Справочник работника механического цеха - Каценеленбоген М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
g— ускорение, обусловленное силой тяжести (981 см!сек2).
Рассматриваются следующие источники ошибок, которые могут приобрести существенное значение в очень точных приборах. Температура может вызвать ошибку в значениях d и шкале отсчета h. Значение g зависит от местоположения прибора, т. е. от широты и высоты, согласно следующей формуле:
gt = 980,616—2,5928 cos 2а + 0,0069 cos2 2а—3,068 • 10"6 Я,
где gc — поправка к значению g;
а — широта, град;
Н — высота, см.
Ошибки могут возникнуть вследствие эффекта капиллярности (а также от залипания жидкости и неравномерности диаметра) и из-за сжимаемости жидкости.
Приводятся методы корректирования каждой из этих ошибок Для Сю лее совершенного манометра (барометра) можно предусмотреть компенсацию ошибок тщательным выбором площадей резервуара и трубок. Это осуществляется коническим плунжером в <резервуаре, позволяющем .производить корректировку отношения площадей и, кроме того, обеспечивающем перемещение сосуда с ртутью для компенсации эффекта капиллярности. Профиль плунжера определяет поправку на сжимаемость, которая является нелинейной функцией высоты столба В манометре размерами 75 см поправка может легко достигнуть 0,25 см. Данные, указывающие на необходимую точность выполнения профиля плунжера, отсутствуют.
Манометр конвекционного типа, не включенный в классификацию, данную на стр. 209, но относящийся к классу 5, описан Джонсоном [Л. 10]. Принцип действия этого манометра основан на конвекции тепла, а не молекулярной теплопроводности газа Область применения манометров конвекционного типа простирается от малых величин давлений порядка нескольких мм рт. ст. до атмосферного или выше (см. далее)
Манометр для измерения давления паров описан Эрнсбергером и Питманом [Л. 11] Это абсолютный манометр с областью применения от (0,5 до 20) • 10_3 мм рт. ст. и точностью не хуже 1%. Конструкция манометра включает свободно подвешенный в цилиндре поршень, по одну сторону которого находится измеряемое давление, а по друг\ю — эталонный вакуум.
Прибор для измерения низких давлений газа был сконструирован Лестером [Л. 12]. В этом манометре поршень, управляемый магнитом,
213
сжимает объем газа в капилляре, как в манометре Мак-Леода. Используется силиконовое масло с низким давлением пара; пределы измерения манометра составляют от 0,1 до 20 мм рт. ст. Тот же автор описал абсолютный манометр [Л. 13] с герметичным игольчатым вентилем из тефлона вместо вакуумного объема сравнения.
Измеритель давлений в сантиметровой области (десятки ммрт.ст.) описан в [Л. 14]. В этом манометре используются металлические силь-фоны без какой-либо жидкости; 'кроме того, такой манометр можно 'прогревать для обезгаживания деталей.
Широкодиапазонный манометр, действие которого основано на принципе тепловой конвекции, описан в [Л. 15]. В этом манометре давления в более низкой области измеряются по 'принципу теплопроводности (класс 5), а более высокие давления— по принципу конвекции газового потока. Область применения этого манометра 0,5—5 мм рт. ст.
Рассмотрение принципиальной схемы конвекционных манометров про-водится в (Л. 16 и 17]. Манометры для измерения давлений до 15 и 10 мм рт ст. соответственно описаны в [Л. 18 и 19].
Манометр Дубровина является манометром поплавкового типа с областью применения 0,1 —
20 мм рт. ст. Конструкция этого манометра представлена на рис. 76. Манометр состоит из запаянного с одного конца цилиндрического поплавка малого диаметра из нержавеющей стали, плавающего в вертикальном положении. Открытый конец цилиндра затоплен в ртути. Из внутренней камеры поплавка откачивается воздух. Внешняя стеклянная трубка соединяется с вакуумной системой через кран, показанный на рисунке. Предусматривается подвижная шкала; показания отсчитываются от индикатора у верха поплавка из нержавеющей стали.
Если откачать поплавок и камеру манометра, то сила, действующая на поплавок (масса ртути, вытесненной погруженными стенками), равна весу поплавка. При этих условиях поплавок находится в верхнем положении. Увеличение давления во внешней камере вызывает появление дополнительной силы, действующей на поплавок. Эта сила приводит к погружению поплавка до того момента, пока масса дополнительно вытесненной ртути не станет достаточной для ее компенсации. При этом снова возникает равновесие. Коэффициент усиления является функцией размеров поплавка.
Масляные манометры
Для масляных манометров масло следует выбирать так же тща-тельно, как и для диффузионных насосов. Очевидно, что давление в системе не может быть ниже давления паров масла в манометре, присутствие которых обусловлено испарением.
Следует учитывать, что все жидкости, даже в небольшей степени и ртуть, поглощают газы из атмосферы. Большинство масел абсорбируют значительное количество атмосферных газов, поэтому они во время первоначальной откачки весьма энергично кипят. По этой причине откачка жидкостных манометров в момент обезгаживания должна происходить с небольшой скоростью во избежание кипения и вследствие этого попадания масла в другие части манометра. Подогрев ускоряет обезга-живание, но его также следует производить с осторожностью.
