En manometer kan vara vilken som helst enhet som mäter tryck. Om inte annat är kvalificerat avser uttrycket "manometer" oftast specifikt ett U-format rör, delvis fyllt med fluid. Du kan enkelt bygga denna typ av manometer som en del av ett laboratorieexperiment för att visa effekten av lufttryck på en flytande kolonn.

TL; DR (för länge, läste inte)

En manometer är ett vetenskapligt instrument eller mätare som mäter tryck.

Bygga en manometer

En enkel manometer kan byggas genom att delvis fylla ett klart plaströr med en färgad vätska för att vätskenivån ska kunna observeras lätt. Röret böjs sedan i U-form och fixeras i upprätt läge. Vätskenivåerna i de två vertikala kolumnerna bör vara lika vid den här tiden, eftersom de för närvarande utsätts för samma tryck. Denna nivå är därför markerad och identifierad som manometerns nollpunkt.

Mätning av tryck

Manometern är placerad mot en uppmätt skala för att möjliggöra någon skillnad i höjden på de två kolumnerna. Denna höjdskillnad kan användas direkt för att göra relativa jämförelser mellan olika provtryck. Denna typ av manometer kan också användas för att beräkna det absoluta trycket när vätsketätheten i manometern är känd.

Hur det fungerar

En ände av röret är ansluten till en gas -tät tätning till en provtryckskälla. Den andra änden av röret lämnas öppen till atmosfären och kommer därför att utsättas för ett tryck av ungefär 1 atmosfär (atm). Om provtrycket är större än referenstrycket på 1 atm, tvingas vätskan i testkolonnen nedåt i kolonnen. Detta orsakar att vätskan i referenskolonnen stiger med lika stor mängd.

Beräkning av trycket

Trycket som utövas av en kolonn med vätska kan ges med ekvationen P = hgd. I denna ekvation är P det beräknade trycket, h är vätskans höjd, g är tyngdkraften och d är vätskans densitet. Eftersom manometern mäter en tryckskillnad snarare än ett absolut tryck använder vi substitutionen P = Pa - P0. I denna substitution är Pa teststrycket och P0 är referenstrycket.

Exempel: Manometerns användning

Antag att vätskan i manometern är kvicksilver och vätskans höjd i referensen kolonnen är 0,02 meter högre än vätskans höjd i testkolonnen. Använd 13,534 kg per kubikmeter (kg /m ^ 3) för kvicksilverdensiteten och 9,8 meter per sekund kvadratiskt (m /s ^ 2) för acceleration av tyngdkraften. Du kan beräkna tryckskillnaden mellan de två kolumnerna som hgp = 0,02 x 9,8 x 13,534 = cirka 2,653 kg • m-1 • s-2. För tryck enheter kan du använda pascal, med cirka 101.325 pascals lika med 1 atm tryck. Tryckskillnaden i manometern är därför Pa-P0 = 2.653 /101.325 = 0.026 atm. Så är trycket i testkolonnen (Pa) lika med P0 + 0,026 atm = 1 + 0,026 atm = 1,026 atm.