¿Cuál es el principio del tubo en forma de U?
Se compone de dos tubos de medición Midiendo la diferencia de altura h de la columna de fluido de trabajo en el tubo, se puede calcular el valor de la presión P a medir. Es necesario evacuar un lado de la columna de líquido para que la presión P0 en él sea menor que la presión P que se va a medir. Se puede ignorar. La precisión y el límite inferior de medición de este manómetro dependen principalmente de cómo medir la diferencia de altura h de la superficie del cilindro de líquido y la precisión de la medición h, así como de la densidad del líquido de trabajo.
Hay muchas formas de medir h, como medir directamente con una escala, usar un altímetro, un micrómetro de contacto puntual, interferometría óptica, etc. Entre ellos, el método de interferencia tiene la mayor precisión. El primer fluido de trabajo fue el mercurio. Para ampliar el rango a baja presión en la medición del vacío, también se utilizan comúnmente aceites con baja presión de vapor saturado y baja densidad y viscosidad. Este manómetro puede medir vacío bajo y medio.
El tubo en forma de U contiene mercurio líquido. Según el principio de equilibrio de la estática de líquidos, la fórmula de equilibrio hidrostático en la sección A-A' del tubo en forma de U es:
P+. ( H+h)ρ1=Hρ3+hρ2+P0? (1)
Donde:
P——presión medida;
ρ1ρ2?—— El densidad del medio protector o aire sobre el líquido de relleno ρ3;
ρ?3——La densidad del líquido de relleno es mercurio, agua, alcohol, etc.;
P0— —Presión atmosférica;
p>
h——La altura del puerto de conexión desde el nivel alto lleno de líquido hasta la presión medida P.
De la fórmula (1): P=Ph(ρ2-ρ1)+H(ρ3-ρ1)
Presión relativa: P=P-P0=h(ρ2 - ρ1) + H (ρ3 - p1)
Cuando ρ1 = ρ2: P = H (ρ3 - ρ1) (2)
La ecuación (2) muestra que la presión relativa P Proporcional hasta la altura de la columna de líquido H, este es el principio básico de medir la presión con un manómetro de columna de líquido.
En la medición real, a veces no se puede ignorar el efecto de la gravedad sobre el medio o el fluido protector sobre la superficie del líquido. Cuando se encuentre con esta situación, la fórmula del equilibrio hidrostático se debe escribir en la misma sección transversal en ambos lados de la tubería en forma de U, y luego se debe calcular la presión medida P. A esto se le debe prestar especial atención al medir la micropresión. o microdesviación.
Información ampliada:
Cuando se utiliza un medidor de presión de tubo en forma de U, debido a la tensión entre el tubo capilar y la superficie del líquido, el nivel del líquido en el tubo se convertirá en menisco. forma, causando errores en la lectura Para reducir tales errores, el diámetro de la tubería no se puede seleccionar demasiado delgado al fabricar tuberías en forma de U. Generalmente, cuando se utiliza agua como fluido de trabajo, el diámetro interior de la tubería no debe ser inferior a 8 mm. Cuando se utiliza mercurio como líquido de trabajo, el diámetro interior del tubo no debe ser inferior a 5 mm.
Cada división de la escala del manómetro de tubo en U es de lmm, y el error máximo de cada lectura es la mitad de la división. Los dos tubos del manómetro de tubo en U deben leerse por separado, por lo que el posible error de lectura es de ±l mm (equivalente a 9,8 Pa). Para reducir errores y tomar solo una lectura, se puede usar un manómetro de taza.
Enciclopedia Baidu: tubo en forma de U