Уреди за измерване на налягането

За първи път човечеството се изправи пред проблема за измерване на натиска по време на изграждането на фонтани във Флоренция. За щастие на строители в живия физик Торичели, който се е преместил на проблема от строителната площадка в лабораторията си, заменяйки водата с живак за по-компактен опит.

Историята не е оставила доказателства, че откритието на италианския физик е помогнало на строителите, но фактът, че човечеството е получило доказателства за наличието на атмосферно налягане, е безспорно.

Фенерчето на Торицели бе взето от страхотно Блайз Паскал, който е способен да измерва атмосферния натиск и да докаже експериментално, че е пряко зависим от него височина над морското равнище. По този начин първите единици на налягане се изразяват чрез височината на живачната колона, измерена в лакти и инчове. Естествено е съвременните единици измерващо налягане наречен в чест на двамата учени.

За измерване на налягането се използват различни инструменти. Най-простият е течен манометър. Казано е, че самият Леонардо да Винчи е сложил ръка на своето изобретение, но заради това неговото блестящо предположение не е било приложено в живота на автора.

Едва от времето на Паскал за измерване на налягането започна да се използва U-образна тръба, пълна с живак. Впоследствие живакът се заменя с вакуумно масло.

Когато налягането в двата края на тръбата е равно, нивото на течността е същото, когато се прилага налягане в единия край на тръбата, възниква разлика във височината.

P * (1) -Р * (2) = GPH, където г - ускорение на свободно падане тяло, Р - плътност течност, з - разликата във височината на нивата на манометър течни.

Въпреки факта, че течни манометри имат висока чувствителност, тяхната област на приложение е доста ограничено поради тяхната маса, неудобство в експлоатация, и относително малък обхват на измерване от 20 кРа до 140 кРа.

С развитието на технологиите, манометрите с тръбата на Бурдон стават все по-популярни, с други думи, те се наричат ​​и щамове. Вътре в такъв манометър има C-образна тръба от месинг с механизъм на зъбно колело. Когато налягането се прилага върху свободния край, тръбата се изправя и скоростната кутия движи стрелката, което показва стойността на налягането в градуираната скала на инструмента. Колкото по-сложна е формата на тръбата, толкова по-малко грешка е инструментът.

Използват се механични манометри за измерване на налягането от 40 kPa до 100MPa. Те се характеризират с влошаване точност на измерването с продължителна употреба. Това се дължи на постоянната деформация на работния елемент.

Пиезоелектричните манометри се използват за измерване на пулсиращо налягане до 8 * 10 ^ 3 GPa.

В исторически план се е случило, че единиците под налягане не се свързват помежду си, изглежда, че тук има пълен хаос. Общата формула за измерване на налягането е следната: P = F / S, където P е налягането, F е силата, S е областта. В SI система силата се измерва в нови тонове, площта в квадратни метри - това означава, че размерът на единицата под налягане ще бъде n / m ^ 2 и се нарича паскал. Но на практика често се използват атмосфери, барове, тори, мм живак, мм воден стълб, кг / см2.

Нека се опитаме да изясним този проблем. Единици атмосферно налягане - е мм живачен стълб или tor- известно, че се приема за стандарт атмосферното налягане е 760 mm Hg - тази стойност се нарича атмосфера бара е приблизително равна на една атмосфера - това е стара единица SGS- система все още има техническа атмосфера е равно на 1 kg / cm2 - всички тези количества се използват като екстрасистемни единици за измерване на налягането на газа във водна колона, използвана в хидравликата и равна на 13,6 torr. Трябва да се отбележи, че във физиката паскалът и неговите производни са признати като единствените системи за измерване на налягането.