A manométer lehet bármilyen eszköz, amely méri a nyomást. Hacsak másképp nem rendelkezik, a „manométer” kifejezés leggyakrabban egy U alakú, részben folyadékkal töltött csőre utal. Könnyedén elkészítheti ezt a típusú manométert egy laboratóriumi kísérlet részeként, hogy bemutassa a légnyomás folyadékoszlopra gyakorolt hatását.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A manométer tudományos eszköz vagy mérőeszköz, amely méri a nyomást.
Manométer építése
Egy egyszerű nyomásmérő úgy építhető fel, hogy egy átlátszó műanyag csövet részben színes folyadékkal tölt meg, hogy a folyadék szintje könnyen megfigyelhető legyen. Ezután a csövet U alakúra hajlítják és függőleges helyzetben rögzítik. A két függőleges oszlop folyadékszintjének ezen a ponton egyenlőnek kell lennie, mivel jelenleg azonos nyomásnak vannak kitéve. Ezt a szintet ezért a manométer nulla pontjának jelölik és azonosítják.
A nyomás mérése
A manométert a mért skálához viszonyítva helyezzük el, hogy bármilyen különbség legyen a két oszlop magasságában. Ez a magasságkülönbség közvetlenül felhasználható a különböző vizsgálati nyomások közötti relatív összehasonlításra. Ez a típusú manométer az abszolút nyomás kiszámítására is használható, ha a manométerben lévő folyadék sűrűsége ismert.
Hogyan működik
A cső egyik vége gázzáró tömítéssel van összekötve a vizsgálati nyomásforrással. A cső másik vége nyitva marad az atmoszféra előtt, és ezért körülbelül 1 atmoszférás (atm) nyomásnak lesz kitéve. Ha a vizsgálati nyomás nagyobb, mint az 1 atm referencianyomás, a vizsgálati oszlopban lévő folyadékot az oszlopra kényszerítik. Ez azt eredményezi, hogy a referencia oszlopban lévő folyadék azonos mennyiséggel emelkedik.
A nyomás kiszámítása
A folyadékoszlop által kifejtett nyomást a 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 nyomáskülönbséget mér, nem pedig abszolút nyomást, a P = Pa - P0 helyettesítést használjuk. Ebben a helyettesítésben Pa a tesztnyomás és P0 a referencianyomás.
Példa: Manométer használata
Tegyük fel, hogy a manométerben lévő folyadék higany, és a referenciaoszlopban lévő folyadék magassága 0,02 méterrel magasabb, mint a vizsgálati oszlopban lévő folyadék magassága. Használjon 13 534 kilogramm / köbméter (kg / m3) a higany sűrűségére és 9,8 méter másodpercenként négyzetre (m / s2) a gravitáció gyorsulásához. Kiszámíthatja a két oszlop közötti nyomáskülönbséget:
hgp = 0.02 \ szor 9.8 \ szor 13.534 = 2.653 \ text {kg / ms} ^ 2
Nyomásegységek esetén használhatja a pascal értéket, körülbelül 101 325 passzal, amely 1 atm nyomásnak felel meg. A nyomáskülönbség a manométerben tehát:
P_a-P_0 = \ frac {2,653} {101,325} = 0,026 \ text {atm}
Tehát a nyomás a vizsgálati oszlopban (Pa) egyenlő:
P_0 + 0,026 = 1 + 0,026 = 1,026 \ text {atm}