قد يكون مقياس الضغط هو أي جهاز يقيس الضغط. ومع ذلك ، ما لم يتم تحديد غير ذلك ، فإن مصطلح "مقياس ضغط الدم" غالبًا ما يشير تحديدًا إلى أنبوب على شكل حرف U مملوء جزئيًا بالسوائل. يمكنك بسهولة بناء هذا النوع من أجهزة قياس الضغط كجزء من تجربة معملية لتوضيح تأثير ضغط الهواء على عمود سائل.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
مقياس الضغط هو أداة علمية أو مقياس لقياس الضغط.
بناء المانومتر
يمكن بناء مقياس ضغط بسيط عن طريق ملء أنبوب بلاستيكي شفاف جزئيًا بسائل ملون للسماح بمراقبة مستوى السائل بسهولة. ثم يتم ثني الأنبوب على شكل حرف U ويتم تثبيته في وضع رأسي. يجب أن تكون مستويات السائل في العمودين الرأسيين متساوية في هذه المرحلة ، حيث يتعرضون حاليًا لنفس الضغط. لذلك يتم تمييز هذا المستوى وتحديده على أنه نقطة الصفر في مقياس الضغط.
قياس الضغط
يتم وضع مقياس ضغط الدم مقابل مقياس مُقاس للسماح بأي اختلاف في ارتفاع العمودين. يمكن استخدام فرق الارتفاع هذا مباشرة لإجراء مقارنات نسبية بين ضغوط الاختبار المختلفة. يمكن أيضًا استخدام هذا النوع من أجهزة قياس الضغط لحساب الضغط المطلق عندما تكون كثافة السائل في مقياس الضغط معروفة.
كيف تعمل
يتم توصيل أحد طرفي الأنبوب بختم محكم الغلق بمصدر ضغط الاختبار. يُترك الطرف الآخر من الأنبوب مفتوحًا في الغلاف الجوي ، وبالتالي سيتعرض لضغط يبلغ حوالي 1 ضغط جوي (atm). إذا كان ضغط الاختبار أكبر من الضغط المرجعي البالغ 1 ضغط جوي ، يتم دفع السائل الموجود في عمود الاختبار إلى أسفل العمود. يؤدي هذا إلى ارتفاع السائل في العمود المرجعي بمقدار متساوٍ.
حساب الضغط
يمكن تحديد الضغط الذي يمارسه عمود المائع بواسطة المعادلة P = hgd. في هذه المعادلة ، P هو الضغط المحسوب ، و h ارتفاع السائل ، و g هي قوة الجاذبية ، و d هي كثافة السائل. نظرًا لأن مقياس الضغط يقيس فرق الضغط بدلاً من الضغط المطلق ، فإننا نستخدم البديل P = Pa - P0. في هذا الاستبدال ، Pa هو ضغط الاختبار و P0 هو الضغط المرجعي.
مثال: استخدام المانومتر
افترض أن السائل في مقياس ضغط الدم هو الزئبق وأن ارتفاع السائل في العمود المرجعي أعلى بمقدار 0.02 مترًا من ارتفاع السائل في عمود الاختبار. استخدم 13.534 كيلوجرامًا لكل متر مكعب (كجم / م3) لكثافة الزئبق و 9.8 متر لكل ثانية مربعة (م / ث2) لتسريع الجاذبية. يمكنك حساب فرق الضغط بين العمودين على النحو التالي:
hgp = 0.02 \ مرات 9.8 \ مرات 13،534 = 2653 \ نص {كجم / مللي ثانية} ^ 2
بالنسبة لوحدات الضغط ، يمكنك استخدام الباسكال ، مع ما يقرب من 101.325 باسكالًا يساوي ضغط ضغط جوي واحد. لذلك يكون فارق الضغط في مقياس الضغط هو:
P_a-P_0 = \ frac {2653} {101،325} = 0.026 \ نص {atm}
لذلك ، فإن الضغط في عمود الاختبار (Pa) يساوي:
P_0 + 0.026 = 1 + 0.026 = 1.026 \ نص {atm}