Прилади для вимірювання тиску застосовуються в багатьох галузях промисловості і класифікуються, в залежності від свого призначення, в такий спосіб:
· Барометри - вимірюють атмосферний тиск.
· Вакуумметри - вимірюють вакуумметрическое тиск.
· Манометри - вимірюють надлишок тиску.
· Мановакуумметри - вимірюють вакуумметрическое і надлишковий тиск.
· Баровакуумметри - вимірюють абсолютний тиск.
· Диференціальні манометри - вимірюють різницю тисків.
За принципом роботи прилади для вимірювання тиску можуть бути наступних типів:
· Прилад рідинний (тиск врівноважується за допомогою ваги стовпа рідини).
· Грузопоршневой прилади (вимірюваний тиск врівноважується зусиллям, яке створюють калібровані вантажі).
· Прилади з дистанційною передачею показань (використовуються зміни різних електричних характеристик речовини під впливом вимірюваного тиску).
· Прилад пружинний (вимірюваний тиск врівноважується силами пружності пружини, деформація якої служить мірою тиску).
Для вимірювання тиску застосовують різні прилади, які можна поділити на дві основні групи: рідинні і механічні.
Найпростішим приладом є пьезометр, що вимірює тиск в рідині висотою стовпа тієї ж рідини. Він являє собою скляну трубку, відкриту з одного кінця (трубка на рис. 14а). П'єзометр - дуже чутливий і точний прилад, проте він зручний тільки при вимірюванні невеликих тисків, в іншому випадку трубка виходить дуже довгою, що ускладнює його застосування.
Для зменшення довжини вимірювальної трубки застосовують прилади з рідиною більшою щільністю (наприклад, ртуттю). Ртутний манометр являє собою У-образну трубку, зігнуте коліно якого заповнюється ртуттю (рис. 14б). Під дією тиску в посудині рівень ртуті в лівому коліні манометра знижується, а в правому - підвищується.
Диференціальний манометр застосовують в тих випадках, коли необхідно вимірити не тиск в посудині, а різниця тисків у двох посудинах або в двох точках однієї судини (рис. 14 в).
Застосування рідинних приладів обмежується областю порівняно невеликих тисків. Якщо необхідно вимірювати високі тиску, застосовують прилади другого типу -механічні.
Пружинний манометр є найбільш поширеним з механічних приладів. Він складається (рис.15) з порожнистої тонкостінної зігнутої латунної або сталевої трубки (пружини) 1, один кінець якої запаяний і з'єднаний приводним пристроєм 2 з зубчастим механізмом 3. На осі зубчастого механізму розташовується стрілка 4. Другий кінець трубки відкритий і з'єднаний з посудиною , в якому змиритися тиск. Під дією тиску пружина деформується (розпрямляється) і через приводний пристрій пускає в хід стрілку, по відхиленню якої визначають значення тиску за шкалою 5.
Мембранні манометри також відносяться до механічних (рис. 15б). У них замість пружини встановлюється тонка пластина-мембрана 1 (металева або з прогумованої матерії). Деформація мембрани за допомогою приводного пристрою передається стрілці, що вказує значення тиску.
Механічні манометри мають в порівнянні з рідинними деякі переваги: портативність, універсальність, простоту пристрою і експлуатації, великий діапазон вимірюваних тисків.
Для вимірювання тиску менше атмосферного застосовують рідинні і механічні вакуумметри, принцип роботи яких той же, що і у манометрів.
Принцип сполучених посудин.
Сполученими називають судини, що мають між собою канал, заповнений рідиною. Спостереження показують, що в сполучених посудинах будь-якої форми однорідна рідина завжди встановлюється на одному рівні.
Інакше поводяться різнорідні рідини навіть у однакових за формою і розмірами сполучених посудинах. Візьмемо два циліндричних сполучені посудини однакового діаметра (рис. 51), на їх дно наллємо шар ртуті (заштрихован), а поверх нього в циліндри наллємо рідини з різною щільністю, наприклад r2
Подумки виділимо всередині трубки, що з'єднує сполучені посудини і заполненнной ртуттю, майданчик площею S, перпендикулярну горизонтальній поверхні. Так як рідини спочивають, тиск на цю площадку зліва і справа однаково, т.e. p1 = p2. Відповідно до формули (5.2), гідростатичний тиск p1 = # 61554; 1 gh1 і p2 = # 61554; 2 gh2. Прирівнявши ці вирази, отримуємо r1 h1 = r2 h2. звідки
Отже, різнорідні рідини в стані спокою встановлюються в сполучених посудинах таким чином, що висоти їх стовпів виявляються обернено пропорційними плотностям цих рідин.
Якщо r1 = r2. то з формули (5.4) випливає, що h1 = h2. тобто однорідні рідини встановлюються в сполучених посудинах на однаковому рівні.
Чайник і його носик представляють собою сполучені посудини: вода стоїть в них на одному рівні. Значить, носик чайника повинен
На башті встановлюється великий бак з водою (водонапірна вежа). Від бака йдуть труби з цілим рядом відгалужень, що вводяться в будинку. Кінці труб закриваються кранами. У крана тиск води, що заповнює труби, дорівнює тиску стовпа води, що має висоту, рівну різниці висот між краном і вільною поверхнею води в баку. Так як бак встановлюється на висоті десятків метрів, то тиск у крана може досягати декількох атмосфер. Очевидно, що тиск води на верхніх поверхах менше тиску на нижніх поверхах.
Вода в бак водонапірної башти подається насосами
На принципі сполучених посудин влаштовані водомірні трубки для баків з водою. Такі трубки, наприклад є на баках в залізничних вагонах. У відкритій скляній трубці, приєднаної до баку, вода завжди стоїть на тому ж рівні, що і в самому баку. Якщо водомірна трубка встановлюється на паровому котлі, то верхній кінець трубки з'єднується з верхньою частиною котла, наповненою парою.
Це робиться для того, щоб тиску над вільною поверхнею води в котлі т в трубці були однаковими.
Петергоф - чудовий ансамбль парків, палаців і фонтанів. Це єдиний ансамбль в світі, фонтани якого працюють без насосів і складних водонапірних споруд. У цих фонтанах використовується принцип сполучених посудин - враховані рівні фонтанів і ставків-сховищ.