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U形管壓力計的工作原理及誤差分析
1工作原理
圖3一是用U形管測最壓力的原理圖。它的兩個管口分別接壓力P1和P2。當P1=P2時，左右兩管的液體高度相等;當P1>P2時，U形管兩管內的液面便會產生高度差，如圖3 -2所示。根據流體靜力學原理有
式中P -U形管壓力計工作液的密度，kg/m3 ;
g -U形管壓力計所在地的重力加速度，m/S2;
h -U形管左右兩管的液面高度差，m
如果將P2管通大氣壓，即p2= Po，則所測為表壓。由此可見:
(1) U形管壓力計可以檢測兩個被測壓力之間的差值(即差壓)，或檢測某個表壓。
(2)若提高U形管內工作液的密度p，則可擴大儀表量程，但靈敏度降低，即在相同壓力的作用下，h值變小。
2誤差分析
用U形管壓力計進行壓力測量，其誤差主要有:
(1)溫度誤差。這是指由于環境溫度的變化，而引起刻度標尺長度和工作液密度的變化，一般前者可忽略，后者應進行適當修正。例如，當水從10℃變化到20℃時，其密度從 999.8kg/m，減小到998.3kg/m3，相對變化量為0.15%
(2)安裝誤差。安裝時應保證U形管處于嚴格的鉛垂位置，在無壓力作用下兩管液柱應處于標尺零位，否則將產生安裝誤差。例如，U形管傾斜5時，液面高度差相對于實際值要偏大約0.38%。
(3)重力加速度誤差。由原理可知，重力加速度也是影響測量準確度的因素之一。當對壓力測址要求較高時，應準確測出當地的重力加速度，使用地點改變時，也應及時進行修正。
(4)傳壓介質誤差。在實際使用時，一般傳壓介質就是被測壓力的介質。當傳壓介質為氣體時，如果與U形管兩管連接的兩個引壓管的高度差相差較大，而氣體的密度又較大時，必須考慮引壓管內傳壓介質對工作液的壓力作小若溫度變化較大，還需同時考慮傳壓介質的
密度隨溫度變化的影響。當傳壓介質為液體時，除了要考慮上述各因素外，還要注意傳壓介質和工作液不能產生溶解和化學反應等。
(5)讀數誤差。讀數誤差主要是由于U形管內工作液的毛細作用而引起的。山于毛細現象，管內的液柱可產生附加升高或降低，其大小與工作液的種類、溫度和U形管內徑等因素有關。當管內徑大于等于10mm時，U形管單管讀數的最大絕對誤差一般為1mm。此誤差不隨液柱高度而改變，是可以修正的系統誤差。
