Тарирование микроманометров
Лабораторная
работа № 2
Тарирование
микроманометров
Цель данной работы заключается: в определении
коэффициента различных микроманометров путем их сравнения с эталонным, К для
которого неизвестно. Сравнить полученные результаты с работай №1. Применить
более точный метод определения величины К.
Теоретическая часть:
На рисунке №1 представлена схема установки для
тарирования микроманометров. Воспользовавшись формулой (1), величина
коэффициента К не будет точно определена так как данная формула не учитывает
капиллярные силы, так же при измерении d
и D всегда могут быть
погрешности из-за неточности калибрования стеклянной трубки и бачка.
(1)
где d и D - диаметры
стеклянной трубки и бачка.
Именно по этому , К определяется из
опыта, сравнивая показания микроманометра с известным значением К, называемого
эталонным[1] и показанием [2,3,4] микроманометра, подлежащего испытанию,
называемого тарируемым. Микроманометры соединяются согласно рисунку №1, с
помощью аспиратора [5] сообщается одинаковая разность давлений.Р2-Р1.
В формулах которые мы используем для
расчета величины, относящиеся к эталону, снабжены значком «э», а тарируемому -
«т». Аспиратором создается некоторое разряжение и поэтому в обоих
микроманометрах разность давлений будет Рα - Р, где Рα давление
атмосферы, а 
- давление
в аспираторе и измерительных коленах микроманометров.
Отвинчивая винт аспиратора,
последовательно создают ряд фиксированных разряжений и одновременно делают
отсчеты по измерительным трубкам эталонного и тарируемого микроманометров. Так
как каждый отсчет по микроманометрам может иметь свои случайные ошибки, то при
выполнении работы, сводящейся к нахождению величины 
, необходимо
взять несколько пар (не менее 3-х) отсчетов, фиксируя давления через каждые 5-7
мм.
Записи производить в виде таблицы.
По таблице составить диаграмму испытаний и по ней графически определить среднее
значение коэффициента тарируемого микроманометра . (рис. 2)
Построение такой диаграммы
необходимо для того, чтобы убедиться что зависимость линейная или близкая к ней
(2).
(2).
Точнее коэффициент можно
определить следующим путем. Так как измеряемая обоими микроманометрами разность
давлений одинакова, то для каждой пары отсчетов можно написать
(3).
где
Если 
линейно зависит от 
, то К -
постоянная величина. Пусть эта линейная зависимость будет иметь вид:
(4).
где
(5).
Найдем угловой коэффициент «a» этой
прямой, потребовав, чтобы сумма квадратов отклонений ординат прямой линии от
ординат опытных точек при одинаковых абсциссах имела минимальное значение, т.
е. были минимальными
Взяв производную по «а» приравняв ее
нулю, получим:
И, следовательно, по этому способу
(6).
микроманометр
тарирование разряжение
Описанный в этой работе метод, в
отличие от метода работы №1, называется вторичным.
Результат работы представляется в
виде протокола наблюдений с соответствующей таблицей отсчетов, диаграммы
зависимости и (рис. 2) и
рассчитанных по формуле (1) значений 
.
Рабочие формулы:
Практическая часть:
Аппаратура:
1. Микроманометры и спирт для наполнения их
с неизвестной величиной γ;
2. Аспиратор для получения пониженного или
повышенного давления в измерительных трубках микроманометров;
. Резиновые шланги для соединения трубок
микроманометров.
- Необходимо изучить механизм установки,
зафиксировать начальные показания манометра hоэ и hот (для трех манометров).
Снять показания манометров для трех углов
наклона измерительной трубки микроманометра (Sinα
= 0,2; 0,4; 0,6), полученные результаты занести в протокол ,и воспользовавшись
рабочей формулой посчитать коэффициент К.
- Построить графики зависимости Δhэ
от Δhт.
Протокол№1.
Эталонный манометр №766.
Тарируемый манометр №580.
γЭ =
γТ
= 0,8095 г/см3.α = 0,2
|
h0т
|
h0э
|
hэ мм
|
(h-
h0)э
|
hт мм
|
(h-
h0)т
|
(h-
h0)2э
|
(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Σ(h-
h0)2э
|
Σ(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Кт
|
|
13
|
16
|
22
|
6
|
19
|
6
|
36
|
36
|
29052
|
31918
|
0,9102
|
|
|
33
|
17
|
32
|
19
|
289
|
323
|
|
|
|
|
|
40
|
24
|
40
|
27
|
576
|
648
|
|
|
|
|
|
46
|
30
|
46
|
33
|
900
|
990
|
|
|
|
|
|
55
|
39
|
56
|
43
|
1521
|
1677
|
|
|
|
|
|
60
|
44
|
62
|
49
|
1936
|
2156
|
|
|
|
|
|
67
|
51
|
69
|
56
|
2601
|
2856
|
|
|
|
|
|
76
|
60
|
79
|
66
|
3600
|
3960
|
|
|
|
|
|
85
|
69
|
89
|
76
|
4761
|
5244
|
|
|
|
|
|
92
|
76
|
97
|
84
|
5776
|
6384
|
|
|
|
|
|
100
|
84
|
104
|
91
|
7056
|
7644
|
|
|
|
Протокол№2.α
= 0,4
|
h0т
|
h0э
|
hэ мм
|
(h-
h0)э
|
hт мм
|
(h-
h0)т
|
(h-
h0)2э
|
(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Σ(h-
h0)2э
|
Σ(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Кт
|
|
5
|
8
|
20
|
12
|
13
|
8
|
144
|
96
|
314458
|
327983
|
0,959
|
|
|
28
|
20
|
29
|
24
|
400
|
480
|
|
|
|
|
|
36
|
28
|
36
|
31
|
784
|
868
|
|
|
|
|
|
45
|
37
|
45
|
40
|
1369
|
1480
|
|
|
|
|
|
52
|
44
|
51
|
46
|
1936
|
2024
|
|
|
|
|
|
60
|
52
|
60
|
55
|
2704
|
2860
|
|
|
|
|
|
67
|
59
|
70
|
65
|
3481
|
3835
|
|
|
|
|
|
80
|
72
|
85
|
80
|
5184
|
5760
|
|
|
|
|
|
94
|
86
|
95
|
90
|
7396
|
7740
|
|
|
|
|
|
100
|
92
|
102
|
97
|
8464
|
8924
|
|
|
|
|
|
107
|
99
|
111
|
106
|
9801
|
10494
|
|
|
|
|
|
114
|
106
|
118
|
113
|
11236
|
11978
|
|
|
|
|
|
121
|
113
|
123
|
118
|
12769
|
13334
|
|
|
|
|
|
129
|
121
|
130
|
125
|
14641
|
15125
|
|
|
|
|
|
137
|
129
|
141
|
136
|
16641
|
17544
|
|
|
|
|
|
144
|
136
|
145
|
140
|
18496
|
19040
|
|
|
|
|
|
151
|
143
|
153
|
148
|
20449
|
21164
|
|
|
|
|
|
158
|
150
|
161
|
156
|
22500
|
23400
|
|
|
|
|
|
166
|
158
|
170
|
165
|
24964
|
26070
|
|
|
|
|
|
175
|
167
|
180
|
175
|
27889
|
29225
|
|
|
|
|
|
185
|
177
|
187
|
182
|
31329
|
32214
|
|
|
|
|
|
192
|
184
|
197
|
192
|
33856
|
35328
|
|
|
|
|
|
203
|
195
|
205
|
200
|
38025
|
39000
|
|
|
|
Протокол№3.α
= 0,6
|
h0т
|
h0э
|
hэ мм
|
(h-
h0)э
|
hт мм
|
(h-
h0)т
|
(h-
h0)2э
|
(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Σ(h-
h0)2э
|
Σ(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Кт
|
|
11
|
15
|
25
|
10
|
22
|
11
|
100
|
110
|
332027
|
343915
|
0,96543
|
|
|
37
|
22
|
31
|
20
|
484
|
440
|
|
|
|
|
|
45
|
30
|
43
|
32
|
900
|
960
|
|
|
|
|
|
52
|
37
|
50
|
39
|
1369
|
1443
|
|
|
|
|
|
58
|
43
|
56
|
45
|
1849
|
1935
|
|
|
|
|
|
68
|
53
|
67
|
56
|
2809
|
2968
|
|
|
|
|
|
75
|
60
|
76
|
65
|
3600
|
3900
|
|
|
|
|
|
82
|
67
|
82
|
71
|
4489
|
4757
|
|
|
|
|
|
89
|
87
|
76
|
5476
|
5624
|
|
|
|
|
|
98
|
83
|
96
|
85
|
6889
|
7055
|
|
|
|
|
|
106
|
91
|
105
|
94
|
8281
|
8554
|
|
|
|
|
|
113
|
98
|
111
|
100
|
9604
|
9800
|
|
|
|
|
|
120
|
105
|
121
|
110
|
11025
|
11550
|
|
|
|
|
|
127
|
112
|
127
|
116
|
12544
|
12992
|
|
|
|
|
|
134
|
119
|
135
|
124
|
14144
|
14756
|
|
|
|
|
|
142
|
127
|
145
|
134
|
16129
|
17018
|
|
|
|
|
|
159
|
144
|
152
|
141
|
20736
|
20304
|
|
|
|
|
|
165
|
150
|
161
|
150
|
22500
|
22500
|
|
|
|
|
|
173
|
158
|
177
|
166
|
24964
|
26228
|
|
|
|
|
|
180
|
165
|
182
|
171
|
27225
|
28215
|
|
|
|
|
|
187
|
172
|
190
|
179
|
29584
|
30788
|
|
|
|
|
|
195
|
180
|
200
|
189
|
32400
|
34020
|
|
|
|
|
|
205
|
190
|
210
|
199
|
36100
|
37810
|
|
|
|
|
|
212
|
197
|
215
|
204
|
38809
|
40188
|
|
|
|
Протокол№4.α
= 0,2
Эталонный манометр №766.
Тарируемый манометр №344.
γЭ =
γТ
= 0,8095 г/см3.
|
h0т
|
h0э
|
hэ мм
|
(h-
h0)э
|
hт мм
|
(h-
h0)т
|
(h-
h0)2э
|
(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Σ(h-
h0)2э
|
Σ(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Кт
|
|
15
|
16
|
22
|
6
|
20
|
5
|
36
|
30
|
29052
|
29579
|
0,982183
|
|
|
33
|
17
|
30
|
15
|
289
|
255
|
|
|
|
|
|
40
|
24
|
38
|
23
|
576
|
552
|
|
|
|
|
|
46
|
30
|
43
|
28
|
900
|
840
|
|
|
|
|
|
55
|
39
|
52
|
37
|
1521
|
1443
|
|
|
|
|
|
60
|
44
|
60
|
45
|
1936
|
1980
|
|
|
|
|
|
67
|
51
|
63
|
48
|
2601
|
2448
|
|
|
|
|
|
76
|
60
|
70
|
55
|
3600
|
3300
|
|
|
|
|
|
85
|
69
|
94
|
79
|
4761
|
5451
|
|
|
|
|
|
92
|
76
|
98
|
83
|
5776
|
6308
|
|
|
|
|
|
100
|
84
|
98
|
83
|
7056
|
6972
|
|
|
|
Протокол№5.α
= 0,4
|
h0т
|
h0э
|
hэ мм
|
(h-
h0)э
|
hт мм
|
(h-
h0)т
|
(h-
h0)2э
|
(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Σ(h-
h0)2э
|
Σ(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Кт
|
|
6
|
8
|
20
|
12
|
17
|
11
|
144
|
132
|
314458
|
325381
|
0,96643
|
|
|
28
|
20
|
30
|
24
|
400
|
480
|
|
|
|
|
|
36
|
28
|
36
|
30
|
784
|
840
|
|
|
|
|
|
45
|
37
|
45
|
39
|
1369
|
1443
|
|
|
|
|
|
52
|
44
|
50
|
44
|
1936
|
1936
|
|
|
|
|
|
60
|
52
|
63
|
57
|
2704
|
2964
|
|
|
|
|
|
67
|
59
|
73
|
67
|
3481
|
3953
|
|
|
|
|
|
80
|
72
|
87
|
81
|
5184
|
5832
|
|
|
|
|
|
94
|
86
|
95
|
89
|
7396
|
7654
|
|
|
|
|
|
100
|
92
|
100
|
94
|
8464
|
8648
|
|
|
|
|
|
107
|
99
|
108
|
102
|
9801
|
10098
|
|
|
|
|
|
114
|
106
|
114
|
108
|
11236
|
11448
|
|
|
|
|
|
121
|
113
|
123
|
117
|
12769
|
13221
|
|
|
|
|
|
129
|
121
|
133
|
127
|
14641
|
15367
|
|
|
|
|
|
137
|
129
|
141
|
135
|
16641
|
17415
|
|
|
|
|
|
144
|
136
|
147
|
141
|
18496
|
19176
|
|
|
|
|
|
151
|
143
|
152
|
146
|
20449
|
20878
|
|
|
|
|
|
158
|
150
|
160
|
154
|
22500
|
23100
|
|
|
|
|
|
166
|
158
|
171
|
165
|
24964
|
26070
|
|
|
|
|
|
175
|
167
|
179
|
173
|
27889
|
28891
|
|
|
|
|
|
185
|
177
|
187
|
181
|
31329
|
32037
|
|
|
|
|
|
192
|
184
|
193
|
187
|
33856
|
34408
|
|
|
|
|
|
203
|
195
|
208
|
202
|
38025
|
39390
|
|
|
|
Протокол№6.α
= 0,6
|
h0т
|
h0э
|
hэ мм
|
(h-
h0)э
|
hт мм
|
(h-
h0)т
|
(h-
h0)2э
|
(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Σ(h-
h0)2э
|
Σ(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Кт
|
15
|
25
|
10
|
21
|
8
|
100
|
80
|
332027
|
341344
|
0,972705
|
|
|
37
|
22
|
30
|
17
|
484
|
374
|
|
|
|
|
|
45
|
30
|
41
|
28
|
900
|
840
|
|
|
|
|
|
52
|
37
|
49
|
36
|
1369
|
1332
|
|
|
|
|
|
58
|
43
|
55
|
42
|
1849
|
1806
|
|
|
|
|
|
68
|
53
|
66
|
53
|
2809
|
2809
|
|
|
|
|
|
75
|
60
|
76
|
63
|
3600
|
3780
|
|
|
|
|
|
82
|
67
|
84
|
71
|
4489
|
4757
|
|
|
|
|
|
89
|
74
|
90
|
77
|
5476
|
5698
|
|
|
|
|
|
98
|
83
|
94
|
81
|
6889
|
6723
|
|
|
|
|
|
106
|
91
|
103
|
90
|
8281
|
8190
|
|
|
|
|
|
113
|
98
|
110
|
97
|
9604
|
9506
|
|
|
|
|
|
120
|
105
|
124
|
111
|
11025
|
11655
|
|
|
|
|
|
127
|
112
|
128
|
115
|
12544
|
12880
|
|
|
|
|
|
134
|
119
|
138
|
125
|
14144
|
14875
|
|
|
|
|
|
142
|
127
|
144
|
131
|
16129
|
16637
|
|
|
|
|
|
159
|
144
|
151
|
138
|
20736
|
19872
|
|
|
|
|
|
165
|
150
|
168
|
155
|
22500
|
23250
|
|
|
|
|
|
173
|
158
|
176
|
163
|
24964
|
25754
|
|
|
|
|
|
180
|
165
|
181
|
168
|
27225
|
27720
|
|
|
|
|
|
187
|
172
|
192
|
179
|
29584
|
30788
|
|
|
|
|
|
195
|
180
|
202
|
189
|
32400
|
34020
|
|
|
|
|
|
205
|
190
|
212
|
199
|
36100
|
37810
|
|
|
|
|
|
212
|
197
|
217
|
204
|
38809
|
40188
|
|
|
|
Протокол№7.
Эталонный манометр №766.
Тарируемый манометр №773.
γЭ =
γТ
= 0,8095 г/см3.
Sinα
= 0,2
|
h0т
|
h0э
|
hэ мм
|
(h-
h0)э
|
hт мм
|
(h-
h0)т
|
(h-
h0)2э
|
(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Σ(h-
h0)2э
|
Σ(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Кт
|
|
11
|
16
|
22
|
6
|
18
|
8
|
36
|
48
|
29052
|
32918
|
0,882557
|
|
|
33
|
17
|
24
|
21
|
289
|
357
|
|
|
|
|
|
40
|
24
|
32
|
29
|
576
|
696
|
|
|
|
|
|
46
|
30
|
39
|
35
|
900
|
1050
|
|
|
|
|
|
55
|
39
|
48
|
45
|
1521
|
1755
|
|
|
|
|
|
60
|
44
|
58
|
51
|
1936
|
2244
|
|
|
|
|
|
67
|
51
|
63
|
58
|
2601
|
2958
|
|
|
|
|
|
76
|
60
|
69
|
68
|
3600
|
4080
|
|
|
|
|
|
85
|
69
|
80
|
78
|
4761
|
5382
|
|
|
|
|
|
92
|
76
|
88
|
86
|
5776
|
6536
|
|
|
|
|
|
100
|
84
|
99
|
93
|
7056
|
7812
|
|
|
|
Протокол№8.α
= 0,4
|
h0т
|
h0э
|
hэ мм
|
(h-
h0)э
|
hт мм
|
(h-
h0)т
|
(h-
h0)2э
|
(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Σ(h-
h0)2э
|
Σ(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Кт
|
|
8
|
8
|
20
|
12
|
18
|
10
|
144
|
120
|
314458
|
307493
|
1,0223
|
|
|
28
|
20
|
24
|
16
|
400
|
320
|
|
|
|
|
|
36
|
28
|
32
|
24
|
784
|
672
|
|
|
|
|
|
45
|
37
|
41
|
33
|
1369
|
1221
|
|
|
|
|
|
52
|
44
|
48
|
40
|
1936
|
1760
|
|
|
|
|
|
60
|
52
|
57
|
49
|
2704
|
2548
|
|
|
|
|
|
67
|
59
|
64
|
56
|
3481
|
3304
|
|
|
|
|
|
80
|
72
|
76
|
68
|
5184
|
4896
|
|
|
|
|
|
94
|
86
|
89
|
81
|
7396
|
6966
|
|
|
|
|
|
100
|
92
|
97
|
89
|
8464
|
8188
|
|
|
|
|
|
107
|
99
|
102
|
94
|
9801
|
9306
|
|
|
|
|
|
114
|
106
|
110
|
102
|
11236
|
10812
|
|
|
|
|
|
121
|
113
|
118
|
110
|
12769
|
12430
|
|
|
|
|
|
129
|
121
|
125
|
117
|
14641
|
14157
|
|
|
|
|
|
137
|
129
|
134
|
126
|
16641
|
16254
|
|
|
|
|
|
144
|
136
|
143
|
135
|
18496
|
18360
|
143
|
149
|
141
|
20449
|
20163
|
|
|
|
|
|
158
|
150
|
155
|
147
|
22500
|
22050
|
|
|
|
|
|
166
|
158
|
163
|
155
|
24964
|
24490
|
|
|
|
|
|
175
|
167
|
173
|
165
|
27889
|
27555
|
|
|
|
|
|
185
|
177
|
183
|
174
|
31329
|
30798
|
|
|
|
|
|
192
|
184
|
190
|
182
|
33856
|
33488
|
|
|
|
|
|
203
|
195
|
201
|
193
|
38025
|
37635
|
|
|
|
Протокол№9.α
= 0,6
|
h0т
|
h0э
|
hэ мм
|
(h-
h0)э
|
hт мм
|
(h-
h0)т
|
(h-
h0)2э
|
(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Σ(h-
h0)2э
|
Σ(h-
h0)т
* (h-
h0)э
|
Кт
|
|
13
|
15
|
25
|
10
|
22
|
9
|
100
|
90
|
332027
|
338413
|
0,98113
|
|
|
37
|
22
|
34
|
21
|
484
|
462
|
|
|
|
|
|
45
|
30
|
43
|
30
|
900
|
900
|
|
|
|
|
|
52
|
37
|
49
|
36
|
1369
|
1332
|
|
|
|
|
|
58
|
43
|
54
|
41
|
1849
|
1763
|
|
|
|
|
|
68
|
53
|
62
|
49
|
2809
|
2597
|
|
|
|
|
|
75
|
60
|
77
|
64
|
3600
|
3840
|
|
|
|
|
|
82
|
67
|
85
|
72
|
4489
|
4824
|
|
|
|
|
|
89
|
74
|
91
|
78
|
5476
|
5772
|
|
|
|
|
|
98
|
83
|
96
|
83
|
6889
|
6889
|
|
|
|
|
|
106
|
91
|
102
|
89
|
8281
|
8099
|
|
|
|
|
|
113
|
98
|
108
|
95
|
9604
|
9310
|
|
|
|
|
|
120
|
105
|
117
|
104
|
11025
|
10920
|
|
|
|
|
|
127
|
112
|
129
|
116
|
12544
|
12992
|
|
|
|
|
|
134
|
119
|
136
|
123
|
14144
|
14637
|
|
|
|
|
|
142
|
127
|
141
|
128
|
16129
|
16256
|
|
|
|
|
|
159
|
144
|
154
|
141
|
20736
|
20304
|
|
|
|
|
|
165
|
150
|
165
|
152
|
22500
|
22800
|
|
|
|
|
|
173
|
158
|
174
|
161
|
24964
|
25438
|
|
|
|
|
|
180
|
165
|
183
|
170
|
27225
|
28050
|
|
|
|
|
|
187
|
172
|
190
|
177
|
29584
|
30444
|
|
|
|
|
|
195
|
180
|
200
|
187
|
32400
|
33660
|
|
|
|
|
|
205
|
190
|
209
|
196
|
36100
|
37240
|
|
|
|
|
|
212
|
197
|
215
|
202
|
38809
|
39794
|
|
|
|
Вывод
В ходе проделанной работы были определены
коэффициенты различных микроманометров путем сравнения их с эталонным
микроманометром, для которого К неизвестен. А также были построены зависимости Δhэ
от ΔhТ
для каждого измерения.