Манометром може бути будь-який прилад, що вимірює тиск. Однак, якщо інше не кваліфіковано, термін "манометр" найчастіше стосується конкретно U-подібної трубки, частково заповненої рідиною. Ви можете легко побудувати цей тип манометра в рамках лабораторного експерименту, щоб продемонструвати вплив тиску повітря на стовп рідини.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Манометр - це науковий прилад або датчик, що вимірює тиск.
Побудова манометра
Простий манометр можна побудувати, частково заповнивши прозору пластикову трубку кольоровою рідиною, що дозволяє легко спостерігати рівень рідини. Потім трубку згинають у U-подібну форму і фіксують у вертикальному положенні. Рівні рідини в двох вертикальних колонах в цей момент повинні бути однаковими, оскільки в даний час вони піддаються одному і тому ж тиску. Тому цей рівень позначений і визначений нульовою точкою манометра.
Вимірювання тиску
Манометр розміщений проти вимірюваної шкали, щоб забезпечити будь-яку різницю у висоті двох стовпців. Цей перепад висот можна використовувати безпосередньо для порівняльного порівняння різних випробувальних тисків. Цей тип манометра також можна використовувати для обчислення абсолютного тиску, коли відома щільність рідини в манометрі.
Як це працює
Один кінець трубки з'єднаний газонепроникним ущільнювачем з випробувальним джерелом тиску. Інший кінець трубки залишається відкритим для атмосфери і, отже, буде піддаватися тиску приблизно 1 атмосфера (атм). Якщо випробувальний тиск перевищує контрольний тиск 1 атм, рідина в випробувальній колонці витісняється вниз по колонці. Це призводить до того, що рідина в еталонній колоні піднімається на однакову кількість.
Розрахунок тиску
Тиск, який чинить стовп рідини, може бути заданий рівнянням P = hgd. У цьому рівнянні P - розрахунковий тиск, h - висота рідини, g - сила тяжіння, d - щільність рідини. Оскільки манометр вимірює різницю тиску, а не абсолютний тиск, ми використовуємо заміну P = Pa - P0. У цій підстановці Pa - випробувальний тиск, а P0 - опорний тиск.
Приклад: Використання манометра
Припустимо, що рідиною в манометрі є ртуть, а висота рідини в еталонній колоні на 0,02 метра перевищує висоту рідини в досліджуваній колонці. Використовуйте 13534 кілограми на кубічний метр (кг / м3) для щільності ртуті та 9,8 метрів на секунду в квадраті (м / с2) для прискорення сили тяжіння. Ви можете розрахувати різницю тиску між двома колонами як:
hgp = 0,02 \ раз 9,8 \ раз 13535 = 2653 \ текст {кг / мс} ^ 2
Для одиниць тиску можна використовувати паскаль, приблизно 101 325 паскалів, що дорівнює 1 атм тиску. Отже, перепад тиску в манометрі:
P_a-P_0 = \ frac {2,653} {101,325} = 0,026 \ text {atm}
Отже, тиск у випробувальній колонці (Па) дорівнює:
P_0 + 0,026 = 1 + 0,026 = 1,026 \ text {atm}