Действие приборов основано на компенсации измеряемого давления гидростатическим давлением столба жидкости. В химической технологии применяются поплавковые и колокольные манометры.
Поплавковые манометры применяются для измерения избыточного давления и разности давлений (дифференциальные манометры). Поплавковые манометры состоят из двух сообщающихся сосудов разного диаметра (рис. 4.1), заполненных рабочей жидкостью.
На поверхности рабочей жидкости сосуда диаметром плавает поплавок. В сосуд диаметром Dподается давление , а в сосуд диаметром подается давление . При этом . Под действием разности давлений жидкость из сосуда большего диаметра перемещается в сосуд меньшего диаметра до наступления равновесия сил:
, (4.2)
где q – ускорение свободного падения; h и h – перемещение уровня жидкости в правом и левом коленах; – плотность рабочей жидкости; – плотность измеряемой среды.
Используя закон сохранения вещества, запишем:
. (4.3)
Преобразуем уравнение (4.2) с учетом выражения (4.3):
. (4.4)
Таким образом, зависимость разности давлений от изменения уровня в левом колене и перемещения поплавка линейная. Перемещение поплавка передается на отсчетное устройство или на вход преобразователя перемещения в унифицированный сигнал измерительной информации.
Поплавковые дифманометры имеют сменные сосуды диаметром d для изменения предельного значения измеряемого перепада давления от 6,3 кПа до 0,10 МПа. Класс точности поплавковых дифманометров – 1,0 и 1,5.
