Содержание

Введение. 3

1. Значение измерения давления в науке, технике, медицине и быту. 6

2. Физические основы понятия давления и его измерения. 9

3. Жидкостные приборы для измерения давления (манометры) 16

4. Механические (деформационные) приборы для измерения давления. 23

5. Электрические и электронные методы измерения давления. 30

6. Специальные методы и приборы для измерения давления в различных условиях. 38

7. Обобщение роли физических законов в развитии методов и приборов для измерения давления. 45

Заключение. 48

Список использованных источников. 50

Введение

Актуальность темы: Давление является одной из фундаментальных физических величин, характеризующих состояние вещества и интенсивность взаимодействия тел. Его измерение имеет критически важное значение в самых разнообразных сферах человеческой деятельности – от фундаментальных научных исследований в физике, химии и метеорологии, где точность данных определяет достоверность моделей и прогнозов, до многочисленных технических приложений в энергетике, машиностроении, нефтегазовой отрасли, авиации и космонавтике, где контроль давления обеспечивает безопасность, эффективность и надежность технологических процессов и систем. В медицине измерение давления, например, артериального или внутриглазного, является неотъемлемой частью диагностики и мониторинга состояния пациентов. Даже в быту мы постоянно сталкиваемся с необходимостью учета давления в водопроводных и отопительных системах, автомобильных шинах и бытовых приборах.

В основе всех существующих методов и приборов для измерения давления лежат конкретные физические законы и явления. Глубокое понимание этих физических принципов необходимо не только для разработки новых, более совершенных измерительных устройств, но и для грамотного выбора, эксплуатации и поверки уже существующих приборов. Актуальность данной курсовой работы обусловлена непрерывным развитием техники и технологий, требующим все более точных, надежных и разнообразных средств измерения давления, а также необходимостью систематизации знаний о физических основах этих средств.

Цель работы: исследовать и систематизировать применение фундаментальных физических законов в различных методах и приборах для измерения давления.

Задачи работы:

Дать определение давлению как физической величине, рассмотреть его виды и основные единицы измерения.

Проанализировать ключевые физические законы (включая закон Паскаля, гидростатический закон, закон Бойля-Мариотта, закон Гука, пьезоэлектрический и пьезорезистивный эффекты, уравнение Бернулли), лежащие в основе функционирования приборов для измерения давления.

Классифицировать существующие приборы для измерения давления по принципу действия, основанному на различных физических явлениях и законах.

Рассмотреть устройство и принцип работы конкретных типов манометров (жидкостных, механических, электрических) и вакуумметров, указав на физические законы, обеспечивающие их функционирование.

Оценить преимущества, недостатки и специфические области применения различных методов измерения давления, исходя из их физических основ.

Объект исследования: процесс измерения давления.

Предмет исследования: физические законы и явления, лежащие в основе методов и приборов для измерения давления, а также конструктивные особенности и принципы действия этих приборов.

Структура работы. Курсовая работа состоит из введения, пяти глав основной части, заключения и списка использованных источников.

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы, определяются цель и задачи исследования, указываются объект и предмет.

В первой главе основной части детально рассматриваются физические основы понятия давления, его виды и единицы измерения, а также фундаментальные физические законы, на которых базируются методы измерения.

Последующие три главы посвящены анализу различных классов приборов для измерения давления: жидкостных (вторая глава), механических (деформационных) (третья глава), электрических и электронных (четвертая глава).

Пятая глава освещает специальные методы и приборы для измерения давления в особых условиях, включая вакуумметрию и измерение динамического давления.

В заключении подводятся итоги проведенного исследования, формулируются основные выводы о роли физических законов в измерении давления и отмечаются возможные перспективы развития данной области.

 

Список использованных источников

1. Аш Ж. Датчики измерительных систем: В 2-х кн. Кн. 1: Пер. с франц. – М.: Мир, 1992. – 480 с.

2. Бриндли К. Датчики. Справочное пособие / Пер. с англ. – М.: Техносфера, 2007. – 288 с.

3. ГОСТ 22520-85Е Датчики давления, разрежения и разности давлений с электрическими аналоговыми выходными сигналами ГСП. Общие технические условия. – М.: Стандартинформ, 2006.

4. Иориш Ю.И. Измерение вибраций. – М.: ГНТИ машиностроительной литературы, 1956. – 384 с.

5. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. – 10-е изд. – М.: ООО ТИД «Альянс», 2004. – 753 с.

6. Китайцев В.А. Техника измерения давления. – М.: Машгиз, 1961. – 264 с.

7. Кузнецов В.А., Ялунина Г.В. Измерения в электронике: Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1998. – 512 с.

8. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1991. – 304 с.

9. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы: Учебник для вузов. – М.: Энергия, 1978. – 704 с.

10. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Том II. Термодинамика и молекулярная физика. – 5-е изд., испр. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. – 544 с.

11. Фарзане Н.Г., Илясов Л.В., Азим-заде А.Ю. Технологические измерения и приборы: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1989. – 456 с.

12. Фролов А.В. Вакуумная техника: Учебное пособие. – СПб.: СПбГУ ИТМО, 2009. – 115 с.

13. Чистяков В.С. Краткий справочник по теплотехническим измерениям. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 256 с.

14. Шапиро Е.З. Основы вакуумной техники: Учебное пособие. – М.: МГИЭМ, 2002. – 165 с.

15. Электрические измерения физических величин: Учеб. пособие для вузов / Под ред. П.В. Новицкого. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1983. – 392 с.