Опытная установка (рис. 1.1) состоит из металлического герметично закрытого резервуара 1 с жидкостью (водой), в боковой стенке которого имеются отверстия для присоединения измерительных приборов: пьезометров 2, манометра 3 и водомерного стекла 4, показывающего положение уровня воды в баке 1. Различное давление воздуха над поверхностью жидкости создается с помощью насоса, присоединяемого к нипельному устройству 6 в крышке бака. Величина давления на поверхности жидкости измеряется манометром 7 или вакууметром 8. Для измерения малых вакуумметрических давлений, когда пользование шкалой механического вакуумметра 8 затруднительно, к воздушному пространству над жидкостью присоединен жидкостный вакуумметр – обратный пьезометр 9. Вблизи пьезометров и у водомерного стекла поставлены рейки со шкалами.
Рис. 1.1. Схема лабораторной
установки [13]
| 4. Порядок проведения опытов. Измерение гидростатического давления производится на свободной поверхности (в замкнутой воздушной области) и внутри жидкости в точках 1 и 1', лежащих в одной горизонтальной плоскости. Работа выполняется для трех вариантов давления на свободной поверхности. |
1. Давление на свободной поверхности жидкости равно атмосферному (
), то есть кран 
ниппельного устройства 6 сообщается с окружающей атмосферой (открыт).
Снимаются показания: избыточное давление 
в точке 1' – по манометру 3 и пьезометрическая высота 
в этой же точке – по пьезометру; глубина погружения 
точки 1 под уровень свободной поверхности – по водомерному стеклу 4.
Все замеры заносятся в таблицу и показываются с обозначениями на схеме (рис. 1.2, а).
2. Давление в воздушном пространстве над свободной поверхностью устанавливается больше атмосферного (
). Кран закрыт; кран 
открыт, и с помощью насоса воздух нагнетается в замкнутое пространство над свободной поверхностью жидкости до получения некоторого избыточного давления 
, после чего все краны перекрываются.
Измеряется избыточное давление на поверхности жидкости и вблизи дна сосуда – по показаниям манометров 3 и 7, пьезометрическая высота для точки 1 и глубина погружения этой точки.
Все замеры заносятся в таблицу и на схему (рис. 1.2, б).
Рис.1.2. Схемы лабораторной установки с результатами измерений [13]
3. Давление на свободной поверхности устанавливается меньше атмосферного (
).
Кран закрыт, кран открыт, и с помощью насоса воздух частично отсасывается из сосуда до получения некоторого разряжения под крышкой сосуда.
Измеряется вакуум на поверхности жидкости, избыточное давление в точках 1 и 1' вблизи дна сосуда манометром 3 и пьезометром 2, глубина погружения точек 1 и 1'.
При малом разряжении воздуха в сосуде над свободной поверхностью механический вакуумметр не позволяет взять точное показание, поэтому величину вакуума можно измерить с помощью обратного пьезометра 9, опущенного в бачок с жидкостью. При наличии вакуума жидкость поднимается по обратному пьезометру на вакуумметрическую высоту 
.
Все замеры заносятся в таблицу и показываются с обозначениями на схеме (рис. 1.2, в).
При проведении опытов следует убедиться, что величина статического напора для всех точек жидкости в каждом опыте одинакова.
При сравнительно небольших давлениях трудно взять точное значение давления по механическим манометрам 3 и 7. Поэтому, чтобы избежать неточностей и расхождений в результатах обработки, следует еще во время опыта, перед записью в журнал, сверить показания манометра и пьезометра, имея ввиду, что пьезометр дает точное показание величины давления. Для этого надо знать (или заранее определить), сколькими метрами водяного столба уравновешивается давление, равное одной технической атмосфере.
