Гидростатическое давление и его свойства, измерение давления
Устройство и принцип действия жидкостных приборов для измерения давления, их достоинства и недостатки. Понятие гидростатического давления, его виды. Пересчет значений давления, измеренных в барах, метрах водяного столба, миллиметрах ртутного столба.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.11.2015 |
| Размер файла | 13,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лабораторная работа №1
Гидростатическое давление и его свойства, измерение давления
жидкостный давление гидростатический
Цель работы: Изучение устройства и принципа действия жидкостных приборов для измерения давления. Приобретение навыков по измерению гидростатического давления жидкостными приборами.
Общие сведения.
Гидростатическим давлением называют нормальное сжимающее напряжение в неподвижной жидкости, т.е. силу, действующую на единицу площади поверхности. За единицу измерения давления в международной системе принят паскаль (Па = Н/м2).
Различают абсолютное, атмосферное, манометрическое вакуумметрическое давления.
Абсолютное (полное) давление p отсчитывается от абсолютного вакуума. Атмосферное давление pa создается силой тяжести воздуха атмосферы и принимается в обычных условиях равным 101325 Па или 760 мм рт. ст. Избыток давления над атмосферным называют манометрическим (избыточным) давлением
pм = pa - p
Приборы для измерения атмосферного давления назвали барометрами, манометрического - манометрами, вакуума - вакуумметрами.
По принципу действия и типу рабочего элемента приборы бывают жидкостными, механическими и электрическими.
Жидкостные приборы исторически стали применяться первыми. Их действие основано на принципе уравновешивания измеряемого давления p силой тяжести столба жидкости высотой h в приборе:
p = сgh,
где с - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения.
Поэтому величина давления может быть выражена высотой столба жидкости h (мм рт. ст., м вод. ст.). Преимуществами жидкостных приборов являются простота конструкции и высокая точность, однако они удобны только при измерении небольших давлений.
В механических приборах измеряемое давление вызывает деформацию чувствительного элемента (трубка, мембрана, сильфон), которая с помощью специальных механизмов передается на указатель. Недостатком таких приборов является инерционность, что не позволяет использовать их для измерения мгновенного значения давления в быстропротекающих процессах.
В электрических приборах воспринимаемое чувствительным элементом давление преобразуется в электрический сигнал. Сигнал регистрируется показывающим (вольтметр, амперметр) или пишущим (самописец, осциллограф) приборами. В последнем случае можно фиксировать давление при быстропротекающих процессах.
Абсолютное давление в любой точке покоящейся жидкости определяется по основному уравнению гидростатики:
p = p0 + сgH,
где p0 - абсолютное давление на свободной поверхности жидкости; с - плотность жидкости; Н - глубина погружения точки под свободной поверхностью.
В работе вычисляется давление в заданной точке (например, на дне резервуара) через показания различных приборов и затем сравниваются результаты, полученные двумя путями.
Порядок выполнения работы.
Опыт №1 (p0> pa).
Экспериментальные данные:
Н=9·10-2 м
hп=22,2·10-2 м
hм=13,1·10-2 м
Решение:
p0 = pа + сghм
р*= p0 + сgH
p = pа + сghм
др = 100(р-р*)/р
p0 = 101325 + 9,81·1000·0,13 =102600,3 Па
р*= 102600,3 + 1000·9,81·0,09 = 102600,3 + 882,9 = 103483,2 Па
р*= 102600,3 + 1000·9,81·0,09 = 102600,3 + 882,9 = 103483,2 Па
др = 100(103502,3 - 103483,2)/103502,3 ?0,02%
Опыт №2 (p0< pa).
Экспериментальные данные:
Н=12·10-2 м
hп=5,2·10-2 м
hв=6,8·10-2 м
Решение:
p0 = pа - сghв
р*= p0 + сgH
p = pа + сghп
др = 100(р-р*)/р
p0 = 101325 - 1000·9,81·0,068 = 101325 - 667,08 = 100657,92 Па
р*= 100657,92 + 1000·9,81·0,12 = 1177,2 + 100657,92 = 101835,12 Па
p = 101325 + 1000·9,81·0,052 = 101325 + 510,12 = 101835,12 Па
др = 0%
Опыт №3.
Экспериментальные данные:
h = 0,014 м
ра = 101325 Па
рм = ра + сgh
рм = 101325 + 1000·9,81·0,014 = 101325 + 137,34 = 101462,34 Па
В результате лабораторной работы я изучил устройство и принцип действия жидкостных приборов для измерения давления. Приобрел навыки по измерению гидростатического давления жидкостными приборами. Ошибка в работе равна 0,02 и 0 процентов, значит, работа выполнена правильно.
Контрольные вопросы
1. Какое давление называют абсолютным (вакуумметрическим, манометрическим)?
2. Какие единицы измерения вы знаете?
3. Как произвести пересчет значений давления, измеренных в барах (бар), кг/см2, метрах водяного столба, миллиметрах ртутного столба - в единицы давления, используемые в системе СИ?
4. Как называют прибор для измерения атмосферного давления (избыточного давления, разряжения)?
5. Какой вид имеет формула для расчета давления по показаниям жидкостного манометра?
6. Какой недостаток у механических приборов для измерения давления?
7. Какими достоинствами обладают жидкостные манометры?
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Гидростатическое давление и его свойства. Дифференциальное уравнение равновесия жидкости. Распределение гидростатического давления. Приборы для измерения давления. Сила гидростатического давления на плоские стенки и на криволинейную поверхность.
курс лекций [449,2 K], добавлен 20.12.2011Виды давления, классификация приборов для его измерения и особенности их назначения. Принцип действия мановакуумметров, характеристика их разновидностей. Многопредельные измерители и преобразователи давления. Датчики-реле давления, виды манометров.
презентация [1,8 M], добавлен 19.12.2012Применение, устройство и принцип действия приборов для измерения давления: барометр-анероид, жидкостный и металлический манометр. Понятие атмосферного давления. Загадки об атмосферных явлениях. Причины различия в показателях давления с ростом высоты.
презентация [524,5 K], добавлен 08.06.2010Понятие гидростатического парадокса. Принцип действия гидравлических машин. Определение закона Паскаля. Принцип действие жидкостных приборов. Вещества, применяемые в качестве рабочей жидкости в жидкостных приборах. Измерение кровяного давления.
реферат [553,9 K], добавлен 09.02.2012Средства измерения температуры. Характеристики термоэлектрических преобразователей. Принцип работы пирометров спектрального отношения. Приборы измерения избыточного и абсолютного давления. Виды жидкостных, деформационных и электрических манометров.
учебное пособие [1,3 M], добавлен 18.05.2014Основные типы, устройство, принцип действия датчиков, применяемых для измерения давления. Их достоинства и недостатки. Разработка пьезоэлектрического преобразователя. Элементы его структурной схемы. Расчет функций преобразования, чувствительности прибора.
курсовая работа [782,1 K], добавлен 16.12.2012Состав атмосферы Земли и особенности влияния на нее вращения планеты. Последствия исчезновения воздушной массы. Изобретение ртутного и электронного барометров. Применение их при измерении давления воздуха. Единица измерения атмосферного давления.
презентация [562,5 K], добавлен 17.03.2015Определение силы гидростатического давления жидкости на плоские и криволинейные поверхности, в закрытом резервуаре. Специфические черты гидравлического расчета трубопроводов. Определение необходимого давления рабочей жидкости в цилиндре и ее подачу.
контрольная работа [11,4 M], добавлен 26.10.2011Основные понятия и виды давления, его физические параметры и единицы измерения для жидкой и газообразной среды. Назначение манометров и измерительных преобразователей, особенности их эксплуатации. Характеристика основных методов преобразования давления.
курсовая работа [457,5 K], добавлен 14.07.2012Определение силы давления жидкости на плоскую и криволинейную стенку. Суть гидростатического парадокса. Тело давления. Выделение на криволинейной стенке цилиндрической формы элементарной площадки. Суммирование горизонтальных и вертикальных составляющих.
презентация [1,8 M], добавлен 24.10.2013Физические свойства жидкости. Гидростатическое давление как скалярная величина, характеризующая напряжённое состояние жидкости, порядок ее определения. Основное уравнение гидростатики. Измерение вакуума. Приборы для измерения давления, снятие показаний.
реферат [132,1 K], добавлен 16.04.2011Принцип действия микроманометра с наклонной трубкой и расходомера переменного перепада давления на сужающем устройстве. Распределение статического давления при установке в трубопроводе диафрагмы и сопла Вентури. Устройство автоматического потенциометра.
контрольная работа [363,0 K], добавлен 12.01.2011Определение абсолютного и избыточного гидростатического давления воды на определенной глубине от поршня, максимальной глубины воды в водонапорном баке, силы избыточного гидростатического давления на заслонку, предельной высоты центробежного насоса.
контрольная работа [195,9 K], добавлен 26.06.2012Магнитоэлектрические измерительные механизмы. Метод косвенного измерения активного сопротивления до 1 Ом и оценка систематической, случайной, составляющей и общей погрешности измерения. Средства измерения неэлектрической физической величины (давления).
курсовая работа [407,8 K], добавлен 29.01.2013Вакуум как разность между атмосферным или барометрическим и абсолютным давлением. Расчет линейной потери напора по формуле Дарси-Вейсбаха. Свойства гидростатического давления. Особенности применения уравнения Бернулли. Давление жидкости на плоскую стенку.
реферат [466,0 K], добавлен 07.01.2012Доказательства наличия атмосферного давления, история открытия учеными этого явления. Изменчивость атмосферного давления от места к месту, во времени и в зависимости от высоты. Понятие стандартного атмосферного давления. Первый барометр - трубка Торчелли.
презентация [643,6 K], добавлен 19.05.2014Атмосфера, единицы измерения давления воздуха. Барическая ступень и градиент. Барометрическая формула Лапласа. Приборы для измерения атмосферного давления, его изменчивость и влияние на погоду, приведение к уровню моря с помощью таблиц. Плотность воздуха.
контрольная работа [45,3 K], добавлен 04.11.2014Описание экспериментальной установки, принцип измерения давления воздуха и определение его оптимального значения. Составление журнала наблюдения и анализ полученных данных. Вычисление барометрического давления аналитическим и графическим методом.
лабораторная работа [59,4 K], добавлен 06.05.2014Котел как объект регулирования давления пара, его устройство, принцип работы и функциональные особенности. Описание действия регулятора и уравнение его динамики. Исследование влияния параметров настройки регулятора на показатели качества регулирования.
контрольная работа [277,9 K], добавлен 29.03.2015Определение увеличение объема жидкости после ее нагрева при атмосферном давлении. Расчет величины и направления силы гидростатического давления воды на 1 метр ширины вальцового затвора. Определение скорости движения потока, давления при входе в насос.
контрольная работа [474,0 K], добавлен 17.03.2016
