Μανόμετρο(από το ελληνικό μανό - σπάνιο, χαλαρό και μέτρο - μέτρο) - μια συσκευή για τη μέτρηση της υπερβολικής πίεσης (πίεση πάνω από την ατμοσφαιρική) ατμών, αερίων ή υγρών κλεισμένα σε περιορισμένο χώρο. Ένας τύπος μετρητή πίεσης είναι μετρητής κενού– συσκευή μέτρησης πίεσης κοντά στο μηδέν και μετρητή πίεσης-κενούσυσκευή για τη μέτρηση του κενού και της υπερβολικής πίεσης.

Τα πιο δημοφιλή μεταξύ των καταναλωτών είναι Μετρητές πίεσης σωλήνα Bourdonή μετρητές πίεσης παραμόρφωσης, ο σχεδιασμός των οποίων επινοήθηκε από τον E. Bourdon το 1849.
Σωλήνας Bourdon – το κύριο δομικό στοιχείο του μανόμετρου, το ευαίσθητο στοιχείο του, που είναι ο κύριος μορφοτροπέας πίεσης.
Σωλήνας BourdonΣυνήθως κατασκευάζεται από ορείχαλκο ή φωσφορομπρούτζο, έχει ημικυκλικό σχήμα για χαμηλές πιέσεις και σχήμα πηνίου για μεσαίες και υψηλές πιέσεις. Το ένα άκρο του σωλήνα συνδέεται με το εξάρτημα εισόδου του μετρητή πίεσης, το οποίο είναι το στοιχείο σύνδεσης με το μέσο που μετράται, και το άλλο άκρο είναι σφραγισμένο και βρίσκεται σε πρόβολο. Με τη χρήση σωλήνων πιο πολύπλοκου σχήματος (σπιράλ, ελικοειδές), είναι δυνατό να ληφθούν συσκευές με μεγαλύτερη ευαισθησία, αλλά μικρότερο όριο μέτρησης.

Αρχή λειτουργίας των μετρητών πίεσης παραμόρφωσης.

Κάτω από την πίεση του μέσου, το πρόβολο άκρο του σωλήνα Bourdon κινείται - ο σωλήνας προσπαθεί να ισιώσει. Το μέγεθος αυτής της κίνησης είναι ανάλογο με το μέγεθος της πίεσης.
Ένας απλός μοχλός ταχυτήτων οδηγεί έναν δείκτη που υποδεικνύει την τιμή πίεσης στην κλίμακα του οργάνου. Τα περισσότερα μετρητές πίεσης των εγχώριων εμπορικών σημάτων MP, MTP, DM TM, M 3/1, OBM, MTI, MPTI, MO, γερμανικά μανόμετρο Wika 111.10, 111.12, 213.53, RCh, RСhg, RChgG και μανόμετρο άλλων κατασκευαστών έχουν τέτοια μια συσκευή.

Διάγραμμα μανόμετρου με σωλήνα Bourdon

1-Σωλήνας Bourdon, μηχανισμός μετάδοσης 2 ράβδων, τομέας 3 δοντιών, 4-δείκτες, 5-προσαρμογή

Εκτός από τους μετρητές πίεσης δείκτη, χρησιμοποιούνται ευρέως μετρητές πίεσης χωρίς κλίμακα (με παρόμοιο σχεδιασμό συσκευής) DER με ενοποιημένα ηλεκτρικά σήματα εξόδου, που χρησιμοποιούνται σε συστήματα ελέγχου, αυτόματη ρύθμιση και έλεγχο διαφόρων τεχνολογικών διαδικασιών.
Ένα σημαντικό μειονέκτημα των μετρητών πίεσης παραμόρφωσης είναι η υστέρηση.
Η ουσία του φαινομένου: το παραμορφώσιμο στοιχείο του σωλήνα Bourdon, που υποβάλλεται σε υψηλή πίεση, θα δώσει ελαφρώς διογκωμένες μετρήσεις σε επόμενες μετρήσεις. Το ίδιο ισχύει και για τον μετρητή κενού, ο οποίος, μετά την άντληση σε βαθύ κενό, θα υποτιμήσει, αντίθετα, τις ενδείξεις. Λαμβάνοντας υπόψη ότι το σύστημα αντλίας κενού λειτουργεί σε εύρος πίεσης από ατμοσφαιρική έως 0,133 Pa (10 V -3 mm Hg), τέτοιες διαφορές θα επηρεάσουν αρνητικά την ακρίβεια του μετρητή καταπόνησης.

Για την αποφυγή ζημιών στους μετρητές καταπόνησης λόγω σημαντικών πτώσεων πίεσης στα συστήματα μέτρησης, παρέχεται μια βρύση ή βαλβίδα που κλείνει τη συσκευή μεταξύ των μετρήσεων.

Ένας σωλήνας Bourdon είναι ένα ελαστικό στοιχείο στα όργανα που σας επιτρέπει να ελέγχετε τις πιέσεις όλων των επιπέδων που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία. Αισθάνεται αλλαγές στην πίεση και μετατρέπει αυτές τις αλλαγές σε μηχανική κίνηση. Ένας σωλήνας Bourdon συνδέεται συνήθως με ένα μανόμετρο, το οποίο εμφανίζει την αλλαγή της πίεσης σε βαθμονομημένη κλίμακα.

Ο σωλήνας Bourdon δεν είναι μια ανεξάρτητη συσκευή μέτρησης, αλλά ένα βοηθητικό στοιχείο που είναι εγκατεστημένο στη συσκευή μέτρησης. Σας επιτρέπει να δημιουργήσετε τη διαφορά πίεσης που είναι απαραίτητη για τη μέτρηση του ρυθμού ροής ενός υγρού, αερίου ή ατμού. Τα πιεσόμετρα Bourdon είναι τα πιο κοινά όργανα μέτρησης λόγω του χαμηλού κόστους, της ευελιξίας και της υψηλής αξιοπιστίας τους.

Κατασκευασμένο από διάφορα μέταλλα, όπως μπρούτζο, ορείχαλκο και ανοξείδωτο χάλυβα. Η επιλογή του υλικού καθορίζεται από το περιβάλλον εφαρμογής και το επίπεδο της μετρούμενης πίεσης: όσο μεγαλύτερη είναι η πίεση, τόσο ισχυρότερο είναι το υλικό.

Αρχή λειτουργίας ενός σωλήνα Bourdon

Το ένα άκρο του σωλήνα Bourdon σε σχήμα C είναι ανοιχτό, το άλλο, που ονομάζεται άκρο, είναι κλειστό. Το ανοιχτό άκρο συνδέεται με έναν σύνδεσμο που έχει μια οπή εισαγωγής μέσα στο σωλήνα. Η πηγή πίεσης συνδέεται με τη σύζευξη, έτσι η πίεση ρέει από την πηγή μέσω της εισόδου και μέσα στον σωλήνα.

Όταν ασκείται πίεση, ο σωλήνας Bourdon αρχίζει να κινείται. Ανάλογα με το σχεδιασμό του στοιχείου και τον τύπο της πίεσης που εφαρμόζεται, ο σωλήνας τείνει είτε να ισιώσει είτε να κυρτώσει. Είναι αλήθεια ότι η μετατόπιση του άκρου όταν εφαρμόζεται πίεση είναι ασήμαντη, στις περισσότερες περιπτώσεις δεν είναι περισσότερο από ένα εκατοστό. Σε αυτή την περίπτωση, η ποσότητα της μετατόπισης του άκρου είναι ανάλογη με την ποσότητα της ασκούμενης πίεσης. Το μανόμετρο στο οποίο είναι συνδεδεμένο το άκρο μετατρέπει αυτή τη μικρή κίνηση του άκρου σε κίνηση βελόνας που μπορεί να διαβαστεί.

Τύποι σωλήνων Bourdon

Εκτός από τον σωλήνα Bourdon σε σχήμα C, υπάρχει ένας σπειροειδής σωλήνας Bourdon, η βασική δομή του οποίου είναι ίδια με του σχήματος C, με τη διαφορά ότι ο σωλήνας σε αυτή την περίπτωση έχει σχήμα σπείρας.

Αυτή η περιέλιξη καθιστά δυνατή την ευθυγράμμιση του σωλήνα σε μεγαλύτερο βαθμό από το σχήμα C. Τελικά, η μετατόπιση του άκρου του σωλήνα όταν εφαρμόζεται πίεση είναι μεγαλύτερη από αυτή ενός σωλήνα C. Δεδομένου ότι ορισμένα όργανα απαιτούν μεγαλύτερη μετατόπιση από έναν σωλήνα C, αυτή η αύξηση με χρήση σπειροειδούς σωλήνα θεωρείται πλεονέκτημα.

Υπάρχει επίσης ένας βιδωτός σωλήνας Bourdon, ο σχεδιασμός του οποίου μοιάζει πολύ με τον σχεδιασμό των σωλήνων σχήματος C και σπειροειδών. Μια κύρια διαφορά είναι η εξής: σε έναν ελικοειδή σωλήνα, οι στροφές τυλίγονται ελικοειδώς η μία κοντά στην άλλη. Αυτό κάνει το σχέδιο του σωλήνα πολύ πιο συμπαγές από άλλα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε περιορισμένους χώρους. Ακριβώς όπως η έλικα, ο ελικοειδής σωλήνας έχει μεγαλύτερη μετατόπιση αιχμής σε σύγκριση με τον σωλήνα C.

Η πίεση μετράται χρησιμοποιώντας ένα ευαίσθητο στοιχείο - σωλήνα Bourdon, διάφραγμα, στήλη υγρού, μετρητή τάσης κ.λπ. Τα πιο συνηθισμένα όργανα μέτρησης πίεσης είναι:

• U-σωλήνας
• Μανόμετρο ελατηρίου βασισμένο σε σωλήνα Bourdon
• Μανόμετρο διαφράγματος
• Αισθητήρας πίεσης διαφράγματος
• Αισθητήρας πίεσης μετρητή καταπόνησης
• Αισθητήρας πίεσης φυσούνας
• Πιεζοηλεκτρικός αισθητήρας πίεσης

Ας εξετάσουμε την αρχή της λειτουργίας διαφορετικών τύπων μετρητών πίεσης.

Πώς λειτουργεί ένα μανόμετρο ελατηρίου;

Το ευαίσθητο στοιχείο των πιεσόμετρων ελατηρίου είναι ένας σωλήνας Bourdon - ένας κοίλος ορειχάλκινος σωλήνας ελλειπτικής ή ωοειδούς διατομής, λυγισμένος σε τόξο και σφραγισμένος στο ένα άκρο. Το άλλο άκρο του σωλήνα συνδέεται με το εξάρτημα μανόμετρου, έτσι η εσωτερική κοιλότητα του σωλήνα επικοινωνεί με την περιοχή στην οποία μετράται η πίεση.

Η πίεση δρα στην εσωτερική επιφάνεια του σωλήνα Bourdon. Λόγω της διαφοράς στις περιοχές που επηρεάζονται από την πίεση του μέσου, ο σωλήνας θα τείνει να ισιώσει. Αποδεικνύεται ότι όταν αυξάνεται η πίεση, ο ορειχάλκινος σωλήνας ξελυγίζει και όταν μειώνεται, κάμπτεται. Αυτό οδηγεί σε κίνηση του σφραγισμένου άκρου του σωλήνα, το οποίο συνδέεται μέσω μιας ράβδου σε έναν τομέα γραναζιού που ενεργεί στο γρανάζι βέλους. Χρησιμοποιώντας μια ζυγαριά που είναι τυπωμένη στη συσκευή, η θέση του βέλους ερμηνεύεται στην τιμή της ένδειξης περίσσειας πίεσης.

Τα μετρητές πίεσης που βασίζονται σε σωλήνα Bourdon είναι ικανά να μετρούν πίεση έως και εκατοντάδες MPa και χρησιμοποιούνται ευρέως σε υδραυλικούς κινητήρες, πνευματικούς κινητήρες και συστήματα θέρμανσης παροχής νερού.

Γιατί το μανόμετρο είναι γεμάτο με γλυκερίνη;

Για τη μείωση των κραδασμών και των κραδασμών, παρουσία παλμών και απότομων μεταβολών της πίεσης, το μανόμετρο γεμίζει με ένα υγρό απόσβεσης - γλυκερίνη και η πίεση παρέχεται στο ευαίσθητο στοιχείο μέσω.

Τι είναι το μανόμετρο αναφοράς

Μανόμετρο αναφοράς- συσκευή μέτρησης πίεσης με υψηλή ακρίβεια, προορίζεται για δοκιμή, βαθμονόμηση, έλεγχο, βαθμονόμηση άλλων μετρητών πίεσης ή αισθητήρων πίεσης, για μέτρηση ακριβών μετρήσεων πίεσης, για παράδειγμα, κατά τη διεξαγωγή ερευνητικών πειραμάτων, τη βαθμονόμηση, τον έλεγχο άλλων μετρητών πίεσης.

Τα τυπικά μανόμετρο έχουν συνήθως πρόσθετες συσκευές ρύθμισης και ρύθμισης, για παράδειγμα, μπορεί να παρέχεται η δυνατότητα ρύθμισης της θερμοκρασίας. Υψηλές απαιτήσεις έχουν οι μηχανισμοί των υποδειγματικών μετρητών πίεσης που κατασκευάζονται με υψηλή ακρίβεια.

Τα υποδειγματικά πιεσόμετρα εμφανίζουν πίεση με υψηλή ακρίβεια και η διάμετρος κλίμακας αυτών των μετρητών πίεσης είναι μεγαλύτερη από αυτή των συμβατικών οργάνων. Η διάμετρος των τυπικών μετρητών πίεσης με 0,4 είναι 160 mm και με τάξη ακρίβειας 0,15 ή 0,25 - 250 mm.

Πώς λειτουργεί ένα μανόμετρο διαφράγματος;

Ως αισθητήριο στοιχείο, ένα μανόμετρο διαφράγματος χρησιμοποιεί μια μεμβράνη που δρα σε έναν μηχανισμό που συνδέεται με έναν δείκτη. Η μετρούμενη πίεση που παρέχεται στο μανόμετρο παραμορφώνει τη μεμβράνη, η οποία με τη σειρά της προκαλεί την κίνηση της βελόνας.

Το εύρος μέτρησης ενός μετρητή πίεσης διαφράγματος εξαρτάται από την ακαμψία και την περιοχή της μεμβράνης.

Τα μετρητές πίεσης διαφράγματος είναι κατάλληλα για εργασία με επιθετικά μέσα και χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της πίεσης σε:

• Αντλίες τσιμέντου και σκυροδέματος
• Συστήματα μεταφοράς λυμάτων
• Στην παραγωγή οπτάνθρακα

Παράμετροι μανόμετρου

Κατά την επιλογή μετρητών πίεσης, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι ακόλουθες παράμετροι:

• Μέσο στο οποίο μετράται η πίεση
• Περιοχή εφαρμογής
• Κατηγορία ακρίβειας μανόμετρου
• Διάμετρος, σύμφωνα με το GOST 2405-88. Παράγονται μετρητές πίεσης «Μανόμετρα, μετρητές κενού, μετρητές πίεσης-κενού» με διαμέτρους 40, 50, 63, 100, 160, 250 χιλιοστών.
• Όριο μέτρησης
• - MPa, Bar, Kgs/cm 2
• Υλικό στέγασης
• Παρουσία φλάντζας
• Συνδετικό σπείρωμα του εξαρτήματος
• Θέση τοποθέτησης - ακτινική ή αξονική

Το μανόμετρο μπορεί να έχει πολλές κλίμακες για τη μέτρηση της πίεσης σε διαφορετικές μονάδες.

Το παρουσιαζόμενο μανόμετρο έχει κλίμακες για τη μέτρηση της πίεσης σε MPa και psi. Η συσκευή δείχνει πίεση 250 Bar ή 3500 psi.

Σύμβολο για μετρητές πίεσης

Ο χαρακτηρισμός της συσκευής υποδεικνύει:

1. Λειτουργικός σκοπός της συσκευής
   • DM - μανόμετρο;
   • DV - μετρητής κενού.
   • ΝΑΙ - μανόμετρο κενού.
   • DT - μετρητής βύθισης.
   • DN - μανόμετρο;
   • DG - μετρητής ώσης.
2. Αριθμός σειράς ή σειράς του μανόμετρου
3. Μετρημένη τιμή πίεσης
4. Μονάδες
5. Κατηγορία ακρίβειας

Για παράδειγμα, για ένα μανόμετρο με αύξοντα αριθμό 0001, όριο 100, μονάδα μέτρησης MPa, τάξη ακρίβειας 1, η ονομασία θα μοιάζει με:

DM 0001-100 MPa-1

Οι κατασκευαστές μετρητών πίεσης μπορούν να ορίσουν τους δικούς τους κανόνες σήμανσης, ωστόσο, η αρχή της ονομασίας και οι κύριες παράμετροι που υποδεικνύονται στον κώδικα παραμένουν παρόμοιες με αυτές που φαίνονται στο παράδειγμα.

Πρακτική δουλειά

Στόχος της εργασίας:μελέτη μανόμετρου ελατηρίου τύπου OBM (συσκευή, αρχή λειτουργίας, λειτουργία).

Μανόμετρο ελατηρίου τύπου OBM

Μανόμετρο (από το ελληνικό manos - σπάνιο, χαλαρό και μέτρο - μέτρο) - μια συσκευή για τη μέτρηση της υπερβολικής πίεσης (πίεση πάνω από την ατμοσφαιρική) ατμών, αερίων ή υγρών που περικλείονται σε κλειστό χώρο. Ένας τύπος μετρητή πίεσης είναι ένας μετρητής κενού - μια συσκευή για τη μέτρηση της πίεσης κοντά στο μηδέν και ένας μετρητής πίεσης-κενού - μια συσκευή για τη μέτρηση του κενού και της υπερβολικής πίεσης.

Τα πιο δημοφιλή μεταξύ των καταναλωτών είναι μετρητές πίεσης με σωλήνα Bourdon ή μετρητές πίεσης παραμόρφωσης, ο σχεδιασμός των οποίων εφευρέθηκε από τον E. Bourdon το 1849.

Ο σωλήνας Bourdon είναι το κύριο δομικό στοιχείο του μετρητή πίεσης, το ευαίσθητο στοιχείο του, που είναι ο κύριος μορφοτροπέας πίεσης.

Ο σωλήνας Bourdon είναι συνήθως κατασκευασμένος από ορείχαλκο ή φωσφορομπρούτζο, έχει ημικυκλικό σχήμα για χαμηλές πιέσεις και σχήμα πηνίου για μεσαίες και υψηλές πιέσεις. Το ένα άκρο του σωλήνα συνδέεται με το εξάρτημα εισόδου του μετρητή πίεσης, το οποίο είναι το στοιχείο σύνδεσης με το μέσο που μετράται, και το άλλο άκρο είναι σφραγισμένο και βρίσκεται σε πρόβολο. Με τη χρήση σωλήνων πιο πολύπλοκου σχήματος (σπιράλ, ελικοειδές), είναι δυνατό να ληφθούν συσκευές με μεγαλύτερη ευαισθησία, αλλά μικρότερο όριο μέτρησης.

Αρχή λειτουργίας των μετρητών πίεσης παραμόρφωσης.

Κάτω από την πίεση του μέσου, το πρόβολο άκρο του σωλήνα Bourdon κινείται - ο σωλήνας προσπαθεί να ισιώσει. Το μέγεθος αυτής της κίνησης είναι ανάλογο με το μέγεθος της πίεσης.

Ένας απλός μοχλός ταχυτήτων οδηγεί έναν δείκτη που υποδεικνύει την τιμή πίεσης στην κλίμακα του οργάνου. Τα περισσότερα μετρητές πίεσης των εγχώριων εμπορικών σημάτων MP, MTP, DM TM, M 3/1, OBM, MTI, MPTI, MO, γερμανικά μανόμετρο Wika 111.10, 111.12, 213.53, RCh, RСhg, RChgG και μανόμετρο άλλων κατασκευαστών έχουν τέτοια μια συσκευή.

Μια γενική άποψη του μανόμετρου ελατηρίου τύπου OBM φαίνεται στο Σχ. 1.

Εικόνα 1 – Μανόμετρο ελατηρίου τύπου OBM

Εικόνα 2 - Διάγραμμα μανόμετρου με σωλήνα Bourdon

1-Σωλήνας Bourdon, μηχανισμός μετάδοσης 2 ράβδων, τομέας 3 δοντιών, 4-δείκτες, 5-προσαρμογή

Τα σωληνωτά ελατήρια χρησιμοποιούνται ως ευαίσθητα στοιχεία σε μετρητές πίεσης. Όπως φαίνεται από το Σχ. 3, το ένα άκρο του σωληνοειδούς ελατηρίου 3 εισέρχεται στο εξάρτημα 7 για τη λήψη της μετρούμενης πίεσης. Υπό την επίδραση της πίεσης, το ελεύθερο άκρο του σωλήνα πίεσης 5 θα παραμορφωθεί (λυγίσει) και η ποσότητα της ελαστικής παραμόρφωσης είναι ανάλογη της μετρούμενης πίεσης. Λόγω αυτής της σχέσης, η βελόνα μέτρησης 1, λόγω της κίνησης της κινηματικής μονάδας (φυλή 2 - τομέας 4 - οδηγός 6), δείχνει την πραγματική τιμή της μετρούμενης πίεσης σε σχέση με την κλίμακα του οργάνου.

Εικόνα 3 – Κινηματικό διάγραμμα μανόμετρου με σωλήνα Bourdon

1-βέλος, 2-σωλήνας, 3-ελατήρια, τομέας 4 δοντιών, αισθητήρας 5 πίεσης (μανομετρικός σωλήνας), 6-απαγωγές, 7-προσαρμογή

Τα ελατήρια ένδειξης και καταγραφής πιεσόμετρων επισκευάζονται από τις επισκευαστικές υπηρεσίες του τμήματος μετρολογίας. Για να γίνει αυτό, σε έναν ειδικό χώρο, οι χώροι εργασίας πρέπει να είναι εξοπλισμένοι με εφεδρικά γυαλιά τυπικής σειράς με διάμετρο 60, 100, 160 και 250 mm, τυπικές ζυγαριές και ειδικούς εξολκείς για την αποσυναρμολόγηση βελόνων μέτρησης από τους άξονες των οργάνων. σφιγκτήρες για τη στερέωση τμημάτων μετρητών πίεσης, ένα σετ μοχλών για την αποκατάσταση βουλωμένων σπειρωμάτων εξαρτημάτων M 20X1.4, συσκευές για ζυγαριά σχεδίασης, σετ τσιμπιδάκια και μεγεθυντές ρολογιών, σετ μικρών καυστήρων αερίου για συγκόλληση ευαίσθητων στοιχείων (ελατήρια).

Οι πιο εντατικές εργασίες είναι η αντικατάσταση του ευαίσθητου στοιχείου (σωλήνας) του μανόμετρου και η ρύθμιση της κινηματικής ζεύξης «τομέας - σωλήνας» (βλ. Εικ. 3).

Το αισθητήριο στοιχείο της συσκευής αντικαθίσταται αφού χρησιμοποιηθεί για μέτρηση πίεσης που υπερβαίνει το μέγιστο. Ως αποτέλεσμα, ο σωλήνας τεντώνεται, προκαλώντας υπολειπόμενη παραμόρφωση που δεν μπορεί να επισκευαστεί. Για την επισκευή μιας τέτοιας συσκευής, αποσυναρμολογείται πλήρως, το εξάρτημα 7 ασφαλίστε σε μια μέγγενη και αποσυναρμολογήστε το σωλήνα χρησιμοποιώντας ένα φακό αερίου 5 από τον πίνακα. Αφού λιώσει η συγκόλληση, ο ελαττωματικός σωλήνας αφαιρείται με πένσα και στη θέση του, μετά τον καθαρισμό της επιφάνειας, τοποθετείται ένα παρόμοιο ελατήριο μετρητή (σε δεδομένο όριο μέτρησης πίεσης). Η περιοχή συγκόλλησης επεξεργάζεται με διαλύτη - κολοφώνιο με ακετόνη (αλκοόλη) ή υδροχλωρικό οξύ.

Το κύριο μέρος στα όργανα που μετρούν την πίεση είναι το λεγόμενο ελατήριο Bourdon, το οποίο είναι ένας κοίλος σωλήνας λυγισμένος σε κυκλικό τόξο με οβάλ ή κάποια άλλη επιμήκη διατομή (Εικ. 147).

Ένας τέτοιος σωλήνας ισιώνει κάπως και η κίνηση του άκρου του σωλήνα μεταδίδεται μέσω του πολλαπλασιαστικού μηχανισμού στη βελόνα του μανόμετρου (Εικ. 148).

Με βάση την απόκλιση του βέλους κρίνεται η τιμή της μετρούμενης πίεσης.

Σε ένα από τα βιβλία για τα όργανα μέτρησης, έτυχε να δούμε την ακόλουθη εξήγηση της αρχής λειτουργίας ενός σωλήνα Bourdon: «Η δράση ενός ελατηρίου Bourdon βασίζεται στο γεγονός ότι η πίεση στο εσωτερικό του σωλήνα στην άνω επιφάνεια του Το ελατήριο θα είναι μεγαλύτερο από την πίεση στην εσωτερική του επιφάνεια. Πράγματι, εάν ο σωλήνας έχει ορθογώνια διατομή και αν συμβολίσουμε την εξωτερική και την εσωτερική ακτίνα του σωλήνα με R 1 και R 2, τότε η εξωτερική (S 1) και η εσωτερική (S 2) επιφάνειες του σωλήνα θα είναι ίσες , αντίστοιχα
, όπου φ είναι η κεντρική γωνία του ελατηρίου και είναι το μέγεθος στο επίπεδο που είναι κάθετο στο επίπεδο σχεδίασης, τα R 1 και R 2 είναι ακτίνες.

Υπό πίεση p kg/cm 2 συνολική πίεση στην εξωτερική επιφάνεια

και στο εσωτερικό , και η δύναμη P 1 θα είναι μεγαλύτερη από τη δύναμη P 2 και θα τείνει να ισιώσει το ελατήριο"

Είναι σωστή αυτή η εξήγηση;

Εξήγηση λανθασμένος.Σύμφωνα με το παραπάνω σκεπτικόένας σωλήνας, ανεξάρτητα από το σχήμα της διατομής,υπό εσωτερική πίεση πρέπει πάντα να μειώνει την καμπυλότητά του - να ισιώσει. Εμπειρία,ωστόσο, δείχνειεκείνο το σωλήνα με γύροςδιατομή δεν ανταποκρίνεται καθόλου στην εσωτερική πίεση,και ένας σωλήνας με διατομή με αντίστροφη διάταξη μεγάλων και δευτερευόντων αξόνων,υπό εσωτερική πίεση δεν μειώνει, αλλά αυξάνει την καμπυλότητά του.

Ο συντάκτης της παραπάνω εξήγησης δεν έλαβε υπόψη ότι, εκτός από τις δυνάμεις P 1 και P 2,που δρουν σε επιφάνειες S 1Και S 2, υπάρχει επίσης δύναμη που επενεργεί στο κάτω μέρος του σωλήνα.Αυτή η δύναμη δίνει στιγμή,ακριβώς ίση με τη διαφορά μεταξύ των ροπών της δύναμης P 1 και P 2, Ετσι η ροπή κάμψης σε οποιοδήποτε τμήμα του σωλήνα είναι μηδέν. Σε αυτή την περίπτωση, δεν χρειάζεται να υπολογιστεί το μέγεθος αυτών των δυνάμεων για να επαληθευτεί αυτό που ειπώθηκε. Επιφάνεια σωλήνα στα δεξιάαπό αυθαίρετα ληφθέν τμήμα AA(Εικ. 404) είναι κλειστόεπιφάνεια, και η πίεση θα δοθεί μόνο σε αυτό το τμήμα κανονικόςδύναμη ίση με το γινόμενο της πίεσης και το εμβαδόν διατομής «στο καθαρό».

Στο όποιοςσχήμα σωλήνα Οι δυνάμεις πίεσης δεν θα παράγουν καθόλου ροπή κάμψης. Απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία του σωλήναείναι παραμόρφωση του περιγράμματος της διατομής.Οποιοδήποτε μη κυκλικό σχήμα μπορεί να έχει η διατομή του σωλήνα, υπό την επίδραση της εσωτερικής υπερβολικής πίεσης το περίγραμμα αυτού του τμήματος τείνει να πάρει το σχήμα ενός κύκλου.Εν μικρός άξοναςενότητες θα αυξηθεί ελαφρώςΕΝΑ το μεγάλο θα μειωθεί,και ολόκληρο το περίγραμμα θα πάρει περίπου το ίδιο σχήμα όπως φαίνεται από τη διακεκομμένη γραμμή στο Σχ. 404. Ταυτόχρονα κάθε διαμήκης ίνασωλήνας θα πάρει λίγο κίνηση σε κατεύθυνση παράλληλη προς τον δευτερεύοντα άξοναενότητες. Στο Σχ. Το 404 είναι μια κίνηση για mn ίνεςπου υποδεικνύεται από w.

Όταν ίνα μνθα κινηθεί κατά ποσό w,θα πάει στο τόξο μεγαλύτερη ακτίνακαι θα εμφανιστεί τέντωμαΤάση. Στις ίνες που βρίσκονται κάτω από τον ουδέτερο άξονα, θα εμφανιστει συμπιεστικόςΤάση. Ο σωλήνας θα είναι ισιώστε.

Υπό το φως των όσων ειπώθηκαν, γίνεται σαφές το γιατί Ο στρογγυλός σωλήνας δεν ανταποκρίνεται στην εσωτερική πίεση. Σε αυτήν την περίπτωση το περίγραμμα του τμήματος εκτείνεται μόνο, και το μέγεθος wθα αμελητέος. Να γιατί η αλλαγή στην καμπυλότητα ενός στρογγυλού σωλήνα είναι πολύ μικρήκαι στη συνηθισμένη ρύθμιση του πειράματος δεν εντοπίστηκε.