materialy na kolokwium.docx

(121 KB) Pobierz

Manometr


http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e4/U-rurka.svg/200px-U-rurka.svg.png


 

 

Pomiar ciśnienia p względem ciśnienia atmosferycznego patm w jednostkach mmH2O za pomocą u-rurki. Tutaj p jest mniejsze od patm i stąd ujemna wartość wyniku pomiaru.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7c/Manometr2.svg/200px-Manometr2.svg.png

http://bits.wikimedia.org/skins-1.18/common/images/magnify-clip.png

Manometr z rurką Bourdona:
1 – koło zębate sprzężone z wskazówką (6); 2 – dźwignia zębata; 3 – oś obrotu dźwigni zębatej (2); 4 – cięgno; 5 – sprężysta rurka; 6 – wskazówka; 7 – uchwyt; 8 – gwint.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/44/Manometr_membranowy.svg/200px-Manometr_membranowy.svg.png

http://bits.wikimedia.org/skins-1.18/common/images/magnify-clip.png

Manometr membranowy
1 – koło zębate sprzężone z wskazówką (5); 2 – trzpień z zębatką połączony z membraną (3); 4 – korpus; 5 – wskazówka.

 

 

Manometr (fr. manomètre) – przyrząd do pomiaru ciśnienia.

·          

Podział przyrządów do pomiaru ciśnienia

Ze względu na ciśnienie odniesienia i wskazywane ciśnienie, przyrządy do pomiaru ciśnienia dzieli się na[1]:

·         absolutne (bezwzględne) – wskazują ciśnienie absolutne, czyli w odniesieniu do próżni,

·         różnicowe – wskazują różnicę ciśnień,

·         względne (manometry) – wskazują ciśnienie względem ciśnienia otoczenia (względne) i większe od niego,

·         wakuometry – wskazują ciśnienia względne, ale mniejsze od ciśnienia otoczenia (podciśnienie),

·         manowakuometry – wskazują ciśnienie względne większe oraz mniejsze od ciśnienia otoczenia.

Typy manometrów

·         Hydrostatyczne (cieczowe)

o        U-rurka

·         sprężynowe

o        ze sprężyną rurkową (Bourdona)

o        z przeponą falistą lub sprężystą

o        mieszkowe

·         dzwonowe

·         elektryczne

o        tensometryczne

o        piezoelektryczne

o        indukcyjne

·         tłokowe

o        techniczne

o        obciążnikowo-tłokowy (manometr wzorcowy)

·         puszki manometryczne

o        mieszki sprężyste

o        puszki membranowe

Manometr sprężynowy

Manometr z przeponą wykonaną z metalu, która pod wpływem różnicy ciśnień po jej obu stronach odkształca się, zmieniając położenie wskazówki na skali.

Rurka Bourdona

Manometry sprężynowe rurkowe, zwane też ciśnieniomierzami ze sprężyną rurkową składają się z wygiętej w łuk lub wielu zwojów rurki, zwanej od nazwiska konstruktora Eugène Bourdona rurką Bourdona.

Jeden koniec rurki jest zamocowany do obudowy i przez niego doprowadza się do rurki ciśnienie, drugi zamknięty koniec połączony jest z układem wskazującym ciśnienie wykonanym zazwyczaj jako układ przekładni. Rurka pełni jednocześnie rolę sprężyny powrotnej. W wygiętej rurce ciśnienie wywiera większy nacisk na powierzchnię zewnętrzną łuku rurki niż na powierzchnię wewnętrzną łuku, co powoduje, że rurka prostuje się nieco pod wpływem wzrostu ciśnienia. Zmiana wygięcia powoduje zmianę położenia zamkniętego końca połączonego ze wskazówką.

Manometry z rurką Bourdona są obecnie najczęściej stosowanymi manometrami.

Puszki membranowe

Szeroko stosowanymi elementami pomiarowymi są membrany i puszki membranowe. Membrany płaskie ze względu na małe ugięcia i silnie zakrzywioną charakterystykę są stosowane rzadziej niż membrany sfalowane[2]. Membrany płaskie stosowane są głównie do pomiaru małych ciśnień z uwagi na większą czułość. Membrana sfalowana ma współosiowe wytłoczenia. Kształt promieniowego przekroju (profil) odgrywa zasadniczą rolę w ukształtowaniu charakterystyki. Wprowadzenie sfalowania powoduje zmniejszenie naprężeń spowodowanych rozciąganiem membrany oraz zwiększenie naprężeń spowodowaniem zginaniem[3].

Mieszki sprężyste

Mieszki sprężyste stosowane są jako elementy pomiarowe w przypadku dużych ugięć i prostoliniowej charakterystyki bez względu na kierunek obciążenia. Czułość mieszka w zakresie proporcjonalnym jest stała, proporcjonalna do przyłożonej do denka siły[4]. Mieszki stosowane są również jako czujniki temperatury.

Liczba Strouhala – jedna z liczb podobieństwa stosowanych w mechanice płynów (hydrodynamice, aerodynamice i reologii). Liczba ta służy do ustalania podobieństwa przepływów niestacjonarnych o charakterze pulsacyjnym: dwa pulsacyjne przepływy niestacjonarne są podobne, jeśli charakteryzują się takimi samymi liczbami Reynoldsa i Strouhala.

·          

Definicja

Zgodnie ze standardem ISO 31-12:1992 (Quantities and Units: Characteristic Numbers) liczbę Strouhala definiuje się wzorem:

\mbox{Sr} \; = \; \frac{l f}{u}

gdzie:

·         \, l \,– długość charakterystyczna zagadnienia,

·         \, f \,– częstotliwość charakterystyczna dla danego zagadnienia,

·         \, u \,– prędkość charakterystyczna płynu.

Częstotliwość charakterystyczna f to pewna częstotliwość określająca zmienność ruchu płynu w czasie. Np. dla opływu ciała stałego wykonującego drgania (lub obroty), jako f przyjmuje się częstotliwość tych drgań (obrotów).

Znaczenia prędkości i długości charakterystycznej są takie same, jak dla liczby Reynoldsa.

Inne definicje

W literaturze naukowej (np. Landau, Lifszic 1994) spotyka się też inną, nierównoważną definicją liczby Strouhala:

\mbox{S} \; = \; \frac{u \tau}{l}

gdzie u i l mają takie samo znaczenie, jak powyżej, a

\, \tau = 1/f \,

to czas charakterystyczny dla danego zagadnienia. Liczby Sr i S wiąże zależność

\mbox{S} \; = \; \frac{1}{\mbox{Sr}}

Zastosowanie i znaczenie liczby Strouhala

Wartość liczby Strouhala stosuje się jako kryterium charakteryzujące przepływy niestacjonarne o charakterze pulsacyjnym: dwa przepływy są podobne, jeśli charakteryzują się takimi samymi liczbami Reynoldsa i Strouhala.

Do zagadnień, w których wykorzystuje się liczbę Strouhala, należą m.in. opływ drgającej struny, teoria śmigła oraz opis wirów w ruchu turbulentnym (por. ścieżka von Karmana).


Prawo Stefana-Boltzmanna opisuje całkowitą moc wypromieniowywaną przez ciało doskonale czarne w danej temperaturze. Zostało opracowane w 1879 przez Jožefa Stefana i Ludwiga Boltzmanna.

\Phi = \sigma T^{4} \,

gdzie

Φ - strumień energii wypromieniowywany w kierunku prostopadłym do powierzchni ciała [W / m2]

σ - stała Stefana-Boltzmanna

T - temperatura w skali Kelvina

 

Stała Stefana-Boltzmanna

Stała Stefana-Boltzmanna, stała promieniowania ciała doskonale czarnego – wielkość stała równa ilorazowi:

\left. \sigma = \frac{E_{0}}{T^{4}} \right .

w którym:

E0 – emitancja (moc emitowana przez jednostkę powierzchni) ciała doskonale czarnego

T – temperatura bezwzględna

Stała Stefana-Boltzmanna wynosi[1]:

σ ={2\pi ^{5}k^{4}_{B}\over 15h^{3}c^{2}}= 5,670 373 (21) \times 10^{-8}\frac{W}{m^{2}K^{4}}

gdzie:

kB – stała Boltzmanna

h – stała Plancka

c – prędkość światła

można z niej otrzymać wzór na gęstość energii (ciśnienie) promieniowania ciała doskonale czarnego:

α = {4\sigma\over c}={8\pi ^{5}k^{4}_{B}\over 15h^{3}c^{3}} = 7,56\times 10^{-16}\frac{J}{m^{3}K^{4}}

oraz gęstość odpowiadającej jej masy relatywistycznej:

m = {4\sigma\over c^{3}}{8\pi ^{5}k^{4}_{B}\over 15h^{3}c^{5}} = 8,4\times 10^{-33} \frac{kg}{m^{3}K^{4}}

 

Przepływomierz – przyrząd pomiarowy służący do pomiaru strumienia objętości lub masy materii poruszającej się przez daną powierzchnię prostopadłą do kierunku przepływu.

Zdecydowana większość przepływomierzy służy do pomiaru przepływu cieczy, znacznie mniej konstrukcji służy do pomiaru przepływu gazów. Ponieważ ustrój pomiarowy przepływomierzy wskazuje zwykle wartość chwilową przepływu, konieczne jest zintegrowanie ich z licznikiem. Zatem całkowita objętość materii, która przepłynęła, jest uzyskiwana na drodze całkowania wartości natężenia przepływu w czasie (w kolejnych chwilach).

W konstrukcjach przyrządów pomiarowych do pomiaru przepływu można wyróżnić trzy główne grupy przepływomierzy oparte na:

·         oddziaływaniu mechanicznym

·         zjawiskach falowych: przepływomierze ultradźwiękowe oraz optyczne...

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin