Bir manometre, basıncı ölçen herhangi bir cihaz olabilir. Bununla birlikte, aksi belirtilmedikçe, "manometre" terimi, çoğunlukla, kısmen sıvı ile doldurulmuş U-şekilli bir boruya atıfta bulunur. Hava basıncının sıvı kolonu üzerindeki etkisini göstermek için bir laboratuvar deneyinin parçası olarak bu tip manometreyi kolayca oluşturabilirsiniz.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Manometre, basıncı ölçen bilimsel bir alet veya göstergedir.
Manometre İnşa Etme
Sıvı seviyesinin kolayca gözlemlenebilmesi için şeffaf plastik bir tüp renkli bir sıvı ile kısmen doldurularak basit bir manometre yapılabilir. Tüp daha sonra U şeklinde bükülür ve dik konumda sabitlenir. Şu anda aynı basınca maruz kaldıkları için iki dikey kolondaki sıvının seviyeleri bu noktada eşit olmalıdır. Bu seviye bu nedenle manometrenin sıfır noktası olarak işaretlenir ve tanımlanır.
Basınç Ölçümü
Manometre, iki sütunun yüksekliğinde herhangi bir farklılığa izin vermek için ölçülen bir ölçeğe karşı yerleştirilir. Bu yükseklik farkı, farklı test basınçları arasında göreceli karşılaştırmalar yapmak için doğrudan kullanılabilir. Bu tip manometre, manometredeki sıvının yoğunluğu bilindiğinde mutlak basıncı hesaplamak için de kullanılabilir.
Nasıl çalışır
Tüpün bir ucu, bir test basıncı kaynağına gaz geçirmez bir conta ile bağlanmıştır. Tüpün diğer ucu atmosfere açık bırakılır ve bu nedenle yaklaşık 1 atmosfer (atm) basınca maruz kalır. Test basıncı 1 atm'lik referans basıncından büyükse, test kolonundaki sıvı kolondan aşağı doğru zorlanır. Bu, referans sütunundaki sıvının eşit miktarda yükselmesine neden olur.
Basıncı Hesaplamak
Bir sıvı kolonunun uyguladığı basınç, P = hgd denklemi ile verilebilir. Bu denklemde P hesaplanan basınç, h sıvının yüksekliği, g yerçekimi kuvveti ve d sıvının yoğunluğudur. Manometre mutlak basınç yerine bir basınç farkını ölçtüğü için, P = Pa – P0 ikamesini kullanırız. Bu ikamede Pa, test basıncı ve P0 referans basıncıdır.
Örnek: Manometre kullanımı
Manometredeki sıvının cıva olduğunu ve referans sütunundaki sıvının yüksekliğinin, test sütunundaki sıvının yüksekliğinden .02 metre daha yüksek olduğunu varsayalım. Metreküp başına 13,534 kilogram kullanın (kg/m3) cıva yoğunluğu ve 9.8 metre bölü saniye kare (m/sn) için2) yerçekimi ivmesi için. İki sütun arasındaki basınç farkını şu şekilde hesaplayabilirsiniz:
hgp=0,02\times 9,8\times 13,534 = 2,653\text{ kg/ms}^2
Basınç birimleri için, 1 atm basınca eşit yaklaşık 101.325 paskal ile pascal kullanabilirsiniz. Bu nedenle manometredeki basınç farkı:
P_a-P_0=\frac{2.653}}101.325}=0.026\text{ atm}
Bu nedenle, test sütunundaki (Pa) basınç şuna eşittir:
P_0+0.026 = 1 + 0.026 = 1.026\text{ atm}