Поплавковые дифманометры

Принцип действия: уравновешивание измеряемого перепада давления гидростатическим давлением, создаваемым столбом рабочей жидкости, заполняющей дифманометр.

Поплавковый дифмометр (см. рисунок 2.2) представляет собой два сообщающихся сосуда. Площадь сеченияFширокого сосуда1 ≥ площади сеченияfузкого сосуда 7.

Рисунок 2.2 - Схема поплавкового дифманометра

Сосуды заполнены рабочей жидкостью (ртуть или трансформаторное масло) до нулевой отметки 0. Во внутренней полости сосуда 1 находится поплавок 2, связанный со стрелкой 3 отсчетного устройства. При подключении прибора к объекту измерения большее давление подается в сосуд 1, а меньшее – в сосуд 7. Подача давления осуществляется через вентили 5 и 6. Вентиль 4 служит для того, чтобы исключить возможность выброса рабочей жидкости при односторонней подаче давления. С этой целью перед подключением прибора к объекту вентиль 4 открывают, а после стабилизации давления в обоих сосудах, закрывают. При отключении прибора от объекта необходимо предварительно открыть вентиль 4, а затем закрыть вентили 5 и 6.

В процессе измерения, жидкость в широком сосуде перемещаетсяся вниз, а вместе с ней перемещается поплавок 2, который через механическую передачу перемещает указатель 3 отсчетного устройства. Перемещение поплавка будет происходить до тех пор, пока измеряемая разность давлений (Р1 – Р2) не уравновесится давлением столба жидкости высотойh1 +h2, т.е.

, (2.4)

где g-местное ускорение свободного падения;

- плотность рабочей жидкости;

- плотность измеряемой среды.

ПринимаяV1=V2 (объемы вытесненной жидкости из широкого сосуда и поступившей в узкий сосуд), получим

,

отсюда

. (2.5)

Это статическая характеристика поплавкового дифманометра, из которой следует: чтобы получить одинаковые перемещениеh2 поплавка при измерении разности давлений в различных диапазонах, необходимо изменять отношениеF/f. Практически это достигается заменой узкого сосуда одного диаметра на сосуд другого диаметра.

Поплавковые дифманометры рассчитаны на номинальные перепады давления, верхние пределы которого ограничены значениями от 6, 3кПа до 0, 1МПа. Класс точности – 1, 0 и 1, 5.

Достоинства: поплавковый дифманометр обеспечивает высокую точность измерений и возможность регистрации показаний без применения специальных источников энергии.

Недостатки: наличие в качестве рабочей жидкости - ртути, токсичной жидкости, которая при резких изменениях давления может загрязнять объект измерения и окружающую среду.