Zawartość
Definicja manometru
Manometr mierzy różnicę ciśnienia powietrza lub cieczy porównując ją ze źródłem zewnętrznym, zwykle próbką atmosfery ziemskiej. Istnieje kilka rodzajów manometrów, z których najprostszym jest rurka piezometryczna, która jest pojedynczą rurką i podstawą do utrzymywania cieczy. Bardziej popularne manometry mają kształt litery U i mają połączone ze sobą rurki. Manometry wykorzystywane są w badaniach atmosferycznych, badaniach pogodowych, analizach gazowych i badaniach atmosfery innych planet. Zazwyczaj są one wykonane ze szkła lub plastiku i chociaż większość jest oceniana pod kątem pomiaru, niektóre mogą mierzyć zmiany cyfrowo. Manometr z pojedynczą rurką mierzy tylko ciśnienie cieczy, ponieważ nie ma innego miejsca do porównywania gazów. Manometr w kształcie litery U zasadniczo przeciwstawia sobie dwa różne ciśnienia gazu i mierzy siłę przechwyconego gazu. Sypkim gazem jest zwykle powietrze na obecnym poziomie atmosferycznym.
Mechanika manometrów
W rurce umieszcza się ciecz, zwykle reagującą ciecz, taką jak rtęć, która jest stabilna pod ciśnieniem. Jeden koniec rurki w kształcie litery U jest następnie napełniany mierzonym gazem, zwykle pompowanym, aby rurka mogła zostać uszczelniona za nią. Drugi koniec pozostaje otwarty dla naturalnego poziomu ciśnienia. Ciecz jest następnie równoważona w dolnej części U, w zależności od siły gazu. Ciśnienie atmosferyczne wypycha ciecz na dół, zmuszając ją w dół do zamkniętego końca rurki. Gaz uwięziony w uszczelnionym końcu również popycha w dół, zmuszając ciecz z powrotem na drugą stronę.
Następnie wykonuje się pomiar, aby zobaczyć, jak daleko ciecz w uszczelnionym końcu została wypchnięta albo poniżej punktu cieczy w otwartym końcu, albo powyżej niego. Jeśli ciecz jest pozioma, prosto w obu rurach, wówczas gaz jest równy ciśnieniu powietrza zewnętrznego. Jeśli ciecz wzrośnie powyżej tego poziomu w uszczelnionym końcu, wówczas ciśnienie powietrza jest wyższe niż gaz. Jeśli gaz jest cięższy od powietrza, popchnie ciecz w uszczelnionym końcu poniżej równego punktu.
Kwalifikacje manometru
Ponieważ atmosfera ziemska może się zmieniać w zależności od wysokości i temperatury, różnicę należy obliczyć, aby osiągnąć średnie ciśnienie atmosferyczne. W przeciwnym razie manometr pokaże nieco inne wyniki na różnych wysokościach, co uniemożliwi dokładne badania.