MĂSURAREA PRESIUNII

1. MĂSURAREA PRESIUNII

2. Presiunea este marimea fizică egală cu raportul dintre forţa si aria suprafeţei pe care aceasta se exercită. • Relatia de definitie a presiunii, ca marime derivata este: • Unde: F = forta care se exercită perpendicular pe suprafţă,masurata în N A = aria masurata in m²

3. Sunt cunoscute urmatoarele presiuni: • Presiuneaatmosferică sau barometrică, este presiunea exercitată de catre atmosferă. • Suprapresiunea, este presiunea mai mare decat presiunea atmosferică. • Depresiunea, este presiunea mai mică decât presiunea atmosferică.

4. Unităţi de masură • In Sistemul International -SI, unitatea de masură a presiunii, derivată din relaţia de definitie este pascalul.

5. Mijloace de masurare • Clasificarea mijloacelor de masurare a presiunii:

6. Aparate cu lichid • Aceste aparate se bazează pe echilibrarea presiunii de măsurat cu ajutorul presiunii unei coloane de lichid (mercur, apă, alcool, glicerină, petrol sau derivate ale acestuia). • Manometru cu tub U • Manometru cu rezervor şi cu tub vertical • Manometru cu rezervor şi tub înclinat

7. Aparatul de masurat presiunea cu tub in U • Presiunea absolută a fluidului fiind mai mare ca presiunea atmosferică lichidul coboarăîn braţul din dreapta si se ridică în braţul din stânga. La echilibru se scrie ecuaţia:

8. Aparat cu rezervor şi tub vertical • La acest aparat unul din braţe se înlocuieşte cu un vas de secţiune mult mai mare (de 400 de ori mai mare) decât celălalt braţ. Ca lichid manometric se utilizează mercurul. • Deosebirea faţă de aparatul cu tub U este aceea că presiunea se află făcând o singură citire pentru determinarea diferenţei de nivel. • Dacă rezervorul se racordează la instalaţia cu presiunea de măsurat, capătul tubului vertical rămâne liber, sub acţiunea presiunii atmosferice . • Dacă tubul vertical se racordează la instalaţia cu presiunea de măsurat, rezervorul rămâne sub acţiunea presiunii atmosferice.

9. Aceste aparate se folosesc în laboratoare, ca manometre sau vacuummetre (lichidul utilizat fiind mercurul), sau se folosesc în industrie (caz în care lichidul manometric este apa). • Scara aparatelor este etalonată în unităţi de presiune, gradarea făcându-se prin comparare cu un aparat etalon. • Erorile de măsurare sunt cuprinse în intervalul 1-3 mm coloană de lichid.

10. Manometru cu rezervor şi tub înclinat • Se utilizează pentru măsurarea micropresiunilor de ordinul milimetrilor coloană de apă. • Se utilizează orice fel de lichid manometric, dar în special alcoolul etilic. • Din punct de vedere constructiv, unghiul de înclinare poate fi fix sau variabil, presiunea limită măsurată fiind cu atât mai mare cu cât unghiul de înclinare este mai mare. Cu toate acestea, valoarea inferioară limită a unghiului  este de 15. • Scara aparatului este gradată în mm coloană de apă. Domeniul de măsurare variază între 10-200 mm (100-200 mm), iar erorile de măsurare variază între 0,5-1,5 % din limita superioară de măsurare.

11. Aparate cu element elastic Principiu de functionare Aceste aparate contin un element elastic care se deformeaza proportional cu valoarea presiunii de masurat. TIPURI CONSTRUCTIVE: • Aparatul cu tub simplu curbat- BOURDON • Aparat cu membrana • Aparat cu capsula • Aparat cu burduf

12. Manometru cu tub simplu curbat BOURDON • Elementul sensibil de masurare este un tub cu pereti subtiri, confectionat din alama, bronz fosforos sau otel, curbat sub forma unui arc de cerc cu desciderea unghiulara de 200…270º. • Înşurubând cepul racord la conducta prin care circulă fluidul a carui presiune trebuie masurată, fluidul patrunde în tubul manometric şi îl deformează proporţional cu valoarea presiunii de măsurat (la suprapresiune sau depresiune, diametrul tubului creşte sau se micsorează).

13. Ca urmare capătul liber al tubului îşi schimbă poziţia iniţială, modificându-se poziţia pârghiei, care va acţiona asupra sectorului dinţat, rotindu-l şi făcându-l să angreneze cu pinionul. O dată cu pinionul se va roti şi acul indicator în faţa cadranului gradat. Arcul spiral are rolul de a aduce acul indicator în poziţia iniţială după măsurare Citirea manometrului: • Se determină valoarea unei diviziuni de pe cadranul aparatului prin împărţirea domeniului de măsurare la numarul de diviziuni • Valoarea citităîn dreptul acului indicator se aflăînmulţind numărul de diviziuni cu valoarea unei diviziuni.

14. Elementul elastic la aceste aparate este o membrană montată într-o cameră de presiune Transmiterea presiunii şi transformarea ei în indicaţie pe cadranul aparatului se face prin acelaşi mecanism multiplicator ca la manometrele cu tub Bourdon. Membranele sunt plăci metalice subţiri, cu feţe plane sau ondulate concentric, confecţionate din aliaje metalice: bronz fosforos, bronz sau beriliu. Sub acţiunea presiunii, membrana se deformează, centrul ei se deplasează şi transmite mişcarea la mecanismul amplificator. MANOMETRU CU MEMBRANĂ

15. Sub acţiunea presiunii introduse în capsulă, deformaţia care apare este transmisă prin mecanismul multiplicator la acul indicator. MANOMETRU CU CAPSULĂ Elementul elastic este o capsulă formată din două membrane lipite pe contur. .

16. Manometre cu burduf • Au construcţie asemănătoare cu celelalte manometre, cu diferenţa că elementul elastic este un tub elastic numit burduf. • Burduful este un tub cilindric cu pereţi ondulaţi , ale cărui variaţii de lungime, sub acţiunea presiunii de măsurat, sunt transformate, printr-un mecanism cinematic, în deplasări circulare ale acului indicator. • Presiunea de măsurat poate acţiona atât din interior cât şi din exterior. Deplasarea capătului liber al silfonului este direct proporţională cu presiunea aplicată şi este transmisă la acul indicator. • Se utilizează, de regulă, cu dispozitive de înregistrare sau în sisteme de reglare automată.

17. Masurarea presiunii atmosferice • Presiunea atmosferică este forţa cu care aerul atmosferic apasă pe unitatea de suprafaţă. Ea se datorează efectului gravitaţional care atrage atmosfera catre Pămant. Presiunea atmosferică variazăîn funcţie de temperaturăşi altitudine, fiind mai mare la nivelul mării. • Unitatea de masură standard pentru presiune atmosferică barul. S-a stabilit că presiunea medie a atmosferei este de 1,013 bar.

18. Aparate de masură a presiunii atmosferice • Barometrul cu mercur • Barometrul aneroid

19. Barometrul cu mercur • Barometrul cu mercur este alcătuit dintr-un tub de sticlă asezat deasupra unui vas deschis care conţine mercur. Datorită presiunii exercitate de aer, mercurul va urca în tub până la o înălţime proporţională cu presiunea.Nivelul mercurului se va citi pe o scară gradată. • Aceste barometre sunt fragile, greu de manipulat, iar mercurul este foarte toxic.Se utilizează doar pentru operaţii de etalonare a altor tipuri de barometre.

20. Barometru aneroid • Barometrul aneroid este alcătuit dintr-o capsulă metalică vidată, etansă. • Creşterea presiunii duce la turtirea capsulei, iar scăderea presiunii determină bombarea acesteia. Toate deformaţiile capsulei determină deplasarea unui ac indicator pe un cadran gradat. • Statiile metrologice sunt dotate cu Barografe - aceste instrumente inregistreaza continuu variatiile presiunii atmosferice