Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Manométer építése
- Nyomásmérés
- Hogyan működik
- A nyomás kiszámítása
- Példa: Manométer használata
A manométer lehet bármilyen nyomásmérő eszköz. Eltérő rendelkezés hiányában azonban a „manométer” kifejezés leginkább kifejezetten egy U alakú csőre vonatkozik, amelyet részben folyadék tölt be. Könnyen felépítheti az ilyen típusú manométert egy laboratóriumi kísérlet részeként, hogy bemutassa a légnyomásnak a folyadékoszlopra gyakorolt hatását.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A manométer egy tudományos műszer vagy mérő, amely méri a nyomást.
Manométer építése
Egy egyszerű manométert úgy lehet készíteni, hogy egy átlátszó műanyag csövet színes folyadékkal részlegesen megtölt, hogy a folyadék szintje könnyen megfigyelhető legyen. A csövet ezután U alakba hajlítják, és egyenes helyzetben rögzítik. A folyadék szintjének a két függőleges oszlopban ezen a ponton egyenlőnek kell lennie, mivel azokat ugyanabban a nyomásnak teszik ki. Ezért ezt a szintet megjelölték és azonosították a manométer nulla pontjaként.
Nyomásmérés
A manométert egy mért skálahoz kell elhelyezni, hogy a két oszlop magasságában bármilyen különbség legyen. Ez a magassági különbség közvetlenül felhasználható a különböző vizsgálati nyomások relatív összehasonlítására. Az ilyen típusú manométer felhasználható az abszolút nyomás kiszámítására, ha a folyadék sűrűsége ismert a manométerben.
Hogyan működik
A cső egyik vége egy gázzáró tömítéssel van csatlakoztatva egy tesztnyomás-forráshoz. A cső másik végét nyitva hagyjuk a légkörnek, ezért körülbelül 1 atmoszféra (atm) nyomás alá kerülnek. Ha a tesztnyomás nagyobb, mint 1 atm referencianyomás, a tesztoszlop folyadékát le kell nyomni az oszlopról. Ez azt eredményezi, hogy a referenciaoszlop folyadéka azonos mennyiséggel növekszik.
A nyomás kiszámítása
A folyadékoszlop által kifejtett nyomást P = hgd egyenlettel lehet megadni. Ebben az egyenletben P a számított nyomás, h a folyadék magassága, g a gravitációs erő és d a folyadék sűrűsége. Mivel a manométer abszolút nyomás helyett inkább nyomáskülönbséget mér, ezért P = Pa - P0 helyettesítést használunk. Ebben a helyettesítésben Pa a próbanyomás és P0 a referencianyomás.
Példa: Manométer használata
Tegyük fel, hogy a manométer folyadéka higany, és a referenciaoszlop folyadékmagassága 0,2 méterrel magasabb, mint a vizsgálati oszlopban levő folyadék magassága. Használjon 13 534 kilogrammat köbméterenként (kg / m ^ 3) a higany sűrűségéhez, és 9,8 métert másodpercenként négyzetben (m / s ^ 2) a gravitáció felgyorsításához. A két oszlop közötti nyomáskülönbséget kiszámíthatja: hgp = 0,02 x 9,8 x 13,534 = körülbelül 2 653 kg • m-1 • s-2. Nyomás egységek esetén a pascal használható, kb. 101 325 paszkal egyenlő 1 atm nyomással. A nyomáskülönbség ezért a manométerben Pa - P0 = 2,653 / 101,325 = 0,026 atm. Tehát a nyomás a tesztoszlopban (Pa) egyenlő: P0 + 0,026 atm = 1 + 0,026 atm = 1,026 atm.