Presiune, scheme și aparate de măsură

Presiune, scheme si aparate de masura

Presiunea este forta ce apasa normal pe unitatea de suprafata.

p=F/S [N/m2] Pascal(Pa)

1 bar=105 Pa

Presiunile mici se masoara în [mm/coloana lichid]: mmH2O, mmHg-torr. Pentru transformarea mmH2O în unitati SI se folosesc relatiile de transformare:

p=G/S=mg/S=ÁVg/S=ÁShg/S=Ágh kg/m3 * m/s2 * m=N/m2.

Aparatele pentru masurat presiunea se numesc manometre. În practica, prin mano-metre se întelege aparate se masoara presiuni mai mari decât presiunea atmosferica. Apara-tele ce masoara presiuni mai mici decât presiunea atmosferica se numesc vacuummetre. Aparatele ce masoara atât presiuni mai mari, cât si presiuni mai mici se numesc manova-cuummetre. În practica, valorile mici de presiune, de pâna la 500 mmH2O se numesc micropresiuni, iar aparatele ce masoara în acest domeniu se numesc micromanometre.

Dupa principul de functionare aparatele de masurat presiunea se clasifica astfel:

A. aparate de masurat cu lichid

B. aparate de masurat cu element elastic

C. aparate de masurat electrice

A. aparate de masurat cu lichid:

Domeniul de masura: 1..1,5 bar. Aparatele de masura sunt:

- manometru cu tub în forma de U

- manometre cu tub si rezervor

Schita unui manometru cu tub în forma de U este:

1 – suport rigid

2 – tub în forma de U

3 – scara gradata

Px>Patm lichidul se dezechilibreaza ca în figura; din conditia de echilibru a presiunilor pentru sectiunea A-A: Px=Patm+Ágh

Pentru masurarea unor presiuni mici se foloseste micromanometrul cu rezervor si tub înclinat. Schita aparatului este:

Neglijând scaderea lichidului în rezervor (h1) putem scrie h=h1+h2Hh2

sin ±=h/l

Px=Patm+Ágh=Patm+Áglsin ±

O clasa speciala de aparate sunt manometrele diferentiale, ce masoara diferenta a doua presiuni statice de valori mari. Schita sa este:

Daca P1>P2 lichidul se dezechilibreaza ca în figura din conditia de echilibru a presi-unii pentru sectiunea AA => P1=P2+ Ágh => P1-P2= Ágh

B. aparate cu element elastic:

Principiul de functionarea se bazeaza pe deformatia elastica a unor corpuri de forma speciala. Ca elemente elastice uzuale avem: tub simplu curbat, tub spiral, membrana sim-pla, membrana dubla (capsula). Se pot masura presiuni de pâna la 10 000 bar. Primul ele-ment elastic utilizat pentru masurarea presiunii a fost realizat în 1849 de Eugène Bourdon. Elementul elastic este un arc de cerc cu unghiul la centru de 2700, confectionat din metale neferoase. Sub actiunea presiunii Px tubul se deformeaza, marindu-si diametrul (d) de la pozitia I la II. Aceasta marire a diametrului d e o consecinta a deformarii sectiunii sale transversale din elipsa în cerc. Vom desena schita unui tub simplu curbat (tub Bourdon) si schita unei membrane duble (capsula).

Schita unui manometru cu tub simplu curbat (tub Boudron) este:

Pe cadranul aparatului se scrie clasa de precizie, ce ajuta la stabilirea erorii tolerate aparatului. Daca clasa este 0,6 si aparatul masoara 25 bar, atunci eroarea tolerata este: