Жидкости в качестве индикатора величины измеряемого давления применяются в манометрических приборах, в которых под воздействием измеряемого давления смещается уровень жидкости, что приводит к перемещению центра тяжести и указательной стрелки. Такие устройства называются кольцевыми.
Кольцевой жидкостный манометрический прибор функционирует на основе смещения под воздействием измеряемого давления центра тяжести столба жидкости, заключенного в кольцевой канал. Подвижность оси этого канала приводит к его повороту, угол которого отражает величину измеряемого давления.
Одна из конструкций кольцевого жидкостного манометра приведена на рис. 3.7а. Трубка 1, а в некоторых моделях может использоваться цилиндр с двойной стенкой, изготовлена в виде замкнутого кольца с внутренней перегородкой 2, по обе стороны которой имеются входные штуцеры 3. На внутреннем диаметре кольцевой трубки имеется жестко соединенная с ней перемычка 4, центр которой установлен на подвижной оси 5. Перпендикулярно перемычке неподвижно закреплен отвес 6, на конце которого для обеспечения устойчивости системы находится груз 7.
Среда измеряемого давления через гибкие эластичные трубки подводится к входным штуцерам (при измерении избыточного давления один входной штуцер соединяется с атмосферой). Под ее воздействием (рис. 3.7,б) рабочая жидкость вытесняется из одной половины кольцевой трубки в другую, образуя при этом разницу уровней рабочей жидкости h1. Это приводит к смещению центра тяжести кольцевой трубки и повороту как этой трубки, так и перемычки с отвесом. Угол q отражает значение разницы давлений во входных штуцерах, и по его величине, считываемой со шкалы 8, определяют измеряемый параметр. Таким образом
ризм = сq, (3.13)
где с – постоянная прибора, которая практически не изменяется при угле q, равном 0…30°.
|
|
|
|
|
Рис. 3.7. Кольцевой жидкостный манометр: а – при равновесии подведенных давлений; б – в состоянии не равновесия; 1 – кольцевая трубка; 2 –внутренняя перегородка; 3 – входные штуцеры; 4 – перемычка; 5 – подвижная ось; 6 – отвес; 7 – груз; 8 – шкала |
Груз задает масштаб зависимости угла q поворота от величины измеряемого давления.
Достоинство кольцевых манометров заключается в независимости их показаний от плотности рабочей жидкости и находящейся над ней газовой среды, а также отсутствии специальных уплотнений. Однако приборы этого типа дорогостоящи при изготовлении, требуют более совершенных технологических решений, сложны их монтаж и обслуживание.
Другой разновидностью жидкостного манометра является устройство, работа которого основана на вытеснении стороннего штока измеряемым давлением и уравновешивании положения этого штока дополнительными калиброванными грузами. На рис. 3.8 показана схема такого прибора. Измеряемая среда давлением ризм подается в замкнутую камеру 1, заполненную жидкостью, и выталкивает шток 2. При оптимальном подборе массы штока с грузами его выталкивание осуществляется на величину, удобную для контроля и пропорциональную измеряемому давлению.
|
|
Рис. 3.8. Манометр жидкостно-поршневой: 1 – камера; 2 – шток; 3 – грузы |
При калиброванной площади торца штока масса грузов, возвращающих этот шток в первоначальное положение, является мерой значения измеряемого давления.
