斜管压力计原理图
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空气压力的测定通风工程中空气压力测定包括:空气绝对压力测定和空气相对压力测定。
1.空气绝对压力的测定绝对压力的测定,通常使用水银气压计和空盒气压计。
(1)水银气压计水银气压计于1644年发明,如图2-4-1所示,它主要由一个水银盛槽与一根玻璃管构成。
玻璃管上端封闭,下端插入水银盛槽中,管内上端形成绝对真空,下部充满水银。
当盛器里的水银表面受到空气压力时,管内水银柱高度随着空气压力而变化。
这时管中水银面与盛器里水银面的高差就是所测空气的绝对压力。
水银气压计属于固定式装置,一般置于室内壁上,用于测量大气压力或用于校对其它压力计。
水银气压计又分为定槽水银气压计和动槽水银气压计(如图2-4-2所示),两者在调节读数时有所不同,使用中应加以注意。
水银气压计的感应部分由水银、玻璃内管、水银槽组成;刻度部分由标尺、游标尺、象牙针组成;附属部分为附属温度计。
动槽式水银气压表是法国人福丁(J.Fortin)于1810年发明制造的,故称福丁式水银气压表。
它的主要特点是标尺上有一个固定的零点。
每次读数时,须将水银槽的表面调到这个零点处,然后读出水银柱顶的刻度。
读数要比定槽水银气压计的复杂些,读数顺序为:先读温度计,再调水银面与象牙针相切,再调游标尺与水银柱顶相切,最后读数。
读数结束后,将象牙针与水银面断开。
从理论上说,任意一种液体都可以用来制造气压表,但是水银有其独特的优点:①水银密度大。
在标准条件下,在通常大气压力下,它的液柱高度适合人的观测。
②水银的蒸汽压小。
在温度60℃以下,在管顶内的水银蒸汽附加压力对读数准确度的影响可忽略不计。
③水银的性能稳定。
易于提炼纯净的水银。
④水银不沾湿玻璃,管内水银面形成凸起的弯月面,容易判断水银柱顶的准确位置。
定槽式水银气压表也称寇乌(kew)式水银气压表。
定槽式与动槽式区别在水银槽部。
它的水银槽是一个固定容积的铁槽,没有皮囊、水银面调节螺钉以及象牙针。
当气压变化时,水银柱在玻璃管内上升或下降所增加或减少的水银量,必将引起水银槽内的水银减少或增加,使槽内的水银面向下或向上变动。
2.仪器①标准型皮托管。
标准型皮托管的构造如图5-2-7所示。
它是一个弯成90°的双层同心圆管,前端呈半圆形,正前方有一开孔,与内管相通,用来测定全压。
在距前端6倍直径出外管壁上开有一圈孔径为1mm 的小孔,通至后端的侧出口,用于测定排气静压。
按照上述尺寸制作的皮托管其修正系数为1.99 ±0.01,如果未经标定,使用时可取修正系数K p 为0.99。
标准型皮托管的侧孔很小当烟道内颗粒物浓度大时,易被堵塞。
它是用于测量较清洁的排气。
②S 型皮托管。
S 型皮托管的结构见图5-2-8.它是由两根相同的金属管并联组成。
测量端有方向相反的两个开口,测定时,面向气流的开口测得的压力为全压,背向气流的开口测得的压力小于静压。
按照图5-2-8设计要求制作的S 型皮托管,其修正系数K p 为0.84 ±0.01。
制作尺寸与上述要求有差别S 型皮托管的修正系数需进行校正。
其正,反方向的修正系数相差应不大于0.01。
S 型皮托管的测压孔开口较大,不易被颗粒物堵塞额,且便于在厚壁烟道中使用。
S 型皮托管在使用前用标准皮托管在风洞中进行校正。
S 型皮托管的速度校正系数按下式计算:PS K K = 式中:PS K 、PN K ——分别为标准皮托管和S 型皮托管的速度校正系数; dN P 、dS P ——分别为标准皮托管和S 型皮托管测得的动压值,Pa 。
③U 形压力计。
U 形压力计用于测定排气的全压和静压,其最小分度值应不大于10Pa 。
压力计由U 形玻璃管制成,内装测压也挺i ,常用测压液体有水,乙醇和汞,视被测压力范围选用。
压力P 按下式计算:P g h ρ=⋅⋅式中:P ——压力,Pa ; h ——液柱差,mm ; ρ——液体密度,g/cm 3;在实际工作中,常用mmH 2O 表示压力,这样压力P=ρ*h U 形压力计的误差较大,不适宜测量微小压力。
④斜管微压计,斜管微压计用于测定排气的动压,测量范围0~2000Pa ,其精确度应不低于2%,最小分度值应不大于2Pa 。
第一节节流式流量检测如果在管道中安置一个固定的阻力件,它的中间是一个比管道截面小的孔,当流体流过该阻力件的小孔时,由于流体流束的收缩而使流速加快、静压力降低,其结果是在阻力件前后产生一个较大的压力差。
它与流量(流速)的大小有关,流量愈大,差压也愈大,因此只要测出差压就可以推算出流量。
把流体流过阻力件流束的收缩造成压力变化的过程称节流过程,其中的阻力件称为节流件。
作为流量检测用的节流件有标准的和特殊的两种。
标准节流件包括标准孔板、标准喷嘴和标准文丘里管,如图9.1所示。
对于标准化的节流件,在设计计算时都有统一标准的规定要求和计算所需的有关数据、图及程序;可直接按照标准制造、安装和使用,不必进行标定。
标准节流装置9.1 图圆缺喷特殊节流件也称非标准节流件,如双重孔板、偏心孔板、圆缺孔板、1/4嘴等,他们可以利用已有实验数据进行估算,但必须用实验方法单独标定。
特殊节流件主要用于特殊;介质或特殊工况条件的流量检测。
目前最常见的节流件是标准孔板,所以在以下的讨论中将主要以标准孔板为例介绍节测式流量检测的原理、设计以及实现方法等。
一、检测原理设稳定流动的流体沿水平管流经节流件,如刚在节流件前后将产生压力和速度的变化,流在截面1处流体未受节流件影响,所示。
9.2,流体静压力为p,束充满管道,管道截面为A11?是经节,流体密度为平均流速为v2。
截面11,A流件后流束收缩的最小截面,其截面积为2?。
图,流体密度为,平均流速为压力为Pv222中的压力曲线用点划线代表管道中心处静9.2流体的静压力压力,实线代表管壁处静压力。
充分地反映和流速在节流件前后的变化情况,流体向中心在节流件前,了能量形式的转换。
.9.2 流体流经节流件时压力和流速变化情况图处,流束截面收缩到最小,流速达到最大,静压力最低。
然后流束扩加速,至截面2处。
由于涡流区的存在,导致流体能量张,流速逐渐降低,静压力升高,直到截面3?。
P不等于原先静压力p,而产生永久的压力损失损失,因此在截面3处的静压力13p设流体为不可压缩的理想流体,在流经节流件时,流体不对外作功,和外界没有热处沿管中心的流线、2能交换,流体本身也没有温度变化,则根据伯努利方程,对于截面1 有以下能量关系:22ppvv10201020???(9-1)??2221?????。
一、用途YYT-2000B倾斜式微压计是实验室和工厂试验站用的携带式仪器,供测量2000Pa以下气体的正压,负压或差压之用。
仪器适合在周围气温为10 ~ 30℃,相对湿度不大于80%,以及被测气体对黄铜及钢材无侵蚀作用的条件下使用。
二、工作原理YYT-2000B倾斜式微压计是一种可见液体弯面的多测量范围液体压力计,如原理示意图所示,当测量正压时,需要测量压力和宽广容器相连通,而当测量负压时则与倾斜管相连通,测量差压,则把较高的压力和宽广容器接通,较低的压力和倾斜管接通。
设在所测压力的作用下,与水平线之间有倾斜角度α的管子内的工作液体在垂直方向上升高度h1,在宽广容器内的液面下降h2,那时在仪器内工作液体面的高度差将等于:式中: h = h1 + h2(1)h = n sinα(2)假如F1-管子的截面积,F2-宽广容器的截面积,那末nF1 = F2h2(3)也就是在倾斜管内所增加的液体体积nF1,等于宽广容器内所减少的液体体积F2 h2。
把式(2)和式(3)所算出的h1及h2的数值代入式(1)中,可得到:h = n(sinα+ F1/F2) 或 P = hr = nr(sinα+ F1/F2)式中: P-所测水柱高度(毫米)n-倾斜管上的读数(毫米)r-工作液体的密度(克/立方厘米)r-工作液体的密度(克/立方厘米)三、结构YYT-2000B倾斜式微压计是测量管倾斜角度可以变更的压力计,它的结构如附图,在宽广容器(7)中充有工作液体(酒精),与它相连的是倾斜测量管(8),在倾斜测量管上标有长为258毫米的刻度。
宽广容器固定在有三个水准调节螺钉(9)和一个水准指示器(2)的底板(1)上,在底板上还装着弧形支架(3),用它可以把倾斜测量管固定在五个不同倾斜角度的位置上,而得到五种不同的测量上限值,支架上的数字0.2、0.3、0.4、0.6、0.8表示常数因子[r(sin α+F1/F2)]的数值。
把工作液体的液面调整到零点,是借零位调整旋钮(5)调节浮筒浸入工作液体的深度,来改变宽广容器(7)内酒精的液面,而将测量管内的液面调整到零点。
倾斜式微压计液柱高计算
摘要:
1.倾斜式微压计的原理与结构
2.倾斜式微压计的测量范围和应用领域
3.倾斜式微压计的液柱高计算方法
4.倾斜式微压计在实际应用中的优势
5.结论
正文:
倾斜式微压计是一种基于帕斯卡定律及流体静力学平衡原理产生的高准确度、高复现性和高可信度的标准压力计量仪器。
它通常简称为活塞压力计或压力计,也有称之为压力天平。
倾斜式微压计主要用于计量室、实验室以及生产或科学实验环节作为压力基准器使用,同时也应用于高可靠性监测环节对当地其它仪表的表决监测。
倾斜式微压计的测量范围非常广泛,可以测量从几帕斯卡到上千帕斯卡的压力。
其基本结构包括一个金属制成的U 型管,管内充满液体。
在U 型管的两端分别连接着压力接口和排气阀,通过调整排气阀可以改变管内液体的高度,从而得到不同的压力值。
倾斜式微压计的液柱高计算方法基于帕斯卡定律,即压力等于液柱高度乘以液体密度和重力加速度的乘积。
因此,液柱高可以通过以下公式计算:液柱高= (压力值× 液体密度) / 重力加速度。
其中,压力值需要转换为帕斯卡,液体密度通常以千克/立方米表示,重力加速度一般取9.81 m/s。
倾斜式微压计在实际应用中具有很多优势,例如:测量精度高、可靠性好、结构简单、操作方便等。
此外,它还可以测量非腐蚀性气体和液体的压力,因此在各种行业中都有广泛的应用。
总之,倾斜式微压计是一种重要的压力测量仪器,其液柱高计算方法基于帕斯卡定律。