55

110 .Ćwiczenia laboratoryjne 7 mechaniki płynów'’

w przepadku pomiaru podciśnienia - górny poziom cieczy manometrycznej.

W przypadku, gdy manometr jest umieszczony na innym poziomie niż poziom omówiony powyżej, a różnica łych pomiarów wynosi //, to właściwe ciśnienie p w punkcie odbioru wynosi:

p = Po±H-p-g.

gdzie: p_u - ciśnienie mierzone, „±” odnosi się odpowiednio do przypadku, gdy manometr umieszczony jest za wysoko lub za nisko, p- gęstość czynnika wypełniającego przewód przyłączeniowy. Najczęściej spotykanym typem manometru hydrostatycznego jest manometr dwuramienny czyli tzw. U-rurka (przedstawiona na ry sunku 3.)

Rys. 3. Manometr cieczowy dwuramienny (U-rurka)

Jest to pionowa rurka szklana wygięta w kształcie litery U wypełniona cieczą manometryczną o gęstości p. Manometr taki mierzy' różnicę ciśnień działających na swobodne pow ierzchnie cieczy manometry cznej w obu ramionach manometru. Z równowagi sił dla przekroju A - A różnica ciśnienia wynosi:

^AP - Pi ~ P7 =(*•/> + *2 -Pi-th P\)z-

Ciśnienia i p_: są przyłożone na górnych końcach rurek.

Jeżeli gęstości p_t i p₂ są zbliżone do siebie i znacznie mniejsze od gęstości cieczy manometry cznej (gdy w obu ramionach rurki ponad cieczą ma-nometryczną znajduje się powietrze), to zależność upraszcza się do postaci:

Pi ~ Pi = P g h.

Manometr}, dwuramienne mogą być bardzo rozbudowane. Są one wyposażone w urządzenia pomocnicze: ruchome skale, zawory odcinające, odpowietrzające. spustowe, równoważące, naczynia zbiorcze, osłony itp.

Zdecydowane zwiększenie dokładności można uzyskać stosując manometr z rurką pochyłą. Przykładem takiego rozwiązania jest manometr cieczowy z rurką pochyłą przedstaw iony na rysunku 4.

Rys. 4. Manometr cieczowy z. rurką pochyłą

Manometr taki mierzy różnicę ciśnień określoną różnicą poziomów h w wyniku pomiaru długości słupka cieczy /. Biorąc pod uwagę, że przyrost poziomu cieczy h_? w rurce pochyłej odpowiada spadkowi poziomu Ą w- naczyniu i oznaczając odpowiednio przekroje naczynia i rurki przez A„ i A_r otrzymujemy:

z

h = l

K

\

+ sin<,9 ,

Gdy A_r < A„. to powyższa zależność przekształca się do postaci:

/? = /sinę>.

Błąd pomiaru manometrem z rurką pochyłą maleje wraz. z malejącym kątem pochylenia rurki <p - określonej wartości ciśnienia odpowiada coraz większa długość słupka cieczy manometry cznej. Przy bardzo małych kątach menisk