压力计

U型管压力计

U型管压力计是历史最悠久的测量压强仪器。它在用于真空测量中属于绝对真空计，可作为真空计量标准。它的典型原理结构如右图所示。它是由两根测量管构成，通过测量管内工作液柱的高度差h，即可计算出待测压力P的值。液柱的一侧需用抽真空等方法使其上的压力P0比起待测压力P来。可以忽略不计，这种压力计的精度和测量下限，主要取决于如何测准液柱面的高度差h和测量h的精度，以及工作液体的密度。测量h的方法很多，如直接用刻度尺测量，用测高仪、点接触测微计、光学干涉法等等，其中干涉法的精度最高。工作液体最早采用的是汞，而在真空测量中为向低压量程扩展，也常用饱和蒸气压低且密度和粘度小的油类。这种压力计可测量低、中真空。

U型管中盛有液体汞，根据液体静力学的平衡原理，U型管A—A’截面上的流体静力学平衡公式为：

P+（H+h）ρ1=Hρ3+hρ2+P0（1）

公式计算用图

式中： P——被测压力；ρ1ρ2——充液ρ3上面的保护介质或空气的密度；

ρ3——充液为水银或水、酒精等的密度；P0——大气压；h——充液高位面到被测压力P的连接口处高度。

由式（1）得： P=P0+h（ρ2一ρ1）+H（ρ3一ρ1）

相对压力： P=P一P0=h（ρ2一ρ1）+H（ρ3一p1）

当ρ1=ρ2时：P=H（ρ3一ρ1） （2）

式（2）表明，相对压力P正比于液柱高度H，这是液柱式压力计测量压力基本原理。

在实际测量中，有时不能忽略液面上介质或保护液所受重力的作用。遇到这种情况时，应该在U型管两边同一截面上写出流体静力学平衡公式，然后求出被测压力P，这一点在测量微压力或微偏差时应特别注意。1

使用U型管压力计时，由于毛细管和液体表面的张力的作用，会引起管内的液面呈弯月状，给读数造成误差，为了减小此类误差，制作U型管时管径不能选得太细。一般用水作工作液体时，管子内径不得小于8mm。用水银作工作液体时，管内径不小于5mm。U型管压力计标尺每个分格是lmm，每次读数的最大误差为分格的一半。而U型管压力计两个管子需分别读数，所以可能的读数误差为±lmm（相当于9.8Pa）。为了减少误差和只进行一次读数，可以使用杯型压力计。

安装

U型管组装时，应将与单动滑阀连接的．法兰留成活口，点焊于管段上，以便U型管安装时调整法兰的水平度及找正管段。

U型管和单动滑阀连接的法兰，安装后其水平度偏差应不大于1毫米/米，一般施焊前，在法兰找正后于焊口四周用4~6块立筋板对称加固。施焊时采用分段对称跳焊的方法，每段长以100~200毫米为宜。焊接的同时宜随时检查法兰面的水平度并及时校正。

U型管的安装，应根据两器安装后的实际安装位置配安，U型管分段安装时应控制各管段的轴线方向。

U型管安装后，其水平段标高偏差不大于±10毫米。