Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Изграждане на манометър
- Измерване на налягане
- Как работи
- Изчисляване на налягането
- Пример: Използване на манометър
Манометър може да бъде всяко устройство, което измерва налягането. Ако обаче не е квалифицирано друго, терминът „манометър“ най-често се отнася конкретно към U-образна тръба, частично напълнена с течност. Можете лесно да изградите този тип манометър като част от лабораторен експеримент, за да демонстрирате ефекта на налягането на въздуха върху течен колона.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Манометърът е научен инструмент или манометър, който измерва налягането.
Изграждане на манометър
Един прост манометър може да бъде изграден чрез частично пълнене на прозрачна пластмасова тръба с цветна течност, за да може лесно да се наблюдава нивото на течността. След това тръбата се огъва в U-образна форма и се фиксира в изправено положение. Нивата на течността в двете вертикални колони трябва да са равни в този момент, тъй като в момента те са изложени на едно и също налягане. Следователно това ниво е маркирано и идентифицирано като нулева точка на манометъра.
Измерване на налягане
Манометърът се поставя спрямо измерена скала, за да позволи всяка разлика във височината на двете колони. Този диференциал на височината може да се използва директно за сравняване на различни тестови налягания. Този тип манометър може да се използва и за изчисляване на абсолютното налягане, когато е известна плътността на течността в манометъра.
Как работи
Единият край на тръбата е свързан с газонепроницаемо уплътнение към източник на тестово налягане. Другият край на тръбата се оставя отворен за атмосферата и следователно ще бъде подложен на налягане от приблизително 1 атмосфера (атм). Ако изпитвателното налягане е по-голямо от референтното налягане от 1 атм, течността в изпитвателната колона се изтласква надолу по колоната. Това причинява течността в референтната колона да нараства с еднакво количество.
Изчисляване на налягането
Налягането, упражнявано от колона с течност, може да бъде дадено чрез уравнението P = hgd. В това уравнение P е изчисленото налягане, h е височината на течността, g е силата на гравитацията и d е плътността на течността. Тъй като манометърът измерва разлика в налягането, а не абсолютно налягане, използваме заместване P = Pa - P0. При това заместване Pa е изпитваното налягане, а P0 е еталонното налягане.
Пример: Използване на манометър
Да приемем, че течността в манометъра е живак и височината на течността в референтната колона е .02 метра по-висока от височината на течността в тестовата колона. Използвайте 13 534 килограма на кубичен метър (kg / m ^ 3) за плътността на живак и 9,8 метра в секунда в квадрат (m / s ^ 2) за ускоряване на гравитацията. Можете да изчислите разликата в налягането между двете колони като hgp = 0,02 x 9,8 x 13,534 = приблизително 2 653 kg • m-1 • s-2. За единици налягане можете да използвате паскала, като приблизително 101 325 паскали се равняват на 1 атм налягане. Следователно разликата в налягането в манометъра е Pa - P0 = 2,653 / 101,325 = 0,026 атм. Значи, налягането в тестовата колона (Pa) е равно на P0 + 0,026 atm = 1 + 0,026 atm = 1,026 atm.