측정 중인 압력 P 의 값은 파이프 내의 작동 유체 기둥의 높이 차이 H 를 측정하여 계산할 수 있는 두 개의 측정 파이프로 구성됩니다. 액체 기둥의 한쪽은 진공을 뽑는 등의 방법으로 그 위의 압력 P0 을 측정할 압력 P 와 비교해야 한다. 무시할 수 있습니다. 이 압력계의 정확도와 측정 하한은 주로 액체 원통의 높이 차이 H 와 측정 H 의 정확도, 작동 액체의 밀도를 측정하는 방법에 따라 달라집니다.
H 를 측정하는 방법은 여러 가지가 있는데, 예를 들면 직접 눈금으로 측정하고, 고도계, 점 접촉으로 마이크로계, 광학 간섭법 등을 측정하는데, 그중에서 간섭법의 정확도가 가장 높다. 작동 액체는 수은을 가장 먼저 사용했으며, 진공 측정에서 저압 범위로 확장하기 위해 포화증기압이 낮고 밀도와 점도가 작은 유류도 자주 사용되었다. 이 압력계는 낮은 중간 진공을 측정할 수 있다.
U 형 튜브에는 액체 수은이 들어 있으며, 액체 정역학의 균형 원리에 따라 U 형 튜브 A-A—A' 단면의 유체 정역학 균형 공식은
입니다P+(H+h)ρ1=Hρ3+hρ2+P0? (1)
스타일 중:
P--측정 된 압력;
ρ1ρ2? --액체 충전 ρ3 위의 보호 매체 또는 공기의 밀도;
ρ? 3--수은이나 물, 알코올 등의 밀도를 충전한다.
P0--대기압;
H--충전액 고위면에서 테스트된 압력 P 의 연결부 높이까지.
식 (1) 에서 획득: P=Ph(ρ2 1 ρ1)+H(ρ3 1 ρ1)
상대 압력: P=P 1 P0=h(ρ2 1 ρ1)+H(ρ3 1 p1)
ρ1=ρ2 인 경우 P=H(ρ3 1 ρ1) (2)
식 (2) 에 따르면 상대 압력 P 는 액체 기둥 높이 H 에 비례하며, 이는 액체 기둥 압력계 측정 압력의 기본 원리입니다.
실제 측정에서 액체 표면의 미디어나 보호액이 중력에 의해 작용하는 것을 무시할 수 없는 경우도 있습니다. 이 경우 U-튜브 양쪽의 동일한 단면에 유체 정적 균형 공식을 작성한 다음 측정된 압력 P 를 구해야 합니다. 이는 마이크로압력이나 마이크로편차를 측정할 때 특히 주의해야 합니다.
확장 데이터:
U-튜브 압력 타이밍을 사용하면 모세관과 액체 표면의 장력 작용으로 인해 튜브 안의 액면이 초승달 모양으로 되어 판독에 오차가 발생할 수 있으며, 이러한 오차를 줄이기 위해 U-튜브를 만들 때 파이프 지름을 너무 가늘게 선택할 수 없습니다. 보통 물로 작업액체를 만들 때, 파이프의 내경은 8mm 이상이어야 한다. 수은을 작동 액체로 사용할 때, 튜브의 내경은 5mm 이상이어야 한다.
U-튜브 압력계 눈금자의 각 셀은 lmm 이며, 각 판독 값의 최대 오차는 분수의 절반입니다. U-튜브 압력계 두 파이프는 각각 판독해야 하므로 가능한 판독오차는 ±lmm (9.8Pa 에 해당) 입니다. 오차를 줄이고 한 번만 판독할 수 있도록 컵 압력계를 사용할 수 있습니다.
바이두 백과 -U 자형 튜브