MERANIE, RIADENIE A REGULÁCIA Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a MERANIE, RIADENIE A REGULÁCIA

MERANIE TLAKU Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a MERANIE TLAKU

Giovanni Evangelista Toricelli Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a TLAK je jedna z najdôležitejších termodynamických, stavových veličín. Je definovaný ako pôsobenie kolmej sily F na podložku s plochou S podľa vzťahu: p – tlak [Pa] F – sila [N] S – plocha [m2] Otto von Guericke INÉ JEDNOTKY TLAKU fyzikálna atmosféra 1atm = 101325 Pa = 760 Torr technická atmosféra 1at = 9.80665 Pa 1 mm H2O stĺpca = 9.80665 Pa =1 kp.m-2 1 mm Hg stĺpca = 133.322 Pa = 1 Torr Giovanni Evangelista Toricelli 1 bar = 105 Pa 1 psi = 6.89×103 Pa 1 pz = 103 Pa

ROZDELENIE A DRUHY TLAKOV Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a ROZDELENIE A DRUHY TLAKOV Na účely merania rozoznávame rôzne druhy tlaku: absolútny tlak – určovaný od absolútnej tlakovej nuly (vákua) atmosférický tlak – absolútny statický tlak zemskej atmosféry p0 pretlak – tlak, ktorý sa rovná rozdielu okamžitého absolútneho tlaku a okamžitého atmosférického tlaku, pričom pp – p0> 0 podtlak – tlak, ktorý sa rovná rozdielu okamžitého absolútneho tlaku a okamžitého atmosférického tlaku, pričom pp – p0< 0 vákuum – stav plynného prostredia, pre ktoré platí: pp<< p0 diferenčný tlak – rozdiel hodnôt dvoch súčasne pôsobiacich tlakov: pd = p1– p2

KVAPALINOVÉ SNÍMAČE TLAKU Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a KVAPALINOVÉ SNÍMAČE TLAKU Sú určené pre meranie nízkych tlakov a rozdielov tlakov. Najčastejšie sa používajú v experimentálnych laboratórnych aparatúrach U – trubica Sklonný manometer = konštanta K

KVAPALINOVÉ SNÍMAČE TLAKU Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a KVAPALINOVÉ SNÍMAČE TLAKU Plavákový manometer Pracuje na princípe U – trubice. Výška hladiny je sledovaná pohybom plaváka, ktorý môže byť spriahnutý s ukazovateľom, alebo s indukčným prevodníkom. Pre rozdiel tlakov p platí:

KVAPALINOVÉ SNÍMAČE TLAKU Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a KVAPALINOVÉ SNÍMAČE TLAKU Zvonový manometer Pracuje na princípe rovnováhy tiaže zvona a okolitej kvapaliny. = konštanta K Zvonové manometre sú vhodné pre meranie nízkych tlakov od 30 do 650 Pa. Presnosť sa pohybuje od 1 až 2% z max. rozsahu. Rozsah závisí od hmotnosti zvona.

KVAPALINOVÉ SNÍMAČE TLAKU Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a KVAPALINOVÉ SNÍMAČE TLAKU Piestové manometre Pracujú na princípe rovnováhy sily pružiny a tlaku na plochu piestu. Patria medzi veľmi presné manometre a sú schopné merať tlaky do 10 MPa s presnosťou lepšou ako 0,5%. Vplyv trenia tesnenia o piest sa eliminuje rotáciou piesta pomocou elektromotora.

KVAPALINOVÉ SNÍMAČE TLAKU Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a KVAPALINOVÉ SNÍMAČE TLAKU Prstencový manometer – „prstencová váha“ V minulosti v hutníckych prevádzkach veľmi rozšírené manometre. Hrúbka steny závisí od meraného tlaku. Pre nízke tlaky sa používala mosadz, pre vysoké tlaky to boli legované vysokotlakové materiály. Prívody boli z gumy pre nízke tlaky a pre vysoké sa používali špirálové kapiláry s fosforového bronzu. Kvapalinová náplň bola petrolej, olej, ortuť a pod. Merná hmotnosť kvapaliny ovplyvňovala merací rozsah. Tlak sa meria výchylkou , ktorá je závislá na rovnováhe momentov v ustálenej polohe:

DEFORMAČNÉ SNÍMAČE TLAKU Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a DEFORMAČNÉ SNÍMAČE TLAKU Bourdonov manometer Je založený na princípe deformácie zakrivenej trubice vplyvom vnútorného pretlaku. Trubica sa má snahu vyrovnať, čím vykonáva pohyb. Ten sa prenáša na mechanický ukazovateľ. Tvar trubice závisí od tlaku, na ktorý je manometer konštruovaný. Vyrába sa z berýliového bronzu alebo elastických zliatin (Ni–Fe–Cr–Ti). Presnosť sa pohybuje v rozmedzí 1,5 – 2,5%. Vyrábajú sa pre tlaky od 0,01 do 1GPa. Patria medzi najrozšírenejšie manometre.

DEFORMAČNÉ SNÍMAČE TLAKU Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a DEFORMAČNÉ SNÍMAČE TLAKU Membránový manometer Je založený na princípe deformácie pružnej profilovanej membrány vplyvom vnútorného pretlaku. Krabicový manometer Je založený na princípe deformácie deformačného člena vo forme „krabice“. Umožňuje merať ako pretlak, tak aj podtlak. Výhodou je vysoká citlivosť. Je vhodný pre tlaky 0 ÷100Pa až 0÷300Pa. Presnosť je od 1 do 2%. Vlnovcový manometer Líši sa od membránových a krabicových manometrov niekoľkokrát vyšším zdvihom, čo má priaznivý vplyv na presnosť. Sú veľmi citlivé aj na nízke tlaky. Pre zväčšenie rozsahu sa používajú pružiny. Tlaky 0÷500kPa, presnosť lepšia ako 1%.

ELEKTRICKÉ PREVODNÍKY TLAKU Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a ELEKTRICKÉ PREVODNÍKY TLAKU Pružinový manometer s indukčným prevodníkom Membránový manometer s tenzometrickým prevodníkom

ELEKTRICKÉ PREVODNÍKY TLAKU Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a Technická univerzita v Košiciach H u t n í c k a f a k u l t a ELEKTRICKÉ PREVODNÍKY TLAKU Manometre s tenzometrickým prevodníkom