Класифікація методів вимірювання тиску
Класифікація методів вимірювання тиску
Методи вимірювання тиску зумовлюють, як принципи дії, так і конструктивні особливості методів вимірювань.В першу чергу слід зупинитись на більш загальних методологічних питаннях техніки вимірювання тиску.
Тиск, виходячи з загальних позицій, може бути визначено як шляхом безпосереднього вимірбвання, так і за допомогою вимірювання іншої фізичної величини, що функціонально повязана з вимірюваним тиском.
В першому випадку вимірюваний тиск діє безпосередньо на чутливий елемент приладу, який передає інформацію про значення тиску наступним ланкам вимірювального ланцюга, що перетворюють її в потрібну форму. Цей метод визначення тиску є методом прямого вимірювання і дістав найбільше розповсюдження в методиці вимірювання тиску. На цьому методі побудовані принципи дії більшості манометрів і вимірювальних перетворювачів тиску.
У другому випадку безпосередньо вимірюються інші фізичні величини чи параметри які характеризують фізичні властивості вимірюваного середовища, значення яких закономірно повязані з тиском (температура кипіння рідини, швидкість поширення ультразвуку, теплопровідність газу і т.д.). Цей метод є методом непрямого вимірювання тиску і застосовується, зазвичай, у випадках, коли прямий метод з тих чи інших причин не може бути застосований, наприклад, при вимірюванні наднизького тиску (вакуумна техніка) чи при вимірюванні високого і надвисокого тиску.
Методологічно не менш важливе питання про спосіб, яким засіб вимірювань відтворює одиницю тиску, що безпосередньо відображається на його функціональних можливостях.
Тиск є первинною фізичною величиною, що зумовлений трьома основними фізичними величинами - масою, довжиною і часом. Конкретна реалізація значення тиску залежить від способу відтворення одиниці тиску.
При вимірюванні за формулою
- [math]P=N/F[/math]
де, P-тиск; N-нормальна сила, що діє на поверхню; F-площа поверхні. тиск визначається силою і площею. А за формулою
- [math]P=Hpg[/math]
де, H-висота стовпця рідини; p-густина рідини; g- прискорення вільного падіння. тиск вимірюється довжиною, густиною і прискоренням.
Методи визначення тиску, що базуються на вимірюванні вказаних величин є абсолютними (тобто фундаментальними) методами і застосовуються при відтворенні одиниці тиску еталонами вантажопоршневого і рідинного типу, а також дозволяють, при необхідності, проводити атестацію взірцевих засобів вимірювань.
Відносний метод вимірювання, на відміну від абсолютного, заснований на попередньму дослідженні залежності від тиску фізичних властивостей і параметрів чутливих елементів засобів вимірювання тиску при методах прямих вимірювань чи інших фізичних величин і властивостях вимірюваного середовища - при методах непрямих вимірювань. Наприклад, деформаційні манометри перед їх застосуванням для вимірюваня тиску спочатку повинні бути відградуйовані за взірцевими засобами вимірювань відповідної точності.
Крім класифікації за основними методами вимірювань і видам тиску, засоби вимірювань тиску класифікують за принципом дії, функціональним призначенням, діапазоном і точністю вимірювань.
Найбільш суттєвий класифікаційна ознака - принцип дії засобів вимірювання.
Сучасні засоби вимірювань тиску являють собою вимірювальні системи, ланки яких мають різні функціональні призначення.
Важливою ланкою любого засобу вимірювання тиску є його чутливий елемент який сприймає вимірюваний тиск і перетворює його в первинний сигнал, що поступає в вимірювальну ланку приладу. З допомогою проміжних перетворювачів сигнал від чутливого елементу перетворюється в покази манометра або реєструється ним, а в вимірювальних перетворювачах - в уніфікований вихідний сигнал, що поступає в системи вимірювання, контролю, регулювання і управління.
Слід відзначити, що абсолютні методи вимірювання, які закладені в поршневих і рідинних манометрах, в багатьох випадках на практиці не реалізуються.
- Хансуваров К.И., Цейтлин В.Г. Техника измерения давления, расхода, количества и уровня жидкости,
газа и пара. Рецензенты: канд. техн. наук В.С. Черепанов, В.Д. Малиновская
