Манометър може да бъде всяко устройство, което измерва налягането. Въпреки това, освен ако не е квалифицирано друго, терминът „манометър“ най-често се отнася конкретно до U-образна тръба, частично пълна с течност. Можете лесно да изградите този тип манометър като част от лабораторен експеримент, за да демонстрирате ефекта от налягането на въздуха върху колона с течност.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Манометърът е научен инструмент или измервателен уред, който измерва налягането.
Изграждане на манометър
Прост манометър може да бъде изграден чрез частично пълнене на прозрачна пластмасова тръба с цветна течност, за да се позволи лесно да се наблюдава нивото на течността. След това тръбата се огъва в U-образна форма и се фиксира в изправено положение. Нивата на флуида в двете вертикални колони трябва да са равни в този момент, тъй като в момента те са изложени на едно и също налягане. Следователно това ниво е маркирано и идентифицирано като нулева точка на манометъра.
Измерване на налягането
Манометърът се поставя срещу измерена скала, за да позволи всякаква разлика във височината на двете колони. Тази разлика във височината може да се използва директно за сравнение между различните налягания при изпитване. Този тип манометър може да се използва и за изчисляване на абсолютното налягане, когато е известна плътността на течността в манометъра.
Как работи
Единият край на тръбата е свързан с газонепроницаемо уплътнение към източник на изпитвателно налягане. Другият край на тръбата е оставен отворен за атмосферата и следователно ще бъде подложен на налягане от приблизително 1 атмосфера (атм). Ако изпитвателното налягане е по-голямо от еталонното налягане от 1 атм, течността в изпитвателната колона се принуждава да се спусне надолу по колоната. Това кара течността в референтната колона да се покачи с еднакво количество.
Изчисляване на налягането
Налягането, упражнявано от колона с течност, може да бъде дадено от уравнението P = hgd. В това уравнение P е изчисленото налягане, h е височината на течността, g е силата на гравитацията и d е плътността на течността. Тъй като манометърът измерва разликата в налягането, а не абсолютното налягане, ние използваме заместването P = Pa - P0. При това заместване Pa е налягането за изпитване, а P0 е еталонното налягане.
Пример: Използване на манометър
Да приемем, че течността в манометъра е живак и височината на течността в референтната колона е с 0,22 метра по-висока от височината на течността в тестовата колона. Използвайте 13 534 килограма на кубичен метър (kg / m3) за плътността на живака и 9,8 метра в секунда на квадрат (m / s2) за ускоряване на гравитацията. Можете да изчислите разликата в налягането между двете колони като:
hgp = 0,02 \ по 9,8 \ по 13 534 = 2653 \ текст {kg / ms} ^ 2
За единици за налягане можете да използвате паскал с приблизително 101 325 паскала, равняващи се на 1 атм налягане. Следователно разликата в налягането в манометъра е:
P_a-P_0 = \ frac {2,653} {101,325} = 0,026 \ text {atm}
И така, налягането в тестовата колона (Pa) е равно на:
P_0 + 0,026 = 1 + 0,026 = 1,026 \ текст {atm}