Сұйықтық қысым

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы білім беру және ғылым минстрлігі

М. Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан университеті

Реферат

Тақырыбы: Сұйықтық және электрлік қысым

Орындаған: Алдан Аида

Қабылдаған: Ахметова К

Тобы: Хт 19-6 дк

Шымкент 2022ж

Мазмұны:

Кіріспе

Негізгі бөлім

Сұйықтық қысым
Электрлік қысым
Құрылғылар

Қорытынды

Пайдалынған әдебиеттер

ҚЫСЫМ ЖАЛПЫ СИПАТТАМА

Қысым-бетіне перпендикуляр әрекет ететін күштің осы беттің ауданына қатынасына тең шама қысым деп аталады. Қысым бірлігі ретінде ауданы 1 м2 болатын бетке осы бетке перпендикуляр әсер ететін 1Н күш шығаратын қысым алынады. Сондықтан қысымды анықтау үшін бетіне перпендикуляр әсер ететін күшті жер бетіне бөлу керек: Газ молекулалары кездейсоқ қозғалатыны белгілі. Қозғалыс кезінде олар бір-бірімен, сондай-ақ газ орналасқан ыдыстың қабырғаларымен соқтығысады. Газдағы молекулалар көп, сондықтан олардың соққыларының саны өте көп. Мысалы, бөлмедегі ауа молекулаларының бетіне 1 сек үшін 1 см2 соққы саны. ол жиырма үш таңбалы санмен көрінеді. Жеке молекуланың әсер ету күші аз болғанымен, барлық молекулалардың тамыр қабырғасына әсері айтарлықтай, ол газ қысымын тудырады.

Сонымен, кеменің қабырғаларына (және газға орналастырылған денеге) газдың қысымы газ молекулаларының соққыларынан болады. Газ молекулалары кездейсоқ қозғалатыны белгілі. Қозғалыс кезінде олар бір-бірімен, сондай-ақ газ орналасқан ыдыстың қабырғаларымен соқтығысады. Газдағы молекулалар көп, сондықтан олардың соққыларының саны өте көп. Мысалы, бөлмедегі ауа молекулаларының бетіне 1 см2-ден 1 с-ге дейінгі соққылар саны жиырма үш таңбалы санмен көрінеді. Жеке молекуланың әсер ету күші аз болғанымен, барлық молекулалардың тамыр қабырғасына әсері айтарлықтай, ол газ қысымын тудырады. Сонымен, кеменің қабырғаларына (және газға орналастырылған денеге) газдың қысымы газ молекулаларының соққыларынан болады.

Газ көлемінің төмендеуімен оның қысымы артады, ал көлемнің жоғарылауымен газдың массасы мен температурасы өзгеріссіз қалған жағдайда қысым төмендейді.

Сұйықтыққа немесе газға жасалған қысым сұйықтық немесе газ көлемінің әр нүктесіне өзгеріссіз беріледі (Паскаль заңы) .

ҚЫСЫМ ТҮРЛЕРІ

Қысым - дененің бетіне әсер ететін күштің сол беттің ауданына бөлінуі. SI жүйесінде ол Па (Паскаль) арқылы өлшенеді. Метрологтар қысымды өлшем бірліктерімен өлшейді - миллибар, ол 100 Па-ға тең. Біздің каталогтағы қысым датчиктер бөліміндегі түрін көрсету үшін әрбір сенсорда «Өлшенетін қысымның түрі» арнайы өрісі бар. Қандай түрлері бар екенін көрейік. Абсолютті қысым - абсолютті нөлге тең қысымға қатысты өлшенетін мән. Басқаша айтқанда, қысым абсолютті вакуумға қатысты. Егер сізге осы түрдегі құрылғы қажет болса немесе оның қалай көрінетінін білгіңіз келсе, сенсордың осы түрін осы жерден көре аласыз. Барометрлік қысым - жер атмосферасының абсолютті қысымы. Қысымның бұл түрі өз атауын барометрдің өлшеу құрылғысынан алды, ол белгілі бір уақытта белгілі бір температурада және теңіз деңгейінен белгілі бір биіктікте атмосфералық қысымды анықтайды. Осы қысымға қатысты артық қысым мен вакуум анықталады. Артық қысым өлшенетін қысым мен барометрлік қысым арасында оң айырмашылық болған кезде пайда болады. Яғни, артық қысым - өлшенген қысым барометрлік қысымнан үлкен болатын шама. Мұндай қысымды өлшеу үшін манометр қолданылады. Осы типтегі сенсордың мысалы ретінде Agat-100M-DI құрылғысын қарауға болады. Қазандықтың, пештің және т. б. пештегі вакуум (разряд) (DV) . Вакуумдық немесе басқаша вакуумдық қысым - өлшенетін қысым барометрлік қысымнан аз болатын шама. Егер артық қысым оң бірліктерде көрсетілсе, онда вакуум теріс болады. Мысалы, вакуумды өлшеуге қабілетті Agat-100M-DV сенсоры. Қысымның бұл түрін өлшеуге қабілетті құрылғылар вакуумметрлер деп аталады.

Сұйықтық деңгейін өлшеуге арналған гидростатикалық қысым таратқыштар. Бұл қалай жұмыс істейді? Гидростатикалық қысым таратқыштар сұйықтық деңгейін өлшеу үшін жиі қолданылады, өйткені қысым мәні ыдыста сақталған сұйықтық деңгейімен тығыз байланысты. Біз төмендегі формуланы білеміз: P = ρ × g × сағ

P - резервуардағы қысымды өлшеу мәні

Ρ - медианың тығыздығы

g - сұйықтықтың ауырлық күші

h - ортаның деңгей мәні

$C:\Users\Acer\Downloads\1307360704_6.jpg$

Сұйықтардың тығыздығы мен гравитациясы өзгермеген кезде деңгей мәні сұйықтық қысымын өлшеу мәніне пропорционалды болатынын көреміз. Сонымен, гидростатикалық қысым датчигін сұйықтықтың биіктігін өлшеу үшін сұйықтықтың тығыздығы мен гравитациясы өзгермеген жағдайда қолдануға болады деген қорытындыға келуге болады, демек, деңгейдің бұл түрі атмосферада болуы керек, ал резервуар желдетіліп, мөрленбеуі керек. Қысымды өлшейтін таратқыштар қысым мәнін анықтау үшін резервуардың төменгі жағына орнатылады, егер тұтынушылар ыдыстың түбіне орнатуда қиындықтар туындаса, біз SHLT02 сериялы кабель түріндегі деңгей датчигін таңдай аламыз, деңгей таратқыштары жоғарғы жағында орнатылған бак, ал кабель мен сенсор ортаға лақтырылып, бактың түбіне тиеді.

Сұйықтықтағы қысым

Күнделікті тәжірибе сұйықтықтар олармен жанасатын қатты денелердің бетіне белгілі күштермен әрекет ететінін үйретеді. Бұл күштер сұйық қысым күштері деп аталады. Ашық су шүмегінің саңылауын саусақпен жауып, біз саусаққа сұйықтықтың қысымының күшін сезінеміз. Жүзушінің үлкен тереңдікке сүңгуі кезіндегі құлақтардағы ауырсыну құлақ қалқанындағы су қысымының күштерінен туындайды. Терең теңіз термометрлері судың қысымы оларды баса алмайтындай күшті болуы керек. Сұйықтықтағы қысым оның көлемінің өзгеруіне байланысты - қысу. Көлемнің өзгеруіне байланысты сұйықтықтар серпімділікке ие. Сұйықтықтағы серпімді күштер қысым күштері болып табылады. Сонымен, егер сұйықтық онымен жанасатын денелерге қысым күштерімен әсер етсе, бұл оның сығылғанын білдіреді. Сығылу кезінде заттың тығыздығы жоғарылайтындықтан, сұйықтықтардың тығыздықтың өзгеруіне қатысты серпімділігі бар деп айтуға болады. Сұйықтықтағы қысым сұйықтықтың кез келген бетіне перпендикуляр. h тереңдіктегі сұйықтықтағы қысым беттегі қысымның қосындысына және тереңдікке пропорционал мәнге тең. Сұйықтықтар статикалық қысымды өткізе алатындықтан, іс жүзінде олардың тығыздығынан кем емес, оларды беріктікке өсетін құрылғыларда қолдануға болады: гидравликалық престе.

Электрлік манометрлер

Электрлік манометрлердің (қысым датчиктерінің) жұмыс істеу принципі кедергі, сыйымдылық, заряд сияқты сезімтал элементтердің электрлік қасиеттерінің өзгеруіне негізделген. Электрлік қысым датчиктерінің 3 түрі бар:

сыйымдылық - сезімтал элемент ретінде ауыспалы саңылауы бар конденсатор пайдаланылады, онда қысым өзгерген кезде мембрананың жылжымалы электродының жылжуы орын алады, бұл конденсатордың сыйымдылығының өзгеруіне әкеледі;
пьезоэлектрлік, онда қысымды өлшеуге байланысты пьезокристалдардың (кварц, турмалин және т. б. ) резонанстық жиілігінің немесе зарядының өзгеруі орын алады;
өткізгіштердің (жартылай өткізгіштердің) қасиеттерінің өзгеруінің олардың деформациялану дәрежесіне тәуелділігі қолданылатын деформацияға төзімді

Сыйымдылық қысым датчиктерінің негізгі артықшылықтары:

жоғары сезімталдық,
шағын салмағы мен өлшемдері,
өнімділік тұрақтылығы,
дизайнның қарапайымдылығы;

Кемшіліктерге мыналар жатады:

қосымша қорғаныс элементтерін пайдалану қажеттілігіне әкелетін жоғары ішкі қарсылық,
ылғалдылықтың, температураның және қоршаған ортаның ластануының күшті әсері.

Пьезоэлектрлік қысым датчиктерінің негізгі артықшылығы: жылдам процестерді зерттеуде қолдануға мүмкіндік беретін олардың инерциясы. Кемшіліктердің ішінде пьезоэлектрлік материалдардың қасиеттерін жоғалтуға байланысты оларды жоғары температурада пайдалану мүмкін еместігі ерекшеленеді.

Қысым датчиктерінің негізгі артықшылықтары мыналарды қамтиды:

орындаудың қарапайымдылығы

төмен баға,

сезгіш элементті агрессивті ортаның әсерінен жақсы қорғау;

Кемшіліктерге мыналар жатады:

-40°С-тан 70°С-қа дейінгі тар жұмыс температурасы диапазоны (өткізгіш қысым датчиктері үшін),

төмен механикалық беріктік

сипаттамалардың сызықты еместігі (жартылай өткізгіш датчиктер үшін) .

Қысымды өлшеу

Сұйықтар мен газдар тудыратын қысымды өлшеуге арналған аспаптар манометрлер деп аталады (грек тілінен manos - «сирек», «бос») . Манометрлердің кейбір түрлерінің құрылғысын қарастырайық. Суретте. 160 сұйық манометрді көрсетеді. Бұл ішінара сұйықтық толтырылған U-тәрізді шыны түтік. Егер екі тізедегі сұйықтықтың беттерінен жоғары қысымдар бірдей болса, мысалы, атмосфералық қысымға тең болса, онда сұйықтықтардың беттері бірдей деңгейде орнатылады. Егер сол жақ тізедегі сұйықтық бетінен жоғары қысым көтерілсе (160, б-суретті қараңыз), онда жағдай өзгереді: ауа қысымы p1 > патм әсерінен сол жақ тізедегі сұйықтық деңгейі төмендейді, ал оң тізе ол көтеріледі. Бұл жағдайда сол жақ тізедегі қысым неғұрлым жоғары болса, манометрдің тізелеріндегі сұйықтық деңгейінің айырмашылығы соғұрлым көп болады. Сол жақ тізедегі сұйықтық бетінен жоғары қысым р1-ге тең болсын, ал оң жақ тізеде - патм. Сол жақ сұйық бағанның биіктігі h1, ал оң жақ бағананың биіктігі h2. Манометр түтігінің ең төменгі А нүктесіндегі гидростатикалық қысымды есептеу формуласын қолданамыз. Бұл қысымды екі жолмен есептеуге болады. Сол жақ тізедегі сұйықтықты ескере отырып, біз аламыз: pA = p1 + ρ · g · h1; тиісінше оң жақ тізе үшін: pA = patm + ρ · g · h2.

Осы өрнектерді теңестірсек, мынаны аламыз:

p1 = patm + ρ g (h2 - h1) = patm + ρ g Δh

Сонымен, егер сұйықтықтың ρ тығыздығы белгілі болса, онда манометр иініндегі сұйық бағаналарының биіктіктерінің Δh айырмасын өлшеу арқылы белгісіз p1 қысымының атмосфералық қысымнан қандай мәнмен ерекшеленетінін анықтауға болады. Алынған формуладан егер Δh > 0, яғни h2 > h1 болса, сол жақ тізедегі өлшенетін қысым атмосфералық қысымнан үлкен екендігі шығады. Керісінше, егер Δh < 0, яғни h2 < h1 болса, онда өлшенетін қысым p1 атмосфералық қысымнан аз болады (160, в-суретті қараңыз) . Алынған формуланы талдауды жалғастырайық. Өлшенетін қысым айырмашылығы p1 - патм = ρ · g · Δh. Сондықтан, егер қысым айырмашылығы жеткілікті үлкен болса, оны өлшеу үшін не ұзын түтік (Δh үлкен мәндері үшін) немесе ρ жоғары тығыздығы бар сұйықтықты пайдалану қажет. Тәжірибеде сұйық манометрлер әдетте сынапты пайдаланады, оның тығыздығы 13, 6 г/см3. Сондықтан қысымды жиі жүйелік емес бірліктермен - сынап бағанының миллиметрімен (мм Hg) өлшейді. Биіктігі 1 мм сынап бағанының қысымы p = ρgh = 133, 3 Па. (Теңіз деңгейіндегі қалыпты атмосфералық қысым 101, 325 кПа, ол 760 мм сын. бағ. сәйкес келеді) . Енді сұйық бетінің үстіндегі манометрдің сол аяғындағы қысым нөлге тең деп елестетіңіз. Сонда алынған формула келесідей болады: p1 = 0 = patm + ρg(h2 - h1) . Демек, патм = ρg(h1 - h2) . Бұл формуланы атмосфералық қысымды өлшеу үшін қолдануға болады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.