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U型管原理是什么

编辑:Simone 2024-11-04 07:58:16 556 阅读

U型管原理是什么

它是由两根测量管构成,通过测量管内工作液柱的高度差h,即可计算出待测压力P的值。液柱的一侧需用抽真空等方法使其上的压力P0比起待测压力P来。可以忽略不计,这种压力计的精度和测量下限,主要取决于如何测准液柱面的高度差h和测量h的精度,以及工作液体的密度。

测量h的方法很多,如直接用刻度尺测量,用测高仪、点接触测微计、光学干涉法等等,其中干涉法的精度最高。工作液体最早采用的是汞,而在真空测量中为向低压量程扩展,也常用饱和蒸气压低且密度和粘度小的油类。这种压力计可测量低、中真空。

U型管中盛有液体汞,根据液体静力学的平衡原理,U型管A—A’截面上的流体静力学平衡公式为:

P+(H+h)ρ1=Hρ3+hρ2+P0(1)

式中:

P——被测压力;

ρ1ρ2——充液ρ3上面的保护介质或空气的密度;

ρ3——充液为水银或水、酒精等的密度;

P0——大气压;

h——充液高位面到被测压力P的连接口处高度。

由式(1)得: P=P0+h(ρ2一ρ1)+H(ρ3一ρ1)

相对压力: P=P一P0=h(ρ2一ρ1)+H(ρ3一p1)

当ρ1=ρ2时:P=H(ρ3一ρ1) (2)

式(2)表明,相对压力P正比于液柱高度H,这是液柱式压力计测量压力基本原理。

在实际测量中,有时不能忽略液面上介质或保护液所受重力的作用。遇到这种情况时,应该在U型管两边同一截面上写出流体静力学平衡公式,然后求出被测压力P,这一点在测量微压力或微偏差时应特别注意。

扩展资料:

使用U型管压力计时,由于毛细管和液体表面的张力的作用,会引起管内的液面呈弯月状,给读数造成误差,为了减小此类误差,制作U型管时管径不能选得太细。一般用水作工作液体时,管子内径不得小于8mm。用水银作工作液体时,管内径不小于5mm。

U型管压力计标尺每个分格是lmm,每次读数的最大误差为分格的一半。而U型管压力计两个管子需分别读数,所以可能的读数误差为±lmm(相当于9.8Pa)。为了减少误差和只进行一次读数,可以使用杯型压力计。

参考资料来源:百度百科-U形管

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