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Ein Gerät zur Messung des atmosphärischen Drucks. Was für ein Gerät ist ein Barometer? Methoden zur automatisierten Messung des Atmosphärendrucks

Grundbegriffe und Maßeinheiten

Atmosphärendruck ist der Druck einer Luftsäule, die sich pro Einheit der Erdoberfläche vom Boden bis zur oberen Grenze der Atmosphäre erstreckt.

Druckeinheiten:

1 bar = 1 Million Dyn/cm2; 1/1000 bar = 10 mb

Im SI-System ist 1Pa = 1N/m2 = 10-5 = 0,01 mb.

Aus praktischen Gründen werden folgende Maßeinheiten verwendet:

1 hPa = 100 PA = 1 mb = 0,75 mmHg.

1 mmHg = 1,33 hPa

Als Druck wird ein Druck von 1012 hPa bezeichnet, der einer Masse der Quecksilbersäule von 760 mm bei t = 0ºС auf einem Breitengrad von 45º und auf Meereshöhe entspricht normaler Atmosphärendruck.

durch den Wind nennt man die horizontale Bewegung der Luft relativ zur Erdoberfläche. Wind wird durch Geschwindigkeit und Richtung charakterisiert. Die Windgeschwindigkeit wird in m/s gemessen, seltener in km/h oder Punkten. Die Richtung des Windes wird durch den Rhumb oder Azimut des Punktes am Horizont bestimmt, von dem aus der Wind weht. Bei der Windmessung werden 8 Hauptrichtungen verwendet.

Aneroidbarometer BAAM(Abbildung 6.1) – wird zum Messen verwendet Luftdruck unter stationären und Expeditionsbedingungen.

Der aufnehmende Teil des Aneroids ist ein dickwandiger Metallkasten, in dem die Luft stark abgeführt wird. Wenn der Druck zunimmt, wird der Kasten komprimiert, und wenn er abnimmt, wird er durch eine Feder gedehnt. Diese Änderungen werden mithilfe eines Hebelsystems und einer Kette auf einen Zeiger übertragen, der sich entlang einer kreisförmigen Aneroidskala bewegt, geteilt durch 0,5 mmHg. Auf dem Zifferblatt des Aneroids befindet sich ein Thermometer mit einer Skala von 1 °C. Der gesamte Aneroidmechanismus ist in einem Kunststoffgehäuse untergebracht.

Abbildung 6.1 – Aneroidbarometer BAMM

Druckmessung an einem Ort hergestellt, an dem es keine plötzlichen Änderungen der Lufttemperatur gibt. Durch Antippen des Glases mit dem Finger wird die Position des Pfeilendes relativ zur Skala mit einer Genauigkeit von einem Zehntelteil (0,1 mmHg oder 0,1 hPa) abgelesen. Eine Temperaturkorrektur wird in die Messwerte eingeführt, indem zunächst die Temperatur auf der Thermometerskala des Geräts gemessen wird.

Barograph(Abbildung 6.2) dient der kontinuierlichen Aufzeichnung von Änderungen des Luftdrucks.

Der Barograph ist in einem Kunststoffgehäuse untergebracht. Am unteren Rahmen des Gehäuses ist ein Metallstopfen angebracht, auf dem die gesamte Mechanik des Gerätes montiert ist.

Das empfindliche Element des Geräts ist ein Stangenblock, der über ein Hebelsystem mit dem Stiftpfeil verbunden ist. Die Position der beweglichen Schraube, die über ein Scharnier in der Halterung verfügt, wird von oben durch die Schraube und von unten durch eine Druckfeder fokussiert. Per Knopfdruck können Markierungen auf dem Barographenband angebracht werden.


Abbildung 6.2 – Barograph

Installation des Geräts erfolgt auf einer separaten, von der Wetterstation entfernten Ablage Heizgeräte, Fensteröffnungen und Orte, wo direkt Sonnenstrahlen.



Bearbeitung und Montage von Barographenbändern erfolgt auf die gleiche Weise wie mit einem Thermographen. Barographenbänder werden alle 2 MB in gleichen horizontalen Abständen ausgelegt und alle 10 MB markiert. Auf der vertikalen Zeitskala betragen die Unterteilungen zwischen benachbarten Bögen 15 Minuten für das tägliche Aufziehen und 2 Stunden für das wöchentliche Aufziehen des Uhrwerks.

Barometer werden verwendet, um den Luftdruck oder den Druck in dessen Nähe zu messen. Diese Instrumente zeigen den absoluten Luftdruck an. Die Barometerskala ist auf den Messbereich von 680 bis 800 beschränkt mmHg Kunst. Mit Barometern wird der Luftdruck gemessen Freifläche. Flüssigkeitsbarometer. Das Gerät (Abb. 290) ist ein an einem Ende geschlossenes U-förmiges Rohr, dessen versiegeltes Ende viel länger ist als das offene. Die Röhre ist mit Quecksilber gefüllt; Über seiner Schicht entsteht am versiegelten Ende des Röhrchens ein luftleerer Raum. Quecksilbersäule in einem versiegelten Behälter

Reis. 291. Kastenförmiges Gerätediagramm

Barometer:

/ - Box mit gewelltem Deckel; 2 - Frühling*; 3 - Hebelsystem; 4 - Pfeil.

In der Tabelle 11 zeigt die Zusammenhänge zwischen den angegebenen Größen.

DRUCKMESSGERÄTE

In der Laborpraxis werden Instrumente zur Messung des Drucks verwendet – atmosphärischer und nahe daran)

Obwohl sich alle diese Geräte im Design unterscheiden, gibt es keinen grundsätzlichen Unterschied zwischen ihnen; Sie alle messen die Kraft, die auf eine Flächeneinheit wirkt. Die Gegenkraft zu dieser Kraft ist entweder eine Flüssigkeitssäule oder die Kraft einer Feder.


am Ende hat eine solche Höhe, dass das Gewicht dieser Säule durch das Gewicht der atmosphärischen Luftsäule ausgeglichen wird.

Zwischen den beiden Rohrbögen ist eine bewegliche Millimeterskala angebracht; Mit seiner Hilfe können Sie den Höhenunterschied in beiden Knien messen. Dieser Unterschied entspricht dem Luftdruck, ausgedrückt in Millimeter Quecksilbersäule.

Für genaue barometrische Messungen muss gleichzeitig die Temperatur des umgebenden Raumes bestimmt werden. Dies muss getan werden, da sich die Dichte von Quecksilber aufgrund von Temperaturänderungen ändert

Metallbarometer gibt es im Wesentlichen in zwei Ausführungen: kastenförmig und röhrenförmig. U k o r o b h a | ty Barometer (Abb. 291) Luftdruck aktuell |

Reis. 293. Barograph.

Reis. 292. Diagramm eines Röhrenbarometers:

/ - Hohlrohr; 2 - Hebelsystem; 3 - Pfeil.

:

Wirkt auf den gewellten, sehr elastischen Deckel einer leeren evakuierten Metallbox.

Bei Röhrenbarometern (Abb. 292) wirkt der Luftdruck auf einen flach gebogenen Hohlraum im Inneren Metallrohr- seine Außenfläche ist größer als seine Innenfläche. Kleine Luftdruckschwankungen werden durch ein Hebelsystem verstärkt und auf einer Skala angezeigt.

Registrierende Barometer, die sogenannten Barographen (Abb. 293), sind mit einem Hebel ausgestattet, der auf den Schreiber drückt und dabei das auf der Trommel montierte Druck-Zeit-Diagrammband berührt. Die Trommel wird von einem Uhrwerk angetrieben, das täglich oder wöchentlich aufgezogen werden kann.

Instrumente zur Messung von Drücken, die über dem Atmosphärendruck liegen

Um Drücke zu messen, die über dem atmosphärischen Druck liegen, werden Manometer verwendet (manchmal auch Manometer genannt).


Bore und zur Bestimmung des Unterdrucks (siehe unten).

Flüssigkeitsdruckmessgeräte gibt es in offener und geschlossener Ausführung.

Offene Flüssigkeitsdruckmessgeräte werden in zwei Ausführungen verwendet: gerade und geneigt. Gerade (Abb. 294) ist ein beidseitig offenes U-förmiges Rohr, dessen eines Ende an ein System mit gemessenem Druck angeschlossen ist. Der Schlauch ist mit einer Sperrflüssigkeit gefüllt, bei der es sich um Wasser oder Quecksilber sowie Silikone handeln kann. Der Vorteil von Silikonen besteht darin, dass sie die Rohrwände nicht wie Wasser benetzen und empfindlicher als Quecksilber auf kleine Druckschwankungen reagieren.

Da der Druck im System höher als der Atmosphärendruck ist, ist die Quecksilbersäule im rechten Knie (siehe Abb. 294) höher als die Quecksilbersäule im linken Knie. Ihre Differenz entspricht dem Wert H, auf einer Skala gemessen.

Reis. 294. Offenes Flüssigkeitsmanometer, gerade.

Offene Manometer mit geneigtem Krümmer (Abb. 295) haben eine höhere Empfindlichkeit im Vergleich zu geraden: In einem geneigten Krümmer bewegt sich die Flüssigkeit über eine größere Distanz als in einem vertikalen. Säulendruck H(V mmHg Kunst.) Berechnen Sie in diesem Fall, indem Sie die Länge der Flüssigkeitssäule / mit dem Sinus des Neigungswinkels multiplizieren A, d.h. Hi Behälter A.

Im geschlossenen Zustand Flüssigkeitsdruckmessgeräte Das Arbeitsmedium ist ein Gas, das sich über der Sperrflüssigkeit (Quecksilber) in einem geschlossenen Krümmer befindet (Abb. 29P-). Bei der Messung von Bluthochdruck steigt die Quecksilbersäule im rechten Knie und das Gas zieht sich zusammen. Die Länge seiner Säule wird auf einer Skala gemessen. Der Nachteil dieser Manometer besteht darin, dass ihre Skalenteilung ungleichmäßig ist, d. h. bei höheren Drücken schmaler wird.

Manometer aus Metall. Zum Einsatz kommen Manometer mit Tellerfeder (Abb. 297), die im Gegensatz zu Barometern nur einen elastischen Mantel statt eines evakuierten Gehäuses haben. Für eine

Rohrschreibmanometer (Abb. 298) sind mit einem gebogenen, nicht evakuierten Rohr mit elliptischem Querschnitt ausgestattet. Dieser Schlauch wird mit dem Gefäß verbunden, in dem der Druck gemessen werden soll.


Üblich sind auch spezielle Manometer, bei denen das Zifferblatt

Reis. 297. Gerätediagramm Abb. 298. Gerätediagramm
Metall-Manometer, Metallrohr

mit Blattfeder. Druckanzeige.

Eine rote Linie gibt den maximalen Druck an, der in einem mit einem solchen Manometer ausgestatteten Gerät oder Gefäß aufgebaut werden kann. Mit Hilfe des Systems...


Mithilfe von Hebeln und einem Schreiber wird der im Gerät entstehende Druck in einem speziellen Kreisdiagramm oder bei Verwendung eines Barographen in einem flachen Druck-Zeit-Diagramm aufgezeichnet.

Instrumente zur Messung des Unterdrucks

Vakuummeter werden verwendet, um einen Druck unterhalb des Atmosphärendrucks zu messen. Es gibt verschiedene Ausführungen dieser Geräte, die für bestimmte Verdünnungsgrenzen (Vakuum) ausgelegt sind.

Einfache Quecksilbermanometer (Vakuummeter), die zur Überwachung des Destillationsprozesses unter Vakuum dienen, sind LJ-förmige Röhren und für einen Druckbereich von 0 bis etwa 200 ausgelegt mmHg Kunst.(Abb. 299). Die Skala kann beweglich sein, in diesem Fall wird ihr Nullpunkt auf die Höhe des Meniskus der Quecksilbersäule im versiegelten Knie eingestellt oder fest. In diesem Fall sollten Sie zur Bestimmung des Drucks die Abstände zwischen Null und beiden Menisken addieren.

Mit solchen Manometern (Vakuummetern) können Sie den Druck mit einer Genauigkeit von 0,5 bestimmen mmHg Kunst., wenn mit dem Auge gezählt, und bis zu 0,02 mmHg Kunst., wenn die Zählung mit einem Kathetometer erfolgt. Das Kathetometer ist ein horizontales Teleskop, das sich vertikal entlang eines streng vertikal montierten Rahmens bewegt. Mithilfe der mit dem Rahmen ausgestatteten Skala und dem Nonius kann die Position des Rohrs mit einer Genauigkeit von 0,01 bestimmt werden mm. Bei der Messung muss der Tubus so montiert werden, dass der horizontale Faden, der entlang des Okulardurchmessers gespannt ist, immer mit der Oberkante des Quecksilbermeniskus zusammenfällt. Die Messung wird mehrmals durchgeführt, anschließend wird das arithmetische Mittel aller Messwerte ermittelt. Der Druck entspricht der Differenz zwischen den Durchschnittswerten, die für jeden Menisken des Manometers (Vakuummeters) ermittelt wurden.

Zur Messung von Hochvakuum, also sehr niedrigen Drücken, in der Größenordnung von 10~ V mmHg Kunst., andere Geräte werden verwendet. Davon wird das Mac-Manometer häufig verwendet? Leoda (Abb. 300) Dieses Gerät wird mit dem oberen Ende des Rohres £ an den Teil der Anlage gelötet, in dem der Druck gemessen werden soll. Um den Druck zu messen, öffnen Sie langsam den Wasserhahn 3, Außenluft in den Tank einlassen /.

Unter dem Einfluss des atmosphärischen Drucks steigt Quecksilber auf und füllt den Zylinder 5, der zuvor einen Druck hatte, der dem Druck in der Anlage entspricht. Es ist zu beachten, dass das Quecksilber im Gerät nur sehr langsam ansteigen sollte. Dies ist wichtig, da bei schnellem Aufstieg Unfälle durch Stöße oder Quecksilbereinschläge auf die Gerätewände möglich sind. Um die Regulierung des Lufteinlasses zu erleichtern

Reis. 299. Einfaches Quecksilbermanometer

(Vakuummessgerät):

A- Ausgangsposition; b - Position während der Messung.

klopfen 3 sein Einlass sollte mit einem Gummischlauch mit der Kapillare verbunden sein. Durch diese Kapillare strömt Luft mit der erforderlichen Geschwindigkeit in das Gerät. Die Hubgeschwindigkeit kann auch mit einem Kran angepasst werden. 4. Wenn der Ballon 5 Wird die Kapillare mit Quecksilber gefüllt, wird das zuvor darin enthaltene Gas komprimiert 6. Daher kann der gemessene Druck mithilfe der Boyle-Formel berechnet werden: \ Mariotte, basierend auf der Tatsache, dass das Volumen des komprimierten Gases Vi Ich habe seinen Blutdruck P 1 bekannt, ebenso wie das Gasvolumen bekannt ist V 0 i vor der Komprimierung:

P n V n = Pi Vi


Das Gasvolumen vor der Kompression entspricht der Summe der Behälterkapazitäten 5, breites Rohr über der Markierung Mit und Kapillare 6. Diese Werte müssen ermittelt werden, bevor das Manometer in die Installation eingelötet wird*.

Der Druck des komprimierten Gases wird durch den Unterschied im Quecksilbergehalt in den Kapillaren bestimmt 6 und 7.

Um ein herkömmliches McLeod-Manometer auszustatten, sind 5 bis 10 erforderlich kg Quecksilber Daher ist es notwendig, mit dem Gerät sehr vorsichtig umzugehen, da immer die Gefahr besteht, dass es zerbricht und Quecksilber verschüttet wird. Sicherere Arbeitsbedingungen werden durch den Einsatz mano-

Reis. 301. Moser Manometer (Vakuummeter): A- Ausgangsposition; b - Position während der Messung.

Meter (Vakuummeter) Moser, das mit einer deutlich geringeren Menge Quecksilber gefüllt ist (Abb. 301). Das Moser-Manometer funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie das McLeod-Manometer, erfordert jedoch nur 80-300 zum Füllen. G Quecksilber Diese Geräte verfügen meist über drei Messbereiche: von 500 bis 10 mmHg Kunst., von Yu -1 bis 10 mmHg Kunst. und von Yu -1 bis Yu -4 mmHg Kunst.

Über eine Mühle wird das Gerät mit dem Gerät verbunden, in dem der Druck gemessen werden soll. Drehen Sie das Manometer beim Messen gegen den Uhrzeigersinn, bis

* Detaillierte Beschreibung Zur Methode zur Bestimmung dieser Größen siehe Gerasimov Ya. P., Dreving V. P., Koman-D und A. V., Chemical thermodynamics, Ed. Staatliche Universität Moskau, 1951.

bis der Quecksilbermeniskus im Außenrohr einen bestimmten Grenzwert erreicht. Basierend auf dem Niveau des Quecksilbermeniskus im inneren Ellenbogen, ausgestattet mit einer logarithmischen Skala, wird der Druck im System bestimmt (in mmHg Kunst.) Vor jeder Ablesung folgt zunächst ein Manometer (Vakuummeter). in seine ursprüngliche Position bringen, d. h. der Ball sollte abgesenkt werden.

Andere Möglichkeiten, Vakuum zu messen

Zusätzlich zu den beschriebenen gibt es noch mehrere andere Methoden zur Bestimmung des Hochvakuums. Somit basiert das Pirani-Vakuummeter auf der Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit von Gasen vom Druck. Penning-Ionisationsvakuummessgeräte nutzen die Bildung von Ionen, wenn Gasmoleküle mit Elektronen kollidieren. Das molare Vakuummessgerät von Gede basiert auf der Messung der Aufprallkraft von Gasmolekülen. Mit all diesen Geräten können Sie Drücke bis zu 10_V messen mmHg Kunst. Der Umgang mit diesen Vakuummetern ist in der den Geräten beiliegenden Anleitung ausführlich beschrieben.


Verwandte Informationen.


Instrumente zur Messung des Luftdrucks werden Barometer genannt. Der Druck wird durch das Gewicht der Säule bestimmt atmosphärische Luft, auf einen bestimmten Bereich der Erdoberfläche drücken. Da in höheren Lagen, beispielsweise auf einem Berggipfel, die darüber liegende Luftschicht dünner ist, nimmt der Luftdruck mit der Höhe ab. Auch der Luftdruck ändert sich, wenn sich Luftmassen bewegen und es bilden sich kalte und warme atmosphärische Fronten. Daher ist es möglich, das Wetter anhand der Barometerwerte vorherzusagen.

Derzeit werden hauptsächlich zwei Arten von Barometern verwendet: Quecksilber- und Aneroidbarometer. Das 1643 vom italienischen Wissenschaftler Evangelista Torricelli erfundene Quecksilberbarometer verwendet ein mit Quecksilber gefülltes Glasrohr, das steigt und fällt, wenn der Atmosphärendruck steigt oder fällt. Ein Aneroidbarometer, ähnlich dem rechts abgebildeten, wurde 1843 vom französischen Wissenschaftler Lucien Vidie erfunden. Der Hauptteil des Aneroids ist eine kleine Membranbox aus Wellblech, aus der die Luft fast vollständig abgepumpt wird (Abbildung unten). Wenn sich der Atmosphärendruck ändert, dehnt sich die Membranbox aus oder zieht sich zusammen. Der empfindliche Mechanismus wandelt die Bewegung der Membranen in eine kreisförmige Bewegung des Pfeils um und zeigt den Druckwert auf der Instrumentenskala an.

Interner Aufbau eines Aneroidbarometers

Eine Reihe von Hebeln im Inneren des Barometers verstärkt kleine Bewegungen, wenn sich die Membranbox ausdehnt und zusammenzieht. Die meisten Aneroidbarometer haben einen Durchmesser von weniger als 20 cm.

(Bild oben im Artikel)

Der dünne Schreibstift des Barographen zeichnet kontinuierlich den Luftdruck auf einer rotierenden Trommel auf.

Ein sich ändernder Atmosphärendruck führt dazu, dass das Quecksilber in den Röhren steigt oder fällt. Die Höhe der Quecksilbersäulen hängt nur vom Atmosphärendruck ab; Durchmesser und Form der Röhren spielen keine Rolle. Auf Meereshöhe steigt das Quecksilber um 760 Millimeter.

Zwei einfache Metallhalbkugeln demonstrieren die Existenz von Atmosphärendruck. Nachdem die gesamte Luft aus den Halbkugeln abgepumpt wurde und sich in ihnen ein Vakuum gebildet hat, ist es aufgrund des atmosphärischen Drucks unmöglich, sie zu trennen.

Die Charakteristik des Drucks ist die Kraft, die gleichmäßig auf eine Flächeneinheit des Körpers wirkt. Diese Kraft beeinflusst verschiedene technologische Prozesse. Der Druck wird in Pascal gemessen. Ein Pascal entspricht einer Kraft von einem Newton, die auf eine Oberfläche von 1 m2 ausgeübt wird. Zur Druckmessung werden Instrumente eingesetzt.

Arten von Druck
  • AtmosphärischDer Druck wird durch die Erdatmosphäre erzeugt.
  • VakuummessgerätDruck ist Druck, der den atmosphärischen Druck nicht erreicht.
  • ÜbermäßigDruck ist ein Druckwert, der größer als der Atmosphärendruck ist.
  • AbsolutDer Druck wird aus dem Wert des absoluten Nullpunkts (Vakuum) bestimmt.

Typen und Arbeit

Geräte, die den Druck messen, werden genannt Manometer. In der Technik ist es am häufigsten erforderlich, einen Überdruck zu ermitteln. Ein erheblicher Bereich gemessener Druckwerte und besondere Bedingungen für deren Messung in verschiedenen technologischen Prozessen bestimmen die Vielfalt der Manometertypen, die ihre eigenen Unterschiede aufweisen Design-Merkmale und zum Funktionsprinzip. Betrachten wir die wichtigsten verwendeten Typen.

Barometer

Ein Barometer ist ein Gerät, das den Luftdruck in der Atmosphäre misst. Es gibt verschiedene Arten von Barometern.

Quecksilber Ein Barometer basiert auf der Bewegung von Quecksilber in einer Röhre entlang einer bestimmten Skala.

Flüssig Ein Barometer arbeitet nach dem Prinzip, eine Flüssigkeit mit dem atmosphärischen Druck auszugleichen.

Aneroidbarometer funktioniert, indem es die Abmessungen einer versiegelten Metallbox mit einem Vakuum im Inneren unter dem Einfluss des atmosphärischen Drucks verändert.

Elektronisch Barometer ist mehr modernes Gerät. Es wandelt die Parameter eines herkömmlichen Aneroids in ein digitales Signal um, das auf einer Flüssigkristallanzeige angezeigt wird.

Flüssigkeitsdruckmessgeräte

Bei diesen Gerätemodellen wird der Druck durch die Höhe der Flüssigkeitssäule bestimmt, die diesen Druck ausgleicht. Flüssigkeitsgeräte zur Druckmessung bestehen meist aus zwei miteinander verbundenen Glasgefäßen, in die Flüssigkeit (Wasser, Quecksilber, Alkohol) gegossen wird.

Abb. 1

Ein Ende des Behälters ist mit dem Messmedium verbunden, das andere Ende ist offen. Unter dem Druck des Mediums fließt die Flüssigkeit von einem Gefäß zum anderen, bis sich der Druck ausgleicht. Der Unterschied im Flüssigkeitsstand bestimmt den Überdruck. Solche Geräte messen Druckdifferenz und Vakuum.

Abbildung 1a zeigt ein 2-Rohr-Manometer, das Vakuum, Überdruck und Atmosphärendruck misst. Der Nachteil ist der erhebliche Fehler bei der Messung pulsierender Drücke. Für solche Fälle werden 1-Rohr-Manometer verwendet (Abbildung 1b). Sie umfassen einen Rand des Gefäßes größere Größe. Der Becher ist mit dem zu messenden Hohlraum verbunden, dessen Druck die Flüssigkeit in den engen Teil des Gefäßes bewegt.

Bei der Messung wird nur die Höhe der Flüssigkeit im schmalen Krümmer berücksichtigt, da die Flüssigkeit ihren Pegel im Becher nur unwesentlich verändert, und dies wird vernachlässigt. Zur Messung kleiner Überdrücke werden 1-Rohr-Mikromanometer mit schräg geneigtem Rohr verwendet (Abbildung 1c). Je größer die Neigung des Rohrs ist, desto genauer sind die Messwerte des Geräts, da der Flüssigkeitsspiegel länger wird.

Als besondere Gruppe gelten Geräte zur Druckmessung, bei denen die Bewegung einer Flüssigkeit in einem Behälter auf ein empfindliches Element einwirkt – einen Schwimmer (1) in Abbildung 2a, einen Ring (3) (Abbildung 2c) oder eine Glocke (2). ) (Abbildung 2b), die mit einem Pfeil verbunden sind, der eine Druckanzeige darstellt.

Abb. 2

Die Vorteile solcher Geräte liegen in der Fernübertragung und Aufzeichnung von Werten.

Dehnungsmessstreifen

IN technischen Bereich Verformungsgeräte zur Druckmessung erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Ihr Funktionsprinzip besteht darin, das Sensorelement zu verformen. Diese Verformung erfolgt unter Druckeinwirkung. Das elastische Bauteil ist mit einem Ablesegerät verbunden, das über eine Skala mit Druckeinheiten verfügt. Verformungsdruckmessgeräte werden unterteilt in:

  • Frühling.
  • Balg.
  • Membran.

Abb. 3

Federmanometer

Bei diesen Geräten ist das empfindliche Element eine Feder, die über einen Übertragungsmechanismus mit dem Zeiger verbunden ist. Im Inneren des Rohres wirkt Druck, der den Querschnitt einnehmen will runde Form, versucht die Feder (1) sich zu entspannen, wodurch sich der Zeiger entlang der Skala bewegt (Abbildung 3a).

Membrandruckmessgeräte

Bei diesen Geräten ist die elastische Komponente die Membran (2). Es verbiegt sich unter Druck und wirkt über einen Übertragungsmechanismus auf den Pfeil. Die Membran ist kastenförmig ausgebildet (3). Dies erhöht die Genauigkeit und Empfindlichkeit des Geräts aufgrund der größeren Auslenkung bei gleichem Druck (Abbildung 3b).

Balgmanometer

Bei Balggeräten (Abbildung 3c) ist das elastische Element ein Balg (4), der in Form eines dünnwandigen Wellrohrs hergestellt ist. Auf dieses Rohr wird Druck ausgeübt. Gleichzeitig vergrößert sich der Balg und bewegt mit Hilfe eines Übertragungsmechanismus die Manometernadel.

Balg- und Membrandruckmessgeräte werden zur Messung geringer Überdrücke und Unterdrücke eingesetzt, da die elastische Komponente eine geringe Steifigkeit aufweist. Wenn solche Geräte zur Vakuummessung eingesetzt werden, nennt man sie Tiefgangsmesser. Ein Gerät, das Überdruck misst Druckmessgerät , zur Messung von Überdruck und Vakuum eingesetzt Schubmessgeräte .

Druckmessgeräte Verformungstyp haben einen Vorteil gegenüber flüssigen Modellen. Sie ermöglichen die Fernübertragung und automatische Aufzeichnung der Messwerte.

Dies geschieht durch die Umwandlung der Verformung der elastischen Komponente in ein Ausgangssignal elektrischer Strom. Das Signal wird von Messgeräten erfasst, die in Druckeinheiten kalibriert sind. Solche Geräte werden dehnungselektrische Druckmessgeräte genannt. Dehnungsmessstreifen, Differenztransformatoren und magnetische Modulationswandler sind weit verbreitet.

Differentialtransformator-Wandler

Abb. 4

Das Funktionsprinzip eines solchen Wandlers besteht darin, den Induktionsstrom abhängig vom Druckwert zu ändern.

Geräte mit einem solchen Konverter haben Rohrfeder(1), der den Stahlkern (2) des Transformators bewegt, nicht den Zeiger. Dadurch nimmt die Stärke des über den Verstärker (4) zugeführten Induktionsstroms zu Messgerät (3).

Magnetomodulationsgeräte zur Druckmessung

Bei solchen Geräten wird die Kraft durch die Bewegung eines Magneten, der mit einer elastischen Komponente verbunden ist, in ein elektrisches Stromsignal umgewandelt. Bei der Bewegung wirkt der Magnet auf den magnetischen Modulationswandler.

Elektrisches Signal wird in einem Halbleiterverstärker verstärkt und sekundären elektrischen Messgeräten zugeführt.

Dehnungsmessstreifen

Auf Dehnungsmessstreifen basierende Wandler arbeiten auf der Grundlage dieser Beziehung elektrischer Wiederstand Dehnungsmessstreifen über das Ausmaß der Verformung.

Dehnungsmessstreifen (1) (Abbildung 5) werden am elastischen Element des Gerätes befestigt. Das elektrische Signal am Ausgang entsteht durch eine Widerstandsänderung des Dehnungsmessstreifens und wird von sekundären Messgeräten erfasst.

Elektrische Kontaktmanometer

Die elastische Komponente im Gerät ist eine rohrförmige Einzelwindungsfeder. Die Kontakte (1) und (2) für eventuelle Skalenmarkierungen des Instruments werden durch Drehen der Schraube im Kopf (3) hergestellt, der sich auf befindet draußen Glas

Wenn der Druck abnimmt und seinen unteren Grenzwert erreicht, schaltet der Pfeil (4) über den Kontakt (5) den Lampenkreis der entsprechenden Farbe ein. Steigt der Druck auf den oberen Grenzwert, der durch Kontakt (2) eingestellt wird, schließt der Pfeil den Stromkreis der roten Lampe mit Kontakt (5).

Genauigkeitsklassen
Messmanometer werden in zwei Klassen eingeteilt:
  1. Exemplarisch.
  2. Arbeitskräfte.

Modellinstrumente ermitteln den Ablesefehler von Arbeitsinstrumenten, die an der Produktionstechnologie beteiligt sind.

Die Genauigkeitsklasse hängt mit dem zulässigen Fehler zusammen, der das Ausmaß der Abweichung des Manometers von den tatsächlichen Werten darstellt. Die Genauigkeit des Geräts wird bestimmt Prozentsatz vom maximal zulässigen Fehler zum Nennwert. Je höher der Prozentsatz, desto geringer ist die Genauigkeit des Geräts.

Modellmanometer haben eine viel höhere Genauigkeit als Arbeitsmodelle, da sie dazu dienen, die Konsistenz der Messwerte von Arbeitsmodellen von Geräten zu beurteilen. Referenzdruckmessgeräte werden hauptsächlich unter Laborbedingungen verwendet und daher ohne hergestellt zusätzlicher Schutz aus der äußeren Umgebung.

Federmanometer haben 3 Genauigkeitsklassen: 0,16, 0,25 und 0,4. Arbeitsmodelle von Manometern haben Genauigkeitsklassen von 0,5 bis 4.

Anwendung von Manometern

Druckmessgeräte sind in verschiedenen Branchen die beliebtesten Geräte bei der Arbeit mit flüssigen oder gasförmigen Rohstoffen.

Wir listen die wichtigsten Einsatzorte von Druckmessgeräten auf:
  • Gas- und Ölindustrie.
  • Wärmetechnik zur Überwachung des Energieträgerdrucks in Rohrleitungen.
  • Luftfahrtindustrie, Automobilindustrie, Kundendienst Flugzeuge und Autos.
  • Maschinenbauindustrie beim Einsatz hydromechanischer und hydrodynamischer Einheiten.
  • Medizinische Geräte und Instrumente.
  • Eisenbahnausrüstung und Transport.
  • Chemische Industrie zur Bestimmung des Stoffdrucks in technologischen Prozessen.
  • Orte mit pneumatischen Mechanismen und Einheiten.

19.06.2015

Der Luftdruck ändert sich in weiten Grenzen. Wenn es mehr als 760 Millimeter Quecksilbersäule ist, wird es berücksichtigt erhöht, wenn weniger, dann reduziert.

Beobachtungen von Änderungen des Luftdrucks ermöglichen eine Vorhersage des Wetters. Zum Beispiel, wenn der Druck zunimmt Winterzeit Im Sommer wird das Wetter frostiger und heißer. Niedriger Luftdruck trägt zu Bewölkung und Niederschlägen bei. Daher ist es nicht nur für Wissenschaftler und Ärzte, sondern für uns alle notwendig, den Wert des Luftdrucks ständig zu kennen und seine Veränderungen zu überwachen.

Atmosphärendruck

Der Atmosphärendruck wird in Millimetern Quecksilbersäule sowie in Pascal und HektoPascal gemessen. Als normal gilt ein Blutdruck von 760 mmHg. Kunst. (1013,25 hPa) .

Der Luftdruck ändert sich im Allgemeinen mit Änderungen der Wetterbedingungen. Oft fällt der Druck vor schlechtem Wetter und steigt vor gutem Wetter an. Durch die Aufzeichnung von Druckänderungen können Sie die Bewegung von Zyklonen und die Windrichtung bestimmen.

Auf das Wohlergehen der lebenden Person lange Zeit In einem bestimmten Bereich haben Änderungen des charakteristischen Drucks oft keine Auswirkung. In Fällen, in denen nichtperiodische Schwankungen des Atmosphärendrucks auftreten, auch bei gesunde Menschen erscheint Kopfschmerzen, die Leistungsfähigkeit nimmt ab und die Schwere des Körpers wird spürbar.

Veränderungen des Luftdrucks wirken sich auch auf viele technologische Prozesse aus. Beispielsweise bei der Verarbeitung von Erdölprodukten, bei denen der Druck einer der wichtigsten Kontrollfaktoren ist technische Parameter; Bäckereiproduktion, wo Druckwerte großen Einfluss auf den Feuchtigkeitsgehalt halbfertiger Teigprodukte haben; In der Luftfahrtindustrie ist das sehr wichtiger Parameter, Einfluss auf die Geschäftsbedingungen.

Instrumente zur Messung des atmosphärischen Drucks

Heutzutage gibt es verschiedene Arten von Barometern, die zur Messung des Luftdrucks verwendet werden:

  • Quecksilber-Siphonbarometer – stellt ein mit Quecksilber gefülltes Y-förmiges Rohr mit offenem und versiegeltem Ende dar.
  • Quecksilberbecherbarometer – besteht aus einem mit Quecksilber gefüllten vertikalen Rohr, dessen oberes Ende versiegelt ist und dessen unteres Ende sich in einem speziellen Becher mit Quecksilber befindet.
  • Aneroidbarometer – ist luftlos Metall-Box mit wellenförmigen Wänden.
  • Ein Barograph ist ein selbstaufzeichnendes Instrument, mit dem der Luftdruck in bestimmten Zeiträumen überwacht wird.
  • Ein elektronisches Barometer ist ein digitales Gerät, das nach dem Prinzip eines herkömmlichen Aneroids oder nach dem Prinzip der Luftdruckmessung an einem empfindlichen Kristall arbeitet.

Quecksilberbarometer sind im Vergleich zu Aneroidbarometern genauer und zuverlässiger; sie werden zur Überprüfung der Funktion anderer Arten von Barometern verwendet. Die Höhe des Drucks in ihnen wird durch die Höhe der Quecksilbersäule bestimmt. Meteorologische Stationen ausgestattet mit Tassenbarometern.

Messung des Luftdrucks mit einem Thermohygrometer

Der Atmosphärendruck wird nicht nur gemessen verschiedene Arten Barometer, aber auch universelle digitale Instrumente wie Thermohygrometer. Trotz der Tatsache, dass die Hauptaufgabe dieser Geräte darin besteht, zu bestimmen relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur messen sie den Luftdruck hervorragend und zeigen die genauesten Werte an. Daher sind solche Multifunktionsgeräte in der Anschaffung deutlich rentabler als veraltete Barometer und Psychrometer.

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