Прибор для измерения давления
Исследование истории приборов измерения давления. Характеристика технологии механического измерения анероидным барометром. Определение особенностей электрических методов измерения. Значение эры сенсоров в совершенствовании измерительных приборов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 05.06.2015 |
| Размер файла | 68,9 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/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОСИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ
(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ )» (МАИ)
РГЗ по курсу
Физические измерения и этолоны
Тема: «Прибор для измерения давления»
Проверил: Батанов М.С.
Выполнила: Лебедев Я.В.
Группа 2о-205Б
История измерения давления
Галилео Галилей, рожденный в Пизе (Италия) получает патент на механизм для перекачки воды из реки для ирригации полей. Сердцем насоса была система, напоминающая шприц. Однако, высота 10 метров была предельной высотой работы насоса и ученый так и не смог найти этому объяснения.
Эванджелиста Торричелли, итальянский физик, ученик Галилея, произвел опыт, в ходе которого он поместил трубу длиной один метр, закрытую с одного конца, вертикально в чашу с ртутью открытым концом. Столб ртути опустился примерно на 760 мм, оставляя пустое пространство над этим уровнем. Торричелли посчитал причиной этого явления «силой поверхности земли». Пустое пространство в трубе он назвал «вакуумом».
Блез Паскаль, французский философ, физик и математик, услышав об экспериментах Торричелли, начал искать причины открытых явлений. Он выяснил, что сила, удерживающая столб ртути на высоте 760 мм, -- это вес воздуха. Таким образом, на горе эта сила должна быть уменьшена на разницу веса воздуха между горой и долиной у подножья. Свое предположение Паскаль доказал экспериментом у горы Пуа Де Домэ в центральной Франции. Из разницы высот ртутного столба он рассчитал вес воздуха. Паскаль сформулировал положение о том, что эта сила, которую она назвал «давление», действует вне зависимости от направления.
Отто фон Герике, Германия. Опыты Торричелли и его умозаключения о пустом пространстве и «вакууме» противоречили доктрине вездесущего Бога и были негативно восприняты Католической Церковью. Герике разработал новые более мощные воздушные насосы, устроил знаменитый эксперимент в Магдебурге, в ходе которого 8 лошадей не могли разъединить 2 полусферы, сложенные вместе, из которых был предварительно выкачан воздух.
Роберт Бойль, Британский химик, использовал J-образные трубки для изучения взаимосвязи между объемом и давлением заключенного в емкости газа и установил соотношение P*V=K (Р - давление, V - объем, К - константа), которое означает, что если известно давление газа в данном объеме, то это давление может быть рассчитано при изменении объема, при условии неизменности температуры и кол-ва газа.
Почти 200 лет спустя Джозеф Льюис Гей-Люссак, французский физик и химик, обнаруживает, что давление возрастает в замкнутом объеме пропорционально росту температуры. 20 лет спустя, Вильям Томсон (Лорд Кельвин) вводит понятие абсолютной температуры с нулевой точкой -273 С (0 Кельвина).
Приборы для измерения давления
Технологии механического измерения.
Люсьен Види, французский ученый, изобрел и построил анероидный барометр, который использует баланс пружин вместо жидкостей для измерения атмосферного давления. Удлинение пружины под давлением механически передается на стрелочный индикатор. Юджин Бурдон (основатель компании Бурдон Седем) запатентовал в 1849 годутрубочный измеритель давления для более высоких давлений, используя принципы Види.
анероидный барометр
давление измерительный электрический сенсор
Электрические методы измерения
Первые преобразователи давления были принципиальными механизмами, состоящими из диафрагм, трубок Бурдона, служившими емкостями, а индикатором давления служил указатель потенциометра.
Деформационные измерители были независимо разработаны Е.Е. Симмонсом из Калифорнийского Технологического Университета и А.К. Ружа из Массачусетского Технологического Института. Симмонс был более ловок и раньше получил патент.
Первые тонкопленочные деформационные измерители были сконструированы с резисторным мостом, который был связан с диафрагмой. В такой конструкции наблюдается разное напряжение в центре и по краям.
Соединение преобразователя и диафрагмы было всегда причиной гистерезиса и нестабильности. В 60е годы Стэтхэм представил первый тонкопленочный преобразователь с хорошей стабильностью и малым гистерезисом. Сегодня эта технология играет большую роль на рынке датчиков высокого давления.
Вильям Р. Пойл запатентовал емкостные преобразователи на базе стекла или кварца, а Боб Белл на базе керамики несколькими годами позже, в 1979м. Эта технология заполнила пустоту для измерения низких давлений (т.к. тонкопленочная технология для этого не походила).Емкостная технология является и по сей день сегментообразующей на рынке датчиков давления.
Эра сенсоров
Центр научных исследований Ханивел, Миннеаполис, США, 1967г.: Арт Р. Циас и Джон Эган получают патент на кремниевую диафрагму. 1969 г.: Ханс В. КЕЛЛЕР получает патент на серийно изготавливаемые пьезорезистивные кремниевые сенсоры и разрабатывает современную конструкцию пьезорезистивной мембраны
Современный сенсор обычно весит около 0,01 грамма. Если некристаллическая диафрагма имеет известный гистерезис, значение точности такого преобразователя становится неопределимой современными средствами.
Пьезорезистивная технология наиболее универсальна из всех. Датчики на ее основе применимы для диапазонов от 100 мбар до 1500 бар абсолютного, относительного или дифференциального давления. Ее медленное распространение есть лишь причина невозможности конструирования подходящего корпуса американскими компаниями. В течение 30 лет КЕЛЛЕР ведет технологию к совершенству, сохраняя ценовой уровень других, менее универсальных и точных технологий.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Виды 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 08.06.2010Основы измерения физических величин и степени их символов. Сущность процесса измерения, классификация его методов. Метрическая система мер. Эталоны и единицы физических величин. Структура измерительных приборов. Представительность измеряемой величины.
курсовая работа [199,1 K], добавлен 17.11.2010Магнитоэлектрические 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 29.01.2013Средства 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 18.05.2014Исследование истории развития электрических измерительных приборов. Анализ принципа действия магнитоэлектрических, индукционных, стрелочных и электродинамических измерительных приборов. Характеристика устройства для создания противодействующего момента.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 24.06.2012Основные 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 14.07.2012Средства обеспечения единства измерений, исторические аспекты метрологии. Измерения механических величин. Определение вязкости, характеристика и внутреннее устройство приборов для ее измерения. Проведение контроля температуры и ее влияние на вязкость.
курсовая работа [465,3 K], добавлен 12.12.2010Рассмотрение основных методов измерения электрической мощности и энергии в цепи однофазного синусоидального тока, в цепях повышенной и высокой частот. Описание конструкции ваттметров, однофазных счетчиков. Изучение особенностей современных приборов.
реферат [1,5 M], добавлен 08.01.2015Характеристика устройства и принципа действия электроизмерительных приборов электромеханического класса. Строение комбинированных приборов магнитоэлектрической системы. Шунты измерительные. Приборы для измерения сопротивлений. Магнитный поток и индукция.
реферат [1,3 M], добавлен 28.10.2010Составление и обоснование электрической схемы измерения вольт-амперных характеристик полупроводниковых приборов. Определение перечня необходимых измерительных приборов и оборудования, сборка экспериментальной установки. Построение графиков зависимостей.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 19.11.2015Атмосфера, 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 04.11.2014Понятие и источники теплового излучения, его закономерности. Классификация пирометрических методов и приборов измерения температур. Устройство и принцип работы пирометра типа ОППИР-09, методика проведения его поверки, возможные поломки и их ремонт.
курсовая работа [794,4 K], добавлен 02.12.2012Основные динамические характеристики средств измерения. Функционалы и параметры полных динамических характеристик. Весовая и переходная характеристики средств измерения. Зависимость выходного сигнала средств измерения от меняющихся во времени величин.
презентация [127,3 K], добавлен 02.08.2012Прямые и косвенные измерения напряжения и силы тока. Применение закона Ома. Зависимость результатов прямого и косвенного измерений от значения угла поворота регулятора. Определение абсолютной погрешности косвенного измерения величины постоянного тока.
лабораторная работа [191,6 K], добавлен 25.01.2015Измерение поглощаемой мощности как наиболее распространенный вид измерения СВЧ мощности. Приемные преобразователи ваттметров проходящей мощности. Обзор основных методов для измерения импульсной мощности, характеристика их преимуществ и недостатков.
реферат [814,2 K], добавлен 10.12.2013Согласование средства измерения с объектом измерения. Влияние наблюдателя. Методы сопряжения. Влияние окружающей среды и помехи. Совершенствование методики измерения. Использование методов компенсации. Изменение формы входного сигнала или его спектра.
презентация [10,7 M], добавлен 02.08.2012Исследование истории изобретения и развития жидкостного манометра. Характеристика основных особенностей компрессионных, пружинных, мембранных, колокольных и кольцевых манометров. Изучение составляющих дифманометра поплавкового с масляным заполнением.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 24.04.2012Основные характеристики электроизмерительных приборов. Надежное и бесперебойное электроснабжение сельскохозяйственных потребителей в производстве. Графики электрических нагрузок. Предохранители, тепловое реле, их устройство, принцип действия, применение.
контрольная работа [693,2 K], добавлен 19.07.2011Понятие измерения в теплотехнике. Числовое значение измеряемой величины. Прямые и косвенные измерения, их методы и средства. Виды погрешностей измерений. Принцип действия стеклянных жидкостных термометров. Измерение уровня жидкостей, типы уровнемеров.
курс лекций [1,1 M], добавлен 18.04.2013
