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。
46张动态图,各种仪表、阀门、控制原理讲明白
各类仪表、阀门、控制工作原理是什么样的?下面,小七将带来下面这些简单直观的动画,让你一次看个够!
1温度仪表
1.薄膜热电偶的结构
2.固体膨胀式温度计
3.热电偶补偿导线的外形图
4.热电偶温度计
5.热电阻的结构
2压力仪表原理
1.弹簧管式压力仪表
2.电接点式压力仪表
3.电容式压力传感器
4.膜盒式压力传感器
5.压力式温度计
6.应变式压力传感器
3流量仪表原理
1.靶式流量计
2.孔板流量计
3.立式腰轮流量计
4.喷嘴流量
5.容积式流量计
6.椭圆齿轮流量计
7.文丘里流量计
8.涡轮流量计
9.转子式流量计
4液位仪表原理
1.差压式液位计A
2.差压式液位计B
3.差压式液位计C
4.超声波测量液位原理
5.电容式液位计
5阀门原理
1.薄膜执行机构
2.带阀门定位器的活塞式执行机构
3.碟阀
4.隔膜阀
5.活塞执行机构
6.角型阀
7.气动薄膜调节阀
8.气动活塞式执行机构
9.三通阀
10.凸轮挠曲阀
11.直通单座阀
12.直通双座阀
6控制原理
1.串级均匀控制
2.氮封分程控制
3.锅炉控制
4.加热炉串级
5.加热炉温度测量
6.简单均匀控制
7.均匀控制
8.物料传送
9.液位控制
10.用侵入式热电偶测量熔融金属的原理。
压力类仪表的工作原理压力是工业生产过程中的重要参数之一。
在许多生产过程中,要求系统只有在一定的压力条件下工作,才能达到预期效果,同时,压力也是监控安全生产的保证。
因此,压力检测与控制是保证工业生产过程经济性和安全性的重要环节。
在物理学中,垂直作用在单位面积上的力称为压强,在工程上称为压力。
如下式: S Fp表示受力面积。
表示垂直作用力;表示压力;式中,S F p由于参照点不同,在工程技术中压力分为以下几种:1.大气压:地球表面上的空气质量所产生的压力。
它和所处的海拔高度、纬度及气象状况有关。
2.差压(压差):两个压力之间的相对差值。
3.绝对压力:绝对压力是相对零压力(绝对真空)而言的压力。
4.表压力(相对压力):如果绝对压力和大气压的差值是一个正值,那么这个正值就是表压力,即表压力=绝对压力-大气压>0。
5.负压(真空表压力):和“表压力“相对应,如果绝对压力和大气压的差值是一个负值,那么这个负值就是负压力,即负压力=绝对压力-大气压<0。
在工程上,按压力随时间的变化关系分为以下两类:1、静态压力:一般理解为“不随时间变化的压力,或者是随时间变化较缓慢的压力,即在流体中不受流速影响而测得的表压力值”。
2、.动态压力:和“静态压力”相对应,“随时间快速变化的压力,即动压是指单位体积的流体所具有的动能大小。
”通常用1/2ρν2计算。
式中ρ为流体密度;v 为流体运动速度。
”压力单位换算关系见下表:牛顿/米2(帕斯卡)(N/m 2)(Pa)公斤力/米2 (kgf/m 2) 公斤力/厘米2 (kgf/cm 2) 巴 (bar) 标准大气压 (atm) 毫米水柱 4o C (mmH 2O) 毫米水银柱 0o C (mmHg) 磅/英寸2(lb/in 2,psi) 牛顿/米2(帕斯卡)(N/m 2)(Pa)1 0.101972 10.1972×10-6 1×10-5 0.986923×10-5 0.101972 7.50062×10-3 145.038×10-6 公斤力/米2(kgf/m 2)9.80665 1 1×10-4 9.80665×10-5 9.67841×10-5 1×10-8 0.0735559 0.00142233 公斤力/厘米2(kgf/cm 2)98.0665×103 1×104 1 0.980665 0.967841 10×103 735.559 14.2233 巴(bar)1×105 10197.2 1.01972 1 0.986923 10.1972×103 750.061 14.5038 标准大气压(atm)1.01325×105 10332.3 1.03323 1.01325 1 10.3323×103 760 14.6959 毫米水柱4o C(mmH 2O)0.101972 1×10-8 1×10-4 9.80665×10-5 9.67841×10-5 1 73.5559×10-3 1.42233×10-3 毫米水银柱0o C(mmHg) 133.322 13.5951 0.00135951 0.00133322 0.00131579 13.5951 1 0.0193368磅/英寸2(lb/in 2,psi) 6.89476×103 703.072 0.0703072 0.0689476 0.0680462 703.072 51.7151 1压力测量系统根据测量的原理,分为如下几类:一、净重式。
欢迎共阅热工基础答案第一章1-1 解:1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。
由于有引风机的抽吸,锅炉设备的烟道中的压力将略低于大气压力。
如果微压机的斜管倾斜角︒=30α, 管内水解:根据微压计原理,烟道中的压力应等于环境压力和水柱压力之差1-3 解:1-4 解:1-4 解:1-5 解:由于压缩过程是定压的,所以有1-6 解:改过程系统对外作的功为1-7 解:由于空气压力正比于气球的直径,所以可设cD p =,式中c 为常数,D 为气球的直径,由题中给定的初始条件,可以得到:该过程空气对外所作的功为1-8 解:(1)气体所作的功为:(2)摩擦力所消耗的功为:所以减去摩擦力消耗的功后活塞所作的功为:1-9 解:由于假设气球的初始体积为零,则气球在充气过程中,内外压力始终保持相等,恒等于大气压力0.09MPa ,所以气体对外所作的功为:1-11 解:确定为了将气球充到2m 3的体积,贮气罐内原有压力至少应为(此时贮气罐的压力等于气球中的压力,同时等于外界大气压b p )前两种情况能使气球充到2m 3情况三:所以气球只能被充到3333.12333.3m V =-=气球的大小,故气体对外作的功为:第二章习 题2-1 解:kJ U Q W 308050Δ-=-=-= ,所以是压缩过程2-2 解:kJ Q W Q W 145012006502000放压吸膨=-+=-+=2-3 解:h J Q U /107.23600102Δ63⨯=⨯⨯==2-4解:状态b 和状态a 之间的内能之差为:所以,a-d-b 过程中工质与外界交换的热量为:工质沿曲线从b 返回初态a 时,工质与外界交换的热量为:根据题中给定的a 点内能值,可知b 点的内能值为60kJ ,所以有:由于d-b 过程为定容过程,系统不对外作功,所以d-b 过程与外界交换的热量为:所以a-d-b 过程系统对外作的功也就是a-d 过程系统对外作的功,故a-d 过程系统与外界交换的热量为: 2-5过程 Q kJ W kJ ?U kJ1-2 1390 0 13902-3 0 395 -3953-4 -1000 0 -10004-1 0 -5 52-5 解:由于汽化过程是定温、定压过程,系统焓的变化就等于系统从外界吸收的热量,即汽化潜热,所以有:内能的变化为:2-6 解:选取气缸中的空气作为研究的热力学系统,系统的初压为:当去掉一部分负载,系统重新达到平衡状态时,其终压为:由于气体通过气缸壁可与外界充分换热,所以系统的初温和终温相等,都等于环境温度即:根据理想气体的状态方程可得到系统的终态体积,为:所以活塞上升的距离为:由于理想气体的内能是温度的函数,而系统初温和终温相同,故此过程中系统的内能变化为零,同时此过程可看作定压膨胀过程,所以气体与外界交换的热量为:2-8 解:压缩过程中每千克空气所作的压缩功为:忽略气体进出口宏观动能和势能的变化,则有轴功等于技术功,所以生产每kg 压缩空气所需的轴功为: 所以带动此压气机所需的功率至少为:2-9 解:是否要用外加取暖设备,要看室内热源产生的热量是否大于通过墙壁和门窗传给外界的热量,室内热源每小时产生的热量为:小于通过墙壁和门窗传给外界的热量为3?105 kJ ,所以必须外加取暖设备,供热量为:2-10 解:取容器内的气体作为研究的热力学系统,根据系统的状态方程可得到系统终态体积为:32.112.112112 1.78)5.01(1)(m p p V V =⨯== 过程中系统对外所作的功为:所以过程中系统和外界交换的热量为:为吸热。
实验十九表面吸附量的测定预习题1 •为什么表面活性物质水溶液的表面张力随溶液浓度的变化而变化?2 •用气泡最大压力法测表面张力时,为什么气泡必须均匀缓慢冒出?3 •为什么毛细管端要刚好与液面接触?若毛细管端浸入溶液,则使最大压力差变大还使变小? 为什么?4 •毛细管常数如何测定?5 •表面吸附量r的物理意义是什么?6 .浓度为4.00 TO-4 mol L・-1时的溶液表面吸附量如何得到?此表面吸附量的单位是什么?7 •分析影响本实验结果的因素有哪些?一.实验目的1 •用气泡最大压力法测定十六烷基三甲基溴化铵水溶液的表面张力。
从而计算溶液在某一浓度时表面吸附量r2 •熟悉斜管压力计的使用方法。
二•实验原理1 •在指定的温度下,纯液体的表面张力是一定的,一旦在液体中加入溶质成溶液时情况就不同了,溶液的表面张力不仅与温度有关,而且也与溶质的种类,溶液浓度有关。
这是由于溶液中部分分子进入到溶液表面,使表面层的分子组成也发生了改变,分子间引力起了变化,因此表面张力也随着改变,根据实验结果,加入溶质以后在表面张力发生改变的同时还发现溶液表面层的浓度与内部浓度有所差别,有些溶液表面层浓度大于溶液内部浓度,有些恰恰相反,这种现象称为溶液的表面吸附作用。
根据吉布斯吸附等温式一如一1代(1)RTdc 2.303RT d lg c式中,r代表溶液浓度为c时的表面上溶质的吸附量(mol m-2), c代表平衡时溶液浓度(mol L-1), R为理想气体常数(8.314 J mol-1 K-1) , T为吸附时的温度(K)。
从(1)式可看出,在一定温度时,溶液表面吸附量与平衡时溶液浓度c和表面张力随浓度变化d -率——成正比关系。
dcd -当0时,r> 0表示溶液表面张力随浓度增加而降低,则溶液表面发生正吸附,此时溶液dc表面层浓度大于溶液内部浓度。
d :二当0时,r < 0表示溶液表面张力随浓度增加而增加,则溶液表面发生正吸附,此时溶dc液表面层浓度小于溶液内部浓度。
倾斜孔差压流量计的工作原理及设计
今天为大家介绍一项国家发明授权专利——倾斜孔差压流量计。
该专利由麦克科罗米特股份有限公司申请,并于2017年3月29日获得授权公告。
内容说明
本发明涉及一种倾斜孔差压流量计。
发明背景
流量计在诸如油气管道流量监测的许多应用中是重要的。
出于经济和安全的理由,具有准确的流动测量是重要的。
通常使用差压流量计。
差压流量计基于伯努利定理和流体中两个点之间的流体流的质量守恒定律,并且可以提供被表示为测量的差压和流体密度的函数的流量读数(质量或体积)。
压差计测量使用诸如引入到流体流中的障碍体或收缩器差压发生器产生的压降。
压差计提供使用已知的流量方程计算的流量。
就其本身而言,差压发生器可以是形成在管道中的收缩器或插入管道中障碍体。
压差计的示例包括使用障碍物操作的McCrometerWAFER CONE流量计和McCrometer V CONE。