 9 закрыть.
4. Поднять трубу-датчик и снять разность уровней в коленах U-образных пьезометров через каждые 20 – 25 см подъема трубы-датчика.
2.5.2 Измерение отрицательного избыточного давления (вакуума)
1. Открыть кран 8, кран 9 закрыт.
2. Поднять трубу-датчик в крайнее верхнее положение.
3. Кран 8 закрыть, а кран 9 открыть (рис. 2.8).
4. Опустить трубу-датчик и через каждые 20 – 25 см снимать показания U-образных пьезометров (разность отметок уровней жидкости в коленах, манометров 4, 5, 6) и чашечного пьезометра (обратного пьезометра) 7.
2.6 Обработка опытных данных
2.6.1 Определение давления выше атмосферного
1. Найти среднеарифметическое из результатов измерений:
2. Определить избыточное давление:
.
3. Перевести из одних единиц измерения в другие.
4. Абсолютное гидростатическое давление выше атмосферного вычислить по формуле:
.
Все измерения, сделанные в процессе опытов, и результаты вычислений занести в соответствующие графы отчета по прилагаемой форме (табл. 2.2)
2.6.2 Определение давления ниже атмосферного
1. Найти среднеарифметическое из результатов измерений:
,
2. Вакуум определить, по формуле:
3. Перевести из одних единиц измерения в другие.
4. Абсолютное гидростатическое давление ниже атмосферного найти по формуле:
.
Все измерения, сделанные в процессе опытов, и результаты вычислений занести в соответствующие графы отчета по прилагаемой форме (табл. 2.3).
2.7 Контрольные вопросы
1. Что такое абсолютное, избыточное и вакуумметрическое давление?
2. Перечислить свойства гидростатического давления?
3. Каковы единицы измерения давления?
4. Что такое пьезометрическая высота?
5. В чем преимущества и недостатки приборов для измерения давления?
6. Чему равно максимальное значение вакуума?
7. Можно ли дифференциальным манометром измерить избыточное давление?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3. ИЗМЕРЕНИЕ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ