Шингэн термометр нь температурын өөрчлөлтөд хариу үйлдэл үзүүлэх шингэнийг ашиглан технологийн процессын температурыг хэмжих төхөөрөмж юм. Шингэн термометрийг өдөр тутмын амьдралдаа хүн бүр сайн мэддэг: өрөөний температур эсвэл хүний ​​биеийн температурыг хэмжих зориулалттай.

Шингэн термометр нь таван үндсэн хэсгээс бүрддэг бөгөөд эдгээр нь термометрийн булцуу, шингэн, хялгасан хоолой, тойрч гарах камер, масштаб юм.

Термометрийн булцуу нь шингэнийг байрлуулсан хэсэг юм. Шингэн нь температурын өөрчлөлтөд хялгасан судасны хоолойг дээш өргөх эсвэл унах замаар хариу үйлдэл үзүүлдэг. Капилляр хоолой нь шингэн хөдөлдөг нарийн цилиндр юм. Ихэнхдээ капилляр хоолой нь тойрч гарах камераар тоноглогдсон байдаг бөгөөд энэ нь илүүдэл шингэн орох хөндий юм. Хэрэв тойрон гарах камер байхгүй бол капилляр хоолойг дүүргэсний дараа температур нэмэгдсээр байвал хоолойг устгах хангалттай даралт бий болно. Хэмжээ нь шингэн термометрийн заалтыг хэмжихэд ашигладаг хэсэг юм. Хэмжээг градусаар тохируулсан. Хуваарь нь хялгасан хоолой дээр бэхлэгдсэн эсвэл хөдлөх боломжтой. Хөдөлгөөнт масштаб нь үүнийг тохируулах боломжтой болгодог.

Шингэн термометрийн ажиллах зарчим

Шингэн термометрийн ажиллах зарчим нь шингэний агшилт, тэлэх шинж чанарт суурилдаг. Шингэнийг халаахад ихэвчлэн өргөсдөг; термометрийн булцуу дахь шингэн нь өргөжиж, хялгасан судасны хоолойг дээш хөдөлгөж, улмаар температур нэмэгдэж байгааг илтгэнэ. Эсрэгээр, шингэнийг хөргөх үед энэ нь ихэвчлэн агшиж байдаг; шингэн термометрийн капилляр хоолой дахь шингэн нь буурч, улмаар температур буурч байгааг илтгэнэ. Бодисын хэмжсэн температур өөрчлөгдсөн тохиолдолд дулааныг эхлээд температурыг хэмжсэн бодисоос термометрийн бөмбөг рүү, дараа нь бөмбөгөөс шингэн рүү шилжүүлнэ. Шингэн нь температурын өөрчлөлтөд хялгасан судасны хоолойг дээш доош хөдөлгөж хариу үйлдэл үзүүлдэг.

Шингэн термометрт хэрэглэх шингэний төрөл нь термометрээр хэмжсэн температурын мужаас хамаарна.

Мөнгөн ус, -39-600°C (-38-1100°F);
Мөнгөн усны хайлш, -60-120°C (-76-250°F);
Согтууруулах ундаа, -80-100°C (-112-212°F).

Хэсэгчилсэн дүрэх шингэн термометр

Олон тооны шингэн термометрийг хананд өлгөх зориулалттай, термометрийн бүх гадаргуу нь хэмжиж буй бодистой харьцдаг. Гэсэн хэдий ч үйлдвэрлэлийн болон лабораторийн зарим шингэн термометрийг шингэнд дүрэх зориулалттай, тохируулсан байдаг.

Ийм байдлаар ашигладаг термометрүүдээс хамгийн өргөн хэрэглэгддэг нь хэсэгчилсэн дүрэх термометр юм. Хэсэгчилсэн живэх термометрээр үнэн зөв заалтыг авахын тулд түүний булцуу ба хялгасан хоолойг зөвхөн энэ шугам хүртэл дүрнэ.

Капилляр хоолойн доторх шингэнд нөлөөлж болох орчны агаарын температурын өөрчлөлтийг нөхөхийн тулд хэсэгчилсэн живэх термометрийг тэмдэглэгээнд дүрнэ. Хэрэв орчны температурын өөрчлөлт (термометрийн эргэн тойрон дахь агаарын температур өөрчлөгдөх) магадлалтай бол тэдгээр нь капилляр хоолойн доторх шингэний тэлэлт эсвэл агшилтыг үүсгэж болно. Үүний үр дүнд уншилт нь зөвхөн хэмжиж буй бодисын температураас гадна орчны агаарын температурт нөлөөлнө. Капилляр хоолойг тэмдэглэсэн шугам руу дүрэх нь орчны температурын заалтын нарийвчлалд үзүүлэх нөлөөг арилгана.

Аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлд ихэвчлэн хоолой эсвэл саванд дамждаг бодисын температурыг хэмжих шаардлагатай байдаг. Эдгээр нөхцөлд температурыг хэмжих нь багаж үйлдвэрлэгчдэд хоёр асуудал үүсгэдэг: тухайн бодис эсвэл шингэн рүү шууд нэвтрэх боломжгүй үед бодисын температурыг хэрхэн хэмжих, процессыг зогсоохгүйгээр шалгах, баталгаажуулах эсвэл солихын тулд шингэн термометрийг хэрхэн яаж зайлуулах вэ? . Термометрийг оруулахад хэмжих сувгийг ашиглавал эдгээр хоёр асуудал арилна.

Термометрийн оролтыг хэмжих суваг нь нэг төгсгөлд нь хаалттай, нөгөө талдаа нээлттэй хоолой шиг суваг юм. Хэмжих суваг нь шингэн термометрийн чийдэнг агуулж, улмаар зэврэлт, хортой бодис, өндөр даралт үүсгэдэг бодисоос хамгаалах зориулалттай. Термометрийг оруулахад хэмжих сувгийг ашиглах үед дулааны солилцоо нь температурыг хэмжиж буй бодис болон термометрийн бөмбөгтэй шууд бус холбоо барих (хэмжих сувгаар) хэлбэрээр явагддаг. Хэмжих сувгууд нь даралтат битүүмжлэл бөгөөд хэмжиж буй шингэн, температурыг гадагш гаргахаас сэргийлдэг.

Хэмжилтийн сувгууд нь янз бүрийн термометртэй ажиллах боломжтой стандарт хэмжээгээр хийгдсэн байдаг. Хэмжих сувагт термометрийг суурилуулахдаа түүний бөмбөгийг суваг руу хийж, термометрийг бэхлэхийн тулд термометр дээр самар шургуулна.

Даралтыг хэмжихийн тулд даралт хэмжигч ба барометрийг ашигладаг. Барометрийг атмосферийн даралтыг хэмжихэд ашигладаг. Бусад хэмжилтийн хувьд манометрийг ашигладаг. Манометр гэдэг үгнээс гаралтайГрек хоёр үг: manos - сул, метро - би хэмждэг.

Металл хоолойт даралт хэмжигч

Орших янз бүрийн төрөлдаралт хэмжигч. Тэдгээрийн хоёрыг илүү нарийвчлан авч үзье. Дараах зурагт хоолойн металл манометрийг үзүүлэв.

Үүнийг 1848 онд Франц хүн Э.Бурдон зохион бүтээжээ. Дараах зурагт түүний дизайныг харуулав.

Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь: нуман хэлбэрээр нугалж буй хөндий хоолой (1), сум (2), араа (3), цорго (4), хөшүүрэг (5).

Хоолойн даралт хэмжигчийг ажиллуулах зарчим

Хоолойн нэг төгсгөл нь битүүмжлэгдсэн байна. Хоолойн нөгөө төгсгөлд цоргоны тусламжтайгаар даралтыг хэмжих шаардлагатай хөлөг онгоцонд холбогдсон байна. Хэрэв даралт нэмэгдэж эхэлбэл хоолой нь хөшүүрэг дээр ажиллах үед гулзайлгах болно. Хөшүүрэг нь заагчтай араагаар холбогдсон тул даралт ихсэх тусам заагч хазайж даралтыг илэрхийлнэ.

Хэрэв даралт буурвал хоолой нь нугалж, сум нь эсрэг чиглэлд шилжих болно.

Шингэний даралт хэмжигч

Одоо өөр төрлийн даралт хэмжигчийг авч үзье. Дараах зурагт шингэн манометрийг харуулав. Энэ нь U хэлбэртэй байна.

Энэ нь U хэлбэрийн шилэн хоолойноос бүрдэнэ.Энэ хоолойд шингэнийг хийнэ. Хоолойн үзүүрүүдийн нэг нь резинэн хальсаар хучигдсан дугуй хавтгай хайрцагтай резинэн хоолойгоор холбогдсон байна.

Шингэн манометрийн ажиллах зарчим

Эхний байрлалд хоолой дахь ус ижил түвшинд байх болно. Хэрэв резинэн хальсанд даралт хийвэл даралт хэмжигчний нэг өвдөгний шингэний түвшин буурч, нөгөө хэсэгт нь нэмэгдэх болно.

Үүнийг дээрх зурагт үзүүлэв. Бид хуруугаараа хальсан дээр дардаг.

Бид хальсан дээр дарахад хайрцагт байгаа агаарын даралт нэмэгддэг. Даралт нь хоолойгоор дамжин шингэнд хүрч, түүнийг нүүлгэн шилжүүлдэг. Энэ тохой дахь түвшин буурах үед хоолойн нөгөө тохой дахь шингэний түвшин нэмэгдэнэ.

Шингэний түвшний зөрүүгээр атмосферийн даралт болон хальсан дээрх даралтын зөрүүг шүүх боломжтой болно.

Дараах зураг нь янз бүрийн гүн дэх шингэний даралтыг хэмжихийн тулд шингэний даралт хэмжигчийг хэрхэн ашиглахыг харуулж байна.

Шингэн (хоолойн) даралт хэмжигч нь хөлөг онгоцыг холбох зарчмаар ажилладаг - дүүргэгч шингэний жингээр бүртгэгдсэн даралтыг тэнцвэржүүлэх замаар: шингэний багана нь хэрэглэсэн ачаалалтай пропорциональ өндөрт шилждэг.

Гидростатик аргад суурилсан хэмжилтүүд нь энгийн, найдвартай, хэмнэлттэй, өндөр нарийвчлалтай хослуулсан тул сонирхол татахуйц байдаг. Шингэнээр дүүргэсэн манометр нь 7 кПа хүртэлх дифференциал даралтыг хэмжихэд тохиромжтой (тусгай хувилбарууд нь 500 кПа хүртэл).

Төхөөрөмжийн төрөл ба төрөл

Лабораторийн хэмжилт эсвэл үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд ашигладаг янз бүрийн сонголтуудхоолой хэлбэртэй хийцтэй даралт хэмжигч. Дараах төрлийн төхөөрөмжүүд хамгийн эрэлт хэрэгцээтэй байна.

• U хэлбэртэй. Дизайн нь даралтыг нэг буюу хэд хэдэн шингэний түвшнээр нэг дор тодорхойлдог холбоо барих савнууд дээр суурилдаг. Хэмжилт хийхдээ хоолойн нэг хэсэг нь хоолойн системд холбогдсон байна. Үүний зэрэгцээ нөгөө төгсгөл нь герметик битүүмжилсэн эсвэл агаар мандалтай чөлөөтэй харилцах боломжтой.
• Аяга. Нэг хоолойт шингэн манометр нь олон талаараа сонгодог U хэлбэрийн багажийн загвартай төстэй боловч хоёр дахь хоолойны оронд өргөн савыг ашигладаг бөгөөд энэ нь хөндлөн огтлолоос 500-700 дахин их байдаг. үндсэн хоолойн огтлолын хэсэг.
• Бөгж. Энэ төрлийн төхөөрөмжид шингэний багана нь дугуй хэлбэртэй сувагт хаалттай байдаг. Даралт өөрчлөгдөхөд хүндийн төв хөдөлдөг бөгөөд энэ нь заагч сумны хөдөлгөөнд хүргэдэг. Тиймээс даралт хэмжих төхөөрөмж нь цагираг сувгийн тэнхлэгийн налуу өнцгийг тогтооно. Эдгээр манометрүүд нь шингэний нягтрал ба түүн дээрх хийн орчиноос хамаардаггүй үр дүнгийн өндөр нарийвчлалтайгаар татдаг. Үүний зэрэгцээ ийм бүтээгдэхүүний хамрах хүрээ нь өндөр өртөгтэй, засвар үйлчилгээний нарийн төвөгтэй байдлаас шалтгаалан хязгаарлагддаг.
• Шингэн поршений. Хэмжсэн даралт нь гуравдагч талын савааг нүүлгэн шилжүүлж, түүний байрлалыг тохируулсан жингээр тэнцвэржүүлнэ. Жин бүхий саваагийн массын оновчтой параметрүүдийг сонгосноор хэмжсэн даралттай пропорциональ утгаараа түүнийг гадагшлуулах боломжтой бөгөөд ингэснээр хянахад тохиромжтой.

Шингэн манометр гэж юу вэ?

Шингэн манометрийн төхөөрөмжийг зураг дээр харж болно.

Шингэн хэмжигч програм

Гидростатик аргад суурилсан хэмжилтийн энгийн, найдвартай байдал нь шингэнээр дүүргэсэн багажийн өргөн хэрэглээг тайлбарладаг. Эдгээр хэмжигч нь зайлшгүй шаардлагатай лабораторийн судалгааэсвэл янз бүрийн техникийн асуудлыг шийдвэрлэх. Ялангуяа багажийг дараах төрлийн хэмжилтэд ашигладаг.

• Бага хэмжээний илүүдэл даралт.
• Даралтын зөрүү.
• Агаар мандлын даралт.
• Дарамтан дор.

Шингэн дүүргэгчтэй хоолойн даралт хэмжигчийг хэрэглэх чухал талбар бол багаж хэрэгслийг шалгах явдал юм: ноорог хэмжигч, даралт хэмжигч, вакуум хэмжигч, барометр, дифференциал даралт хэмжигч, зарим төрлийн даралт хэмжигч.

Шингэний даралт хэмжигч: үйл ажиллагааны зарчим

Багажны хамгийн түгээмэл загвар бол U-хоолой юм. Даралт хэмжигчийг ажиллуулах зарчмыг зурагт үзүүлэв.

Хоолойн нэг төгсгөл нь агаар мандалтай холбоотой байдаг - энэ нь атмосферийн даралт Patm-д нөлөөлдөг. Хоолойн нөгөө төгсгөл нь оролтын төхөөрөмжүүдийн тусламжтайгаар зорилтот дамжуулах хоолойд холбогдсон байдаг - энэ нь хэмжсэн дундаж Rabs даралтад нөлөөлдөг. Хэрэв Rabs индекс нь Патмаас өндөр байвал шингэн нь агаар мандалтай холбогддог хоолой руу шилждэг.

Тооцооллын заавар

Шингэний түвшний хоорондох өндрийн зөрүүг дараах томъёогоор тооцоолно.

h \u003d (Rabs - Ratm) / ((rzh - ratm)g)
хаана:
Rabs нь үнэмлэхүй хэмжсэн даралт юм.
Ratm нь атмосферийн даралт юм.
rzh нь ажлын шингэний нягт юм.
ratm нь хүрээлэн буй орчны нягтрал юм.
g - чөлөөт уналтын хурдатгал (9.8 м/с2)
Ажлын шингэний H-ийн өндрийн үзүүлэлт нь 2 бүрэлдэхүүн хэсгийн нийлбэр юм.
1. h1 - анхны утгатай харьцуулахад баганыг бууруулах.
2. h2 - эхний түвшинтэй харьцуулахад хоолойн өөр хэсэгт баганын өсөлт.
rl >> ratm тул ratm үзүүлэлтийг ихэвчлэн тооцоололд тооцдоггүй. Тиймээс хамаарлыг дараах байдлаар илэрхийлж болно.
h \u003d Пизб / (рж г)
хаана:
Risb нь хэмжиж буй орчны илүүдэл даралт юм.
Дээрх томъёонд үндэслэн Rizb = hrzh g.

Ховоржуулсан хийн даралтыг хэмжих шаардлагатай бол нэг үзүүрийг битүүмжилсэн, вакуум даралтыг нөгөөтэй нь нийлүүлэх төхөөрөмжийн тусламжтайгаар холбосон хэмжих хэрэгслийг ашигладаг. Дизайныг диаграммд үзүүлэв:

Ийм төхөөрөмжүүдийн хувьд дараах томъёог ашиглана.
h \u003d (Ratm - Rabs) / (rzh g).

Хоолойн битүүмжилсэн төгсгөлд даралт нь тэг байна. Дотор нь агаар байгаа тохиолдолд вакуум хэмжүүрийн хэт даралтын тооцоог дараах байдлаар гүйцэтгэнэ.
Ratm - Rabs \u003d Rizb - hrzh g.

Хэрэв битүүмжилсэн төгсгөлийн агаар нүүлгэн шилжүүлэгдэж, эсрэг даралт Patm = 0 байвал:
Рабс = hrzh g.

Битүүмжилсэн төгсгөлийн агаарыг дүүргэхээс өмнө нүүлгэн шилжүүлж, нүүлгэн шилжүүлэх загвар нь барометр болгон ашиглахад тохиромжтой. Гагнуурын хэсэгт баганын өндрийн зөрүүг засах нь танд боломжийг олгоно үнэн зөв тооцоололбарометрийн даралт.

Давуу болон сул талууд

Шингэн манометр нь хүчтэй ба сул талууд. Тэдгээрийг ашиглахдаа хяналт, хэмжилтийн үйл ажиллагааны үндсэн болон үйл ажиллагааны зардлыг оновчтой болгох боломжтой. Үүний зэрэгцээ ийм бүтэцтэй байж болзошгүй эрсдэл, эмзэг байдлын талаар мэдэж байх ёстой.

Шингэнээр дүүргэсэн тоолуурын гол давуу талуудын зарим нь:

• Хэмжилтийн өндөр нарийвчлал. Алдаа багатай төхөөрөмжийг янз бүрийн хяналтын болон хэмжих хэрэгслийг шалгахад үлгэр жишээ болгон ашиглаж болно.
• Ашиглахад хялбар. Төхөөрөмжийг ашиглах заавар нь маш энгийн бөгөөд нарийн төвөгтэй, тодорхой үйлдлүүд агуулаагүй болно.
• Бага зардал. Шингэний даралт хэмжигчүүдийн үнэ бусад төрлийн тоног төхөөрөмжтэй харьцуулахад хамаагүй бага байдаг.
• Хурдан суурилуулалт. Зорилтот дамжуулах хоолойн холболтыг нийлүүлэх төхөөрөмжийн тусламжтайгаар гүйцэтгэдэг. Суурилуулах / буулгах нь тусгай тоног төхөөрөмж шаарддаггүй.

Шингэнээр дүүргэсэн манометрийн төхөөрөмжийг ашиглахдаа ийм дизайны зарим сул талуудыг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

• Даралтын огцом өсөлт нь ажлын шингэнийг суллахад хүргэдэг.
• Хэмжилтийн үр дүнг автоматаар бүртгэх, дамжуулах боломж байхгүй.
• Шингэн манометрийн дотоод бүтэц нь тэдний эмзэг байдлыг тодорхойлдог
• Багаж хэрэгсэл нь хэмжилтийн нэлээд нарийн хүрээгээр тодорхойлогддог.
• Хоолойн дотоод гадаргууг чанар муутай цэвэрлэх замаар хэмжилтийн зөв байдлыг зөрчиж болно.

Шингэн манометрт хэмжсэн даралт буюу дифференциал даралтыг шингэний баганын гидростатик даралтаар тэнцвэржүүлнэ. Төхөөрөмжүүд нь судаснуудтай харилцах зарчмыг ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн дээрх даралт нь тэнцүү байх үед ажлын шингэний түвшин давхцдаг бөгөөд тэгш бус тохиолдолд аль нэг хөлөг онгоцны илүүдэл даралтыг гидростатикаар тэнцвэржүүлдэг байрлалыг эзэлдэг. нөгөө дэх илүүдэл шингэний баганын даралт. Ихэнх шингэний манометр нь ажлын шингэний харагдах түвшинтэй байдаг бөгөөд түүний байрлал нь хэмжсэн даралтын утгыг тодорхойлдог. Эдгээр төхөөрөмжийг лабораторийн практикт болон зарим үйлдвэрүүдэд ашигладаг.

Бүлэг байна шингэний дифференциал даралт хэмжигч, ажлын шингэний түвшин шууд ажиглагддаггүй. Сүүлчийн өөрчлөлт нь хөвөгчийг хөдөлгөх эсвэл өөр төхөөрөмжийн шинж чанарыг өөрчлөхөд хүргэдэг бөгөөд энэ нь унших төхөөрөмж ашиглан хэмжсэн утгыг шууд зааж өгөх эсвэл түүний утгыг хол зайд хувиргах, дамжуулах боломжийг олгодог.

Давхар хоолойт шингэн манометр. Даралт ба дифференциал даралтыг хэмжихийн тулд ихэвчлэн U хэлбэртэй гэж нэрлэгддэг харагдах түвшний хоёр хоолойт манометр ба дифференциал даралт хэмжигчийг ашигладаг. Ийм даралт хэмжигчний бүдүүвч диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 1, а. Хоёр босоо холболтын шилэн хоолой 1, 2 нь металл эсвэл дээр бэхлэгдсэн байна модон суурь 3, түүн дээр масштабын хавтан 4 хавсаргасан байна Хоолойнууд нь ажлын шингэнээр 0 хүртэл дүүрсэн байна. Хэмжсэн даралтыг 1-р хоолойд нийлүүлж, 2-р хоолой нь агаар мандалтай холбогддог. Даралтын зөрүүг хэмжихдээ хэмжсэн даралтыг хоёр хоолойд нийлүүлдэг.

Цагаан будаа. нэг. Хоёр хоолойт (в) ба нэг хоолойт (б) даралт хэмжигчний схемүүд:

1, 2 - босоо холболтын шилэн хоолой; 3 - суурь; 4 - масштабын хавтан

Ус, мөнгөн ус, спирт, трансформаторын тосыг ажлын шингэн болгон ашигладаг. Тиймээс шингэний манометрт хэмжсэн утгын өөрчлөлтийг мэдэрдэг мэдрэмтгий элементийн функцийг ажлын шингэн гүйцэтгэдэг, гаралтын утга нь түвшний зөрүү, оролтын утга нь даралт эсвэл даралтын зөрүү юм. Статик шинж чанарын эгц байдал нь ажлын шингэний нягтаас хамаарна.

Манометр дэх хялгасан судасны хүчний нөлөөллийг арилгахын тулд 8 ... 10 мм-ийн дотоод диаметр бүхий шилэн хоолойг ашигладаг. Хэрэв ажлын шингэн нь согтууруулах ундаа байвал хоолойн дотоод диаметрийг багасгаж болно.

Хоёр хоолойт усаар дүүргэсэн манометрийг даралт, вакуум, агаарын дифференциал даралт, ±10 кПа хүртэлх хязгаарт түрэмгий бус хийг хэмжихэд ашигладаг. Даралт хэмжигчийг хэмжих мөнгөн усаар дүүргэх нь хязгаарыг 0.1 МПа хүртэл өргөжүүлдэг бол хэмжсэн орчин нь ус, түрэмгий бус шингэн, хий байж болно.

Шингэн манометрийг 5 МПа хүртэлх статик даралтын дор даралтын зөрүүг хэмжихэд төхөөрөмжийг нэг талын статик даралтаас хамгаалах нэмэлт элементүүдийг төхөөрөмжийн загварт нэвтрүүлж, ажлын шингэний түвшний анхны байрлалыг шалгана.

Давхар хоолойт даралт хэмжигч дэх алдааны эх үүсвэр нь чөлөөт уналтын орон нутгийн хурдатгалын тооцоолсон утгаас хазайлт, ажлын шингэн ба түүний дээрх орчны нягтрал, h1 ба h2 өндрийг уншихад алдаа гардаг.

Ажлын шингэн ба орчны нягтыг температур, даралтаас хамааран бодисын термофизик шинж чанарын хүснэгтэд өгсөн болно. Ажлын шингэний түвшний өндрийн зөрүүг уншихад алдаа нь хуваарийн хуваагдлын утгаас хамаарна. Нэмэлт оптик төхөөрөмжгүй бол хуваах 1 мм-ийн утгад масштабыг хэрэглэх алдааг харгалзан түвшний зөрүүг унших алдаа нь ± 2 мм байна. h1, h2 унших нарийвчлалыг сайжруулах нэмэлт төхөөрөмжийг ашиглахдаа масштаб, шил, ажлын орчны температурын тэлэлтийн коэффициентийн зөрүүг харгалзан үзэх шаардлагатай.

Нэг хоолойт даралт хэмжигч. Түвшингийн зөрүүг унших нарийвчлалыг сайжруулахын тулд нэг хоолойт (аяга) манометрийг ашигладаг (1, b-р зургийг үз). Нэг хоолойт манометрийн хувьд нэг хоолойг өргөн саваар сольж, хэмжсэн даралтын хэмжээнээс ихийг нийлүүлдэг. Хуваарийн хавтанд хавсаргасан хоолой нь хэмжих хоолой бөгөөд агаар мандалтай холбогддог; даралтын зөрүүг хэмжихэд түүнд бага даралтыг хэрэглэнэ. Ажлын шингэнийг даралт хэмжигч рүү тэг тэмдэг хүртэл хийнэ.

Даралтын нөлөөн дор өргөн савнаас ажлын шингэний нэг хэсэг нь хэмжих хоолой руу урсдаг. Өргөн савнаас нүүлгэн шилжүүлсэн шингэний эзэлхүүн нь хэмжих хоолойд орж буй шингэний эзэлхүүнтэй тэнцүү тул

Нэг хоолойт манометрийн ажлын шингэний зөвхөн нэг баганын өндрийг хэмжих нь унших алдаа буурахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь хуваарийн төгсөлтийн алдааг харгалзан 1 мм-ийн хуваах утгад ± 1 мм-ээс хэтрэхгүй байна. Чөлөөт уналтын хурдатгалын тооцоолсон утгын хазайлт, ажлын шингэн ба түүний дээрх орчны нягт, багажийн элементүүдийн дулааны тэлэлт зэргээс шалтгаалан алдааны бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь бүх шингэний манометрт нийтлэг байдаг.

Давхар хоолой ба нэг хоолойт даралт хэмжигчдэд гол алдаа нь түвшний зөрүүг уншихад алдаа гардаг. Ижил үнэмлэхүй алдаатай бол даралтын хэмжилтийн бууруулсан алдаа нь даралт хэмжигч хэмжилтийн дээд хязгаар нэмэгдэх тусам буурдаг. Нэг хоолойт усаар дүүргэсэн манометрийн хамгийн бага хэмжилтийн хязгаар нь 1.6 кПа (160 мм в. c.), харин хэмжилтийн бууруулсан алдаа нь ±1% -иас хэтрэхгүй байна. Даралт хэмжигчүүдийн загвар нь тэдгээрийн зохион бүтээсэн статик даралтаас хамаарна.

Микроманометр. 3 кПа (300 кгс / м2) хүртэлх даралт ба даралтын зөрүүг хэмжихийн тулд нэг хоолойт манометрийн төрөл болох микроманометрийг ашигладаг бөгөөд хуваах утгыг багасгах эсвэл унших нарийвчлалыг нэмэгдүүлэх тусгай төхөөрөмжөөр тоноглогдсон байдаг. оптик болон бусад төхөөрөмжийг ашиглах замаар түвшний өндөр. Лабораторийн хамгийн түгээмэл микроманометр нь налуу хэмжих хоолой бүхий MMN төрлийн микроманометр юм (Зураг 2). Микроманометрийн уншилтыг хэмжилтийн хоолой 1-ийн ажлын шингэний баганын n уртаар тодорхойлно, энэ нь хазайлтын өнцөг a байна.

Цагаан будаа. 2.:

1 - хэмжих хоолой; 2 - хөлөг онгоц; 3 - хаалт; 4 - салбар

Зураг дээр. Хэмжих хоолой 1-тэй 2 хаалт 3 нь k = 0.2-д тохирох таван тогтмол байрлалын аль нэгэнд 4-р сектор дээр суурилагдсан; 0.3; 0.4; 0.6; 0.8 ба таван багажийн хэмжилт нь 0.6 кПа (60 кгф / м2) -аас 2.4 кПа (240 кгф / м2) хооронд хэлбэлздэг. Өгөгдсөн хэмжилтийн алдаа 0.5% -иас хэтрэхгүй. k = 0.2-д хуваах хамгийн бага утга нь 2 Па (0.2 кгс / м2), хэмжих хоолойн налуу өнцгийн бууралттай холбоотой хуваах утгын цаашдын бууралт нь байрлалыг унших нарийвчлалын бууралтаар хязгаарлагддаг. мениск суналтын улмаас ажлын шингэний түвшин.

Илүү нарийвчлалтай төхөөрөмжүүд нь нөхөн олговор гэж нэрлэгддэг MM төрлийн микроманометр юм. Эдгээр төхөөрөмжүүдийн түвшний өндрийг уншихад алдаа нь ашиглалтын үр дүнд ± 0.05 мм-ээс хэтрэхгүй байна оптик системхэмжсэн даралт буюу даралтын зөрүүг тэнцвэржүүлэн ажлын шингэний баганын өндрийг хэмжих анхны түвшин ба микрометрийн шураг тогтоох.

барометратмосферийн даралтыг хэмжихэд ашигладаг. Хамгийн түгээмэл нь мм м.у.б-ээр тохируулсан мөнгөн усаар дүүргэсэн аяга барометр юм. Урлаг. (Зураг 3).

Цагаан будаа. 3.: 1 - верниер; 2 - термометр

Баганын өндрийг уншихад алдаа нь 0.1 мм-ээс хэтрэхгүй бөгөөд энэ нь мөнгөн усны менискийн дээд хэсэгтэй нийцсэн 1-р верниерийг ашиглан хүрдэг. Агаар мандлын даралтыг илүү нарийвчлалтай хэмжихийн тулд чөлөөт уналтын хурдатгалын хэвийн хэмжээнээс хазайлт, барометрийн температурын утгыг термометрээр хэмжсэн залруулга хийх шаардлагатай 2. Хэрэв хоолойн диаметр нь 8-аас бага бол .. 10 мм, мөнгөн усны гадаргуугийн хурцадмал байдлаас шалтгаалсан хялгасан судасны хонхорыг тооцсон.

Шахалтын хэмжүүр(McLeod даралт хэмжигч), схемийг зурагт үзүүлэв. 4, мөнгөн ус бүхий сав 1, түүнд дүрсэн хоолой 2 агуулсан. Сүүлийнх нь хэмжих цилиндр 3 ба хоолой 5-тай харилцдаг. Цилиндр 3 нь дүлий хэмжих хялгасан судас 4, харьцуулах хялгасан судас 6 нь хоолойд 5 холбогдсон байна. Хоёр хялгасан судас хоёулаа ижил диаметртэй тул хэмжилтийн үр дүнд хялгасан судасны хүч ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй. Даралтыг 1-р сав руу гурван талын хавхлага 7-ээр дамжуулдаг бөгөөд хэмжилтийн явцад диаграммд заасан байрлалд байж болно.

Цагаан будаа. дөрөв.:

1 - сав; 2, 5 - хоолой; 3 - хэмжих цилиндр; 4 - дүлий хэмжих капилляр; 6 - лавлагааны хялгасан судас; 7 - гурван талын хавхлага; 8 - бөмбөлөгний ам

Манометрийн ажиллах зарчим нь Бойл-Мариотын хуулийг ашиглахад суурилдаг бөгөөд үүний дагуу тогтмол масстай хийн хувьд тогтмол температурт эзэлхүүн ба даралтын бүтээгдэхүүн нь тогтмол утгатай байдаг. Даралтыг хэмжихдээ дараах үйлдлүүдийг гүйцэтгэнэ. Хавхлага 7-г a байрлалд тохируулах үед хэмжсэн даралтыг сав 1, хоолой 5, хялгасан судас 6-д нийлүүлж, мөнгөн усыг саванд хийнэ. Дараа нь кран 7 нь в байрлалд жигд шилждэг. Агаар мандлын даралт хэмжсэн p-ээс ихээхэн давсан тул мөнгөн ус 2-р хоолой руу шилждэг. Диаграммд О цэгээр тэмдэглэгдсэн мөнгөн ус 8-р цилиндрийн аманд хүрэх үед 3-р цилиндр болон хэмжих хялгасан судас 4-ийн V хийн эзэлхүүн таслагдана. хэмжсэн орчин.Мөнгөн усны түвшин цаашид нэмэгдэх нь захын эзэлхүүнийг шахдаг. Хэмжих хялгасан судсан дахь мөнгөн ус h өндөрт хүрч, сав 1-д орох агаарын оролт зогсоход 7-р цорго b байрлалд орно. Диаграммд үзүүлсэн цорго 7 ба мөнгөн усны байрлал нь даралт хэмжигчний заалтыг авах мөчтэй тохирч байна.

Шахалтын манометрийн доод хэмжилтийн хязгаар нь 10 -3 Па (10 -5 мм м.у.б), алдаа нь ±1% -иас хэтрэхгүй байна. Төхөөрөмжүүд нь таван хэмжилтийн мужтай бөгөөд 10 3 Па хүртэлх даралтыг хамардаг. Хэмжилтийн даралт бага байх тусам бөмбөлөг 1, хамгийн их хэмжээ нь 1000 см3, хамгийн бага эзэлхүүн нь 20 см3, хялгасан судасны диаметр нь 0.5 ба 2.5 мм байна. Даралт хэмжигчийг хэмжих доод хязгаар нь шахалтын дараа хийн эзэлхүүнийг тодорхойлох алдаагаар хязгаарлагддаг бөгөөд энэ нь капилляр хоолойн үйлдвэрлэлийн нарийвчлалаас хамаарна.

Шахалтын манометрийн багц нь мембран багтаамжтай манометрийн хамт 1010 -3 ... 1010 3 Па мужид даралтын нэгжийн улсын тусгай стандартын нэг хэсэг юм.

Шингэний даралт хэмжигч ба дифференциал даралт хэмжигчүүдийн давуу тал нь хэмжилтийн өндөр нарийвчлалтай энгийн бөгөөд найдвартай байдал юм. Шингэн төхөөрөмжтэй ажиллахдаа хэт ачаалал, даралтын гэнэтийн өөрчлөлтөөс зайлсхийх шаардлагатай, учир нь энэ тохиолдолд ажлын шингэн нь шугам эсвэл агаар мандалд асгарч болзошгүй.

Үйл ажиллагааны зарчим

Даралт хэмжигчийг ажиллуулах зарчим нь хэмжсэн даралтыг хүчээр тэнцвэржүүлэхэд суурилдаг уян хатан хэв гажилтгуурсан пүрш буюу илүү мэдрэмтгий хоёр ялтсан мембран, нэг төгсгөл нь бэхэлгээнд битүүмжлэгдсэн, нөгөө нь саваагаар дамжин уян мэдрэгч элементийн шугаман хөдөлгөөнийг дугуй хөдөлгөөн болгон хувиргадаг трибко-сектор механизмтай холбогддог. заагч.

Сортууд

Илүүдэл даралтыг хэмжих төхөөрөмжүүдийн бүлэгт дараахь зүйлс орно.

Даралт хэмжигч - 0.06-аас 1000 МПа хүртэл хэмжих төхөөрөмж (Илүүдэл даралтыг хэмжих - үнэмлэхүй ба барометрийн даралтын эерэг зөрүү)

Вакуум хэмжигч - вакуум хэмжих төхөөрөмж (агаар мандлын даралтаас доогуур даралт) (хасах 100 кПа хүртэл).

Манометр - илүүдэл (60-аас 240,000 кПа) ба вакуум (хасах 100 кПа хүртэл) даралтыг хэмждэг манометр.

Даралт хэмжигч - 40 кПа хүртэлх жижиг хэт даралтын манометр

Зүтгүүр хэмжигч - хасах 40 кПа хүртэлх хязгаартай вакуум хэмжигч

Таталтын даралт хэмжигч - ± 20 кПа-аас ихгүй хэт хязгаартай даралт ба вакуум хэмжигч.

Өгөгдлийг ГОСТ 2405-88 стандартын дагуу өгсөн болно

Дотоодын болон импортын ихэнх даралт хэмжигчийг нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн стандартын дагуу үйлдвэрлэдэг бөгөөд үүнтэй холбогдуулан янз бүрийн брэндийн даралт хэмжигчүүд бие биенээ сольж өгдөг. Даралт хэмжигчийг сонгохдоо та дараахь зүйлийг мэдэх хэрэгтэй: хэмжилтийн хязгаар, хайрцагны диаметр, төхөөрөмжийн нарийвчлалын ангилал. Холбох хэсгийн байршил, утас нь бас чухал юм. Эдгээр өгөгдөл нь манай улс болон Европт үйлдвэрлэсэн бүх төхөөрөмжүүдийн хувьд ижил байна.

Мөн үнэмлэхүй даралтыг хэмждэг даралт хэмжигчүүд байдаг, өөрөөр хэлбэл хэмжигч даралт + атмосфер

Агаар мандлын даралтыг хэмждэг багажийг барометр гэж нэрлэдэг.

Хэмжүүрийн төрлүүд

Загвар, элементийн мэдрэмжээс хамааран шингэн, үхсэн жинтэй, хэв гажилтын даралт хэмжигч (хоолой булаг эсвэл мембрантай) байдаг. Даралт хэмжигч нь нарийвчлалын ангилалд хуваагдана: 0.15; 0.25; 0.4; 0.6; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0 (тоо бага байх тусам багаж илүү нарийвчлалтай).

Даралт хэмжигчүүдийн төрлүүд

Томилгооны дагуу даралт хэмжигчийг техникийн хувьд хувааж болно - ерөнхий техникийн, цахилгаан холбоо, тусгай, өөрөө бичлэг хийх, төмөр зам, чичиргээнд тэсвэртэй (глицеринээр дүүргэсэн), хөлөг онгоц, лавлагаа (үлгэр жишээ).

Ерөнхий техникийн: Зэсийн хайлшийг түрэмгийлдэггүй шингэн, хий, уурыг хэмжих зориулалттай.

Цахилгаан контакт: цахилгаан холбоо барих механизм байгаа тул хэмжсэн орчинг тохируулах чадвартай байдаг. EKM 1U-г энэ бүлгийн хамгийн алдартай төхөөрөмж гэж нэрлэж болно, гэхдээ энэ нь удаан хугацаагаар зогссон.

Тусгай: хүчилтөрөгч - тосыг арилгах шаардлагатай, учир нь заримдаа цэвэр хүчилтөрөгчтэй харьцах механизмыг бага зэрэг бохирдуулах нь дэлбэрэлтэд хүргэдэг. Тэдгээрийг ихэвчлэн утасны дугаар дээр O2 (хүчилтөрөгч) гэсэн тэмдэглэгээ бүхий цэнхэр өнгийн хайрцагт үйлдвэрлэдэг; ацетилен - хэмжих механизмыг үйлдвэрлэхэд зэсийн хайлшийг бүү зөвшөөр, учир нь ацетилентэй харьцах үед тэсрэх аюултай ацетилен зэс үүсэх аюултай; аммиак - зэврэлтэнд тэсвэртэй байх ёстой.

Лавлагаа: өндөр нарийвчлалын ангитай (0.15; 0.25; 0.4) эдгээр төхөөрөмжийг бусад даралт хэмжигчийг шалгахад ашигладаг. Ийм төхөөрөмжийг ихэнх тохиолдолд жингийн даралт хэмжигч эсвэл шаардлагатай даралтыг бий болгох чадвартай бусад суурилуулалтанд суурилуулдаг.

Усан онгоцны даралт хэмжигч нь гол, далайн флотод ажиллах зориулалттай.

Төмөр зам: төмөр замын тээвэрт ашиглах зориулалттай.

Өөрөө бичлэг хийх: даралт хэмжигчийг график цаасан дээр хуулбарлах боломжийг олгодог механизмтай хайрцагт даралтын хэмжүүр.

дулаан дамжуулалтын

Дулаан дамжуулалтын даралт хэмжигч нь даралттай хийн дулаан дамжилтын илтгэлцүүр буурахад суурилдаг. Эдгээр даралт хэмжигч нь гүйдэл дамжуулах үед халдаг судалтай байдаг. Судасны температурыг хэмжихийн тулд термопар буюу эсэргүүцлийн температур мэдрэгч (DOTS) ашиглаж болно. Энэ температур нь судал нь хүрээлэн буй хийд дулаан ялгаруулах хурд, улмаар дулаан дамжуулалтаас хамаарна. Ихэнхдээ нэг цагаан алтны утас ашигладаг Пирани хэмжигчийг ашигладаг. халаалтын элементмөн DOTS шиг. Эдгээр даралт хэмжигч нь 10-10−3 ммМУБ-ын нарийвчлалтай заалтыг өгдөг. Урлаг., гэхдээ тэд нэлээд мэдрэмтгий байдаг химийн найрлагахэмжсэн хий.

[Засварлах] Хоёр утас

Нэг утсан ороомог нь халаагуурт ашиглагддаг бол нөгөө нь конвекцоор температурыг хэмжихэд ашиглагддаг.

Пирани даралт хэмжигч (нэг утас)

Пирани даралт хэмжигч нь хэмжсэн даралтад нээлттэй металл утаснаас бүрдэнэ. Утас нь дамжин урсах гүйдлээр халааж, хүрээлэн буй хийгээр хөргөнө. Хийн даралт буурах тусам хөргөлтийн нөлөө буурч, утасны тэнцвэрийн температур нэмэгддэг. Утасны эсэргүүцэл нь температурын функц юм: утсан дээрх хүчдэл ба түүгээр урсах гүйдлийг хэмжих замаар эсэргүүцлийг (мөн хийн даралтыг) тодорхойлж болно. Энэ төрлийн даралт хэмжигчийг анх Марчелло Пирани зохион бүтээжээ.

Термопар ба термистор хэмжигч нь ижил төстэй байдлаар ажилладаг. Ялгаа нь утаснуудын температурыг хэмжихэд термопар ба термисторыг ашигладаг.

Хэмжилтийн хүрээ: 10−3 - 10 ммМУБ Урлаг. (ойролцоогоор 10−1 - 1000 Па)

Ионжуулалтын манометр

Ионжуулалт хэмжигч нь маш бага даралтыг хэмжих хамгийн мэдрэмтгий хэрэгсэл юм. Тэд хийг электроноор бөмбөгдөх үед үүссэн ионыг хэмжих замаар даралтыг шууд бусаар хэмждэг. Хийн нягт бага байх тусам цөөн тооны ион үүсэх болно. Ионы манометрийн шалгалт тохируулга нь тогтворгүй бөгөөд хэмжиж буй хийн шинж чанараас хамаардаг бөгөөд энэ нь үргэлж мэдэгддэггүй. Тэдгээрийг McLeod-ийн даралт хэмжигчтэй харьцуулах замаар тохируулж болно, энэ нь илүү тогтвортой бөгөөд химийн бодисоос хамааралгүй юм.

Термоэлектронууд нь хийн атомуудтай мөргөлдөж, ион үүсгэдэг. Ионууд нь коллектор гэж нэрлэгддэг тохиромжтой хүчдэлийн электрод руу татагддаг. Коллекторын гүйдэл нь иончлолын хурдтай пропорциональ бөгөөд энэ нь систем дэх даралтын функц юм. Тиймээс коллекторын гүйдлийг хэмжих нь хийн даралтыг тодорхойлох боломжтой болгодог. Ионжуулалт хэмжигч хэд хэдэн дэд төрөл байдаг.

Хэмжилтийн хүрээ: 10−10 - 10−3 ммМУБ Урлаг. (ойролцоогоор 10−8 - 10−1 Па)

Ихэнх ион хэмжигч нь халуун катод, хүйтэн катод гэсэн хоёр төрөлд хуваагддаг. Гурав дахь төрөл болох эргэдэг роторын даралт хэмжигч нь эхний хоёроос илүү мэдрэмтгий бөгөөд үнэтэй тул энд яригдаагүй болно. Халуун катодын хувьд цахилгаанаар халсан утас нь электрон цацраг үүсгэдэг. Электронууд даралт хэмжигчээр дамжин өнгөрч, эргэн тойрон дахь хийн молекулуудыг ионжуулдаг. Үүссэн ионуудыг сөрөг цэнэгтэй электрод дээр цуглуулдаг. Гүйдэл нь ионуудын тооноос хамаардаг бөгөөд энэ нь хийн даралтаас хамаарна. Халуун катодын даралт хэмжигч нь 10-3 ммМУБ-ын хязгаарт даралтыг нарийн хэмждэг. Урлаг. 10−10 мм м.у.б хүртэл. Урлаг. Хүйтэн катодын хэмжүүрийн зарчим нь ижил бөгөөд зөвхөн өндөр хүчдэлийн цахилгаан цэнэгийн улмаас электронууд үүсдэг. Хүйтэн катодын даралт хэмжигч нь 10-2 ммМУБ-ын хязгаарт даралтыг нарийн хэмждэг. Урлаг. 10−9 мм м.у.б хүртэл. Урлаг. Ионжуулалтын хэмжүүрийн шалгалт тохируулга нь бүтцийн геометр, хийн хими, зэврэлт, гадаргуугийн ордод маш мэдрэмтгий байдаг. Агаар мандлын болон маш бага даралтын үед асаалттай үед тэдгээрийн шалгалт тохируулга нь ашиглагдах боломжгүй болно. Бага даралттай вакуумын найрлага нь ихэвчлэн урьдчилан таамаглах боломжгүй байдаг тул үнэн зөв хэмжихийн тулд масс спектрометрийг иончлолын манометртэй нэгэн зэрэг ашиглах ёстой.

халуун катод

Баярд-Альпертын халуун катодын иончлолын хэмжигч нь ихэвчлэн триод горимд ажилладаг гурван электродоос бүрддэг ба утас нь катод болдог. Гурван электрод нь коллектор, утас, тор юм. Коллекторын гүйдлийг цахилгаан тоолуураар пикоампаар хэмждэг. Сул ба газрын хоорондох боломжит ялгаа нь ихэвчлэн 30 вольт байдаг бол тогтмол хүчдэлийн дор сүлжээний хүчдэл нь 180-210 вольт байдаг, хэрэв нэмэлт электрон бөмбөгдөлт байхгүй бол сүлжээг халаах замаар ойролцоогоор 565 вольтын өндөр потенциалтай байж болно. Хамгийн түгээмэл ион хэмжигч бол сүлжээн доторх жижиг ион коллектортой Баярд-Альперт халуун катод юм. Вакуум руу орох нүхтэй шилэн бүрхүүл нь электродыг хүрээлж болох боловч үүнийг ихэвчлэн ашигладаггүй бөгөөд даралт хэмжигчийг вакуум төхөөрөмжид шууд суулгаж, контактуудыг вакуум төхөөрөмжийн хананд керамик хавтангаар дамжуулдаг. Халуун катодын иончлолын хэмжигч нь атмосферийн даралт эсвэл бүр бага вакуум дээр асаалттай байвал эвдэрч, тохируулга алддаг. Халуун катодын иончлолын хэмжигч нь үргэлж логарифмын дагуу хэмждэг.

Утаснаас ялгарах электронууд торыг мөргөх хүртлээ хэд хэдэн удаа урагш хойшоо хөдөлдөг. Эдгээр хөдөлгөөний үед электронуудын зарим нь хийн молекулуудтай мөргөлдөж, электрон-ион хос (электрон иончлол) үүсгэдэг. Ийм ионуудын тоо нь хийн молекулуудын нягтыг термионы гүйдлээр үржүүлсэнтэй пропорциональ бөгөөд эдгээр ионууд коллектор руу нисч, ионы гүйдэл үүсгэдэг. Хийн молекулуудын нягт нь даралттай пропорциональ байдаг тул даралтыг ионы гүйдлийг хэмжих замаар тооцоолно.

Халуун катодын хэмжигч бага даралтын мэдрэмж нь фотоэлектрик эффектээр хязгаарлагддаг. Сүлжээнд орж буй электронууд нь ион коллекторт фотоэлектрик дуу чимээ үүсгэдэг рентген туяа үүсгэдэг. Энэ нь хуучин халуун катодын хэмжигчүүдийн хүрээг 10−8 ммМУБ хүртэл хязгаарладаг. Урлаг. болон Баярд-Альперт ойролцоогоор 10−10 мм м.у.б. Урлаг. Ион коллектор ба сүлжээ хоорондын харааны шугам дахь катодын потенциалын нэмэлт утаснууд нь энэ нөлөөллөөс сэргийлдэг. Олборлолтын төрөлд ионууд утсаар татагддаггүй, харин задгай конусаар татагддаг. Ионууд конусын аль хэсгийг онохоо шийдэж чадахгүй тул нүхээр дамжин ионы цацраг үүсгэдэг. Энэ ионы цацрагийг Фарадей аяга руу шилжүүлж болно.