Приборы для измерения параметров жидкостей

Приборы для измерения параметров жидкостей

 ЖИДКОСТНЫЕ МАНОМЕТРЫ

Вопросы водоснабжения для человечества всегда были очень важными, а осо бую актуальность приобрели с развитием городов и появлением в них различного вида производств. При этом все более актуальной становилась проблема измерения давления воды, т. е. напора, необходимого не только для обеспечения подачи воды через систему водоснабжения, но и для приведения в действие различных механиз мов.
Честь первооткрывателя принадлежит крупнейшему итальянскому художни ку и ученому Леонардо да Винчи (1452-1519 гг.), который впервые применил пьезометрическую трубку для измерения давления воды в трубопроводах. К сожа лению, его труд „О движении и измерении воды» был опубликован лишь в XIX ве ке. Поэтому принято считать, что впервые жидкостный манометр был создан в 1643 г. итальянскими учеными Торричелли и Вивиани, учениками Галилео Галилея, которые при исследовании свойств ртути, помещенной в трубку обнаружили суще ствование атмосферного давления. Так появился ртутный барометр.

В течение по следующих 10—15 лет во Франции (Б. Паскаль и Р. Декарт) и Германии (О. Гери-ке) были созданы различные разновидности жидкостных барометров, в том числе и с водяным заполнением. В 1652 г. О. Герике продемонстрировал весомость ат мосферы эффектным опытом с откачанными полушариями, которые не могли разъединить две упряжки лошадей (знаменитые „магдебургские полушария»).

Дальнейшее развитие науки и техники привело к появлению большого коли чества жидкостных манометров различных типов, применяемы;: до настоящего вре мени во многих отраслях: метеорологии, авиационной и электровакуумной техни ке, геодезии и геологоразведке, физике и метрологии и пр. Однако, в силу ряда специфических особенностей принципа действия жидкостных манометров их удель ный вес по сравнению с манометрами других типов относительно невелик и, веро ятно, будет уменьшаться и в дальнейшем. Тем не менее при измерениях особо вы сокой точности в области давлений, близких к атмосферному давлению, они пока незаменимы. Не потеряли своего значения жидкостные манометры и в ряде других областей (микроманометрии, барометрии, метеорологии, при физико-технических исследованиях).

Основные типы жидкостных манометров и принципы их действия

Принцип действия жидкостных манометров можно проиллюстриро вать на примере ТЛ-образного жидкостного манометра, состоя щего из двух соединенных между собой вертикальных трубок, наполовину заполненных жидкостью. В соответствии с законами гидро статики при равенстве давлений р1 и р2 свободные поверхности жидкос ти (мениски) в обеих трубках установятся на уровне 1—1. Если одно из давлений превышает другое (р1 > р2), то разность давлений вызовет опускание уровня жидкости в трубке 1 и, соответственно, подъем в труб ке 2, вплоть до достижения состояния равновесия. Разность давлений определяется давлением столба жидкости высо той Н с плотностью р.