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带您深度了解如何使用半钢压力表测量压力的细节介绍

作者:发表时间:2019-06-06


使用半钢压力表测量压力
      半钢压力表是最简单的压力测量装置。它的名字来自于当充满液体的柔性管的两端被抬起时形成的U形,以防止液体从端部流出。半钢压力表是一种“液体”平衡。
      厨房中使用的弹簧秤通过使由负载的重量产生的力与由游丝的张力产生的力相匹配来称重负载。弹簧长度的变化是负载重量的量度,并通过连接到弹簧的指针以刻度显示。类似地,半钢压力表用于平衡“U”的一条腿中的液体的重量与引入另一条腿的压力的平衡。两条液体之间的高度差表示将液体向下推入一条腿并向上推动另一条腿的压力。高度差以刻度尺度测量。
液体或气体柱中的压力
      半钢压力表的发明允许早期研究人员进入流体力学以确认压力与作用在表面上的力的总和直接相关。如果你站在海边,你身上的压力就是你身上的空气柱的重量。这种压力被赋予了“一种气氛”的名称。如果您潜入10米(约32英尺)的深度,现在会增加水的重量加上空气柱的重量。
      根据国际协议(公约),“绝对”压力包括空气柱的压力,而“压力”压力则不包括。表压是压力指示盘上显示的压力,是一个大于绝对压力的气氛。
从公式中可以发现1米深的水压 - 
      压力=密度×重力×液柱高度P =ρgh
      该单位是Pascal。重力在海平面的值为9.8米/秒2。为简化乘法,将使用值10 m / sec2。在20℃时,水的密度为每立方米1,000千克。
将所有已知值重新置于压力方程中给出 - 
      P =ρgh= 1000kg / m3×10m / sec2×1m = 10,000Pa = 10kPa
      计算表明,1米的水等于约10千帕,这意味着30米的水产生接近300千帕的压力。海平面的一个气压气压为101kPa。这意味着海平面以下30米深处的压力为300千帕表压或约400千帕绝对压力。相同的公式可用于计算负压或真空压力。

 


图1号带水和汞的半钢压力表
如何使用半钢压力表
      图1显示了三个通向大气的压力表。左侧两腿的压力相同,两侧的液位相同。中心的半钢显示施加在左腿上的压力为100kPa。左腿水位下降,右腿水位上升。两条腿之间的水高差异为10米。由于液体是水,每米高度代表10kPa,10米高水柱代表100kPa表压。剩余的半钢也显示出100kPa的压力,但这次在管中使用汞。水银的高度现在是750毫米。汞的密度是水的13.6倍。因为汞比水重得多,所以相同的压力会使相应较低的液体柱升高。
如果使用压力表测量真空,则液体柱将被吸向真空,并且两个腿之间的液体高度的差异将是低于大气压的真空压力的量度。
制作半钢压力表
      制作半钢压力表需要一个透明的塑料管,安装在一个“U”形状的标记有刻度尺的板上。待测压力决定了管中所用液体的选择。半钢液体的密度和测量的压力决定了液柱的高度和背板的相应高度。