压力被定义为单位面积的力,而测量低气压的最准确的方法是平衡已知重量的液体柱,并测量液体柱的高度平衡。常用的测量单位是英寸汞柱(英寸)使用汞作为流体,和英寸的水(英寸)以水或油为流体。
图2-1。在它最简单的形式,压力计是一个U管,大约一半充满液体。当管子两端打开时,液体在每条腿上都处于相同的高度。
图2-2。当正压力施加在一条管上时,液体就会被压在这条管上,而在另一条管上。高度的差异,“h”,是在零以上和零下的读数之和,表示压力。
图2-3。当真空作用在一条管上时,液体在这条管上升,然后另一条管下降。高度的差异,“h”,是在零以上和零下的读数之和,表示真空的读数。
使用这一原理的仪器称为压力计。最简单的形式是基本的和众所周知的U管压力计.(图2-1)。当一侧向大气开放时,该装置指示两种压力(差压)之间的差异,或单压力与大气之间的差异(表压力)。如果U管被水填充到中途点,在其中一个柱上施加空气压力,流体就会被置换。这样,水柱的一条管就会上升,另一条就会下降。高度“h”的差值表示水柱的压强(以英寸为单位),它是中点以上和以下读数的总和。
图2-4。在左侧,对井内和指示管中的流体施加等压。读数是零。在右边,对井中的液体施加了一个正的压力,使水位稍微下降。指示管的液位已大幅度上升。在指示管中,直接从液位刻度处读取读数。水井水位的下降已补偿了刻度。
U管压力计是一个主要的标准,因为无论管内径的变化,两柱之间的高度差异始终是压力的真实指示。这一原理甚至使Dwyer Slack Tube® r卷起压力计与实验室仪器一样精确。这为原本可能不得不登上一架60英寸长的硬质玻璃U管压力计的人提供了真正的便利。
压力计设计的变化
为了克服在两个不同位置的读数U管的要求,开发了井型压力计。参见图2-4。贮液器(井)可以做得足够大,使得储层的水平变化可以忽略不计,或者可以对储层液位变化补偿尺度。为了更实用的仪器,DWEYER井式压力计使用精密的钻孔井,需要大约10%度的校正井滴效应,从而避免过大和笨重的贮液器。
图3-1。在左边,在井中的液体和指示管上施加等压。读数是零。在右边,一个正的压力施加在指示管中的液体上,把它向下推到与压力相等的一个点。井内的液位按比例上升。倾斜的指示管打开了刻度,以允许更精确的读数压力。
为了提高和扩大可读性,某些DWYER U型和井式压力计配有0.826 sp.gr..为了进一步提高可读性和灵敏度,井式压力计指示管是倾斜的,如图3-1所示,在给定的压差情况下,在管道上引起更大的线性运动。倾斜压力计常被称为牵引器,因为它被广泛地用于确定锅炉进水和烟道中的过水量。
要使倾斜压力计成为主要设备,斜管必须是直的和均匀的。Dwyer精密机械实体塑料结构已应用于工业公认的一条基本的倾斜和倾斜垂直的坚固压力计生产线。
图3-2。在左侧,井内液体压力和指示管压力相等,读数为零。当指示管对液体施加正压时,管内液位下降,井内液位略有上升。阅读是直接的,因为在井中补偿了刻度的水平变化。
倾斜压力计和垂直压力计的结合在空气运动测定中是非常有用的。见图3-2.在风速测量中,采用倾斜标度,通常可达1"W.c.(1"W.c.速度压力=4000FPM)。在Dwyer Durablock倾斜垂直仪器中,此刻度与允许测量高压读数的垂直剖面相结合,通常为1"W.c.到5至10”W.C.。垂直截面主要用于确定倾斜截面范围以上的静压。