U型管原理是什麽

它是由兩根測量管構成，通過測量管內工作液柱的高度差h，即可計算出待測壓力P的值。液柱的壹側需用抽真空等方法使其上的壓力P0比起待測壓力P來。可以忽略不計，這種壓力計的精度和測量下限，主要取決於如何測準液柱面的高度差h和測量h的精度，以及工作液體的密度。

測量h的方法很多，如直接用刻度尺測量，用測高儀、點接觸測微計、光學幹涉法等等，其中幹涉法的精度最高。工作液體最早采用的是汞，而在真空測量中為向低壓量程擴展，也常用飽和蒸氣壓低且密度和粘度小的油類。這種壓力計可測量低、中真空。

U型管中盛有液體汞，根據液體靜力學的平衡原理，U型管A—A’截面上的流體靜力學平衡公式為：

P+（H+h）ρ1=Hρ3+hρ2+P0?（1）

式中：

P——被測壓力；

ρ1ρ2?——充液ρ3上面的保護介質或空氣的密度；

ρ?3——充液為水銀或水、酒精等的密度；

P0——大氣壓；

h——充液高位面到被測壓力P的連接口處高度。

由式（1）得： P=P0+h（ρ2壹ρ1）+H（ρ3壹ρ1）

相對壓力： P=P壹P0=h（ρ2壹ρ1）+H（ρ3壹p1）

當ρ1=ρ2時：P=H（ρ3壹ρ1）（2）

式（2）表明，相對壓力P正比於液柱高度H，這是液柱式壓力計測量壓力基本原理。

在實際測量中，有時不能忽略液面上介質或保護液所受重力的作用。遇到這種情況時，應該在U型管兩邊同壹截面上寫出流體靜力學平衡公式，然後求出被測壓力P，這壹點在測量微壓力或微偏差時應特別註意。

擴展資料：

使用U型管壓力計時，由於毛細管和液體表面的張力的作用，會引起管內的液面呈彎月狀，給讀數造成誤差，為了減小此類誤差，制作U型管時管徑不能選得太細。壹般用水作工作液體時，管子內徑不得小於8mm。用水銀作工作液體時，管內徑不小於5mm。

U型管壓力計標尺每個分格是lmm，每次讀數的最大誤差為分格的壹半。而U型管壓力計兩個管子需分別讀數，所以可能的讀數誤差為±lmm（相當於9.8Pa）。為了減少誤差和只進行壹次讀數，可以使用杯型壓力計。

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