Hvad er et manometer?

Et manometer kan være enhver enhed, der måler tryk. Men medmindre andet er kvalificeret, henviser udtrykket "manometer" oftest specifikt til et U-formet rør delvis fyldt med væske. Du kan nemt opbygge denne type manometer som en del af et laboratorieeksperiment for at demonstrere effekten af lufttryk på en væskesøjle.

TL; DR (for lang; ikke læst)

Et manometer er et videnskabeligt instrument eller måler, der måler tryk.
Bygning af et manometer

Et simpelt manometer kan bygges ved delvist at fylde et klart plastrør med en farvet væske for at lette væskestanden let kunne observeres . Røret bøjes derefter i en U-form og fastgøres i en lodret position. Niveauerne af væsken i de to lodrette søjler skal være lige på dette tidspunkt, da de i øjeblikket udsættes for det samme tryk. Dette niveau er derfor markeret og identificeret som manometerets nulpunkt.
Måling af tryk

Manometeret er placeret mod en målt skala for at muliggøre en forskel i højden på de to søjler. Denne højdeforskel kan bruges direkte til at foretage relative sammenligninger mellem forskellige testtryk. Denne type manometer kan også bruges til at beregne det absolutte tryk, når væskedensiteten i manometret er kendt.
Sådan fungerer det

Den ene ende af røret er forbundet med en gastæt tætning til en testtrykskilde. Den anden ende af røret efterlades åben for atmosfæren og udsættes derfor for et tryk på ca. 1 atmosfære (atm). Hvis testtrykket er større end referencetrykket på 1 atm, tvinges væsken i testsøjlen ned ad søjlen. Dette medfører, at væsken i referencesøjlen stiger med en lige stor mængde.
Beregning af trykket

Trykket, der udøves af en væskesøjle, kan gives med ligningen P \u003d hgd. I denne ligning er P det beregnede tryk, h er væskeens højde, g er tyngdekraften og d er væskens densitet. Da manometeret måler en trykdifferens i stedet for et absolut tryk, bruger vi substitutionen P \u003d Pa - P0. I denne substitution er Pa testtrykket, og P0 er referencetrykket. 02 meter højere end væskehøjden i testsøjlen. Brug 13.534 kilogram pr. Kubikmeter (kg /m ^ 3) til tætheden af kviksølv og 9,8 meter i sekundet i kvadratet (m /s ^ 2) til tyngdes acceleration. Du kan beregne trykforskellen mellem de to søjler som hgp \u003d 0,02 x 9,8 x 13,534 \u003d cirka 2,653 kg • m-1 • s-2. For tryk enheder kan du bruge pascal med ca. 101.325 pascaler svarende til 1 atm af tryk. Trykforskellen i manometeret er derfor Pa - P0 \u003d 2,653 /101,325 \u003d 0,026 atm. Så trykket i testsøjlen (Pa) er lig med P0 + 0,026 atm \u003d 1 + 0,026 atm \u003d 1,026 atm.