Pomiary ciśnień i sprawdzanie manometrów

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Pomiary ciśnień i sprawdzanie manometrów"

Edward Rutkowski
8 lat temu
Przeglądów:

1 Poiry ciśnień i srwdznie noetrów Instrukcj do ćwiczeni nr 2 Miernictwo energetyczne - lbortoriu Orcowł: dr inŝ. ElŜbiet Wróblewsk Zkłd Miernictw i Ochrony Atosfery Wrocłw, grudzień 2008 r.

2 I. WSTĘP Ciśnienie (def.) sił norln, równoiernie rozłoŝon n owierzchni o olu jednostkowy, wyznczne z zleŝności: d=df/da W technice oirowej wyróŝni się nstęujące rodzje ciśnień: Ciśnienie tosferyczne (broetryczne) ot jest to ciśnienie wywołne cięŝre słu owietrz tosfery zieskiej Ciśnieni bsolutne (bezwzględne) jest to cłkowite ciśnienie, od którego dziłnie znjduje się czynnik, Ciśnienie noetryczne : ndciśnienie jest to ciśnienie stnowiące dodtnią róŝnicę iędzy ciśnienie bsolutny tosferyczny: - = ( > ) ot ot odciśnienie jest to ciśnienie stnowiące dodtnią róŝnicę iędzy ciśnienie tosferyczny i bsolutny: - = ( < ) ot ot Rys.1. Rodzje ciśnień [2] 2

tosferyczne (broetryczne) ot jest to ciśnienie wywołne cięŝre słu owietrz tosfery zieskiej Ciśnieni bsolutne (bezwzględne) jest to cłkowite ciśnienie, od którego

3 W rzydku, gdy y do czynieni z czynnikie oruszjący się, rozróŝniy: ciśnienie sttyczne s jest to ciśnienie, które wskzłby noetr oruszjący się z rędkością czynnik, ciśnienie dyniczne d jest to rzyrost ciśnieni jki by nstąił, gdyby dibtycznie odwrclnie zhowć czynnik do rędkości w=0, cłkowite c jest to ciśnienie równe suie ciśnieni sttycznego i dynicznego: = + c s d Ciśnienie noetryczne ierzy się rzyrządi zwnyi noetri, które ze względu n zsdę dziłni dzieliy n: cieczowe (hydrosttyczne) dziłją n zsdzie równowŝeni ierzonego ciśnieni słue cieczy: - noetr dwurienny (U-rurk), - broetr, - noetry z rurką ochyłą, - ikronoetry koenscyjne. sręŝynowe ich dziłnie oier się n zsdzie odksztłceni róŝnego rodzju eleentów sręŝystych od wływe siły wywołnej ciśnienie. Ze względu n rodzj eleentu sręŝystego, noetry sręŝynowe dzieliy n: - rurkowe, - ebrnowe (rzeonowe), - ieszkowe. tłokowe ich zsd dziłni oleg n równowŝeniu siły wywiernej rzez ciśnienie n tłok z oocą siły wywiernej rzez wzorcowe cięŝry. Mnoetry te stosuje się do dokłdnych oirów ciśnień, do wzorcowni i srwdzni noetrów. elektryczne. II. WYKONANIE POMIARÓW I OBLICZEŃ II.1. POMIAR CIŚNIENIA MANOMETRAMI CIECZOWYMI W instlcji zstosowno cztery noetry cieczowe dwurienne 5, których jedno rię jest ołączone z rzewode 2, w który nuje ciśnienie bezwzględne, drugie 3

rzyrządi zwnyi noetri, które ze względu n zsdę dziłni dzieliy n: cieczowe (hydrosttyczne) dziłją n zsdzie równowŝeni ierzonego ciśnieni słue cieczy: - noetr dwurienny (U-rurk), - broetr, - noetry z

4 rię z tosferą o ciśnieniu ot. W instlcji znjdują się ondto ikronoetr koenscyjny 6 i ikronoetr z rurką ochyłą 7. Jko cieczy noetrycznej uŝyto w noetrch 5 rtęci, wody, lkoholu etylowego i czterochlorku węgl. N noetrze odczytuje się wrtość h t stnowiącą róŝnicę ozioów zwiercidł cieczy noetrycznej (wysokość słu cieczy) w teerturze t. Ciśnienie noetryczne oblicz się z zleŝności: = h ρ g = h γ gdzie: ρ t gęstość cieczy noetrycznej w teerturze t, g rzysieszenie zieskie, γ t cięŝr włściwy cieczy noetrycznej w teerturze t. t t t t Rys. 2. Stnowisko doświdczlne do wykonni oiru ciśnień noetri cieczowyi [1] W ćwiczeniu nleŝy dokonć oiru kilku wrtości ciśnieni 1 (nstwinego okrętłe 3) z oocą noetrów cieczowych zinstlownych n stnowisku doświdczlny. Dl kŝdego noetru, n odstwie odczyntnej wrtości h t, oblicz się wrtość ciśnieni noetrycznego i bsolutnego, rzy czy: = + ot 4

N noetrze odczytuje się wrtość h t stnowiącą róŝnicę ozioów zwiercidł cieczy noetrycznej (wysokość słu cieczy) w teerturze t.

5 Nstęnie określy nieewność oiru wrtości 1, rzyjując wrtość orwną ciśnieni wyznczoną ikronoetre koenscyjny 6. II.2. POMIAR CIŚNIENIA MIKROMANOMETREM Z RURKĄ POCHYŁĄ. Niewielkie ciśnieni, który odowidją wysokości h t <150 ierzy się ikronoetre z rurką ochyłą, stnowiący odinę noetru jednoriennego. Rys. 3. Mikronoetr z rurką ochyłą [1] Przy równych ciśnienich = ot ciecz noetryczn zjuje jednkowe ołoŝeni w obu rionch ikronoetru. JeŜeli > ot, to ozio cieczy w nczyniu obniŝy sięoniŝej ołoŝeni oznczonego linią rzerywną, ntoist w ochyłej rurce nstąi rzesunięcie enisku o wrtość l. RóŜnicę ozioów oblicz się z zleŝności: H=Cl gdzie: C rzełoŝenie ikronoetru wyrŝone zleŝnością: Ciśnienie noetryczne oblicz się wg: ( ) 2 C = sinα + d d 2 1 gdzie: =hγ t γ t cięŝr włściwy cieczy noetrycznej. Przed oire rzyrząd oziouje się orz srwdz wskznie zerowe dl nstwionej wrtości rzełoŝeni C. o rzyłączeniu ikronoetru 7 do instlcji zdje 5

Mikronoetr z rurką ochyłą [1] Przy równych ciśnienich = ot ciecz noetryczn zjuje jednkowe ołoŝeni w obu rionch ikronoetru.

6 się dowolne ciśnienie 1 i odczytuje n skli rzyrządu rzesunięcie enisku l w ochyłej rurce. N odstwie odczytnej wrtości wielkości l nleŝy określić wrtość ciśnieni noetrycznego i bsolutnego orz wyznczyć nieewność oiru 1 rzyjując z wrtość orwną wskznie ikronoetru koenscyjnego. II.3. POMIAR CIŚNIENIA MANOMETRAMI SPRĘśYNOWYMI Poir ciśnieni noetri sręŝynowyi oŝn dokonć z oocą etody ośredniej i etody bezośredniej. Metod ośredni oleg n orównywniu wskzń noetru bdnego ze wskznii noetru wzorcowego. Rys. 4. Prsk hydruliczn do srwdzni noetrów [1] Mnoetr wzorcowy 1 i noetr bdny 2 są rzyłączone do ukłdu z ośrednictwe zworów 3 i 4. Cły ukłd wyełni się oleje uieszczony w zbiorniku 5. do wytworzeni dowolnego ciśnieni w ukłdzie rski słuŝy tłok 6, którego rzesuw w cylindrze 7 dokonuje się rzez obrcnie kółk 8. srwdznie noetru n rsce rozoczyn się od zssni łynu do cylindr 7. w ty celu nleŝy odkręcić zwór 9 n zbiorniku z cieczą, nstęnie wykręcć owoli tłok 6 z oocą kółk 8 do chwili, gdy cły cylinder 7 wyełni się oleje. Po zkręceniu zworu 9 i odkręceniu zworów 3 i 4 nleŝy owoli i ostroŝnie wkręcć tłok do chwili, gdy wskzówk noetru bdnego ustwi się n srwdznej kresce odziłki (wrtość b ). odowiednią rzeczywistą wrtość ciśnieni w odczytuje się n odziłce noetru wzorcowego. Mnoetr srwdz się w co njniej ięciu unktch równoiernie rozłoŝonych n cłej skli rzyrządu, dl ciśnień rosnących (indeks r ) i lejących (indeks ). 6

POMIAR CIŚNIENIA MANOMETRAMI SPRĘśYNOWYMI Poir ciśnieni noetri sręŝynowyi oŝn dokonć z oocą etody ośredniej i etody bezośredniej.

7 N odstwie otrzynych wyników kreśli się chrkterystykę, odjącą zleŝność wskzń rzyrządu wzorcowego wr i w od wskzń noetru bdnego b. orównując wrtości ciśnień odczytnych z obu noetrów oblicz się błąd bezwzględny bdnego rzyrządu dl wskzń rosnących i lejących wg zleŝności: = r = nstęnie wykreśl się chrkterystykę = f ( ) orz = f ( ) b b r b wr w. b Dokłdność noetru bdnego jest określon z oocą klsy dokłdności definiownej jko liczb równ ksylneu douszczlneu błędowi rzyrządu, odniesioneu do ełnego zkresu skli i wyrŝoneu w rocentch. Błąd względny bdnego noetru oblicz się dl wskzń rosnących i lejących: δ r = r b x 100% i orównuje z jego klsą dokłdności. δ = b x 100% Metod bezośredni srwdzni noetrów jest etod z wykorzystnie tzw. rski Ruchholz. Rys. 5. Prsk Ruchholz [1] 7

8 Wskzni noetru bdnego 1 srwdz się oocą noetru tłokowego 2, n który dokonuje się bezośredniego odczytu wrtości cięŝru cłkowitego (będącego suą cięŝru zesołu tłok G i cięŝru odwŝników G 1 ), obciąŝjącego tłok 3 o określony rzekroju czynny A cz. Wówczs wrtość ierzonego ciśnieni wyzncz się z zleŝności: = G + G A cz 1 Obliczone w ten sosób ciśnienie nuje n dolnej łszczyźnie tłok. JeŜeli iernik znjduje się n innej wysokości niŝ t owierzchni, nleŝy uwzględnić ciśnienie odowiedniego słu cieczy. W związku z ty noetr osid wskźnik 4 ołoŝeni tłok, oir ścisły jest tylko rzy jedny ołoŝeniu. Poiędzy tłokie 3 cylindre 5 istnieje ł szczelin, rzez którą wyciek olej sod tłok, co w konsekwencji rowdzi do odni tłok. AŜeby dokonywć oiru rzy włściwy ołoŝeniu tłok, nleŝy w rzie otrzeby wrowdzić do ukłdu brkujący olej z oocą oy 6. Tłok 3 noetru wrwią się w ruch obrotowy w celu zniejszeni trci i obciąŝ odwŝnikie G 1 i oblicz ciśnienie noetryczne. odczytu noetru bdnego 1 dokonuje się w chwili, gdy tłok odjąc rzyjie włściwe ołoŝenie, co srwdz się n wskźniku 4 ołoŝeni tłok. LITERATURA [1] Lbortoriu rocesów teroenergetycznych, od red. Negrusz A., Politechnik Wrocłwsk, Wrocłw 1987 [2] Tler D., Poir ciśnieni, rędkości i struieni rzeływu łynu, Uczelnine Wydwnictw Nukowo-Dydktyczne, Krków 2006 [3] Miernictwo energetyczne, rc zb. od red. Negrusz A., Sąsidk M., Politechnik Wrocłwsk, Wrocłw 1977 [4] Negrusz A., Stńd J., Bdni rocesów teroenergetycznych, cz. I, Politechnik Wrocłwsk, Wrocłw

JeŜeli iernik znjduje się n innej wysokości niŝ t owierzchni, nleŝy uwzględnić ciśnienie odowiedniego słu cieczy.

Podobne dokumenty

3. Równanie Bernoulliego dla przepływu płynów doskonałych

3. Równanie Bernoulliego dla przepływu płynów doskonałych Równnie Bernoullieo l rzeływu łynów okonłyc Równnie Bernoullieo wyrż zę, że w rucu utlony nieściśliweo łynu ielneo obywjący ię w olu ił ciężkości, cłkowit eneri łynu kłjąc ię z enerii kinetycznej, enerii