Дифманометры поплавковые

Дифманометры поплавковые изготовляют по типу жидкостных чашечных приборов, рассмотренных выше. Сосуды поплавковых дифманометров располагают обычно U-образно. У дифманометров этого типа измеряемый перепад давления уравновешивается давле­нием столба рабочей жидкости (ртути или трансформаторного мас­ла), залитой в прибор. Измерение высоты этого столба осуществ­ляется с помощью поплавка, пе­редающего положение уровня рабочей жидкости в одном из со­судов на отсчетное устройство. Передача хода от поплавка к отсчетному устройству может быть осуществлена механическим пу­тем или с помощью электриче­ского преобразователя на вто­ричный показывающий (самопи­шущий) прибор. У дифманомет­ров с масляным заполнением по­плавок выполняют пустотелым. Дифманометры с ртутным за­ полнением предназначены для измерения: расхода жидкости, газа и пара по перепаду давления в су­жающем устройстве; перепада давления жидкости и газообразных сред; уровня жидкости, находящейся под атмосферным, вакуумметрическим или избыточным давлением.

Рассмотрим принципиальную схему дифманометра поплавко­вого с цилиндрическими сосудами, расположенными U-образно (рис. 12-4-1). Здесь большее давление р₁ подается в широкий (плю­совый) сосуд, а меньшее р₂ действует на поверхность рабочей жид­кости другого сосуда, называемого минусовым или сменным. Для получения необходимой перестановочной силы диаметр поплавка должен иметь достаточные размеры. Диаметр поплавка в свою оче­редь определяет оптимальные размеры площади поперечного сечения сосуда, в котором он находится. Размеры минусового сосуда (диа­метр и высота) обычно выбираются.в зависимости от измеряемого перепада давления.

Таким образом, изменяя у поплавковых дифманометров этого типа только размеры минусового сосуда, представляется возмож­ность менять верхние пределы измерений в широком интервале от 0,063 до 1,0 кгс/см² (от 0,0063 до 0,10 МПа), что является большим достоинством поплавковых дифманометров с сосудами, располо­женными U-образно,

Под действием измеряемой разности давлений р₁ — р₂ рабочая жидкость в минусовом (сменном) сосуде поднимается на высоту h₁ а в широком (плюсовом) сосуде опустится на высоту h₂. Тогда раз­ность уровней рабочей жидкости в сосудах будет равна:

(12-4-1)

Если f— площадь сечения сменного сосуда, a F — широкого сосуда, то равенство объемов дает:

(12-4-2)

где D — внутренний диаметр широкого сосуда, м; d — внутренний диаметр сменного сосуда, м.

Уравнение равновесия рабочей жидкости в дифманометре имеет

вид: (12-4-3)

где р_р — плотность рабочей жидкости, кг/м³; р_В — плотность ве­щества, находящегося над рабочей жидкостью, кг/м³. Из уравнений (12-4-1) и (12-4-2) следует, что

(12-4-5)

Подставляя (12-4-4) в уравнение (12-4-3), получаем:

Если считать, что поплавок разгружен от действия сил трения в механизме прибора и сил поверхностного натяжения жидкости то высота перемещения уровня жидкости в широком сосуде А. будет одновременно являться и высотой хода поплавка,

Решая уравнение (12-4-4) относительно d, получаем:

Значение h, соответствующее предельному номинальному пере­паду давления Δр_н дифманометра, в общем случае выражается формулой

(12-4-9)

Поиск по сайту: