Теоретическое обоснование. Гидростатическим давлением называют нормальное сжимающее напряжение в неподвижной жидкости, т.е

Гидростатическим давлением называют нормальное сжимающее напряжение в неподвижной жидкости, т.е. силу, действующую на единицу площади поверхности. За единицу измерения давления в международной системе принят паскаль (Па = Н/м2).

Различают абсолютное, атмосферное, манометрическое, вакуумметрическое давления. Абсолютное (полное) давление p отсчитывается от абсолютного вакуума. Атмосферное давление Р_a создается силой тяжести воздуха атмосферы и принимается в обычных условиях равным 101325 Па или 760 мм рт. ст. Избыток давления над атмосферным называют манометрическим (избыточным) давлением (Р_м = Р_a – Р).

Приборы для измерения атмосферного давления назвали барометрами, манометрического – манометрами, вакуума – вакуумметрами. По принципу действия и типу рабочего элемента приборы бывают жидкостными, механическими и электрическими. Жидкостные приборы исторически стали применяться первыми. Их действие основано на принципе уравновешивания измеряемого давления Р силой тяжести столба жидкости высотой h в приборе:

Р = ρgh,

где ρ – плотность жидкости, g – ускорение свободного падения.

Поэтому величина давления может быть выражена высотой столба жидкости h (мм рт. ст., м вод. ст.). Преимуществами жидкостных приборов являются простота конструкции и высокая точность, однако они удобны только при измерении небольших давлений. В механических приборах измеряемое давление вызывает деформацию чувствительного элемента (трубка, мембрана, сильфон), которая с помощью специальных механизмов передается на указатель. Недостатком таких приборов является инерционность, что не позволяет использовать их для измерения мгновенного значения давления в быстропротекающих процессах.

В электрических приборах воспринимаемое чувствительным элементом давление преобразуется в электрический сигнал. Сигнал регистрируется показывающим (вольтметр, амперметр) или пишущим (самописец, осциллограф) приборами. В последнем случае можно фиксировать давление при быстропротекающих процессах.

Абсолютное давление в любой точке покоящейся жидкости определяется по основному уравнению гидростатики:

Р = Р₀ + ρgH,

где Р₀ – абсолютное давление на свободной поверхности жидкости; ρ –плотность жидкости; Н – глубина погружения точки под свободной поверхностью.

В работе вычисляется давление в заданной точке (например, на дне резервуара) через показания различных приборов и затем сравниваются результаты, полученные двумя путями.