Вагопоршневі манометри .

В них тиск зрівноважується тиском, який утворюється в циліндрі, що заповнений робочою рідиною, мірними вагами (гирями) та вагою не ущільненого поршня (рис.6,а), тобто, поршня 1, який входить в циліндр 2 з рівномірним по колу і невеликим по величині (<0,01мм) зазором. Будучи оточеним робочою рідиною (мастилом), що протікає через цей зазор, і зовсім не доторкуючись до внутрішньої поверхні циліндру, поршень знаходиться в рідині у зваженому стані.

Рівняння рівноваги сил найпростішого поршневого манометра (мал.1,а) має вигляд: G = Т + РּF, (1) де G - сила, що прикладена до поршня; Р - вимірюваний тиск; F – площа поперечного перерізу поршня; Т- сила рідинного тертя до бокової поверхні поршня.

Після перетворення (почленного ділення на Р ) одержимо:

Р = G/( F + Т/P ) = G / F_еф = kּG, (2)

де k=1/ F_еф ; F_еф = F+ Т/Р - ефективна площа поршня.

Теоретичні й експериментальні дослідження показали, що сила рідинного тертя Т пропорційна тискові Р , тобто Т / Р = соnst. Тому F_еф не залежить від тиску, з чого випливає, що вимірюваний тиск прямо пропорційний силі, яка зрівноважує його.

Мал. 1(а).

Мал. 1(б).

Мал.1. Схеми: а) - не ущільненого поршня та б) - манометра типу МП-2,5 

Найбільш часто вимірюваний тиск зрівноважують вагою зовнішнього навантаження (набір дисків-важок). Рівняння вимірювання цих манометрів має вигляд: Р = (mּg)/ F_еф,  де m - маса поршня та навантаження на нього; g - прискорення падіння.

Таким чином утворюють тиск рідини в циліндрі до тисяч атмосфер. При цьому зберігається гідростатичний принцип дії приладу. Рівномірність заповненого рідиною кільцевого зазору, що оточує поршень, досягається повільним (30об/хв.) повертанням поршня 3 з важками 1 навколо своєї осі (мал.1,б). Так як рідина має певну в’язкість , то при обертанні утворюється зусилля, яке відштовхує поршень від стінок циліндру (ефект віджимання).

Завдяки нестисливості використовуваної робочої рідини поршневі вимірювачі тиску мають дуже високий клас точності (0,02; 0,05), тому їх широко використовують для повірки манометрів і вакуумметрів (зокрема, й зразкових), а також дифманометрів (мал. 1,б).

Відповідно із стандартом випускаються манометри вагопоршневі 1-го розряду з допустимою основною приведеною похибкою 0,02% від вимірюваного тиску, якщо він лежить в межах від 10 до 100% верхньої межі

вимірювання. Відповідно для другого розряду ця ж похибка дорівнює 0,05%.

Типи вагопоршневих манометрів: наприклад, МП-2,5 (рис.1,б) з верхньою межею вимірювання 0,25 МПа (2,5 кгс/см²); МП-60 з діапазоном вимірювання від 1 до 6 МПа (від 1 до 60 кгс/см²). Їх класи точності відповідно 0,02 та 0,05. Вони використовуються в якості лабораторних приладів, що відтворюють міру тиску, при повірці робочих манометрів.

Налагодження та повірка вагопоршневих манометрів.

Б.І. Жарковський,3-тє видання сторінки 252-253 перечитати.

Додаткові відомості за посиланням https://studfile.net/preview/5194010/page:2/#8