чем больше давление газа в трубке металлического манометра тем она
Тест с ответами: “Манометры”
1. На законах термодинамики функционирует:
а) компрессионный манометр +
б) однотрубный манометр
в) пружинный манометр
2. Манометры должны устанавливать:
а) вертикально
б) горизонтально +
в) независимо от заполнения
3. Работа механического манометра основана на:
а) расширении газа
б) силе гидростатического давления
в) деформации твердого элемента +
4. Чем больше давление газа в трубке металлического манометра, тем она:
а) больше распрямляется +
б) больше расширяется
в) меньше распрямляется
5. Как сглаживают колебания стрелки манометра:
а) с помощью демпфера
б) с помощью отборного устройства
в) с помощью дросселя +
6. Основной частью металлического манометра является:
а) зубчатый механизм
б) закрытая с одной стороны металлическая трубка +
в) стрелка
7. Какие манометры используют в качестве образцовых:
а) дифманометры
б) электрические
в) грузопоршневые +
9. Для измерения малых давлений используют:
а) пружинный манометр
б) однотрубный манометр
в) микроманометр +
10. Какие преобразователи используют в электрических манометрах:
а) термоэлектрические
б) тензометрические +
в) индуктивные
11. Работа жидкостного манометра основана на:
а) законе сообщающихся сосудов +
б) втором законе Ньютона
в) уравнении Бернулли
12. Как называется прибор для измерения высоты по атмосферному давлению:
а) барометр
б) высотомер +
в) анероид
13. Жидкостные манометры бывают:
а) двухтрубными +
б) компрессионными
в) деформационными
14. Манометры подразделяются по классам:
а) упругости
б) жесткости
в) точности +
15. Жидкостные манометры бывают:
а) однотрубными
б) беструбными
в) деформационными
16. По назначениям манометры можно разделить на:
а) общетехнологические
б) общетехнические +
в) инерционные
17. Жидкостные манометры бывают:
а) пневматическими
б) пружинные
в) дифференциальными +
18. По назначениям манометры можно разделить на:
а) узкопрофильные
б) железнодорожные +
в) широкопрофильные
19. Из перечисленных видов приборов для измерения давления исключите несуществующий вид:
а) дифференциальные манометры
б) приборы давления с упругими чувствительными элементами
в) оптические приборы давления +
20. По назначениям манометры можно разделить на:
а) многофункциональные
б) самопишущие +
в) малофункциональные
21. Кем был создан первый жидкостный манометр:
а) Торричелли +
б) Паскалем
в) Бернулли
22. По назначениям манометры можно разделить на:
а) специализированные
б) специальные +
в) вибрационные
23. Кем был создан первый жидкостный манометр:
а) Ньютоном
б) Галилеем
в) Вивиани +
24. По назначениям манометры можно разделить на:
а) бесконтактные
б) электроконтактные +
в) плазменные
25. Как иначе (более правильно) можно назвать манометр:
а) микроманометр
б) вакууметр
в) пьезометр +
26. Состоит из металлической проволоки, открытой к измеряемому давлению:
а) манометр Пилирани
б) манометр Пирани +
в) манометр Ньютона
27. В каких единицах не измеряют давление:
а) килограмм-сила на квадратный миллиметр +
б) паскаль
в) миллиметрах ртутного столба
28. Наиболее чувствительные измерительные приборы для очень низких давлений:
а) изоляционные манометры
б) ионизированные манометры
в) ионизационные манометры +
29. Прибор, измеряющий давление жидкости или газа:
а) манометр +
б) силометр
в) спидометр
30. Манометры применяются во всех случаях, когда необходимо знать, контролировать и регулировать:
а) напряжение
б) давление +
в) сопротивление
Тест «Манометры»
Манометр – это прибор для …
А. измерения сил, с которыми атмосфера действует на тела.
Б. измерения атмосферного давления.
В. измерения давлений жидкостей и газов, больших или меньших атмосферного давления.
Г. измерения давления.
2. Какой из изображённых здесь приборов – манометр жидкостный, а какой металлический?
1.
А. 2 – жидкостный манометр, 1 – металлический манометр.
Б. 3 – жидкостный манометр, 4 – металлический манометр.
В. 2 – жидкостный манометр, 4 – металлический манометр.
Г. 3 – жидкостный манометр, 1 – металлический манометр
3. Действие жидкостного манометра основано на ….
В. законе всемирного тяготения.
4. Чем больше давление газа в трубке металлического манометра, тем она ….
А. больше сжимается.
Б. больше распрямляется.
В. больше расширяется.
Г. меньше распрямляется.
5. Определите давление газа по изображённой шкале металлического манометра. Ответ запишите в виде числа (без единицы измерения), выраженного в КПа.
6. Больше или меньше атмосферного давления показывает давление воздуха в колбе манометр после её подогрева? На сколько?
Чем больше давление газа в трубке металлического манометра тем она
Молекулы газа, ударяясь о поверхность тела, например о стенку сосуда, оказывают на нее давление. Величина этого давления тем больше, чем больше средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа и их число в единице объема. Вспомним, что давление измеряется силой, действующей на единицу площади поверхности;
Выведем единицу давления в СИ:
В СИ за единицу давления принимают паскаль (Па). Давление, при котором на площадь в 
действует сила давления в 1 Н, называется паскалем.
На практике используются еще другие единицы давления: техническая атмосфера, миллиметр ртутного столба, физическая атмосфера.
Технической атмосферой 
называется давление, создаваемое силой в 
на площадь в 
Миллиметром ртутного столба (мм рт. ст.) называется давление, производимое столбом ртути высотой в 1 мм на горизонтальную поверхность.
Поскольку давление внутри жидкости на глубине 
, обусловленное ее весом, вычисляется по формуле
легко установить следующее соотношение:
Физической атмосферой (атм) называется давление, производимое столбом ртути высотой 760 мм на горизонтальную поверхность:
Эта величина принимается за нормальное атмосферное давление.
Прибор для измерения давления называется манометром. Большие давления газа измеряют металлическим манометром (рис. 3.6). Главной его деталью является изогнутая металлическая трубка А. Ее открытый конец припаян к трубке В, а закрытый соединен со стрелкой. Если открыть кран Л, то газ устремляется в трубку А и разгибает ее. Объясняется это тем, что площадь выпуклой поверхности трубки А больше вогнутой, а давление газа одинаково по всем направлениям; поэтому сила давления внутри трубки на выпуклую поверхность больше, чем на вогнутую, что и вызывает разгибание трубки А. Ее конец перемещает стрелку по шкале прибора.
Для измерения очень маленьких давлений (вакуума) применяют закрытый жидкостный манометр (рис. 3.7). Если соединить его открытый конец с сосудом, в котором давление газа малб, то уровень жидкости в закрытом колене понизится. Давление в сосуде можно будет найти по разности уровней в закрытом и открытом коленах манометра.
Манометры
Урок 29. Физика 7 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Манометры»
«Искусство быть мудрым состоит
в умении знать, на что следует обращать внимание»
В данной теме познакомимся с манометром.
В прошлых темах разговор шёл о сообщающихся сосудах. Сообщающиеся сосуды – это сосуды, имеющие соединяющую их часть и заполненные покоящейся жидкостью.
Вывели закон сообщающихся сосудов, согласно которому, в открытых сообщающихся сосудах уровень поверхностей однородной жидкости устанавливается на одинаковом уровне (при условии, что давление воздуха над поверхностью жидкости одинаково) и не зависит от формы сосудов.
Было установлено, что газы обладают массой и весом. Кроме того, земная атмосфера также обладает весом вследствие действия на нее притяжения Земли, а, следовательно, производит давление, которое называется атмосферным давлением. Для измерения атмосферного давления существуют приборы, называемые барометрами.
Однако одним измерением атмосферного давления человек ограничится не может. Ведь любые газы имеют вес и, следовательно, способны создавать давления. При этом это давление может быть как больше, так и меньше атмосферного. Так вот, для измерения таких давлений существует прибор, который называется манометр. В переводе с греческого «манос» означаете редкий, неплотный, а «метрео» — измеряю.
Все манометры делятся на два вида — это жидкостный и металлический манометры.
Чаще всего жидкостный манометр используется для измерения разности давлений в сосуде и атмосферного. Он представляет собой U‑образную стеклянную трубку, заполненную какой-либо жидкостью. Согласно закону сообщающихся сосудов, поверхности жидкости в такой трубке устанавливаются на одинаковом уровне, так как на них действует только атмосферное давление.
Чтобы разобраться как работает манометр, соединим одно колено трубки к сосуду с газом, давление которого необходимо измерить, а другое колено оставляют открытым. Если уровень поверхности жидкости в колене, соединенном с сосудом, выше, чем в открытом, значит давление газа в сосуде меньше атмосферного давления на величину давления столба жидкости высотой h.
Если же нагревать этот сосуд с газом, то скорость его молекул возрастет, а значит, они чаще будут сталкиваться со стенками сосуда и тем самым создавать большее давление. Вследствие чего газ будет оказывать большее давление на жидкость в манометре, вытесняя её в открытое колено.
Таким образом, с помощью жидкостного манометра по высоте избыточного столба жидкости мы можем судить об изменении давления.
С помощью жидкостного манометра можно измерять и давление в жидкостях на небольших глубинах. Для примера возьмем небольшую коробочку, одна сторона которой затянута пленкой, и соединим ее с манометром при помощи резиновой трубочки. Будем постепенно погружать нашу коробочку в сосуд с водой. Чем глубже она погружается, тем больше становится разность высот в коленах манометра и, следовательно, тем большее давление производит жидкость на коробочку.
Ранее рассматривалось гидростатическое давление, где говорилось о том, что на одном и том же уровне давление внутри жидкости по всем направлениям неизменно. Проверим это утверждение с помощью жидкостного манометра и коробочки. Для этого установим коробочку на любой глубине внутри жидкости и будем ее поворачивать. И действительно, показания манометра не меняются, что говорит о том, что утверждение было верным.
У жидкостных манометров есть один серьезный недостаток — ими можно измерять давление, отличающееся от атмосферного лишь незначительно. Так, например, если давление газа в сосуде будет больше атмосферного в два раза, то согласно формуле высота столба жидкости в манометре будет определяться как отношение атмосферного давления к произведению плотности жидкости и коэффициента g.
Если в качестве жидкости в манометре использовать воду, то высота ее столба составит более 10 м. Таким образом, прибор получается очень больших размеров.
Можно сказать, что вместо воды можно использовать ртуть. Действительно, при использовании ртути размеры уменьшаются в 13,6 раза, но возникает новая проблема — пары ртути ядовиты.
А если давление газа в несколько раз больше атмосферного? Для измерения высоких давлений применяется металлический манометр. Его основным элементом является полая тонкостенная металлическая трубка, согнутая в дугу. Один конец этой трубки закрыт, а другой присоединяется к сосуду с исследуемым газом.
Закрытый конец трубки через зубчатый механизм соединен со стрелкой, двигающейся относительно шкалы. Чем больше будет давление в трубке, тем больше будет отклонятся стрелка. Ноль на такой шкале соответствует атмосферному давлению. Если стрелка стоит на цифре 4, то давление в сосуде в 5 раз больше атмосферного.
Задача 1. Определите давление в сосуде, изображенного на рисунке, если в манометре использована ртуть.
Задача 2. Чему равно давление ртути в точках А, Б и В, манометра, представленного на рисунке, если атмосферное давление можно считать нормальным?
– Манометр – прибор, используемый для измерения разности давлений.
– Все манометры делятся на два вида — это жидкостный и металлический.
– Жидкостный манометр используется для измерения разности давлений в сосуде и атмосферного.
– Для измерения высоких давлений применяется металлический манометр. Его основным элементом является полая тонкостенная металлическая трубка, согнутая в дугу. Один конец этой трубки закрыт, а другой присоединяется к сосуду с исследуемым газом. Закрытый конец трубки через зубчатый механизм соединен со стрелкой, двигающейся относительно шкалы.
– Ноль на шкале металлического манометра соответствует атмосферному давлению.
Что измеряет манометр и какое давление показывает
Ни одно современное здание не обходится без отопительной системы. А для ее стабильной и безопасной эксплуатации требуется точный контроль давления теплоносителя. Если давление в пределах гидравлического графика стабильное, то отопительная система работает нормально. Однако при ее повышении появляется риск разрыва трубопровода.
Понижение давления также может привести к таким негативным последствиям, как, например, образование кавитации, то есть в трубопроводе образуются пузырьки воздуха, которые, в свою очередь, могут вызвать коррозию. Поэтому поддерживать нормальное давление крайне необходимо, и благодаря манометру это становиться возможным. Помимо отопительных систем такие приборы применяются в самых различных областях.
Описание и назначение манометра
Манометр представляет собой прибор, измеряющий уровень давления. Существуют такие виды манометров, которые применяются в самых разных отраслях, и, разумеется, для каждой из них предназначен свой манометр. Для примера можно взять барометр — прибор, предназначенный для измерения давления атмосферы. Они широко применяются в машиностроении, в сельском хозяйстве, в строительстве, в промышленности и в других сферах.
Эти приборы измеряют давление, и это понятие растяжимое, по крайней мере, и у этой величины также есть свои разновидности. Чтобы ответить на вопрос о том, какое давление показывает манометр, стоит рассмотреть этот показатель в целом. Это величина, определяющая отношение силы, действующей на единицу площади поверхности, перпендикулярно этой поверхности. Практически любой технологический процесс сопровождается этой величиной.
Виды давления:
Для измерения каждого из перечисленных выше видов показателей существуют определенные типы манометров.
Классификация приборов
Типы манометров различаются по двум признакам: по виду измеряемого ими показателя и по принципу действия.
По первому признаку они подразделяются на:
Они работают по принципу уравновешивания разницы давлений определенной силой. Поэтому устройство манометров разное, в зависимости от того, как именно происходит это уравновешивание.
По принципу действия они делятся на:
По назначению существуют такие виды манометров, как:
Устройство и принцип действия
Устройство манометра может иметь различную конструкцию в зависимости от вида и предназначения. Так, например, устройство, измеряющее напор воды, имеет довольно простую и понятную конструкцию. Она состоит из корпуса и шкалы с циферблатом, которая отображает значение. В корпусе имеется встроенная пружина трубчатая либо мембрана с держателем, трипко-секторным механизмом и упругий элемент. Прибор функционирует по принципу уравнивания давления за счет силы изменения формы (деформации) мембраны либо пружины. А деформация, в свою очередь, приводит в движение чувствительный упругий элемент, действие которого отображается на шкале с помощью стрелки.
Жидкостные манометры состоят из длинной трубки, которую наполняют жидкостью. В трубке с жидкостью находится подвижная пробка, на которую влияет рабочая среда, измерять силу напора следует в зависимости от перемещения уровня жидкости. Манометры могут предназначаться для измерения разницы, такие устройства состоят из двух трубок.
Поршневые — состоят из цилиндра и поршня, расположенного внутри. Рабочая среда, в которой измеряется давление воздействует на поршень и уравновешивается грузом некоторой величины. Когда показатель изменяется, поршень перемешается и приводит в действие стрелку, которая показывает значение давления.
Термопроводные состоят из нити накаливания, которые нагреваются, когда через них пропускается электрический разряд. Принцип работы таких приборов основан на снижении теплопроводности газа с давлением.
Манометр Пирани назван так в честь Марчелло Пирани, который впервые сконструировал устройство. В отличие от термопроводных, состоит из металлической проводки, которая также нагревается во время прохождения через нее тока и охлаждается под воздействием рабочей среды, а именно газа. При уменьшении давления газа снижается и эффект охлаждения, а температура проводки возрастает. Величина измеряется посредством измерения напряжения в проводе во время прохождения через нее тока.
Существует два вида ионизационных устройств: с горячим и холодным катодом.
Первый вид был сконструирован Баярдом Аллертом, состоит из электродов, которые работают в режиме триода, а в качестве катода выступает нить накала. Самый распространённый вид горячего катода — ионный манометр, в конструкции которого помимо коллектора, нити и сетки встроен небольшой ионный коллектор. Такие приборы очень уязвимы, они могут легко потерять калибровку, в зависимости от условий работы. Поэтому показания этих приборов всегда логарифмичны.
Холодный катод также имеет свои разновидности: интегрированный магнетрон и манометр Пеннинга. Их главное отличие заключается в положении анода и катода. В конструкции этих приборов нет нити накалывания, поэтому им для работы им требуется напряжение до 0,4 кВт. Использовать такие устройства не эффективно при низком уровне давления. Поскольку они могут просто не заработать и не включиться. Принцип их работы основан на выработке тока, что невозможно при полном отсутствии газа, особенно для манометра Пеннинга. Так как устройство работает только в определенном магнитном поле. Оно необходимо для создания нужной траектории движения ионов.
Маркировка по цвету
Манометры, измеряющие давление газа, имеют цветные корпуса, их специально окрашивают в различные цвета. Существует несколько основных цветов, которые используются для окрашивания корпуса. Как, например, манометры, которые измеряют давление кислорода, имеют корпус голубого цвета с условным обозначением О2, аммиачные манометры имеют корпус, окрашенный в желтый цвет, ацетиленовые — белого цвета, водородные — темно-зеленого, хлорные — серого. Приборы, измеряющие давление горючих газов, окрашиваются в красный цвет, а негорючих —черный.
Преимущества использования
В первую очередь, стоит отметить универсальность манометра, который заключается в возможности контролировать давление и поддерживать ее на определенном уровне. Во-вторых, устройство позволяет получить точные показатели нормы, так и отклонение от них. В-третьих, доступность практически любо человек может себе позволить приобрести данный прибор. В-четвертых, устройство способно работать стабильно и бесперебойно на протяжении длительного времени, и не требует специальных условий или навыков.
Использование таких устройств в таких областях, как медицина, химическая промышленность, машино- и автомобилестроение, морской транспорт и других требующих точного контроля давления, значительно облегчает работу.
Класс точности прибора
Манометров очень много, и каждому виду присваивается определенный класс точности согласно предписаниям ГОСТ, под которым понимается допустимая погрешность, выражающаяся в процентном отношении к диапазону измерений.
Существует 6 классов точности: 0,4; 0,6; 1; 1,5; 2,5; 4. У каждого типа манометра они также различаются. Приведенный выше список относится к рабочим манометрам. Для пружинных устройств, к примеру, соответствуют следующие показатели 0,16; 0,25 и 0,4. Для поршневых — 0,05 и 0,2 и так далее.
Класс точности имеет обратно пропорциональную зависимость от диаметра шкалы прибора и от типа прибора. То есть, если диаметр шкалы больше, то точность и погрешность манометра уменьшается. Класс точности условно принято обозначать следующими латинскими буквами KL также можно встретить и CL, которая указывается на шкале прибора.
Значение погрешности можно вычислить. Для этого используется два показателя: класс точности или KL и диапазон измерений. Если класс точности (KL) равен 4, то диапазон измерений составит 2,5 МПа (Мегапаскаль), а погрешность будет равна 0,1 МПа. Вычисляется по формуле произведение класса точности и диапазона измерений, деленное на 100. Поскольку погрешность выражается в процентах, результат нужно переводить в проценты путем деления на 100.
Помимо основного вида, существует и дополнительная погрешность. Если для вычисления первого вида используются идеальные условия или натуральные величины, влияющие на особенности конструкции прибора, то второй вид напрямую зависит от условий. Например, от температуры и вибрации или других условий.