53

106 ..Ćwiczenia laboratoryjne z mechaniki płynów"

P = P.m Z H (PaJ,

^iw^]'

gdzie: p_im - gęstość cieczy manometry cznej

g przyspieszenie ziemskie w //- wysokość słupa cieczy w manometrze [m].

Ciśnienie mierzone względem próżni absolutnej nazywa się ciśnieniem absolutnym lub bezwzględnym, ciśnienie mierzone względem ciśnienia atmosferycznego nazywamy ciśnieniem względnym (nadciśnieniem lub podciśnieniem). Większość manometrów mierzy różnicę ciśnień a nie wartość ciśnienia bezwzględnego.

	p	c •
		_£			.S c CD c
		o ■o ■ c
			1		o ■g
0) ’c	a> c	'			o. \
0) c JĄ	o £	c O c IA O		L O (fi
o	a			E	i
!				re

ciśnienie

T / atmosferyczne

o

c

a>

c

o

IA

■O

a

Rys. 1. Rodzaje ciśnień

Przyrządy do pomiaru ciśnień ze względu na rodzaj (zasady pracy) czynnika pomiarowego (pierwotnego przetwornika pomiarowego) można podzielić na:

^ hydrostaty czne (cieczowe)

^ tłokowe ^v sprężyste ^ parametryczne

W poszczególnych grupach występuje dalszy podział zależnie od sposobu równoważenia siły ciśnienia oraz dalsze stopnie przetwarzania. Manometrami nazywa się zwyczajowo czujniki ciśnienia z wyjściowym sygnałem mechanicznym w postaci przemieszczenia lub odkształcenia, natomiast przyrządy pomiarowe, w których sygnały z dowolnych czujników ciśnienia zostają przetworzone odpowiednim przetwornikiem na sygnał elektryczny lub pneumaty czny, nazywa się przetwornikami ciśnienia.

Jednym z częściej stosowanych przetworników ciśnienia są parametryczne przetworniki piezorezystancyjnc. Elementem pomiarowym przetwornika jest niewielka płytka krzemowa z wdyfundowanymi rezystorami. Ciśnienie działające na krzem wywołuje zmiany w rezystorach wdyfundo-wanych w- jego powierzchnię. Zjawisko to nazwano efektem piezorczystan-cyjnym. krzemowe elementy ciśnienioczułe są podobne do struktur scalonych. Elementy te montowane są do obudów, do których doprowadza się ciśnienie. Rezystory w płytkach krzemowych zmieniają swe rezystancje proporcjonalnie do działającego na nie ciśnienia. Cztery wdyfundowane w element krzemowy rezystory tworzą mostek Whcatstone’a tak. że napięcie zasilające powoduje pojawienie się napięcia wyjściowego proporcjonalnego do ciśnienia. Przetworniki parametryczne nie znalazły szerszego zastosowania w technice pomiarów przemysłowych.

Do pomiarów niskich oraz bardzo niskich ciśnień stosowane są na ogół manometry hydrostaty czne. Mierzone ciśnienie jest równoważone przez słup cieczy manometrycznej o gęstości p_<m. W zależności od sposobu odczytu

wysokości słupa cieczy W wyróżnić można ciśnieniomierze:

a)    szklane - z bezpośrednim odczytem.

b)    inne, w których różnica wysokości słupów cieczy jest przetwarzana na przesunięcia liniowe lub kątowe elementu pośredniczącego.

Ciecz, manometryezna powinna posiadać następujące cechy:

-    nie mieszać się i nie wchodzić w reakcje / innymi pły nami,

-    w przypadku manometrów' szklanych powinna posiadać wyraźny menisk i nic zwilżać szkła.

-    posiadać mały współczynnik rozszerzalności objętościowej

-    nie zmieniać gęstości w wyniku np. odparowywania.

Jako ciecze manometry ezne najczęściej stosuje się rtęć. bromoform, wodę, alkohol etylowy, olej silikonowy, czterobromoetan, dwusiarczek węgla lub toluen.

Błąd pomiaru ciśnieniomierza hydrostatycznego zależy od zmian gęstości cieczy manometrycznej p_c„ w wyniku zmian temperatury otoczenia oraz niedokładności odczytu wysokości słupa cieczy w rurce manometru.

Na dokładność wyniku pomiarów wykonanych manometrami cieczowymi w głównej mierze mają w pływ: