Manometer for måling av lavt trykk i et gassformig medium

Generell informasjon

Flytende og gassformige stoffer virker med en viss kraft på kroppene i kontakt med dem. Størrelsen på denne effekten, som avhenger av egenskapene til stoffet og eksterne faktorer (temperatur, kompresjon, etc.), er preget av begrepet trykk.

Trykk er forholdet mellom kraften som virker vinkelrett på overflaten til overflatearealet, forutsatt at kraften er jevnt fordelt over hele området. Skille mellom absolutt og overtrykk.

Absolutt trykk er det totale trykket til en gass eller væske, tatt i betraktning alle virkende krefter, inkludert atmosfærisk lufttrykk. Manometertrykk er forskjellen mellom absolutt og atmosfærisk trykk, forutsatt at det absolutte trykket er større enn atmosfærisk trykk. I ingeniørfag måles som regel overtrykk.

Absolutt trykk kan være mindre enn atmosfærisk trykk. Hvis forskjellen deres samtidig har en liten verdi, kalles det sjeldnere, hvis den er stor nok - vakuum.

Manometer brukes til å måle overtrykk, og det er derfor dette trykket ofte kalles manometertrykk. Vakuum og vakuum måles med vakuummålere, atmosfærisk trykk med barometre.

SI-enheten for trykk er newton per kvadratmeter (N/m2). Imidlertid er produserte enheter fortsatt kalibrert i gamle enheter - millimeter vannsøyle (mm vannsøyle), millimeter kvikksølvkolonne (mm Hg) og tekniske atmosfærer (kgf / cm2).

En teknisk atmosfære er lik trykket på et område på 1 cm2 av en kvikksølvkolonne 735,56 mm høy ved en temperatur på 0 ° C eller en vannsøyle 10 m høy ved en temperatur på 4 ° C, dvs. 1 kgf / cm2 = = 735,56 mm Hg. Kunst. = 104 mm w.c. Kunst.

Vakuum måles som en prosentandel av atmosfærisk trykk, eller i samme enheter som trykk. Gjennomsnittsverdien av atmosfærisk lufttrykk ble bestemt som et resultat av en rekke målinger og er 760 mm Hg,

Måler trykk med manometer

Arkivert under: Eksperimenter , Håndverk , fysikk , Eksperimenter | Tags: Måling av trykk med manometer, Eksperimenter, Håndverk, fysikk, eksperiment | 20. juni 2013 | Svetlana

For å måle trykket av luft eller gass inne i et kar med et manometer, er det nødvendig å feste gummirøret til dette fartøyet. Overvåk væskenivået i begge ben på manometeret.
a) Hvis væsken er på samme nivå i begge knærne på manometeret, betrakt trykket på gassen inne i karet som det samme som trykket i luften rundt.
b) Hvis væskenivået i den korte delen av manometeret er lavere enn i det andre, må du vurdere at trykket inne i karet er større enn det omgivende lufttrykket.

c) Hvis væsken i det korte benet på manometeret er høyere enn i det andre benet, må du vurdere at trykket inne i karet er mindre enn trykket i luften rundt.

Med forskjell i væskenivåer i manometerrørene, gjøres beregningen av forskjellen i atmosfærisk trykk og trykk i karet i henhold til formelen:

Du kan gjøre følgende eksperimenter ved å bruke trykkmåleren.
Sett enden av gummirøret på manometeret godt på glasstrakten, stram den brede åpningen med en gummifilm. Når væsken i trykkmåleren har roet seg, senk trakten ned i en bøtte med vann. Se hvordan trykket inne i vannet endres med dybden på trakten. Etter å ha installert trakten på en viss dybde i vannet, snu hullet i forskjellige retninger, opp og ned, etter avlesningen av trykkmåleren.
2. Åpne skorsteinen ved ovnen som ble varmet ut kort tid før forsøket. Sett trykkmålerens gummirør inn i ovnen. Vannstanden i den korte delen av trykkmåleren stiger. Beregn trykket av varm luft i ovnen (med trekk).
3. Blås opp gummiposen til varmeputen litt med luft og koble den godt til manometerets gummirør.Legg posen horisontalt og legg tykke bøker (last) på den etter hverandre. Trykkmåleren vil godt vise endringen i lufttrykk lukket i posen.
4. Får du et glassrør med en total lengde på ca 1,7 m, kan du lage en trykkmåler for å måle et mye høyere overtrykk, for eksempel det høyeste lufttrykket ved munnblåsing. På denne måten styres «lungenes styrke». Det er nødvendig å blåse ikke rykkvis, men gradvis øke trykket.

5. Den samme enheten kan måle det største vakuumet som skapes ved oral suging. I dette tilfellet må du trekke luft fra den øvre enden av røret med munnen.
6. Hvis det i enheten til det 4. eksperimentet, i stedet for en kort albue av røret, settes inn et rør som er trukket til smalt, så når det blåser inn i den lange albuen, vil en fontene slå fra det korte røret.

E.N. Sokolov "Til den unge fysikeren"

Fysikk for videregående skole

Barometre. Trykkmålere

Barometre er instrumenter som brukes til å måle atmosfærisk trykk. Kvikksølvbarometeret (fig. 1) består av et U-formet glassrør fylt med kvikksølv, hvor den ene enden er forseglet, og den andre enden inneholder et åpent reservoar av kvikksølv. Barometeret har en skala med millimeterinndelinger, som direkte måler atmosfærisk trykk i millimeter kvikksølv. Det er numerisk lik høyden på kvikksølvsøylen mellom nivåene i barometerets lukkede og åpne knær.

Ris. en

Fordelen med slike barometre er den større nøyaktigheten av avlesningene. Ulemper - de er store, skjøre, kvikksølvdamp er skadelig for menneskers helse.

Et aneroid metallbarometer (fig. 2) består av et sylindrisk kammer K hvorfra luften evakueres. Kammeret er hermetisk forseglet med en tynn korrugert lokkmembran M.

Ris. 2

For at atmosfærisk trykk ikke skal flate ut membranen, kobles den sammen ved hjelp av en stang T med en fjær P festet på instrumentkassen. En pil C er festet til fjæren, hvis ende beveger seg langs skalaen W. Når atmosfærisk trykk endres, bøyer membranen seg innover eller utover og beveger pilen langs skalaen.

Fordelene med aneroider er at de er enkle å bruke, holdbare og små i størrelse. Den største ulempen er at de er mindre nøyaktige enn kvikksølvbarometre.

Trykkmålere brukes til å måle trykk, større eller mindre enn atmosfærisk trykk. Manometre er flytende og metall.

Et væskemanometer er laget i form av et U-formet rør med en væske (vanligvis vann eller kvikksølv), hvor den ene albuen er koblet til karet som trykket skal måles i (fig. 3, a). Væskenivået i dette benet vil avta (hvis trykket i karet er større enn atmosfæretrykket) eller stige (hvis det er mindre enn atmosfæretrykket) sammenlignet med væskenivået i det andre benet. Det målte trykket vil være p = p_en ±pgh, hvor s_en - atmosfærisk trykk, pgh - hydrostatisk trykk av overskuddsvæskekolonnen i manometeralbuen.

Ris. 3

For å måle trykket inne i væsken med en slik trykkmåler, er en flat boks festet til et av knærne ved hjelp av et gummirør, hvor den ene siden er dekket med en gummifilm (fig. 3, b).

Det enkleste metallmanometeret er arrangert som følger (fig. 3, c). En tynn elastisk plate M - en membran - lukker hermetisk boksen K, hvorfra luften delvis evakueres. En peker P er festet til membranen, som roterer om aksen O. Når enheten er nedsenket i en væske, bøyer membranen seg under påvirkning av trykkkrefter, og dens avbøyning overføres til pekeren som beveger seg langs skalaen.

Instrumentklassifisering

Typene trykkmålere er forskjellige på to måter: av typen indikator de måler og av operasjonsprinsippet.

I henhold til den første funksjonen er de delt inn i:

instrumenter designet for å måle atmosfærisk trykk, ellers kalles de barometre;
instrumenter som måler overflødig og absolutt;
vakuummålere, designet for å måle forskjellen mellom atmosfærisk og absolutt trykk;
trykkmålere, måler lite (opptil 40 kPa) overtrykk;
tagonometre, en type vakuummåler som måler overtrykket til den øvre grensen på 40 kPa;
differensialtrykkmålere, måler forskjellen i trykk.

De jobber etter prinsippet om å balansere trykkforskjellen med en viss kraft. Derfor er enheten av trykkmålere forskjellig, avhengig av hvordan nøyaktig denne balanseringen skjer.

I henhold til handlingsprinsippet er de delt inn i:

væske, balansering av trykkforskjellen i slike enheter oppstår på grunn av det hydrostatiske trykket til væskekolonnen, enheten bruker prinsippet om å kommunisere fartøy;
våren har en enkel design, og er mye brukt til å måle mediets trykk i et bredt spekter;
membran, basert på pneumatisk kompensasjon, oppstår trykkbalansering på grunn av den elastiske kraften til membranboksen;
elektrokontakt, brukt i automatiske kontroll- og signalsystemer, siden de kan brukes til å regulere det målte mediet på grunn av elektrokontaktmekanismen innebygd i huset;
differensial brukes til å måle nivået av væsker under trykk, strømningshastigheten til væske, damp og gass ved hjelp av membraner.

https://youtube.com/watch?v=MLdd1XPX7cA

Etter avtale er det slike typer manometre som:

generelle tekniske instrumenter brukes til å måle trykket til væsker, gasser og damper som er kjemisk nøytrale til kobberlegeringer;
oksygen, de er produsert i blå tilfeller med O2 angitt på skiven, de brukes til å måle oksygentrykk i sylindere eller vakuum;
acetylen brukes til å kontrollere overtrykket av acetylen;
referanse brukes til å sjekke andre instrumenter, siden de har høy nøyaktighet;
skip brukes i skip og sjøtransport;
jernbane brukes i jernbanetransport;
opptakere har en innebygd mekanisme som lar deg reprodusere resultatet av arbeid på papir.

https://youtube.com/watch?v=rq3BMjXM7PY