Et manometer kan være en hvilken som helst enhet som måler trykk. Imidlertid, med mindre annet er kvalifisert, refererer begrepet "manometer" oftest spesifikt til et U-formet rør delvis fylt med væske. Du kan enkelt bygge denne typen manometer som en del av et laboratorieeksperiment for å demonstrere effekten av lufttrykk på en væskesøyle.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Et manometer er et vitenskapelig instrument eller måler som måler trykk.
Bygg et manometer
Et enkelt manometer kan bygges ved delvis å fylle et klart plastrør med en farget væske slik at væskenivået lett kan observeres. Røret blir deretter bøyd til en U-form og festet i oppreist stilling. Væskenivået i de to vertikale kolonnene skal være like på dette punktet, ettersom de for øyeblikket er utsatt for samme trykk. Dette nivået er derfor markert og identifisert som nullpunktet for manometeret.
Måling av trykk
Manometeret er plassert mot en målt skala for å tillate forskjell i høyden på de to kolonnene. Denne høydeforskjellen kan brukes direkte til å gjøre relative sammenligninger mellom forskjellige testtrykk. Denne typen manometer kan også brukes til å beregne absolutt trykk når væskens tetthet i manometeret er kjent.
Hvordan det fungerer
Den ene enden av røret er forbundet med en gasstett tetning til en testtrykkilde. Den andre enden av røret er åpen for atmosfæren og vil derfor bli utsatt for et trykk på omtrent 1 atmosfære (atm). Hvis testtrykket er større enn referansetrykket på 1 atm, tvinges væsken i testkolonnen nedover kolonnen. Dette fører til at væsken i referansekolonnen stiger med like mye.
Beregning av trykket
Trykket som utøves av en væskesøyle kan gis ved ligningen P = hgd. I denne ligningen er P det beregnede trykket, h er fluidens høyde, g er tyngdekraften og d er væskens tetthet. Fordi manometeret måler en trykkdifferensial i stedet for et absolutt trykk, bruker vi substitusjonen P = Pa - P0. I denne erstatningen er Pa testtrykket og P0 er referansetrykket.
Eksempel: Manometerbruk
Anta at væsken i manometeret er kvikksølv og at høyden på væsken i referansekolonnen er 0,02 meter høyere enn væskens høyde i testkolonnen. Bruk 13.534 kilo per kubikkmeter (kg / m3) for tetthet av kvikksølv og 9,8 meter per sekund i kvadrat (m / s2) for tyngdekraften. Du kan beregne trykkforskjellen mellom de to kolonnene som:
hgp = 0,02 \ ganger 9,8 \ ganger 13,534 = 2,653 \ tekst {kg / ms} ^ 2
For trykkenheter kan du bruke pascal, med omtrent 101,325 pascal som tilsvarer 1 atm trykk. Trykkforskjellen i manometeret er derfor:
P_a-P_0 = \ frac {2,653} {101,325} = 0,026 \ text {atm}
Så, trykket i testkolonnen (Pa) er lik:
P_0 + 0,026 = 1 + 0,026 = 1,026 \ text {atm}
