Manometras gali būti bet koks slėgį matuojantis prietaisas. Tačiau, jei nenurodyta kitaip, terminas „manometras“ dažniausiai reiškia U formos vamzdelį, iš dalies pripildytą skysčio. Laboratorinio eksperimento metu galite lengvai pastatyti tokio tipo manometrą, kad parodytumėte oro slėgio poveikį skysčio kolonai.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Manometras yra mokslinis prietaisas arba matuoklis, matuojantis slėgį.
Manometro sukūrimas
Paprastą manometrą galima pastatyti iš dalies užpildžius skaidrų plastikinį vamzdelį spalvotu skysčiu, kad būtų galima lengvai stebėti skysčio lygį. Tada vamzdis sulenkiamas į U formą ir tvirtinamas vertikalioje padėtyje. Skysčio lygiai dviejuose vertikaliuose stulpeliuose šiuo metu turėtų būti vienodi, nes šiuo metu juos veikia tas pats slėgis. Todėl šis lygis pažymėtas ir nurodomas kaip nulis manometro taško.
Slėgio matavimas
Manometras statomas pagal išmatuotą skalę, kad būtų galima atskirti dviejų kolonų aukštį. Šis aukščio skirtumas gali būti tiesiogiai naudojamas norint palyginti bandomuosius slėgius. Šio tipo manometras taip pat gali būti naudojamas apskaičiuojant absoliutų slėgį, kai žinomas skysčio tankis manometre.
Kaip tai veikia
Vienas vamzdžio galas yra sujungtas su sandariu dujomis sandarikliu prie bandomojo slėgio šaltinio. Kitas vamzdžio galas paliekamas atviras atmosferai, todėl bus veikiamas maždaug 1 atmosferos (atm) slėgio. Jei bandymo slėgis yra didesnis už etaloninį 1 atm slėgį, skystis bandymo kolonėlėje išstumiamas iš kolonos. Dėl to etaloniniame stulpelyje esantis skystis pakyla vienodu kiekiu.
Slėgio apskaičiavimas
Skysčio kolonėlės slėgį galima pateikti lygtimi P = hgd. Šioje lygtyje P yra apskaičiuotas slėgis, h - skysčio aukštis, g - sunkio jėga, o d - skysčio tankis. Kadangi manometras matuoja slėgio skirtumą, o ne absoliutų slėgį, mes naudojame pakaitą P = Pa - P0. Šiuo pakeitimu Pa yra bandymo slėgis, o P0 - etaloninis slėgis.
Pavyzdys: manometro naudojimas
Tarkime, kad skystis manometre yra gyvsidabris, o skysčio aukštis etaloninėje kolonoje yra 0,02 metro didesnis nei skysčio aukštis bandymo kolonoje. Naudokite 13 534 kilogramus kubiniam metrui (kg / m3) gyvsidabrio tankiui ir 9,8 metro per sekundę kvadrate (m / s2) gravitacijos pagreičiui. Galite apskaičiuoti slėgio skirtumą tarp dviejų stulpelių:
hgp = 0,02 \ kartus 9,8 \ kartus 13 534 = 2653 \ tekstas {kg / ms} ^ 2
Slėgio vienetams galite naudoti paskalą, kai maždaug 101 325 paskalai atitinka 1 atm slėgį. Todėl manometro slėgio skirtumas yra:
P_a-P_0 = \ frac {2,653} {101,325} = 0,026 \ text {atm}
Taigi slėgis bandymo kolonėlėje (Pa) yra lygus:
P_0 + 0,026 = 1 + 0,026 = 1,026 \ tekstas {atm}