设指示液的密度为,被测流体的密度为。由图可知两点在同一水平面上,且这两点都处在相连通的同一静止流体内,因此两点的压力相等。据此,分别对管的左侧和右侧的流体柱列流体静力学方程,即+于是+上式化简,得若被测流体为气体,由于气体的密度比指示液的密度小得多,式中的可以忽略,于是若管的一端与被测流体连接,另一端与大气相通,此时合金钢管读数反陕的是被测流体的表压力。例水在本题附图的管道内流动。为测量流体压力,在管道某截面处连接一管压差计,指示液为水银,读数,一。为防止水银扩散至空气中,在水银液面上方充人少量水,其高度可忽略不计。已知当地大气压力为,试求管路处流体的压力。解过管右侧的水银面作水平面一例附图‘,则。根据流体静力学基本方程可得+于是。式中取则由计算结果可知,该处流体的压力低于大气压力,故该处流体的真空度为双液管微压差计图为双液管微压差计。
此压差计用于测量压力较小的场合。由式可以看出,当所合金钢管测量的压力差较小时,管压差计的读数也较小,影响了测量的精度。在此情况下,改用双液臂微压计可以大大提高测量的准确性。双液管微压差计是在管的上方增设两个小室,装人密度很接近且不互溶的两种指示液和。由于小室的横截面远大于管截面,故即使下方指示液的高差很大,两小室内的指示液的液面仍能基本上维图双液持等高。于是压力差可用下式计算管徽压计由上式知,只要所选择的两种指示液与的密度差足够小,就能使读数达到较大的值。如果双液压差计小室内液面差不可忽略时,式可写成+式中一为小室的液雨差侣一管内径:—小室内径。
此外,将普通管压差计倾斜放置,也可以达到放大读数之效果,称为倾斜管压差计。例用管压差计测量水平管道内某气体在两戴面上的压力差,指示液为水,其密度为,读数为。为了提高测量精度,改用双液管微压差计,指示液是含乙醇的水溶液,密度为,指示液为煤油,密度为问读数可以故大到多少?解:用管压差计测量气体的压力差时,可根据式计算用管微压差计测量气体的压力差时,可根据式计算采用合金钢管两种压差计所测量的压力差为同一数值,据此将上二式联立,可得'将题给已知量代人上式'结果表明,压差计的读数是原来读数的倍。二液位的测量化工生产中,经常要测量和控制各种设备和容器内的液位。液位的测量同样是依据静止液体内部的压力变化规律。原始液位计是在容器器壁的下部及液面上方处各开一小孔,用玻璃管将两孔相连接。玻璃管内示出的液面高度即为容器内的高度。这种构造易于破损且不便于远距离观测。为基于流体静力学原理的液位计。