Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvordan fungerer manometre?

Et manometer måler forskellen i luft eller væsketryk ved at sammenligne det med en ekstern kilde, som regel en stikprøve af Jordens atmosfære. Der er flere typer manometre, det enkleste er et piezometer rør, som er et enkelt rør og en base, der holder væsken. Flere almindelige manometre er U-formede og har sammenkoblede rør. Manometre anvendes i atmosfæriske undersøgelser, vejrundersøgelser, gasanalyser og forskning i andre planets atmosfærer. De er normalt lavet af glas eller plast, og mens de fleste er scoret til måling, kan nogle måle ændringer digitalt. Single-tube manometeret måler kun væskens tryk, da der ikke er noget alternativ sted til at sammenligne gasser. Et U-formet manometer sætter i det væsentlige to forskellige gastryk mod hinanden og måler styrken af ​​den indfangede gas. Den fritflydende gas er sædvanligvis luft på det nuværende atmosfæriske niveau.

Manometermekanik

En væske placeres i røret, som regel en reagerende væske som kviksølv, der er stabilt under tryk. Den ene ende af U-røret fylder derefter med den gas, der måles, sædvanligvis pumpes ind, så røret kan forsegles bagved det. Den anden ende er åben for et naturligt trykniveau. Væsken er så afbalanceret i den nedre del af U'en, afhængigt af gasens styrke. Det atmosfæriske tryk skubber ned på væsken, tvinger det ned og ind i rørets lukkede ende. Gassen, der er fanget i den forseglede ende, skubber også ned og tvinger væsken tilbage til den anden side.

Der foretages derefter en måling for at se, hvor langt væsken i den forseglede ende er blevet skubbet enten under punktet af væske i den åbne ende eller over den. Hvis væsken er niveau, lige over i begge rør, er gassen lig med udvendigt lufttryk. Hvis væsken stiger over dette niveau i den forseglede ende, er luftens tryk tungere end gassen. Hvis gassen er tungere end luften, vil den skubbe væsken i den forseglede ende under lige punkt.

Manometerkvalifikationer

Da jordens atmosfære kan ændre sig på baggrund af højde og temperatur, er forskellen skal beregnes for at nå et gennemsnitligt atmosfærisk tryk. Ellers vil manometeret vise lidt forskellige resultater ved forskellige højder, hvilket gør det umuligt at foretage præcise undersøgelser.