Прилади для вимірювання тиску й розрідження

Прилади для вимірювання надлишкового тиску називають манометрами, для виміру тиску розріджених газів (тиск менше атмосферного) - вакуумметрами. За принципом дії манометри підрозділяють на п'ять типів: рідинні, компресійні, деформаційні, теплові й іонізаційні.

Найбільш простий метод вимірювання тиску за висотою стовпа рідини (рідинний манометр). Принцип дії рідинного манометра заснований на створенні різниці висот стовпчиків рідини h у колінах U-образної скляної трубки під дією різниці тисків Р₁ і Р₂ (рис. 1.3):

(Па),

де g = 9,81 м/с² - прискорення вільного падіння;

- густина рідини, якою заповнено манометр (кг/м³);

h - різниця висот рідини в колінах манометра (м).

Рис. 1.3. U-образний манометр

Показання U-образного манометра не залежать від діаметра та форми трубки. Щоб уникнути виникнення погрішності вимірів прилад необхідно розташовувати вертикально.

Більш зручніший в експлуатації деформаційний манометр (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Схема пристрою деформаційного манометра із трубкою Бурдона:

1 - трубка Бурдона, 2 - важіль передавального механізму, 3 - передавальний механізм, 4 – стрілка

Трубка з латуні або фосфористої бронзи, що має С-образну форму (трубка Бурдона), з'єднана із вхідним патрубком манометра. Під тиском газу запаяний кінець трубки переміщається, тобто трубка намагається розпрямитися. Величина цього переміщення пропорційна величині тиску. Нескладна важільно-зубчаста передача надає рух стрілці, що вказує на шкалі приладу величину тиску. За такою схемою побудовані широко розповсюджені манометри серій МП, МТП, ДМ й ін. Шляхом застосування трубок більш складної форми (спіральної, гвинтоподібної) можна одержувати прилади з більшою чутливістю, але меншою межею виміру.

Істотним недоліком деформаційних манометрів є гістерезис, тобто елемент, що деформується (трубка або мембрана), який піддається впливу високого (або низького) тиску, при наступних вимірюваннях буде давати трохи завищені (занижені) показання. Для запобігання ушкодження деформаційних і рідинних манометрів через значні перепади тиску у вакуумних системах передбачається кран або клапан, що відключає прилад у проміжках між вимірюваннями.